Historia: Profil naukowy:

Transkrypt

1 Historia: Katedrę Biochemii i Biotechnologii wyodrębniono z Katedry Biologicznych Podstaw Rolnictwa w październiku 2002 roku. Na kierownika Katedry powołano profesora nadzw. Politechniki Koszalińskiej dr hab. Jerzego Lewosza, a pierwszymi pracownikami byli: Profesorowie : Kazimiera Zgórska; Danuta Plevneś-Rzepka, dr Iwona Jarocka, mgr inż. Magdalena Grudzińska, mgr inż. Aneta Darnowska, mg inż. Beata Erlichowska. Profil naukowy: Prowadzone w Katedrze Biochemii i Biotechnologii prace badawcze obejmują zagadnienia z zakresu technologii żywności, biotechnologii, mikrobiologii i biochemii, nowoczesnych technologii utrwalania i przechowywania żywności, identyfikacji zagrożeń zdrowotnych powodowanych obecnością pestycydów, alergenów, mikroorganizmów chorobotwórczych w żywności. Badania naukowe pracowników katedry dotyczą technologii przetwarzania surowców spożywczych, jakości i bezpieczeństwa żywności, konwersji i utylizacji rolniczych produktów odpadowych, konserwowania i przechowywania surowców i produktów spożywczych, rozwijania nowoczesnych metod molekularnych do badania autentyczności surowców spożywczych.

2 Projekty Projekt KBN 2P06A02330, Opracowanie metod i materiałów do wykrywania bakterii Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus sprawcy bakteriozy pierścieniowej ziemniaka Kierownik grantu J. Lewosz Projekt KBN 2P06T05430, Opracowanie metod wydzielania antygrzybowych i antybakteryjnych peptydów z ścian komórkowych bulw ziemniaka i poznanie ich właściwości fizyko-chemicznych i biologicznych ; kierownik grantu J. Lewosz Projekt N N Oddziaływanie niektórych peptydów ścian komórkowych bulw ziemniaka na mikroflorę surowców roślinnych i żywności o małym stopniu przetworzenia. Kierownik grantu. J. Lewosz Projekt pt.: Ocena przeciwdrobnoustrojowej aktywności wyciągów roślinnych - praktyczne aspekty allelopatii, czas trwania projektu: marzec-grudzień Badania naukowe i działalność statutowa dla młodych naukowców i uczestników studiów doktoranckich Wykonawca A. Szparaga. Projekt pt.: Wpływ stężenia roztworu, czasu i temperatury procesu na odwadnianie osmotyczne jabłek, czas trwania projektu: styczeń-grudzień Badania naukowe i działalność statutowa dla młodych naukowców i uczestników studiów doktoranckich. Wykonawca A. Szparaga Projekt pt.: Porównanie efektywności pozyskiwania bioetanolu ze słomy żytniej oraz innych wybranych ligninocelulozowych odpadów rolniczych, czas trwania projektu: marzec-grudzień Badania naukowe i działalność statutowa dla młodych naukowców i uczestników studiów doktoranckich Wykonawca M. Smuga-Kogut. Projekt Inwestycja w wiedzę motorem innowacyjności w regionie II edycja na badania pt.: Możliwość wykorzystania cieczy jonowej do otrzymywania bioetnolu z rolniczych surowców liginiocelulozowych, czas trwania projektu: kwiecień grudzień Wykonawva M. Smuga- Kogut Projekt pt.: Opracowanie metody recyklingu cieczy jonowych stosowanych w obróbce wstępnej materiałów lignocelulozowych, czas trwania projektu: styczeń-grudzień Badania naukowe i działalność statutowa dla młodych naukowców i uczestników studiów doktoranckich. Wykonawca M. Smuga-Kogut

3 Kształcenie: Podczas 12-letniej działalności wypromowano w Katedrze 178. absolwentów w tym z dyplomami: inżyniera 31 osób. magistra inżyniera 147 osób. Cztery osoby uzyskały stopień doktora: Włodzimierz Przewodowski w 2007 roku stopień doktora w dziedzinie nauk rolniczych w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie promotor. Jerzy Lewosz Agnieszka Barnyk w 2009 roku stopień doktora w dziedzinie Biotechnologii na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu promotor Jerzy Lewosz Agnieszka Szparaga w 2012 roku stopień doktora w dziedzinie Inżynierii Rolniczej na Politechnice Koszalińskiej promotor Kazimiera Zgórska Małgorzata Smuga-Kogut w 2014 roku stopień doktora w dziedzinie Inżynierii Rolniczej na Politechnice Koszalińskiej promotor Kazimiera Zgórska Cztery osoby o różnym poziomie zaawansowania odbywają studia doktoranckie Informacje o specjalności dla kandydatów na studia Specjalność Biotechnologia Żywności Studenci kierunku Technologia Żywności i Żywienie Czlowieka po ukończeniu 4 semestru mogą wybierać specjalizację, a wśród nich Biotechnologię Żywności Biotechnologia to zintegrowane zastosowanie nauk biologicznych (biochemii, mikrobiologii, genetyki) i inżynierii bioprocesowej w celu technicznego wykorzystania zdolności drobnoustrojów, komórek roślin, zwierząt i ich metabolitów. Specjalność Biotechnologia Żywności Przedmioty Obok przedmiotów podstawowych obowiązkowych dla wszystkich studentów kierunku

4 Technologia Żywności i Żywienie Człowieka, studenci na specjalności Biotechnologia Żywności mają następujące przedmioty uzupełniające: Biotechnologia składników żywności, Biotechnologia żywności wygodnej i funkcjonalnej, Mikroorganizmy w biotechnologii żywności, Operacje i procesy biotechnologiczne, Techniki fermentacyjne, Technologia enzymatyczna, Bioanaliza żywności, Biologia molekularna z podstawami genetyki. Absolwenci specjalności Biotechnologia Żywności: Otrzymują wiedzę z zakresu technologii spożywczych, chemii, biochemii, mikrobiologii i podstaw biotechnologii, inżynierii bioprocesowej i genetycznej, przechowalnictwa, enzymologii. Potrafią posługiwać się szczepami mikroorganizmów, preparatami wydzielonymi z kultur komórkowych do przetwarzania surowców i utrwalania żywności na drodze fermentacji, obróbki enzymatycznej, termicznej. Potrafią wytwarzać i stosować naturalne dodatki zwiększające wartość i trwałość żywności. znają nowoczesne technologie utrwalania i przechowywania żywności. Potrafią identyfikować zagrożenia zdrowotne powodowane obecnością pestycydów, alergenów, mikroorganizmów chorobotwórczych w żywności. Oceniają autentyczność/zafałszowanie surowców, obecność GMO, posługując się nowoczesnymi molekularnymi metodami: analizą sekwencji DNA, analizą immunologiczną, analizą białek i enzymów, biosensorami. Dysponują umiejętnościami doboru i prowadzenia kultur starterowych mikroorganizmów, propagacji i stymulacji materiału nasiennego w warunkach in vitro. Znają sposoby ulepszania cech użytkowych roślin i zwierząt na drodze hodowli i genetycznych zabiegów. Łączenie wiedzy technologicznej z umiejętnościami posługiwania się narzędziami biotechnologicznymi umożliwia absolwentom podjęcie pracy w: przemyśle fermentacyjnym oraz spożywczym, zakładach wytwarzających barwniki, konserwanty i inne dodatki do żywności, bezpośrednio przy produkcji, w laboratoriach przemysłowych oraz w laboratoriach instytucji kontrolnych Przykładowe Tematy prac dyplomowych wykonywanych w Katedrze :

5 Analiza techniczna i technologiczna produkcji frytek Wpływ techniki blanszowania i zamrażania na cechy jakości kostki ziemniaczanej Wpływ obróbki hydrotermicznej na stabilność przeciwutleniaczy zawartych w wybranych warzywach Analiza przebiegu procesu fermentacji etanolowej z wykorzystaniem koncentratu z jabłek i ocena fizykochemiczna wina Analiza przebiegu fermentacji etanolowej z wykorzystaniem koncentratu z czarnej porzeczki i ocena fizykochemiczna wina Opracowanie technologii produkcji wina z wykorzystaniem koncentratów owocowych i drożdży różnych szczepów Badanie wpływu parametrów suszenia pieczarek na jakość otrzymanego produktu. Techniczne i technologiczne aspekty zamrażania groszku Opracowanie metody wykrywania witaminy C w produktach spożywczych Właściwości antyoksydacyjne miodów pszczelich Wykrywanie zafałszowań w żywności metodami immunologicznymi Otrzymywanie alkoholu etylowego ze słomy pszennej Hydroliza enzymatyczna skrobi- otrzymywanie syropów skrobiowych Analiza i ocena kwasów tłuszczowych ziaren rzepaku i gorczycy oraz ich produktów Optymalizacja procesów zamrażania, suszenia i dehydrofreezing surowców i produktów roślinnych. Enzymatyczne polepszacze pieczywa Jadalne powłoki z białek nasion zbóż Powłoki chitozanowe przedłużające trwałość przechowalniczą owoców i warzyw Aktywność antyoksydacyjna naparów roślinnych i niektórych białek roślinnych Skład kwasów tłuszczowych nasion owoców pestkowych Analiza składu kwasów tłuszczowych różnych gatunków roślin oleistych Nanocząsteczki złota do znakowania IgG i białek w diagnostyce immunologicznej Enzymy unieruchamiane w membranach polifenolowych jako elementy bioreaktorów Kompozyty nanocząsteczek złota, grafitu i polianiliny jako matryce biosensorowe KATEDRA BIOCHEMII I BIOTECHNOLOGII ZAPRASZA NA SPECJALNOŚĆ

6 BIOTECHNOLOGIA ŻYWNOŚCI Rodzaje analiz żywności wykonywane Laboratorium Katedry Biochemii i Biotechnologii 1. Oznaczanie fizykochemicznych cech surowców i żywności (lepkość, wilgotność, ph, zawartość tlenu, twardość, gęstość); składników chemicznych (białka, wody, tłuszczu, węglowodanów, popiołu, alkoholu, azotu, di-tlenku siarki, skrobi, olejków eterycznych, witamin). 2. Ocena jakości i autentyczności surowców roślinnych i zwierzęcych oraz produktów metodami fizykochemicznymi, enzymatycznymi i molekularnymi 3. Charakterystyka składników i dodatków funkcjonalnych do żywności (związków azotowych, fosforowych, bioaktywnych peptydów i enzymów, tłuszczy różnego pochodzenia, węglowodanów funkcjonalnych, barwników, glikoalkaloidów, substancji antyżywieniowych, antyoksydantów, toksyn bakteryjnych i grzybowych, substancji fenolowych. Laboratoria Aparatura i Urządzenia Badawcze Dysponujemy podstawowym wyposażeniem do wykonywania technicznej analizy surowców i żywnosci Galwanostat Palm Sens Chromatograf niskociśnieniowy (FLPC) BioRad Biologic wraz z wyposażenie Homogenizator turbinowy i typu stomacher Suszarka laboratoryjna Binder Pompa próżniowa 86KN

7 Wytrząsarka MS3 Łaźnia wodna Elwin+357 Termostat ET Basic z łaźnią EH43 Zestaw do ultrafiltracji Sartorius Aparat do elektroforezy Blue Star i Submini Spektrometr/fluorymetr światłowodowy UV-VIS z detektorem CCD do pomiarów w świetle przechodzącym i odbitym Spektrofotometr Unicam Helios Alpha Beta, spektrokolorymetr Marcel PRO Zestaw ph jonometr, tlenomierz CX315 Mikrokomputerowy elektrochemiczny zestaw pomiarowy CC551 Zestaw do oznaczania azotu metodą Kjedahla Autoklaw i stanowisko do pracy sterylnej Bioreaktor Wirówki preparatywne i stołowe (do g) Zestaw do ekstrakcji tłuszczy Soxhlet Wiskozymetr rotacyjny VT7 Zestaw do odwrotnej osmozy Analizator podczerwieni Inframatic 8100 Refraktometr ABBE, polarymetr Zestaw do ekstrakcji KEX100 Wyparka IKA Liofilizator stołowy Drywiner Wagi analityczne i laboratoryjne, Czytnik mikropłytek Mikroskop z kamerą Wagosuszarka

8 Oferta współpracy z przemysłem Oferta obejmuje problemy i zadania z następujących zakresów: 1. Przeprowadzanie technicznych analiz składu chemicznego żywności i produktów rolnych tj.: oznaczanie alkoholu, węglowodanów, suchej masy, azotu, białka ogólnego, azotanów wykrywanie zafałszowań żywności, ocena potencjału antyoksydacyjnego żywności, wytwarzanie biopreparatów, badanie żywności GMO Dysponujemy technikami bioanalitycznymi takimi jak elektroforetyczna analiza składu białek, analizy enzymatyczne, immunoenzymatyczne (ELISA) chromatograficzne (FLPC).

9 2. Konserwujemy kultury mikroorganizmów metodą liofilizacji uzyskując co najmniej kilkuletnią przeżywalność komórek. 3. Oferujemy podłoża i technologię przedłużonego (nawet przez okres półroczny) utrzymywania kultur starterowych grzybni boczniaka ostrogowatego bez owocnikowania.. Podłoże może służyć do przechowywania grzybni boczniaka ostrygowatego i następnie odtwarzania czystej grzybni do celów handlowych bez niekorzystnego wpływu na owocnikowanie. 4. Proponujemy zestawy odczynników i szybki sposób kolorymetrycznego oznaczania zawartości witaminy C w surowcach i produktach spożywczych z użyciem oksydo-redukcyjnego indykatora rozpuszczalnej polianiliny. Proponowany sposób umożliwia równoczesną analizę serii kilkudziesięciu prób, również barwnych. Oferta obejmuje koncentrat indykatora oraz opis postępowania 5. Zestaw materiałów i sposób szybkiego poza laboratoryjnego wykrywania aktywności amylolitycznej w ziarnach zbóż i mące wytworzonej z dodatkiem porastających ziaren zbóż.. Szybki test wykorzystuje zjawisko rezonansu plazmonowego na powierzchni nanocząsteczek złota powleczonych warstewką kleiku skrobiowego. Usunięcie tej powłoki przez amylazy wywołuje agregację nanocząstek i zmianę barwy z rubinowej na fioletowo-granatową. Oferta obejmuje opis postępowania, zestaw roztworów i odczynników. 6. Technologia fermentacyjnej utylizacji zainfekowanych bulw ziemniaka zapobiegająca rozprzestrzenianiu się bakteriozy pierścieniowej. Fitosanitarny nakaz wycofania z obiegu i niszczenia bulw ziemniaków z upraw zainfekowanych sprawcą bakteriozy powoduje straty finansowe rolników. Oferowany sposób utylizacji polega na zakiszaniu surowych bulw przy pomocy szczepów bakterii fermentacji mlekowej zdolnych do wzrostu na surowych bulwach. Wytwarzany kwas mlekowy jest bakteriobójczy, a zakiszone bulwy mogą być paszą. Oferta obejmuje technologie utylizacji bulw w miejscu uprawy oraz utylizację odpadów przemysłowych. 7. Technologia wytwarzania i stosowania chitozanowych powłok ochronnych przedłużających trwałość owoców i warzyw podczas przechowywania. Opracowano sposób wytwarzania chitozanu hydrofobizowanego, przylegającego do woskowanych powierzchni owoców. Bakteriostatyczne i antyoksydacyjne właściwości chitozanu sprzyjają wydłużeniu okresu przechowywania owoców. Oferta dotyczy współpracy nad rejestracja preparatu i jego aplikacją. 8. Technologia wytwarzania i stosowania naturalnych składników roślinnych w piekarnictwie. Oferta dotyczy wytwarzania i stosowania enzymatycznego preparatu enzymów lipolitycznych, antyproteolitycznych i antybakteryjnych peptydów działających selekcjonująco na mikroflorę ciasta żytnio-pszennego. Preparat nie zawiera jakichkolwiek syntetycznych dodatków. Stosowanie preparatu zwiększa siłę ciasta i wyrastanie bochenka, polepsza strukturę miękiszu, opóźnia czerstwienie i wydłuża trwałość pieczywa.. 9. Materiały i sposoby służące deodoryzacji pomieszczeń inwentarskich. Sporządzono sorbenty substancji lotnych złożone z porowatego nośnika nanokrystalicznego di-tlenku tytanu i warstwy polianiliny służącej zarazem jako sorbent, indykator barwny i filtr optyczny. Aktywacja światłem uruchamia fotokatalityczną konwersję amoniaku i lotnych amin w bezwonne tlenki azotu. 10. Zastosowanie biosensorów i technik molekularnych w analizie żywności Konstruowanie biosensorów elektrochemicznych i optycznych z wykorzystaniem polimeru przewodzącego polianiliny polimeryzowanego z udziałem domieszek w postaci nanocząstek metali szlachetnych, polifenoli, enzymów oksydo-redukcyjnych. Wykorzystanie zjawiska powierzchniowego rezonansu plazmonowego do identyfikacji bio-makrocząsteczek ( białek, DNA). 11. Zapraszamy do współpracy w wdrażaniu technologii osmotycznego suszenia owoców. 12. Proponujemy współpracę w rozwoju technologii biokonwersji słomy zbóż do bioetanolu z wykorzystaniem cieczy jonowych jako rozpuszczalnika, enzymatycznej degradacji celulozy i fermentacji alkoholowej produktów.

10