Biotechnologia żywności
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | T.6s.BIZY.SI.TTZCX.T |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Biotechnologia żywności |
Jednostka: | Katedra Biotechnologii i Ogólnej Technologii Żywności |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
0 LUB
2.00
(w zależności od programu)
|
Język prowadzenia: | polski |
Skrócony opis: |
Celem kursu jest zapoznanie studentów z kluczowymi problemami biotechnologii żywności pochodzenia mikrobiologicznego, roślinnego i zwierzęcego oraz z bioprocesami realizowanymi w wybranych gałęziach przemysłu spożywczego. |
Pełny opis: |
Definicja i podział biotechnologii. Biotechnologia żywności jako pojęcie interdyscyplinarne - obszary zainteresowań w zagadnieniach biotechnologii przemysłowej, medycznej i rolniczej. Rozwój biotechnologii żywności na przestrzeni lat. Biotechnologia XX w. (podejście redukcjonistyczne) i XXI w. (biologia systemów). Narzędzia i techniki biotechnologii żywności. Elektroforeza kwasów nukleinowych, techniki PCR i hybrydyzacji molekularnej. Sekwencjonowanie DNA. Technika mikromacierzy cDNA jako metoda analizy transkryptomu. Metody genetycznej modyfikacji organizmów. Hybrydyzacja somatyczna na drodze fuzji protoplastów. Mutageneza indukowana – losowa (podatny na błędy PCR, tasowanie genów) i ukierunkowana (mutageneza miejscowo-specyficzna - edycja genów techniką CRISPR Cas-9). Przykłady zastosowań ww. w biotechnologii żywności. Rekombinacja DNA in vitro – klonowanie molekularne i transgenizacja (autonomiczna, integracyjna; cis- i intrageneza). Techniki klonowania genów. Narzędzia – enzymy i wektory (klonujące, o specjalnym przeznaczeniu, sztuczne chromosomy). Transgenizacja organizmów prokariotycznych i eukariotycznych – podobieństwa i różnice. Systemy ekspresji genów do produkcji rekombinowanych białek. Banki genów. Transgeniczne rośliny i zwierzęta. Techniki rekombinacji komórek roślinnych i zwierzęcych. Kultury tkankowe. Główne kierunki modyfikacji genetycznych roślin - odmiany typu Rundup-ready i Bt, odmiany biofortyfikowane („Złoty ryż”, „Arktyczne jabłka”). Nadzieje i problemy transgeniki roślin. Kierunki modyfikacji genetycznych zwierząt. Transgeniczne ryby. Możliwości biotechnologicznej modyfikacji składu mleka krowiego. Enzymatyczne modyfikacje składników żywności. Główne kierunki stosowania preparatów enzymatycznych. Enzymy roślinne, zwierzęce i drobnoustrojowe ważne dla przemysłu spożywczego. Enzymy rekombinowane (chymozyna). Metody modelowania właściwości enzymów. Immobilizacja enzymów i systemów multi-enzymowych – metody, zalety i ograniczenia. Zastosowania immobilizacji w biotechnologii żywności i przemyśle spożywczym (izomeraza glukozowa, aspartaza). Biosensory (oksydaza glukozowa). Izolacja i oczyszczanie białek na skalę przemysłową. Warunki prowadzenia procesu biosyntezy z udziałem komórek mikroorganizmów, komórek roślinnych i zwierzęcych. Systemy fermentacji powierzchniowej i wgłębnej. Bioreaktory i ich oprzyrządowanie. Bioreaktory STR i PBR. Urządzenia do separacji i dezintegracji biomasy. Techniki membranowe i chromatograficzne. Metody elektrochemiczne i powinowactwo biologiczne. Wybrane bioprocesy w przemyśle spożywczym. Produkcja aminokwasów, kwasów organicznych, witamin, biokonserwantów (pimarycyna, bakteriocyny) metodą biosyntezy. Oleje organizmów jednokomórkowych. Egzopolisacharydy drobnoustrojowe. Preparaty białkowe drobnoustrojów stosowane w żywieniu ludzi. Produkty ekstremofili – enzymy, krioprotektanty (ektoina). |
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Bednarski W., Reps A. Biotechnologia żywności. WNT, Warszawa 2004 2. Ratledge C., Kristiansen B. Podstawy biotechnologii. PWN, Warszawa 2011 Literatura uzupełniająca: 1. Bednarski W., Fiedurek J. Podstawy biotechnologii przemysłowej. WNT, Warszawa 2007 2. Kołakowski, E., Bednarski, W., Bielecki, S. Enzymatyczna modyfikacja składników żywności, Wydawnictwo AR Szczecin 2005 3. Shetty K., Paliyath G., Pometto A., Levin R.E. Food Biotechnology, CRC Press, 2006 |
Efekty uczenia się: |
Wiedza Demonstruje zrozumienie istoty aktywności biologicznej substancji naturalnych, elementów struktury chemicznej, które decydują o tej aktywności oraz wykazuje zdolność eksperymentalnego badania różnych aktywności biologicznych. Rozumie zasady chemii oraz termodynamiki dotyczące biokatalizy. Rozpoznaje podstawowe fizjologiczne, metaboliczne i molekularne mechanizmy rządzące produkcją i nadprodukcją kwasów organicznych, aminokwasów, białek, enzymów, węglowodanów w różnych rodzajach komórek. Potrafi opisać ogólne zasady rozwiązań technologicznych stosowanych w przeszłości oraz obecnie w produkcji substancji biologicznie aktywnych na potrzeby przemysłu spożywczego i innych gałęzi przemysłu Charakteryzuje techniki biologii molekularnej (inżynierii genetycznej) oraz definiuje podstawowe obszary ich stosowania w naukach o żywności i technologii przemysłu spożywczego. Wskazuje na zagrożenia i nadzieje dla człowieka i środowiska związane ze stosowaniem manipulacji genetycznych u mikroorganizmów roślin i zwierząt. Potrafi wytłumaczyć rolę mikroorganizmów w prowadzeniu bioprocesów. Rozpoznaje podstawowe rodzaje mikroorganizmów stosowanych w przetwórstwie żywności. Rozpoznaje i wyjaśnia techniki hodowli komórek mikroorganizmów, roślinnych i zwierzęcych kultur tkankowych oraz definiuje czynniki kontrolujące hodowle komórek i tkanek w różnej skali z użyciem różnych urządzeń Charakteryzuje zasady dobierania maszyn i urządzeń stosowanych w procesach hodowli mikroorganizmów, oraz w operacjach i procesach oczyszczania i izolowania substancji obdarzonych aktywnością biologiczną. Wybiera maszyny i urządzenia dostosowane do skali i etapu hodowli, izolacji i oczyszczania Zna naturalne, odnawialne zasoby substancji istotnych w produkcji żywności. Rozpoznaje ograniczenia w wykorzystywaniu zasobów naturalnych oraz charakteryzuje możliwe zastosowania metod nowoczesnej biotechnologii w racjonalnym gospodarowaniu zasobami. Zna czynniki determinujące efektywność ekonomiczną produkcji substancji biologicznie czynnych oraz rozumie wpływ różnych rozwiązań technicznych i technologicznych na koszty produkcji Potrafi wytłumaczyć wpływ mikroorganizmów i biokatalizatorów stosowanych w przetwórstwie na biodostępność, przyswajalność, wartość odżywczą i funkcjonalną składników żywności Kompetencje społeczne Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się i podnoszenia kwalifikacji zawodowych oraz rozwoju osobistego Ma świadomość zawodowej i etycznej odpowiedzialności za produkcję zdrowej żywności z wykorzystaniem biotechnologii Potrafi korzystać z komputerów w celu zdobywania i gromadzenia informacji, przetwarzania danych i budowania nowych tekstów, informacji graficznych i prezentacji |
Metody i kryteria oceniania: |
Zaliczenie w formie pisemnej; na ocenę pozytywną należy udzielić co najmniej 60% prawidłowych odpowiedzi na zadane pytania. |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/2021" (zakończony)
Okres: | 2021-02-25 - 2021-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT WYK
|
Typ zajęć: |
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Anna Starzyńska-Janiszewska | |
Prowadzący grup: | Łukasz Byczyński, Anna Starzyńska-Janiszewska | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Wykład - Zaliczenie na ocenę |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.