Elektyw I: Przetwórstwo węglowodanów

Przedmiot zapoznaje studentów z problematyką przetwarzania surowców roślinnych bogatych w węglowodany oraz produkcji artykułów spożywczych na nich bazujących. W ramach przedmiotu przedstawiane są podstawowe technologie otrzymywania takich produktów jak: cukier, skrobia czy też nieskrobiowe polisacharydy stosowane jako dodatki funkcjonalne do żywności. Integralną częścią kursu jest także dział poświęcony przetwórstwu ziemniaka i podstawom cukiernictwa. W ramach prowadzonych ćwiczeń student nabywa umiejętności wykrywania oraz analizy ilościowej sacharydów oraz poznaje podstawowe właściwości fizykochemiczne węglowodanów umożliwiające ich stosowanie w przemyśle spożywczym.

Treść kształcenia

Podstawy chemii i fizyki cukrów.

Burak cukrowy i trzcina cukrowa, jako podstawowe surowce do produkcji sacharozy.

Technologia produkcji cukru buraczanego.

Miód - naturalny środek słodzący. Otrzymywanie i właściwości. Podstawowe surowce dla przemysłu cukierniczego. Właściwości i otrzymywanie.

Skrobia, jako podstawowy polisacharyd przemysłu spożywczego.

Technologie produkcji skrobi.

Hydrokoloidy polisacharydowe - nowoczesne składniki funkcjonalne żyw¬ności.

Hydroliza kwasowa i enzymatyczna skrobi. Technologia, właściwości hy¬drolizatów i ich zastosowanie.

Fizyczne i chemiczne modyfikacje skrobi. Zwiększenie możliwości aplika¬cyjnych skrobi, jako konsekwencja zmian struktury molekularnej.

Przemysł ziemniaczany: właściwości technologiczne surowca ziemniacza¬nego.

Właściwości żywieniowe ziemniaka.

Przemysł ziemniaczany. Przechowalnictwo ziemniaka, rekondycjonowanie i ich wpływ na właściwości użytkowe.

Wyroby uszlachetnione z ziemniaka - produkty smażone.

Wyroby uszlachetnione z ziemniaka - ekstrudowane i ekspandowane.

Susze ziemniaczane.

Badanie charakterystyki produktów i półproduktów przemysłu cukrow¬niczego. Określenie czystości i jakości cukrów różnego pochodzenia. Ilo¬ściowa analiza surowców cukrowniczych oraz technologicznych produk¬tów ubocznych.

Analiza miodów różnego pochodzenia (nektarowych i spadziowych). Iden¬tyfikacja zafałszowań, miodu, aktywności enzymatycznej, składu węglo-wodanowego i kwasowości. Badania jakości podstawowych surowców dla przemysłu cukierniczego.

Podstawy wiedzy o biopolimerach pochodzenia roślinnego. Morfologia i skład chemiczny ziemniaka. Ocena zawartości skrobi, wyosabnianie skrobi metodą laboratoryjną. Badania morfologiczne skrobi różnego pochodzenia botanicznego. Jakościowa ocena krochmali technicz¬nych. Ocena jakościowa i technologiczna suszy ziemniaczanych. Analiza wyrobów uszlachetnionych z ziemniaka (chipsy, frytki).

Hydrokoloidy polisacharydowe. Wykrywanie gum roślinnych w surow¬cach i produktach spożywczych. Określanie zawartości błonnika surowe¬go. Badanie właściwości technologicznych roztworów hydrokoloidów

Chemiczna modyfikacja, jako narzędzie do efektywnej zmiany właściwo¬ści skrobi. Analiza przemysłowych produktów (hydrolizaty skrobiowe) z uwzględnieniem właściwości reologicznych i rozpuszczalności. Określenie stopnia hydrolizy.

Literatura podstawowa:

1. Ann-Charlotte Eliasson. Starch in Food: Structure, function and applications. CRC, 1edition, 2004.

2. A. Golachowski P. Regiec A. Peksa A. Kita G. Lisinska, W. Leszczyński. Ćwiczenia z technologii przetwórstwa węglowodanów. Akademia Rolnicza we Wrocławiu, 1996.

3. K. Nowakowska M. Boruch. Technologia spożywczych suszów ziemniaczanych. Politechnika Łódzka, 1996.

4. S Nikiel. Cukrownictwo. WSiP, Warszawa, 1996.

5. M. Pałasinski (Red.), Technologia Przemysłów Węglowodanowych. PTTZ, 2005.

Literatura uzupełniająca:

1. Mosen Asadi. Beet-Sugar Handbook. Wiley-Interscience, 2006.

2. A. Philip Draycott. Sugar Beet. Wiley-Blackwell, 1 edition, 2006.

3. Wilbur A. Gould. Potato Production, Processing & Technology. CTI Publications, 1999.

4. Joseph F. Guenthner. The International Potato Industry. Woodhead Publishing Ltd, 2002.

5. G. Lisinska and W. Leszczyński. Potato Science and Technology. Springer, 1 edition, 1989.

Wiedza

Umie sformułować podstawowe cechy charakterystyczne surowców oraz produktów węglowodanowych zarówno w aspekcie przetwórczym jak i aplikacyjnym. Rozpoznaje i opisuje operacje jednostkowe w przemyśle cukrowniczym i skrobiowym. Zna przemysłowe sposoby pozyskiwania hydrokoloidów. Rozpoznaje elementy parku maszynowego przemysłu cukrowniczego, cukierniczego, skrobiowego i pokrewnych. Rozróżnia poszczególne produkty i wskazuje technologie ich otrzymywania.

Zna podstawy budowę oraz właściwości chemiczne i fizyczne sacharydów. Potrafi powiązać strukturę molekularną sacharydów z możliwościami aplikacyjnymi aplikacyjne. Rozpoznaje produkty modyfikacji sacharydów stosowane w technologii żywności w aspekcie ich produkcji i właściwości.

Umiejętności

Potrafi wykonać ważne z technologicznego punktu widzenia analizy surowców węglowodanowych oraz produktów bogatych w węglowodany metodami jakościowymi (wykrywanie) i ilościowymi (analiza zawartości). Korzysta z możliwości analizy instrumentalnej do badania jakości produktów, półproduktów i surowców węglowodanowych wiskozymetru. W oparciu o reakcje specyficzne wykrywa enzymy w naturalnych produktach węglowodanowych.

Potrafi wyosobnić skrobię z materiału biologicznego oraz określić jej podstawowe cechy morfologiczne. Identyfikuje zafałszowania wybranych produktów węglowodanowych oraz potrafi wykryć polisacharydy nieskrobiowe.

Potrafi weryfikować wyniki badań laboratoryjnych oraz krytycznie je interpretować. Prezentuje wyniki badań w postaci zwięzłych raportów (sprawozdań).

Kompetencje społeczne

Kreatywnie rozwiązuje problemy analityczne. Potrafi pracować w grupie i ma zdolność do wyrażania obiektywnych ocen pracy swojej oraz zespołu.

Postrzegając relacje pomiędzy procesami technologicznymi a ich wpływem na środowisko naturalne postępuje zgodnie z zasadami etyki wykazując otwartość na problemy współczesnej technologii.

Na ocenę 2

Nie umie sformułować właściwości żywieniowych surowców i produktów węglowodanowych. Nie jest w stanie scharakteryzować podstawowych procesów jednostkowych w technologii węglowodanów. Nie rozpoznaje maszyn i urządzeń niezbędnych w produkcji sacharozy, miodu, skrobi i innych polimerów sacharydowych. Nie rozróżnia poszczególnych produktów i nie wskazuje technologii ich otrzymywania.

Nie zna podstaw chemii i chemii fizycznej węglowodanów. Nie potrafi scharakteryzować wpływu budowy molekularnej sacharydów na ich właściwości fizykochemiczne i aplikacyjne. Nie zna i nie rozróżnia produktów modyfikacji polisacharydów o znaczeniu aplikacyjnym. Nie potrafi zdefiniować ich właściwości oraz wskazać metod ich otrzymywania.

Nie przeprowadza podstawowych analiz fizykochemicznych produktów i surowców węglowodanowych. Nie posługuje się specyficzną aparaturą naukową do ilościowego określania zawartości. Nie korzysta z wiskozymetru w celu określenia parametrów mechanicznych kleików skrobiowych i roztworów dekstryn. Nie wykonuje testów na obecność enzymów w naturalnych produktach węglowodanowych.

Nie przeprowadza procesu wyosabniania skrobi oraz nie określa morfologii skrobi różnego pochodzenia. Nie wykrywa nieskrobiowych polisacharydów w produktach spożywczych oraz materiale biologicznym. Nie wykrywa zafałszowania produktów węglowodanowych oraz nie szacuje ich, jakość.

Nie potrafi weryfikować wyników badań laboratoryjnych oraz krytycznie ich interpretować. Nie prezentuje wyniki badań w postaci zwięzłych raportów (sprawozdań).

Nie rozwiązuje kreatywnie problemów analityczne. Nie potrafi pracować w grupie i nie ma zdolności do wyrażania obiektywnych ocen pracy swojej oraz zespołu.

Nie postrzega relacji pomiędzy procesami technologicznymi a ich wpływem na środowisko naturalne. Nie postępuje zgodnie z zasadami etyki wykazując otwartość na problemy współczesnej technologii.

Na ocenę 3

Umie sformułować właściwości żywieniowe surowców i produktów węglowodanowych, ale nie jest w stanie scharakteryzować podstawowych procesów jednostkowych w technologii węglowodanów. Rozróżnia poszczególne produkty i wskazuje technologie ich otrzymywania. Nie rozpoznaje maszyn i urządzeń niezbędnych w produkcji sacharozy, miodu, skrobi i innych polimerów sacharydowych.

Zna podstawy chemii i chemii fizycznej węglowodanów. Nie potrafi scharakteryzować wpływu budowy molekularnej sacharydów na ich właściwości fizykochemiczne i aplikacyjne. Nie zna i nie rozróżnia produktów modyfikacji polisacharydów o znaczeniu aplikacyjnym. Nie potrafi zdefiniować ich właściwości oraz wskazać metod ich otrzymywania.

Przeprowadza podstawowe analizy fizykochemiczne produktów i surowców węglowodanowych metodami chemicznymi, fizycznymi i instrumentalnymi. Posługuje się specyficzną aparaturą naukową do ilościowego określania zawartości sacharydów. Nie korzysta z wiskozymetru w celu określenia parametrów mechanicznych kleików skrobiowych i roztworów dekstryn. Nie wykonuje testów na obecność enzymów w naturalnych produktach węglowodanowych.

Samodzielnie przeprowadza proces wyosabniania skrobi oraz określa morfologię skrobi różnego pochodzenia. Nie wykrywa nieskrobiowych polisacharydów w produktach spożywczych oraz materiale biologicznym. Nie wykrywa zafałszowania produktów węglowodanowych oraz nie szacuje ich, jakości.

Potrafi weryfikować wyniki badań laboratoryjnych oraz interpretować je w stopniu podstawowym. Prezentuje wyniki badań w postaci zwięzłych raportów (sprawozdań).

Nie rozwiązuje kreatywnie problemów analityczne. Potrafi pracować w grupie i ma ograniczoną zdolność do wyrażania obiektywnych ocen pracy swojej oraz zespołu.

Nie postrzega relacji pomiędzy procesami technologicznymi a ich wpływem na środowisko naturalne. Postępuje zgodnie z zasadami etyki wykazując otwartość na problemy współczesnej technologii.

Na ocenę 4

Umie sformułować właściwości żywieniowe surowców i produktów węglowodanowych i jest w stanie scharakteryzować podstawowe procesy jednostkowe w technologii węglowodanów. Rozróżnia poszczególne produkty i wskazuje technologie ich otrzymywania. Rozpoznaje niektóre maszyny i urządzenia niezbędne w produkcji sacharozy, miodu, skrobi i innych polimerów sacharydowych.

Zna podstawy chemii i chemii fizycznej węglowodanów. Nie potrafi scharakteryzować wpływu budowy molekularnej sacharydów na ich właściwości fizykochemiczne i aplikacyjne. Zna i rozróżnia produkty modyfikacji polisacharydów o znaczeniu aplikacyjnym. Potrafi zdefiniować ich właściwości oraz wskazać metody ich otrzymywania.

Przeprowadza podstawowe analizy fizykochemiczne produktów i surowców węglowodanowych metodami chemicznymi, fizycznymi i instrumentalnymi. Dobrze posługuje się specyficzną aparaturą naukową do ilościowego określania zawartości sacharydów. Korzysta z wiskozymetru w celu określenia parametrów mechanicznych kleików skrobiowych i roztworów dekstryn. Wykonuje testy na obecność enzymów w naturalnych produktach węglowodanowych.

Samodzielnie przeprowadza proces wyosabniania skrobi oraz określa morfologię skrobi różnego pochodzenia. Wykrywa nieskrobiowe polisacharydy w produktach spożywczych oraz materiale biologicznym. Nie wykrywa zafałszowania produktów węglowodanowych oraz nie szacuje ich, jakości.

Dobrze potrafi weryfikować wyniki badań laboratoryjnych oraz krytycznie je interpretować. Prezentuje wyniki badań w postaci zwięzłych raportów (sprawozdań).

Podejmuje próby kreatywnego rozwiązywania problemów analitycznych. Potrafi pracować w grupie i ma zdolność do wyrażania obiektywnych ocen pracy swojej oraz zespołu.

W sposób zadowalający postrzega relacje pomiędzy procesami technologicznymi a ich wpływem na środowisko naturalne i postępuje zgodnie z zasadami etyki wykazując otwartość na problemy współczesnej technologii.

Na ocenę 5

Umie sformułować właściwości żywieniowe surowców i produktów węglowodanowych i jest w stanie scharakteryzować podstawowe procesy jednostkowe w technologii węglowodanów. Rozróżnia poszczególne produkty i wskazuje technologie ich otrzymywania. Rozpoznaje maszyny i urządzenia niezbędne w produkcji sacharozy, miodu, skrobi i innych polimerów sacharydowych.

Zna podstawy chemii i chemii fizycznej węglowodanów. Potrafi scharakteryzować wpływ budowy molekularnej sacharydów na ich właściwości fizykochemiczne i aplikacyjne. Zna i rozróżnia produkty modyfikacji polisacharydów o znaczeniu aplikacyjnym. Potrafi zdefiniować ich właściwości oraz wskazać metody ich otrzymywania.

Przeprowadza samodzielnie podstawowe analizy fizykochemiczne produktów i surowców węglowodanowych metodami chemicznymi, fizycznymi i instrumentalnymi. Ze zrozumieniem posługuje się specyficzną aparaturą naukową do ilościowego określania zawartości sacharydów. Korzysta z wiskozymetru w celu określenia parametrów mechanicznych kleików skrobiowych i roztworów dekstryn. Wykonuje testy na obecność enzymów w naturalnych produktach węglowodanowych.

Samodzielnie przeprowadza proces wyosabniania skrobi oraz określa morfologię skrobi różnego pochodzenia. Wykrywa nieskrobiowe polisacharydy w produktach spożywczych oraz materiale biologicznym. Wykrywa zafałszowania produktów węglowodanowych oraz szacuje ich, jakość.

Bardzo dobrze potrafi weryfikować wyniki badań laboratoryjnych oraz krytycznie je interpretować. Prezentuje wyniki badań w postaci zwięzłych raportów (sprawozdań).

Kreatywnie rozwiązuje problemy analityczne. Potrafi pracować w grupie i ma zdolność do wyrażania obiektywnych ocen pracy swojej oraz zespołu.

Postrzegając relacje pomiędzy procesami technologicznymi a ich wpływem na środowisko naturalne postępuje zgodnie z zasadami etyki wykazując otwartość na problemy współczesnej technologii.