Student masters the basic trends and strategies of traditional and modern biotechnologies. Student has an overview of microorganisms, enzymes, plant and animal cultures used in biotechnological productions. Student masters the principles of ethanolic fermentation and production of ethanol, microbial biomass, fermented beverages production, production of organic acids, amino acids, alcohols, natural aromas and other compounds. Student is familiar with exploitation of biotechnological production in pharmacology, medicine, and environmental protection. Student knows innovative trends in gene, protein, enzyme, and molecular engineering. Students knows to integrate knowledge in independent work during the solving of theoretical problems in the frame of seminars.

Prednášky poskytnú informácie o súčasnom stave implementácie biotechnologických procesov vo farmaceutickom priemysle. Budú vysvetlené metódy a postupy prípravy biologických systémov so schopnosťou nadprodukcie sekundárnych metabolitov a biofarmaceutík. Zvlášť bude venovaná pozornosť technologickýcm postupom, v ktorých sa využívajú mikroorganizmy na komerčnú produkciu mikrobiálnych produktov (antibiotiká, terpény, inhibítory enzýmov, imunomodulátory). Záver kurzu bude patriť najnovším výskumom a rekombinantným technológiám aplikovaným v príprave biofarmaceutík.

Stručná osnova predmetu:

    1. Úvod. Zdravotná nezávadnosť a kvalita potravín. HCAAP systém. Uchovávanie potravín. Suroviny potravinárskeho priemyslu. 
    2. Charakterizácia a metabolizmus kvasiniek Saccharomyces cerevisiae. Regulácia produkcie biomasy a alkoholovej fermentácie. Technológia výroby pekárskeho a kŕmneho droždia. 
    3. Výroba alkoholických nápojov – liehovín, ovocných a obilných destilátov, medoviny a likérov. Výroba sladu a piva. 
    4. Enológia. Technologické schémy výroby bieleho, ružového, červeného, šumivého vína, vín spod kožky.
    5. Biotechnologické aspekty mliekarenskej výroby. Technológia výroby sladkých a kyslých syrov. Spracovanie srvátky a výroba masla. 
    6. Metódy predĺženia trvanlivosti potravín. Potraviny odvodené z mliečnej fermentácie. 
    7. Potraviny odvodené z octovej a putrescívnej fermentácie. Biotechnologické aspekty spracovania sacharidov – cukor, med, škrobárenstvo. Modifikovaný a substituovaný škrob. 
    8. Pekárska a cestovinárska biotechnológia. Schémy výroby pekárskych výrobkov a cestovín. 
    9. Produkcia kakaa a čokolády. Biotechnológia kávy, čaju.
    10. Biotechnológia potravín živočíšneho pôvodu. Biochémia zrenia mäsa. Spracovanie vedľajších produktov jatočníctva. Použitie enzýmov v potravinárskom priemysle. Spracovanie rastlinných a živočíšnych tukov. 
    11. Polosuché fermentácie. Nutraceutiká a potravinové aditíva. Východoázijské fermentované potraviny 
    12. Geneticky manipulované produkty.

Študenti získajú poznatky pre pochopenie podstatných vedomostí a získanie zručnosti pri práci s biologickým materiálom. Oboznámia sa s technologicky využiteľnými biochemickými procesmi, mechanizmami regulácie metabolizmu a využitia živých organizmov alebo ich súčastí najmä v potravinárskej, farmaceutickej, chemickej technológii a pri ochrane životného prostredia.
 

Laboratórne postupy zahŕňajú základné metódy enzymologie na izoláciu enzýmov z rôznych zdrojov a stanovenie enzýmovej aktivity; kinetika enzýmových reakcií. Študenti pracujú s voľnými a imobilizovanými enzýmami. Na kvantitatívnu analýzu a identifikáciu metabolitov je využívaná chromatografia a spektrofotometria

Prednášky tohto predmetu sú zamerané na štúdium štruktúry a funkcie enzýmov, enzýmovú kinetiku, mechanizmus enzýmových reakcií, izoláciu a purifikáciu enzýmov, imobilizáciu enzýmov, biosenzory, využitie a aplikáciu enzýmov v praxi.



Základné charakteristiky biochemických technológií. Produkty biotechnologických výrob a ich využitie v praxi. Výchova študentov k samostatnej práci a integrácii poznatkov pri riešení teoretického problému. Referáty z článkov z odborných časopisov. Záverečný test.


Kurz je zameraný na všeobecnú enológiu, t.j. chemické, fyzikálne a mikrobiologické aspekty vína. Nadväzuje na prednášky z predmetu Chémia a mikrobiológia vína (zimný semester 2. ročníka inžinierskeho štúdia odboru Biotechnológia) a rozširuje jeho záber.

Enológia, veda o víne. Chemickotechnologický a mikrobiologický obraz vína, jedného z najstarších biotechnologických produktov. Súčasné trendy a stratégie vinárstva. Premena hroznového muštu na víno; možnosti biologickej, bioinžinierskej a fyzikálno-chemickej regulácie kvasného procesu. Spoznanie procesov tvorby a zrenia vína. Intaktné metódy školenia a fyzikálnej stabilizácie vína. Choroby a chyby hroznového vína. Chemická a senzorická analýza vína. Kategorizácia a klasifikácia hroznových vín.

Priemyselná produkcia etanolu a mikrobiálnej biomasy. trendy vo výrobe biopalív na báze bioetanolu. Príprava surovín, fermentačné postupy a získavanie liehu klasickými postupmi a možnosti modernizácie klasickej technológie. Rozvíja poznatky získané štúdiom predmetov teoretického biologického, chemického a inžinierskeho základu.
 
Stručná osnova predmetu:
Biochémia a fyziológia mikroorganizmov používaných vo fermentačnom priemysle na výrobu etanolu, pekárskeho droždia a kŕmnych bielkovín.
Suroviny fermentačného priemyslu pre výrobu etanolu, droždia a kŕmnych bielkovín. Predfermentačná úprava surovín.
Základné vybavenie pre aeróbnu fermentáciu a etanolovú fermentáciu. Základné vybavenie pre izoláciu bunkovej hmoty a etanolu. Bilancie spotreby surovín a energie.
Výroba pekárskeho droždia a aktívnych sušených prípravkov. Zhodnocovanie mikrobiálnej hmoty izoláciou látok vhodných pre farmaceutický a chemický priemysel.
Výroba etanolu pre nápojový priemysel. Výroba liehovín, destilátov.
Výroba bio-etanolu ako paliva.


Podrobný výklad princípov a metód ktoré sa používajú pri analýze bielkovín, lipidov, nukleových kyselín a sacharidov.

Typy a kategórie informácií. Systematizácia informačných dokumentov a ich prístupnosť. Archivácia informácie. Knižnice, informačné firmy a centrá. Evidenčné systémy, katalógy. Svetová informačná sieť. Štruktúra databázových centier, možnosti ich využívania. Primárne a sekundárne zdroje informácií, ich prístupnosť. Prístup k on-line informáciám, údaje na www stránkach. Databázy verejné a neverejné, vyhľadávacie služby.

Cieľom predmetu je naučiť používať bioanalytické metódy ako nástroj získavania poznatkov o chemickom zložení živých objektov (najmä mikroorganizmov), ale aj využívať mikrobiologické a biochemické metódy na stanovenie obsahu chemických látok v prostredí. Zdôrazňuje špecifickosť práce s biologickým materiálom, riziká jeho premenlivosti v procese spracovania a analýzy.

Súčasná pivovarnícka filozofia. Charakterizácia a chemické zloženie pivovarníckych surovín. Chmeľ, voda, slad. Tradičná a súčasná výroba sladu. Rmutovanie, chmeľovar, príprava mladiny. Klasifikácia pivovarských kvasiniek, ich metabolizmus. Bioinžinierske princípy kvasenia piva, súčasné trendy a stratégie. Dokvasovanie a zrenie piva. Moderné spôsoby filtrácie, stabilizácie a pasterizácie piva. Chemická a senzorická analýza piva. Druhy pív, svetové značky. Zefektívnenie výroby piva a zhodnotenie odpadov.