Cílem studia je zvládnutí vyváženého poměru teoretických i praktických experimentálních dovedností a zkušeností s aplikací obecných postupů na konkrétní řešené situace v oblasti chemie a technologie potravin. Program je orientován jak do oblasti potravinářských výrob s ohledem na zabezpečování a rozvoj progresívních technologií, tak také do oblasti kontroly jakosti a zdravotní nezávadnosti produkovaných potravin, pro které studenti procházejí v průběhu studia nezbytnými disciplínami. Absolventi DSP najdou uplatnění ve sféře univerzitního i neuniverzitního výzkumu, ve výzkumně vývojové oblasti privátních společností ne jenom v ČR, ale i v EU (např. Evropský úřad pro bezpečnost potravin, DG SANCO), ve výrobních podnicích zemědělsko-potravinářského komplexu. Profil absolventa nabízí také uplatnění v rámci státních kontrolních institucí a obchodních organizacích.

Studium a s ním spojený výzkum v doktorském studijním programu oboru jsou orientovány na získání a rozvíjení teoretických vědomostí a experimentálních dovedností v oblastech potravinářské chemie a inženýrských procesů výroby potravin, aplikované analytické a fyzikální chemie, mikrobiologie, biochemie a molekulární biotechnologie. Studium je koncipováno plně v souladu s rozvojem potravinářských věd a potravinářských technologií, jako i dalších, fundamentálních a aplikovaných oborů. Hlavní pozornost bude zaměřena zejména na oblasti vztahující se k výrobě, zpracování, skladování a kontrole kvality a zdravotní nezávadnosti potravin. Vzhledem k prudkému rozvoji technik molekulární biologie bude odpovídající pozornost věnována i využití této vědní discipliny při rozvoji nových potravinářských technologií. Vědecké poznání bude zaměřeno na kvalitu a bezpečnost potravin, produkci funkčních potravin, rozvoj a vývoj moderních molekulárně biologických diagnostických metod. Na rozvoji vědeckého poznání se budou podílet i další disciplíny chemického a biologického charakteru, které jsou nezbytnou podmínkou komplexního přístupu a chápáni rozvoje potravinářských věd.

prof. RNDr. Ivana Márová, CSc.

1. Druhotné využití odpadů z ovocnářského průmyslu

   Hlavním cílem práce bude využití odpadů z pěstování černého bezu, především pak větví z jarního řezu v sadech. Tyto větve obsahují vysoké množství rutinu a dalších fenolických látek, které mají příznivý vliv na lidské zdraví a vysoký potenciál pro využití v potravinářském, farmaceutickém a kosmetickém průmyslu. Pro získání těchto látek z odpadního materiálu je nutné optimalizovat extrakční postup. Získané látky je potřeba upravit do formy komerčně využitelného výrobku. K analýze rutinu a polyfenolických látek bude využito techniky HPLC.

   Školitel: Diviš Pavel, doc. Ing., Ph.D.

2. Interakce nukleových kyselin s funkcionalizovanými nano- a mikročásticemi.

   Pozornost bude zaměřena na využití různých typů nano- a mikročástic pro navázání, transport a uchovávání nukleových kyselin (DNA a RNA).

   Školitel: Španová Alena, doc. RNDr., CSc.

3. Nové metody analýzy potravin založené na amplifikaci DNA.

   Práce bude zaměřena na vývoj nových postupů DNA analýzy v potravinách. Při vývoji metod bude ověřováno použití funkcionalizovaných nano- a mikročástic při přípravě matricové DNA pro její následnou amplifikaci (PCR) a při analýze amplikonů.

   Školitel: Španová Alena, doc. RNDr., CSc.

4. Studium metabolismu polyhydroxyalkanoátů a vlivu stresu na molekulární charakteristiky PHA.

   Polyhydroxyalkanoáty (PHA) jsou zásobní materiály, které jsou akumulovány ve formě intracelulárních granulí celou řadou bakteriálních kmenů. Je pravděpodobné, že v buňce plní řadu funkcí, a to především když je bakteriální buňka vystavena stresovým podmínkám. Předmětem disertační práce bude komplexní studium zapojení PHA do stresové odpovědi bakterií vůči řadě stresových faktorů. Studován bude zejména vliv streu na molekulární charakteristiky PHA, jako je molekulová hmotnost a stabilita, a to v souvislosti s aplikací v potravinářství (inteligentní obaly). Studována bude okamžitá i dlouhodobá stresová odpověď především u bakterie Cupriavidus necator H16, která bude použita jako modelový bakteriální kmen. Dále bude sledováno zastoupení PHA akumulujících kmenů v přirozených bakteriálních konsorciích exponovaným stresovým podmínkám. Pozornost bude věnována také vlivu PHA na tvorbu biofilmu s ohledem na stresovou resistenci bakteriálních buněk. fenoménu.

   Školitel: Márová Ivana, prof. RNDr., CSc.

5. Studium produkce lipidů a lipofilních metabolitů u vybraných druhů kvasinek

   Kvasinky patří mezi ubikvitní mikroorganismy. Disertační práce je zaměřena na studium regulace souběžné produkce lipidů a lipofilních metabolitů v buňkách karotenogenních kvasinek. Pigmentové kvasinky lze průmysloě využít jako producenty pigmentů v potravinářství a krmivářství a též jako "single cell oil" producenty lipidů, mohou tvořit rovněž steroly a další provitaminy. V práci bude studována metabolická a produkční aktivita kvasinek rodů Rhodotorula, Cystofilobasdidium a Sporobolomyces. Kvasinky budou kultivovány na médiích s různým poměrem C/N za účelem regulace produkce lipidů či pigmentů. Budou testovány rovněž odpadní substráty. ke sledování kvality biomasy bude využita mikrokultivační screeningová technika, produkce metabolitů bude sleována pomocí Ramanovy spektroskopie, FTIR spektrokopie, pomocí chromatografických metod a pokročilých fluorescenčních technik.

   Školitel: Márová Ivana, prof. RNDr., CSc.

6. Studium vlivu specifických druhů kvasinek na proces zrání sýrů a jejich senzorickou kvalitu

   Kromě bakterií a plísní se procesu zrání sýrů účastní i specifické druhy kvasinek, které svojí metabolickou činností napomáhají rozvoji bakteriální mikroflóry, dále hrají nezastupitelné místo ve vytváření konečné chuti a textury produkovaného sýra a mnohdy se podílejí i na zhoršení senzorických vlastností a kažení. Sledování rozvoje této kvasinkové mikroflóry tedy může nejen přispět k zlepšení kvality produkce, ale i k sledování hygieny během výrobního procesu. Cílem této práce je sledování diversity specifických druhů kvasinek a to na základě vhodného výběru a optimalizace metody pro izolaci a identifikace mikroorganizmů během procesu výroby a zrání plísňových a přírodních zrajících sýrů. U izolovaných kvasinek budou sledovány jejich fyziologické a metabolické vlastnosti. Pro identifikaci budou použity molekulárně biologické metody založené na PCR.

   Školitel: Omelková Jiřina, doc. Ing., CSc.

7. Využití dvoufázových vodních systémů k izolaci a purifikaci plazmidových DNA

   Práce bude zaměřena na izolaci a purifikaci plasmidových DNA. K získání plasmidové DNA vysoké čistoty bude testováno využití různých kombinací dvoufázových vodných systémů.

   Školitel: Rittich Bohuslav, doc. Ing., CSc.

8. Využití techniky difúzního gradientu v tenkém filmu v analýze potravin

   Vývoj a optimalizace techniky DGT pro účely analýzy potravin (elementární analýza ve vodném prostředí). Řada potravin je tvořena komplikovanou matricí která způsobuje problémy při analýze potravin, proto je zapotřebí tuto matrici odbourávat nebo ředit. Při těchto operacích však často může docházet ke kontaminaci vzorku a ke změně jeho původního složení. Ředěním matrice se zároveň snižuje koncentrace analytu ve vzorku, která může klesnout pod detekční limity použité analytické techniky. Tyto problémy lze obejít použitím techniky DGT, která nejenom separuje cílový analyt od komplikované matrice, ale zároveň v závislosti na expoziční době analyt prekoncentruje. Aplikace techniky DGT za posledních 10 let zažila nebývalého rozmachu především v oblasti environmentální chemie pro kterou byla tato technika původně navržena, v roce 2014 však již byla v časopise Food Chemistry publikována první odborná práce popisující její využití pro analýzu potravin (stanovení olova v sójových omáčkách).

   Školitel: Diviš Pavel, doc. Ing., Ph.D.