Innowacje biotechnologiczne w produkcji żywności

Wiadomości z zakresu biotechnologii, mikrobiologii, chemii organicznej i biochemii.

Godziny kontaktowe (z udziałem nauczyciela) realizowane w formie zajęć dydaktycznych:

wykład – 15

laboratorium – 30

łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela – 45

Godziny niekontaktowe (praca własna studenta):

przygotowanie się studenta do zajęć laboratoryjnych – 15

przygotowanie się studenta do zaliczenia – 20

studiowanie przez studenta literatury przedmiotu – 25

łączna liczba godzin niekontaktowych – 60

Sumaryczna liczba godzin 105 (4 punkty ECTS)

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXV-8.10/21 z dnia 26 maja 2021 r., tj. od cyklu kształcenia 2021/2022:

Wykład (W01, W02, W04, W05, W06, W07, W08, W09, W12, U01, U06, U07, U08, U010, K01, K02, K03):

- zaliczenie na ocenę

- końcowy referat

- obecność na wykładach (powyżej 50% godzin wykładowych)

Laboratorium (W01, W02, W04, W05, W06, W08, U02, U03, U04, U05, U06, U07, K02, K03):

sprawdziany i końcowa prezentacja

wykonanie doświadczeń

aktywność na ćwiczeniach

Wykłady:

Najnowsze trendy w biotechnologicznej produkcji żywności: bezlaktozowe produkty mleczne, fermentowane napoje mleczne IV generacji, nowoczesne rozwiązania biotechnologiczne w serowarstwie, produkcja napojów nisko- i bezalkoholowych; produkcja żywności bezglutenowej i żywności o niskim indeksie glikemicznym; produkcja białek pochodzących z mikroorganizmów, żywność fortyfikowana, biotechnologiczne wytwarzanie dodatków do żywności (np. witaminy, substancje odżywcze i związki smakowo-zapachowe). Nowoczesne metody utrwalania i zwiększania jakości żywności. Wytwarzanie produktów mięsnych metodami biotechnologicznymi (kultury tkankowe in vitro). Produkty biotechnologiczne dla przemysłu piekarskiego. Niekonwencjonalne sposoby biotechnologicznej obróbki żywności. Nowe technologie wytwarzania tworzyw biodegradowalnych z produktów pochodzenia mikrobiologicznego.

Laboratorium:

Laboratorium: Praktyczne zapoznanie z zagadnieniami omawianymi na wykładzie. Samodzielne wykonywanie ćwiczeń i eksperymentów związanych z biotechnologiczną produkcją żywności i dodatków do żywności, m.in.:

1. Otrzymywanie mleka bezlaktozowego metodami enzymatycznymi i chromatograficznymi

2. Fermentacja mleka w celu otrzymania napojów IV generacji

3. Produkcja serów podpuszczkowych

4. Hodowla mikroorganizmów w celu produkcji białek spożywczych

5. Otrzymywanie związków smakowo-zapachowych przy użyciu mikroorganizmów

6. Otrzymywanie produktów biotechnologicznych dla przemysłu piekarskiego

7. Wytwarzanie tworzyw biodegradowalnych pochodzenia mikrobiologicznego

1. “Food Microbiology and Biotechnology Safe and Sustainable Food Production” Edited By Guadalupe Virginia Nevárez-Moorillón, Arely Prado-Barragán, José Luis Martínez-Hernández, Cristobal Noé Aguilar, Apple Academic Press, 2021, ISBN 9781774634875

2. „Biotechnologia żywności” Red., Bednarski, W., Reps, A., Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017, ISBN 9788301193621

3. Ratledge C., Kristiansen B.: „Podstawy biotechnologii” Wydawnictwo PWN, Warszawa, 2019

4. Lubert Stryer, Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko „Biochemia” Wydawnictwo Naukowe PWN, 2018, ISBN 9788301201845

5. Libudzisz, Z., Kowal, K., Żakowska, Z. „Mikrobiologia techniczna” Tom II. PWN. 2012, ISBN: 9788301155230

6. Artykuły przeglądowe i doświadczalne o tematyce wskazanej przez prowadzącego

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXV-8.10/21 z dnia 26 maja 2021 r. tj. od cyklu kształcenia 2021/2022

WIEDZA: Absolwent zna i rozumie:

W1. w zaawansowanym stopniu wybrane zagadnienia i specjalistyczną terminologię polską z zakresu biotechnologii i mikrobiologii żywności oraz biochemii, stosowaną do opisu i interpretacji procesów zachodzących w trakcie biotechnologicznej produkcji żywności i wytwarzania innowacyjnych produktów, zwłaszcza podstawowych mechanizmów na poziomie molekularnym – K_W01, K_W09

W2. istotne powiązania innowacji biotechnologicznych w produkcji żywności z zagadnieniami nauk przyrodniczych, nauk ścisłych oraz społecznych, a także jej zastosowanie we współczesnej gospodarce - K_W02

W3. w stopniu zaawansowanym znaczenie i przebieg procesów biotechnologicznych oraz reakcji biochemicznych w produkcji żywności i różnych związków chemicznych dla przemysłu spożywczego i rolnego, w tym na poziomie molekularnym - K_W04

W4. pozytywne i negatywne skutki oddziaływania warunków hodowli na aktywność mikroorganizmów wykorzystywanych zwłaszcza w przemyśle spożywczym - K_W05, K_W06

W5. podstawowe narzędzia i metody badawcze stosowane w opracowaniu efektywnych kultur starterowych, ze szczególnym uwzględnieniem zagadnień związanych z selekcją i doskonaleniem mikroorganizmów, oraz metodyką hodowli komórkowych i analizą jakości komponentów i produktów spożywczych pochodzenia mikrobiologicznego - K_W07

W6. zasady bezpieczeństwa i problemy towarzyszące rozwojowi innowacji biotechnologicznych, w tym problemy technologiczne i ekonomiczne związane z użyciem mikroorganizmów i enzymów do przetwarzania żywności i otrzymywania biologicznie aktywnych substancji jako składników żywności fortyfikowanej - K_W08, K_W12

UMIEJĘTNOŚCI: Absolwent potrafi:

U1. właściwie dobierać, oceniać i wykorzystywać źródła informacji naukowej w celu zdobywania wiedzy oraz umiejętności badawczych i praktycznych w zakresie opracowywania i zastosowania innowacyjnych procesów biotechnologicznych w produkcji i przetwarzaniu żywności – K_U01, K_U02

U2. posługiwać się specjalistycznym sprzętem, odpowiednio dobierać i stosować podstawowe narzędzia oraz metody badawcze używane do opracowania biotechnologicznych metod produkcji żywności i wytwarzania innowacyjnych produktów dla przemysłu rolnego i spożywczego z uwzględnieniem technik właściwych współczesnej biotechnologii, biologii molekularnej i mikrobiologii, z zachowaniem zasad bezpieczeństwa w pracy laboratoryjnej – K_U03, K_U04

U3. wykonywać obliczenia chemiczne i biochemiczne, dokumentować, analizować i interpretować wyniki oraz formułować i prezentować w sposób prawidłowy wnioski na podstawie danych otrzymanych z monitoringu bioprocesów wytwarzania żywności i innowacyjnych dodatków do żywności – K_U05, K_U06

U4. analizować, oceniać i brać udział w dyskusjach i debatach na temat aktualnych osiągnięć nauk biotechnologicznych w przemyśle rolnym i spożywczym, ze szczególnym uwzględnieniem prezentowania wyników samodzielnie przeprowadzonych obserwacji i doświadczeń – K_U07, K_U08

U5. planować ogólne założenia dla innowacyjnych rozwiązań biotechnologicznych w zakresie otrzymywania i zastosowania produktów w sektorze rolnym i spożywczym oraz uczestniczyć w pracach zespołów interdyscyplinarnych, w celu pogłębiania wiedzy w zakresie biotechnologii i nauk pokrewnych – K_U10

KOMPETENCJE SPOŁECZNE:

K1. absolwent jest gotów do uznawania znaczenia wiedzy naukowej i krytycznej oceny odbieranych treści w zakresie biotechnologii, chemii organicznej i mikrobiologii oraz ciągłego rozwijania własnych kompetencji warunkujących profesjonalne rozwiązywanie poznawczych i praktycznych problemów spotykanych w zastosowaniach innowacyjnych procesów i metod biotechnologicznych, zwłaszcza w przemyśle spożywczym – K_K01, K_K02

K2. student ma świadomość potrzeby planowania i wprowadzania nowych i przyjaznych dla środowiska technologii bezodpadowych, opartych na wykorzystaniu mikroorganizmów i enzymów, w tym organizowania działań w celu przekazywania społeczeństwu informacji o nowych rozwiązaniach w dziedzinie biotechnologicznej produkcji żywności i dodatków do żywności, wspierających zrównoważony rozwój – K_K03