Detail předmětu
Technologie zpracování biopolymerů a přírodních surovin
FCH-MC_BPSAk. rok: 2024/2025
V důsledku globálních změn a problémů s odpadem, které se hromadí v přírodě i ve městech, roste poptávka po „bio“ produktech v různých aplikacích, včetně kosmetiky, farmacie, medicíny a potravinářství. Tento předmět reaguje na tento trend směrem k udržitelné ekonomice a zdravému životnímu prostředí i společnosti.
Předmět se zaměřuje na biopolymery, jejich původ, vlastnosti a použitelnost. Diskutovány budou následující témata:
- Úvod do polymerů, biopolymerů a biodegradovatelných polymerů: Základní pojmy a klasifikace.
- Klasifikace a vlastnosti (bio)polymerů: Struktura, molekulární hmotnost, krystalinita a termické chování.
- Zdroje, izolace a modifikace biopolymerů: Metody získávání biopolymerů z biomasy, mořského ekosystému a rostlin.
- Význam nebiodegradovatelných bioplastů: Mechanismy biodegradace a klasifikace bioplastů.
- Metody zpracování polymerů/biopolymerů: Míchání, lisování, extruze a zpracování vstřikovacím lisem.
- Aplikace biopolymerů v kosmetice a výrobcích osobní hygieny: Složení, příprava, testování a označování kosmetických prostředků.
- Aplikace biopolymerů v medicíně a farmacii: Použití biopolymerů v různých lékařských a farmaceutických aplikacích.
- Aplikace biopolymerů v potravinářství: Využití biopolymerů v potravinářském průmyslu.
- Cirkulární ekonomika a LCA posouzení životního cyklu výrobků a služeb: Význam a možnosti cirkulární ekonomiky.
- Budoucí perspektivy pro využití biopolymerů a přírodních látek: Recycling, upcycling a biodegradace.
Předmět také zahrnuje praktická cvičení, kde budou studenti pracovat na videoprezentacích a diskutovat o různých tématech. Účast na cvičeních je povinná a hodnocení bude zahrnovat aktivní účast, mini-testy a videoprezentace.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
1. Zápočet: Studenti získají body za videoprezentaci na vybrané téma a za výsledky z průbežných testů. Garant předmětu poskytne na začátku semestru seznam témat, ze kterých si studenti vyberou dle svého uvážení. Videoprezentaci budou studenti dělat ve skupině po dvou osobách. Účast na cvičeních je povinná. Studenti by měli získat minimálně 6 bodů, přičemž minimálně 3 body musí být za prezentaci a 3 body za průběžné testy. Maximální počet bodů které je možné získat je 10 bodů (5 za prezentaci a 5 za testy.
2. Podmínky absolvování zkoušky: Zkouška se absolvuje po dosažení zápočtu. Pro absolvování zkoušky je nutné napsat písemku z teoretických znalostí týkajících se probíraných a odpřednášených témat na kurzu minimálně na 50 % bodů. Studenti, kteří dosáhli alespoň 50 %, budou absolvovat ústní zkoušku a do hodnocení se zahrne výsledek ústní zkoušky i písemky. Klasifikace bude dle stupnice ECTS.Účast na přednáškách není povinná, ale doporučuje se. Účast na cvičeních je povinná.
Učební cíle
Základní literatura
P. Mokrejš, Aplikace přírodních polymerů, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2008, ISBN 978-80-7318-674-6 (CS)
V. Ducháček, POLYMERY: Výroba, vlastnosti, zpracování, použití, VŠCHT Praha (3. vydání, 2011), ISBN 978-80-7080-788-0 (CS)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
V důsledku globálních změn, problémů s odpadem, které se hromadí v přírodě i ve městech, výskyt vyšší citlivosti a vznikajících alergií na různé produkty zvyšuje poptávku po „bio“ produktech v různých aplikacích nevyjímajíc kosmetiku, farmacii, medicínu a potraviny. Tento předmět reaguje na tento nový trend směrem k realizaci budoucnosti s udržitelnou ekonomikou a životním prostředím ale i zdravím jedinců a společnosti. Diskutovány budou biopolymery, jejich původ, vlastnosti a použitelnost pro přípravu kosmetických prostředků i typy balení kosmetických prostředků a potravinářských obalů. Bude diskutováno složení, příprava, testování a označování jednotlivých typů kosmetických prostředků. Dále se bude tento předmět věnovat možnostem použití biopolymerů v medicíně a farmacii. Rovněž bude zvážena stabilita a „bio“ degradace biopolymerů a přípravků, které je obsahují. Nakonec budou shrnuty perspektivy širšího použití biopolymerů a přírodních látek.
Kurz poskytuje znalosti základů polymerní chemie se zaměřením na biopolymery. Student se naučí klasifikaci biopolymerů, jejich základní vlastnosti, možnosti zpracování a použití. Cílem předmětu je, aby student porozuměl rozdílu mezi syntetickými polymery a biopolymery a výsledným možnostem použití a aplikace.
Témata přednášek:
1. Úvod do biopolymerů (definice biopolymerů, klasifikace biopolymerů, typy a chemická struktura)
2. Zpracování biopolymerů a přírodních látek
3. Vlastnosti biopolymerů derivovaných z rostlin (polysacharidy, přírodní kaučuk, lignin)
4. Vlastnosti bakteriálních biopolymerů a polymerů získanvaných z mikroorganizmú a zvířat (polyhydroxyalkanoáty, kolagen, elastin, chitin, kyselina hyaluronová)
5. Aplikace biopolymerů v medicíně
6. Aplikace v kosmetice a výrobcích osobní hygieny (výroba, označování, skladování a testovaní sterility produktů)
7. Použití biopolymerů pro výrobu čistících mýdel, odličovacích prostředků, peelingů a transdermálních náplasti
8. Aplikace biopolymerů ve farmacii
9. Příprava, charakterizace a použití různých polymerních směsí a kompozitů na bázi biopolymerů pro obaly v kosmetice.
10. Aplikace biopolymerů v potravinářství
11. Vliv biopolymerů na životní prostředí
12. Legislativa a omezení u přírodních surovin pro kosmetiku
13. Budoucí perspektivy pro využití biopolymerů a přírodních látek
Konzultace v kombinovaném studiu
Vyučující / Lektor
Cvičení
Vyučující / Lektor
Elearning