Detail oboru

Food Science

FCHZkratka: DPAO_CHTPAk. rok: 2020/2021

Program: Chemistry and Technology of Foodstuffs

Délka studia: 4 roky

Akreditace od: 21.12.2015Akreditace do: 31.5.2020

Profil

Cílem studia je zvládnutí vyváženého poměru teoretických i praktických experimentálních dovedností a zkušeností s aplikací obecných postupů na konkrétní řešené situace v oblasti chemie i technologie potravin. Program je orientován jak do oblasti potravinářských i biotechnologických výrob s ohledem na rozvoj a aplikaci progresivních postupů a technologií, tak také do oblasti kontroly jakosti a zdravotní nezávadnosti produkovaných potravin, doplňků, polotovarů i surovin. Samostatnou oblastí je zpracovánía valorizace odpadů z potravinářských výrob. Za účelem dosažení odpovídajících znalostí a dovedností studenti procházejí v průběhu studia nezbytnými disciplinami širšího teoretického základu, pokročilých a aplikovaných potravinářských věd. Potravinářské vědy v současné době procházejí etapou intenzivního rozvoje, charakterizovaného kromě jiného i přechodem od empiricky získaných zkušeností na exaktní formu poznatků, spočívajících na teoretických disciplínách jako jsou fyzikální chemie, biochemie, organická chemie, procesní inženýrství, analytická chemie, a pod. Absolvent doktorského studia musí mít hluboké poznatky nejenom ze samotných aplikovaných potravinářských věd, ale musí mít také prohloubené poznatky z těchto teoretických disciplín. Na těchto základech se pak mohou rozvíjet samotné tvořivé přístupy studenta při řešení problematiky doktorské práce včetně postupného zařazování moderních postupů sofistikovaných instrumentálních metod i nanotechnologií. Specifickým požadavkem prací v tomto oboru je časová náročnost, protože student musí hledat souvislosti mezi měřenými parametry v komplikované potravinové matrici a existujícími přírodními zákonitostmi. Studium je proto zaměřeno též na analýzu procesů, reakcí a interakcí probíhajících při skladování potravinové matrice v dlouhém časovém horizontu. Pro verifikaci a správnou interpretaci naměřených hodnot je nevyhnutné tyto časově náročné experimenty vícenásobně opakovat, aby bylo možné učinit definitivní závěry. Z těchto důvodů se jeví jako optimální doba studia ve studijním oboru „Potravinářská chemie“ rozmezí čtyř let. Absolventi DSP najdou uplatnění ve sféře univerzitního i neuniverzitního výzkumu, ve výzkumně vývojové oblasti privátních společností ne jenom v ČR, ale i v EU, ve výrobních podnicích zemědělsko-potravinářského komplexu. Profil absolventa nabízí také uplatnění v rámci státních kontrolních institucí a obchodních organizacích.

Klíčové výsledky učení

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 moderních potravinářských věd a potravinářských technologií, jakož i dalších základních a aplikovaných oborů. Hlavní pozornost bude zaměřena zejména na oblasti vztahující se k výrobě, zpracování, skladování a kontrole kvality a zdravotní nezávadnosti potravin, potravinových doplňků, surovin, polotovarů a též potravinářských obalů. Vzhledem k prudkému rozvoji technik molekulární biotechnologie a nanotechnologií bude odpovídající pozornost věnována i využití těchto disciplin při rozvoji nových potravinářských postupů, technologických kroků a biotechnologických procesů. Vědecké poznání bude zaměřeno na kvalitu a bezpečnost potravin, produkci funkčních potravin, rozvoj a vývoj moderních instrumentálních i molekulárně biologických diagnostických metod. Na rozvoji vědeckého poznání se budou podílet i další disciplíny chemického a biotechnologického charakteru, které jsou nezbytnou podmínkou komplexního přístupu a chápáni rozvoje potravinářských věd a jejich aplikací.

Profesní profil absolventů s příklady

Absolventi doktorského studijního programu získají teoretické vědomosti i praktické experimentální dovednosti a zkušenosti nezbytné k samostatnému tvůrčí řešení problematiky v široké oblasti komplexního oboru chemie potravin. Program je orientován jak do oblasti chemické podstaty potravinářských i biotechnologických výrob s ohledem na zabezpečování a rozvoj progresivních technologií, tak také do oblasti kontroly jakosti a zdravotní nezávadnosti produkovaných potravin. Absolventi DSP najdou uplatnění v oblasti univerzitního i neuniverzitního výzkumu, ve výzkumně-vývojové oblasti veřejných i soukromých společnostía institucí nejen v ČR, ale i v EU (např. Evropský úřad pro bezpečnost potravin, Úřad pro zdraví a ochranu spotřebitele při Evropské komisi), a ve výrobních podnicích zemědělsko-potravinářského komplexu národních i nadnárodních potravinářských společností. Profil absolventa nabízí také uplatnění v rámci státních kontrolních institucí a obchodních organizacích. Profil absolventa je formulován tak, aby byl srovnatelný se studiem podobného charakteru na tuzemských i zahraničních univerzitách i s nároky evropského výzkumného prostoru.

Vstupní požadavky

Podmínkou přijetí ke studiu je řádné ukončení magisterského studijního programu chemického nebo příbuzného oboru. Základními předpoklady k přijetí jsou: zájem a schopnosti k vědecké práci, motivace (vyjádřená v motivačním dopise), znalost anglického jazyka a velmi dobré studijní výsledky dosažené v magisterském studijním programu (průměr známek ze všech složených zkoušek zpravidla nepřevýší 2,0). Kladně je hodnocena předchozí vědecká aktivita (publikační a jiné výstupy odborné práce, účast na studentské konferenci apod.). Student se přihlásí na téma navržené školitelem oboru před přijímacím řízením. Pokud se na jedno téma přihlásí více uchazečů, může školitel modifikovat dílčí témata nebo nabídnout uchazeči jiné téma (jiného školitele). Vstupní požadavky a podmínky pro přijetí včetně počtu přijímaných studentů jsou podrobně specifikovány v relevantní směrnici děkana, která je každoročně aktualizována. Směrnice je dostupná na webových stránkách fakulty v sekci Vnitřní předpisy.

Garant

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Biotechnological preparation of proteins important in food industry and medicine

    Proteins belong to basic biopolymers and exhibit many structure, transport, catalytic, immunological and other functions. Important are mainly enzymes and transcription factors. Proteins of p53 family play important role in regulation of cell cycle and apoptosis. In this thesis production and purification of proteins from microbial systems will be studied using modern biochemical methods including transgenesis and gene engineering. Properties of proteins important in foods and medicine will be characterized by biochemical and molecular methods. Techniques developed in this thesis have broad application potential in analysis of materials, foods and pharmaceutical substances. This thesis will be solvd in cooperation with foreign laboratories.

    Školitel: Brázda Václav, doc. Mgr., Ph.D.

  2. Fractionation and valorization of waste streams of food industry

    The aim of this PhD thesis is to in detail characterize selected waste streams of food industry, identify the most valuable minor fractions and suggest strategies for their sequential isolation using separation techniques such as extraction, adsorption or preparative chromatography. Furthermore, the major residual fraction will be valorized employing approaches of microbial biotechnology.

    Školitel: Obruča Stanislav, doc. Ing., Ph.D.

  3. Preparation and application of complex microbial and plant extracts in food and cosmetics

    This thesis is focused on preparation and characterization of natural microbial, algal and plynt extracts. The main goal is to evaluate a complex biological effect of these extracts and their mixtures and application potential to some food and cosmetic products. Extracts will be stabilized by encapsulation into different types of organic micr- and nanoparticles and fibres. Characterization of application forms will be performed by microscopy, chromatography and spectoscopy. As a part of thesis development of methods for analysis of active substances as well as testing biological effects and safety (EFSA rules) will be solved. Long-term stability in model and real foods and model physiological conditions will be evaluated. Cytotoxicity and biocompatibility will be studied using cell cultures.

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

  4. Study of phenolics and hemicelluloses obtained by enzymatic hydrolysis of food waste

    Food waste-based on lignocellulose contains phenolic, hemicellulose, and cellulose components. It is known that cellulose and hemicelluloses can be converted to reducing sugars by chemical or enzymatic hydrolysis. The reducing sugars can be used for the fermentation production of various substances, for example, ethanol or polyhydroxyalkanoates. However, phenolics are often toxic to microorganisms used for fermentation processes. The dissertation work aims to valorize food waste and synthesis of active substances with utilization in food packaging or as food ingredients. Different types of enzymes will be produced and tested in this research. An essential point of the work will be to propose an effective method for the separation of phenolic substances from hemicellulose and cellulose components. The assumption is that the composition of the food waste affects the success of the separation process. Another aim of this work is to evaluate the antioxidant and antimicrobial effect of isolated phenolic compounds and their application as additives for polymers.

    Školitel: Kovalčík Adriána, doc. Ing., Ph.D.

  5. The use of electron microscopy for analysis of microorganisms relevant for food science and biotechnology

    CThe aim of this PhD thesis is to develop methodology for structural characterization of microorganisms relevant for food science and biotechnology, which will be based on the use of advanced electron microscopic techniques. The main task will be the optimization of preparation of samples for high-resolution electron microscopy (SEM, cryo-SEM, FIB-SEM and TEM), which will include chemical and cryogenic methods. Also, the aim is to image the samples using electron microscopes, analyze and interpret the results, which will contribute for example to deeper knowledge of production of intracellular polymers.

    Školitel: Obruča Stanislav, doc. Ing., Ph.D.

  6. Use of waste from the food industry in the form of fertilizer to increase the yield and quality of food raw materials

    The main goal of this work is to use waste material, mainly from coffee processing and grain processing, in the form of fertilizer. The work will deal with the pre-treatment of the input material and subsequent further treatment steps, which should lead to the preparation of fertilizer containing additives to improve soil quality, together with the increase of yield and quality of basic cultivated food raw materials on the soil with applied fertilizer. Analytical methods HPLC, ICP-OES and many other physicochemical methods will be used. These methods will be used not only to characterize the prepared fertilizer, but also to evaluate the effects of the prepared fertilizer on soil condition and on crops.

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

  7. Využití autotrofních a heterotrofních mikrořas k biotechnologické produkci vybraných složek potravin

    Předmětem disertační práce bude studium možností využití vybraných druhů autotrofních a heterotrofních řas k ekonomicky a ekologicky efektivní produkci obohacené biomasy a vybraných metabolitů vhodných do krmiv, potravin a potravinových doplňků. Mikrořasy budou využity k produkci biomasy s vysokým obsahem nenasycených MK, provitaminů, glukanů a dalších metabolitů. Součástí práce bude optimalizace technologických parametrů a návrh inovačních fermentačních strategií a rovněž optimalizace izolačního postupu pro jednotlivé metabolity. Produkční charakteristiky autotrofních a heterotrofních mikrořas a kvalita obohacené biomasy budou srovnány s vybranými druhy kvasinek. U získaných produktů bude testována bezpečnost a biologická aktivita pomocí buněčných kultur.

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


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DCO_PCHBPotravinářská chemie a biochemiecs0PovinnýkolK - 20ano
DCO_ANPAnalýza potravincs0Povinně volitelnýkolK - 201ano
DCO_BIPBioinženýrství pro potravinářecs0Povinně volitelnýkolK - 201ano
DCO_KCHPKoloidní chemie pro potravinářecs0Povinně volitelnýkolK - 201ano
DCO_METMetrologie a zpracování experimentálních datcs0Povinně volitelnýkolK - 201ano
DCO_MPVModerní postupy valorizace potravinářských odpadůcs0Povinně volitelnýkolK - 201ano
DCO_MOBPokročilá molekulární biotechnologiecs0Povinně volitelnýkolK - 201ano
DCO_OCHPokročilá organická chemiecs0Povinně volitelnýkolK - 201ano
DCO_SPZPokročilé bioanalytické metodycs0Povinně volitelnýkolK - 201ano
DCO_PMPotravinářská mikrobiologiecs0Povinně volitelnýkolK - 201ano
DCO_PIPotravinářské inženýrstvícs0Povinně volitelnýkolK - 201ano
DCO_POTSpecializované potravinářské technologiecs0Povinně volitelnýkolK - 201ano
Všechny skupiny volitelných předmětů
Sk. Min. předmětů Předměty
1 1 DCO_ANP, DCO_BIP, DCO_KCHP, DCO_MET, DCO_MPV, DCO_MOB, DCO_OCH, DCO_SPZ, DCO_PM, DCO_PI, DCO_POT