Diplomski

Studenti će tijekom ovog kolegija izučavati: procese prijenosa mase, momenta gibanja i topline, procese u graničnim slojevima oko čvrstih čestica, u tekućinskim filmovima, topljivost plinova i prijenos mase iz plinske u tekuću fazu u industrijskim bioreaktorima, biorekatore s miješalom, barbotirajuće kolone, bioreaktore s povratnim tokom podloge, s čvrstim slojem, s konvektivnim miješanjem (za anaerobne procese) te metode prijenosa biotehnoloških procesa u veće mjerilo. Tijekom vježbi u praktikumu studenti će provesti određivanje koncentracije biomase, karakteristike kisikove elektrode, kLa i brzine prijenosa kisika, specifične brzine potrošnje kisika različitih mikroorganizama, vremena miješanja, homogenizacije i cirkulacijskog vremena u bioreaktorima, operacijskih karakteristika bioreaktora (bioreaktori s mješalom, barbotirajućih kolona, “air-lift, bioreaktora s fluidiziranim i čvrstim slojem, cijevni bioreaktora). Provest će se šaržni i kontinuirani uzgoji mikroorganizama na različitim limitnim supstratima (C, N i P izvori). Tijekom seminara studenti će izračunavati bilance prijenosa mase, topline i momenta za homogene i nehomogene sustave (u ustaljenom i neustaljenom stanju) za standardne procesne aparate, te izvršiti proračune prije navedenih tipova bioreaktora.

Definitions, functions and classification of packaging materials (basic, with regard to: waste, handling, material type). Functions and importance of food packaging. Materials (wood; glass, metal, paper, plastics, laminates, biodegradable and edible materials). Packaging manufacture (injection moulding, pressing, blowing, extrusion, calendering, blow moulding, two- and three-piece metal cans production, glass and plastic bottles manufacture). Packaging forms and shapes (covers, bags and pouches, boxes, barrels, containers, bottles, cans, jars, etc. Stoppers and Closures. Packaging methods: aseptic, vacuum, modified/controlled, active and intelligent packaging, microwave packaging (susceptors). Food/packaging interaction (gas and water vapour permeability, corrosion, migration). Handling, transportation and warehouses. Food contact material (FCM) regulations (RH, EU). Packaging and environment (package waste and recycling).

Signalne molekule i njihovi receptori čine temelj stanične komunikacije, osiguravajući da stanice odgovaraju na vanjske i unutarnje signale. Složena mreža signalnih putova regulira bitne biološke procese, od imunoloških odgovora i popravka tkiva do rasta i diferencijacije. Međutim, poremećaji u tim signalnim mehanizmima pridonose razvoju različitih bolesti, od raka do neurodegenerativni oboljenja. Razumijevanje ovih molekularnih interakcija omogućuje razvoj novih lijekova, budući da signalne molekule i njihovi receptori predstavljaju potencijalne terapijske ciljeve za liječenje različitih medicinskih stanja.

Kolegijem su pokrivena osnovna znanja o:

• 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.

U uvodnom dijelu opisana je podjela i biogenetsko podrijetlo prirodnih spojeva kao produkata primarnog i sekundarnog metabolizma. U početnim poglavljima obrađuju se ugljikohidrati i lipidi u smislu proširenja enciklopedijskih znanja stečenih o tim temeljnim biomolekulama u preddiplomskom studiju. Posebna pozornost posvećena je sekundarnim metabolitima u sklopu sljedećih poglavlja: terpenoidi, alkaloidi, šikimati-lignani, polifenoli, prostaglandini, feromoni i flavonoidi. Prikazane su njihove biosinteze, biološko odnosno ekološko djelovanje i postupci razdjeljivanja/ identifikacije iz prirodnog materijala. Cilj modula: Proširiti i produbiti znanja o prirodnim spojevima stečenim na preddiplomskom studiju, te tako osigurati temelj za primjenu naučenog znanja u istraživačkom kontekstu.

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.

General Shelf Life Analysis Requirements. Effect of packaging material on product shelf-life. Barrier characteristics of packaging materials. Factors affecting permeation characteristics of packaging materials. Packaging permeation on: gases, water vapour. Effect of packaging methods on product shelf-life. Effects of environmental factors on product shelf-life. Shelf-life protocols: Challenge study; Accelerated shelf life testing; Confirmatory storage study; On-going shelf life monitoring. Food-package interaction (corrosion, migration: global, specific). Packaging and moisture transfer. Permeability and Shelf Life. Water Vapor Permeability of Packaging: Moisture gain; Moisture loss solution. Evaluation of the rate of oxidation of foods packaged in a semipermeable pouch. Oxygen permeation. Sustainability and development of new food packaging materials and their impact on shelf life. Packaging laws and regulations (EU). The kinetic model. Seminars: Shelf-life determination: case studies. Tasks definition and allocation. Seminars presentation by students.