The aim of the course - review of measurement methods and  process control methods in the food industry.

The subject is obligatory, on the third year of undergraduate study (3 ECTS). The course provides, for future graduates in food technology, an insight into the complexity of the production process and the importance of measurement and control processes.

  • Definicija Bijele biotehnologije, ciljevi, obnovljivi i neobnovljivi resursi, podjela obnovljivih resursa (sirovina), stupnjevi obrade, bilance i održivost procesa, centralizirana i decentralizirana proizvodnja, osnovni kriteriji održivosti procesa (SPI)
  • Bioetanol kao gorivo, razlozi za primjenu biogoriva, Kyoto protokol, mogućnosti Hrvatske u proizvodnji bioetanola, bioetanol iz šećerne repe, lignoceluloznih sirovina i jeruzalemske artičoke (indeks efikasnosti, SPI i LCA tih procesa).
  • Bilance energije proizvodnji iz održivih sirovina, Bioetanol iz šećerane?; Bilanca sirovina, Energetska analiza procesa i moguća poboljšanja, Bioetanol i lignocelulozni kompleks, Bioetanol iz škroba (žitarica)?
  • Procjena životnog ciklusa (LCA), kategorije negativnog utjecaja na okolinu, ISO standardi i utjecaj na okoliš, faze LCA, alati za izvedbu i vrste LCA
  • Proizvodnja organskih kiselina (limunske, sukcinake, jabučne, vinske) iz obnovljih sirovina
  • Proizvodnja mliječne kiseline i polilaktata iz obnovljivih sirovina, usporedba kemijskih i biotehnoloških postupaka, podloge za proizvodnju i izolacija mliječne kiseline, Chargill-Dow proces za proizvodnju PLA
  • Biodizel, sirovine za biodizel, tehnološki postupak i sporedni proizvodi, biotehnološke konverzije sporednih proizvoda iz biodizela ( glicerinske faze i zasičenih masnih kiselina), Bilance mase i energije, SPI, LCA
  • Lignocelulozne sirovine i mogućnosti biotehnološke konverzije, Enzimske i mikrobiološke razgradnje LC kompleksa, LCA i SPI
  • Biotehnološka proizvodnja PHA/PHB iz obnovljivih sirovina, Alge i bijela biotehnologija, fototrofni i heterotrofni uzgoj algi, Proizvodnja goriva iz algi, LCA i SPI biotehnoloških procesa

Kolegij Imunologija (4 ECTS-a) izvodi se u obliku predavanja (24 sata), seminara (8 sati) i vježbi (18 sati) koje su podijeljene u tri metodske cjeline: Pregled i dijelovi imunosnog sustava, Fiziološki tijek imunoreakcije i Imunoreakcija u obrani i bolesti. Cilj predmeta je upoznavanje studenata s organizacijom imunosnog sustava te osnovnim mehanizmima njegova djelovanja kao što su nespecifična imunost, specifična imunost, mehanizam prepoznavanja antigena i njegovo predočavanje. Studenti se upoznaju s načinima regulacije i kontrole izvršnih mehanizama u obrani od antigena podrijetlom od infektivnih mikroorganizama (bakterija, virusa, parazita i glјivica), antigena neinfektivnog podrijetla (tumorski antigeni i antigeni transplantata) kao i principima imunoterapije. Također, upoznat će se i s mehanizmima nastanka bolesti vezanih za imunosni sustav kao što su hipersenzitivnost, autoimunost te imunodeficijencija. Kroz seminare i vježbe, studenti će biti upoznati s principima i primjenom imunoloških testova u dijagnostici i mogućnostima uporabe modernih biotehnoloških metoda u imunoterapiji.

  • Signalne molekule i receptori

Interakcije organizma i okoline. Signalne molekule: citokini, faktori rasta, hormoni, neurotransmiteri, male molekule. Struktura i smještaj receptora u stanicama: receptori povezani s G-proteinima, receptorske tirozin-kinaze, receptori ionskih kanala, protein tirozin-kinaze.

  • Interakcije molekula i receptora-odabrani primjeri

Interakcije stanica-stanica i stanica-izvanstanični matriks. Vrste veza između stanica i okoline. Molekule ekstracelularnog matriksa-vrste i uloga. Vrste faktora rasta (EGF, FGF, VEGF, PDGF) i signalni putovi. Uloga faktora rasta u nastajanju tumora. Peptidni i steroidni hormoni -signalni putovi i učinci na stanicu.

Neurotransmisija i neuroregulacija u organizmu.Sinaptički prijenos.  Vrste neurotransmitera-acetilkolin, glutamat,  glicin, GABA, dopamin, serotonin, epinefrin. Neurodegenerativne bolesti (Parkinsonova bolest, Alzheimerova bolest, multipla skleroza).Mehanizmi nastajanja karcinoma-signalni putovi. Razumijevanje signalnih putova kao temelj razvoja lijekova za tretman karcinoma (primjeri: Herceptin i Gleevec)

  • Stanična smrt (Apoptoza)

Apoptoza i uloga u organizmu.  Signalni put preko receptora smrti  i  mitohondrijski put apoptoze. Nekroza stanice. Metode određivanja apoptoze u stanicama-DNA elektroforeza, fluorescentna mikroskopija, protočna citometrija, određivanje kaspaza.

Cilj predmeta upoznati je studenta s najvažnijim znanstveno utemeljenim spoznajama o značenju istodobne zastupljenosti raznih mineralnih elemenata (metala i polumetala) u ljudskoj prehrani, uvjetima njihova neizbježnoga i svakodnevnoga unosa te ulogama i učincima na zdravlje uz stalna međudjelovanja (interakcije) elementa u organizmu. Student će se upoznati i s osnovnim načelima i znanstvenim pristupima u procjenama izloženosti, unosa i uloge/učinaka elemenata te uputiti na važnost stalnoga praćenja najnovijih spoznaja u tome području, koje se stalno nadopunjuje i na temelju čega se stvaraju međunarodne i nacionalne smjernice, preporuke i propisi.

Razvoj   biotehničkih znanosti   dovodi   do   potrebe   proučavanja,   praćenja   i kontroliranja  sve  većeg  broja  parametara  -  morfoloških,  fizioloških,  kemijskih,  itd.  Progresivno  povećanje parametara  i  podataka  koji  su,  u  vrlo  kompleksnim  odnosima olakšavaju statistički  modeli  i  postupci  koji  pružaju  cjelovitu  sliku  o promatranom mjernom sustavu koji je predmet istraživanja. Univarijatne analize kojima se  varijable  analiziraju  pojedinačno,  ne  pružaju  dovoljno  pouzdanih  mogućnosti  za  objedinjavanje  višestrukih opažaja, a u konačnici niti za pravilno znanstveno zaključivanje.  S druge stran, multivarijatna  analiza  je grana  koja  se  bavi  analizom  višestrukih  izmjera  većeg broja   varijabli   na   jednom   ili   više   promatranih uzoraka. Kroz ovaj predmet krenuti će se od jednostavnih testova I regresijskih modela te preko primjene metoda multivarijatne analize, pojasniti primjenu u prehrambenom inženjerstvu, te kako I što se primjenom navedenih metoda može I mora zaključiti. Svi primjeri su isključivo iz biotehničkog područja te je moguće iskoristiti I podatke prikupljene za diplomski rad I obraditi ih s ciljem izdvajanja ključnih informacija iz promatranog mjernog sustava.

Main topics:

Applied modelling in food engineering

Kroz predmet naglasak se daje osnovama mjernih metoda koje se koriste u nutricionizmu i kontroli hrane . Svaki laboratorij ili pripremnica hrane prikuplja podatke u kontroliranim uvjetima. Eksperimentalna mjerenja (laboratorijska ili prikupljena iz upitnika) u području nutricionizma i kontrole hrane često predstavljaju podatke koji je nužno dodatno obraditi. Kolegij će se osvrnuti na tipove grešaka koje se prilikom mjerenja mogu dogoditi i kakav je njihov utjecaj na konačan rezultat te kako pravilno izbjeći krivu interpretaciju takvih rezultata.

Također će se obrađivati mjereni podaci i osnovni statistički parametri, te će se dati osvrt na važnost analize mjernih pogrešaka i izbora mjerene metode i instrumenata. Obraditi će se mjerenja koja nisu neposredno vezana za računalo (npr. antropometrijska mjerenja: tjelesna visina, tjelesna masa, električna konduktivnost i impedancija (mjerenje masnog tkiva), te mjerni sustavi koji su računalom povezani sa mjernom instrumentacijom (npr. masa, tlak, temperatura, vlažnost, automatski FIA mjerni sustavi). Mjerni sustavi računalno povezani s mjernom instrumentacijom vrlo su važne u pripremnicama hrane, skladištima, distribuciji, proizvodnim jedinicama, te kontrolnim laboratorijima. Svi postupci i primjeri mjerenih metoda su popraćena s prikazima primjene u praksi.

Definicije, klasifikacija i podjela ambalaže (osnovna, s aspekta: otpada, rukovanja, vrste materijala). Funkcije i značaj pakiranja. Materijali (drvo, staklo, metal, papir, plastika, složeni ambalažni materijali, biorazgradljiva i jestiva ambalaža). Proizvodnja materijala. Metode prerade (injekcijsko prešanje, puhanje, lijevanje, ekstruzija, kalendiranje, istezanje folija, duboko izvlačenje, spajanje; izrada dvodijelnih i trodijelnih limenki; izrada staklenki, plastenki). Strojevi za omatanje i pakiranje. Ambalažni oblici: omoti, vreće i vrećice, kutije, sanduci, bačve, kante, boce, limenke, staklenke, plastenke, tube, čaše. Čepovi i zatvarači. Sustavi pakiranja prema vrsti proizvoda. Metode pakiranja hrane: aseptičko pakiranje, vakuum pakiranje, pakiranje u kontroliranoj/modificiranoj atmosferi, aktivna i inteligentna ambalaža, ambalaža za mikrovalne pećnice (susceptori). Interakcija hrana-ambalaža (korozija, migracija, propusnost na plinove i vodenu paru). Rukovanje i transport. Vrste transporta. Skladišta. Zakonska regulativa (RH, EU) materijala koji dolaze u dodir s hranom. Ambalaža i okoliš (ambalažni otpad i reciklaža).

SADRŽAJ PREDMETA:

  • Vitamini- definicija, klasifikacija i nomenklatura, kemijski sastav, značenje i uloga u organizmu.
  • Vitamini topljivi u vodi- vitamini B-skupine, vitamin C. Struktura, svojstva i industrijska proizvodnja
  • Vitamini topljivi u mastima- vitamini A,D, E i K. Struktura, svojstva, industrijska proizvodnja
  • Bilanca materijala, kvantifikacija i iskorištenje sinteze vitamina od sirovine do proizvoda
  • Hormoni- definicija, klasifikacija i nomenklatura, kemijski sastav, značenje i uloga u organizmu.
  • Steroidni hormoni- androgeni, estrogeni, progestogeni i kortikosteroidi. Sirovine i postupci proizvodnje.Derivati steroidnih hormona i primjena kao anaboličkih sredstava.
  • Polipeptidni hormoni. Inzulin. Postupci proizvodnje inzulina s E. coli i S. cerevisiae. Hormon rasta. Postupci proizvodnje hormona rasta-izolacija i rekombinantni postupak s E. coli.
  • Eritropoetin. Postupci proizvodnje eritropoetina. Gonadotropini i postupci proizvodnje. Postupci pročišćavanja rekombinantnih hormona
  • Biljni hormoni-uloga, kemijski sastav i značenje za biljke.
  • Primjena anabolika kod ljudi i životinja-primjeri
  • Dobivanje GM biljaka s povećanim sadržajem vitamina
  • Primjena rekombinantnog hormona rasta u proizvodnji mlijeka