Cílem předmětu je seznámit studenty s principy výroby produktů biotechnologického průmyslu, z nichž některé jsou potravinářskými produkty, nebo nacházejí využití v potravinářské sféře nebo se jen vyrábějí v potravinářských závodech pro použití v jiném odvětví (např. biopaliva). Předmět je koncipován strukturovaně od surovin, přes používané mikroorganimy, jejich metabolické dráhy až k izolaci a purifikaci žádaných produktů. Každá technologie je sestavena po jednotkových operacích a důraz je kladen na základní mikrobiologické, biochemické, chemické, fyzikální a inženýrské principy. Student je seznamován i s aparaturou potřebnou pro danou technologii. Součástí předmětu je řešení skupinového úkolu - návrh technologie.
Poslední úprava: Patáková Petra (05.08.2024)
The aim of the course is to give students fundamental knowledge of principles of the production of the main products of biotechnological industry which are more or less food products or can find exploitation in the food industry or they are only produced in food plants to be used in other industrial branches (e.g. biofuels). The course is structured from raw materials, applied microorganisms and their metabolism towards required products and finally to the integrated technologies. Each technology is set up in a sequence of unit operations focusing on basic microbiological, biochemical, chemical, physical and engineering principles. Students become even acquainted with apparatuses used in the given industry. Part of the subject is solution of group example - technology design.
Poslední úprava: Patáková Petra (05.08.2024)
Výstupy studia předmětu -
Studenti budou umět:
navrhnout jednoduchou technologickou variantu pro mikrobní produkty probírané v předmětu. To představuje vybrat vhodný mikroorganismus a podle jeho vlastností navrhnout médium, včetně výpočtu jeho složení, a na základě znalostí o procese si udělat představu o průběhu kultivace (tj. závislosti jednotlivých koncentrací při vsádkovém procese) a na základě rozboru navrhnout optimální variantu kultivační techniky, Z naměřených bude umět vypočítat základní bioinženýrské parametry. Nedílnou součástí jednoduchého technologického řešení bude i návrh potřebných aparátů (laboratoř, poloprovoz, provoz), základní provozní bilance a zpracování odpadů. Orientačně dovede vypočítat i tepelnou bilanci při bioprocesu.
Poslední úprava: Patáková Petra (17.09.2023)
Students will be able to:
Suggest a simple technological variant for a given microbial production discussed in the course. It virtually means to select a suitable microorganism and according to its properties to suggest inocculation/cultivation medium, incl. its chemical composition and finally to present an idea about the whole process course (i.e. time dependences of substrate, product concentrations). On the basis of a qualified process analysis to propose an optimal variant of cultivation technique. From measured data the student is able to calculate the basic bioengineering parameters. Integral part of any solution are the key balances of raw material, air, water, nutrients, ancillary materials and all kinds of wastes. Integral solutions cover also proposal of equipment and a simple transfer from the laboratory to pilot or industrial scales.
Good microbes in medicine, food production, biotechnology, bioremediation and agriculture, Bruijn, F. J. de, Smidt, Hauke, Cocolin, Luca, Sauer, Michael, Dowling, David, Thomashow, Linda
Poslední úprava: Patáková Petra (21.08.2024)
Sylabus -
1. Mikrobiální technologie v potravinářském průmyslu. Struktura biotechnologického procesu.
2. Kultivační a produkční média. Základní suroviny a jejich zpracování pro další technologické využití
3. Technologie pekařského droždí a výroba mikrobiální biomasy pro využití v potravinářském, farmaceutickém, chemickém průmyslu a v zemědělství
5. Průmyslová výroba ethanolu (pro potravinářský, farmaceutický, chemický průmysl a pro výrobu paliv). Výběr surovin. Fermentace.
6. Izolace ethanolu z fermentačních médií. Rafinace a odvodňování. Bioethanol.
7. Výroba lihovin. Suroviny. Výroba destilátů. Jakostní znaky a hodnocení lihu a lihovin.
8. Výroba lihovin studenou cestou. Zákony ČR vztahující se k výrobě lihu a lihovin.
9. Mikrobní výroba rozpouštědel (butanolu, acetonu); možnosti výroby glycerolu.
10. Mikrobní výroba organických kyselin. Výroba octa. Výroba kyseliny citronové a glukonové
11. Výroba kyseliny mléčné. Možnosti výroby dalších organických kyselin
12. Mikrobní výroba aminokyselin
13. Zpracování odpadů z biotechnologických výrob; výroba bioplynu.
14. Hygiena potravinářských a biotechnologických provozů. Legislativní předpisy.
Poslední úprava: Patáková Petra (17.09.2023)
Syllabus
1. Selected microbial technologies in the Food Industry. Structure of biotechnological process
2. Cultivation and production media. Basic raw materials and their processing for further technological exploitation
3. Technology of baker´s yeasts; production of microbial biomass for its exploitation in food, pharmaceutical, chemical industries and in agriculture
4. Mushroom cultivation, Agaricus and Pleurotus.
5. Industrial production of ethanol (for food, pharmaceutical, chemical industries and for production of fuels). Selection of raw materials and their pretreatment. Selection of microorganisms. Fermentation process
6. Isolation of ethanol from fermentation broth. Distillation, refining and dehydrating of ethanol. Biethanol - ethanol for fuels
7. Production of alcoholic beverages, raw materials. Production of distilled liquors. Quality profiles and quality assessment of fermentation of alcohol and alcoholic beverages
8. Production of alcoholic beverages via the cold processing. Legislation relating to production of ethanol and alcoholic beverages in the Czech Republic
9. Microbial production of solvents (butanol, acetone), production of glycerol
10. Microbial production of organic acids. Production of vinegar, citric and gluconic acids
11. Microbial production of lactic acid. Production of other organic acids via biotechnological process
12. Microbial production of amino acids
13. Organic waste processing. Wastes from biotechnological processing and from agriculture. Biogas production.
14. Hygiene standards, cleaning and sanitation in the biotechnological plants. Legislation, regulations and policies in food and biotechnological industries
