Wiedza o żywności: Analiza i ocena jakości żywności 1800-D2-Anlz-S1

Wykład 1. Analiza statystyczna wyników
Omówienie sylabusa przedmiotu. Wprowadzenie podstawowych pojęć stosowanych w analizie statystycznej. Błędy w pomiarach analitycznych. (3h; 3.10.2024; 12.00-14.15)
Wykład 2. Teoretyczne podstawy absorpcjometrii
Matematyczne przedstawienie prawa Lamberta-Beera. Etapy pomiarów ilościowych w spektrofotometrii. Schemat budowy spektrofotometru. Wyznaczanie prostej regresji metodą najmniejszych kwadratów. (3h; 10.10.2024; 12.00-14.15)
Wykład 3. Analiza tłuszczów
Charakterystyka tłuszczów: podział, budowa, właściwości fizykochemiczne. Metody oznaczania zawartości tłuszczu. Analiza zmian zachodzących w tłuszczach. Parametry związane z pochodzeniem i procesem technologicznym tłuszczów. Wskaźniki zmian zachodzących w tłuszczach. Obliczenia liczby jodowej oleju rzepakowego. Obliczenia liczby kwasowej oleju lnianego. (3h; 17.10.2024; 12.00-14.15)
Wykład 4. Analiza składu pierwiastkowego surowców i produktów żywnościowych
Metody mineralizacji. Składniki mineralne (makroelementy, mikroelementy). Metody stosowane do oznaczania pierwiastków: chemiczne (miareczkowe: kompleksometryczne, redoks, strąceniowe), fizykochemiczne (spektrofotometryczne), potencjometryczne, instrumentalne. Oznaczanie chlorków metodą Mohra i metodą Volharda - obliczenia. (3h; 24.10.2024; 12.00-14.15)
Wykład 5. Analiza związków o dużej aktywności biologicznej
Karotenoidy - właściwości biologiczne (aktywność prowitaminowa, antyoksydacyjna); czynniki wpływające na zawartość i biodostępność karotenoidów w produktach roślinnych. Kwas L-askorbinowy - ogólna charakterystyka witaminy C (budowa i właściwości chemiczne, wpływ czynników chemicznych, fizycznych i biologicznych na stabilność witaminy C; metody oznaczania witaminy C (chemiczne, spektrofotometryczne, spektrofluorymetryczne, enzymatyczne i chromatograficzne). (3h; 7.11.2024; 12.00-14.15)

Ćwiczenie 1. Wprowadzające
Regulamin BHP oraz regulamin ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu Analiza i Ocena Jakości Żywności. Instrukcja obsługi pipet szklanych i automatycznych, wagi (techniczna, analityczna), biurety, wytrząsarki, spektrofotometru, systemu oczyszczania wody. Rodzaje naczyń miarowych; instrukcja mycia i suszenia szkła laboratoryjnego.
Ćwiczenie 2. Oznaczanie witaminy C w sokach z cytryny i kapusty kiszonej metodą spektrofotometryczną
Student wykorzystuje szybką kolorymetryczną metodę oznaczania witaminy C w materiale biologicznym z użyciem fenolowego odczynnika Folina. Po wykonaniu ćwiczenia student sporządza raport, który powinien zawierać: krzywą wzorcową wykreśloną na podstawie uzyskanych danych eksperymentalnych z wyznaczonym równaniem funkcji (y = a·x); obliczenia stężenia witaminy C w badanych próbach soków; wnioski dotyczące zawartości witaminy C wynikające z przeprowadzonego ćwiczenia.
Ćwiczenia 3. Oznaczanie żelaza w kakao metodą spektrofotometryczną
Po wykonaniu ćwiczenia student sporządza raport, który powinien zawierać: uzyskane widmo absorpcyjne badanego związku (zdjęcie) z zaznaczoną analityczną długością fali, krzywą wzorcową wykreśloną za pomocą programu komputerowego (np. Excel) z wyznaczonym równaniem funkcji (y = a·x), obliczenia stężenia żelaza w badanej próbie, wnioski dotyczące zawartości żelaza w próbie badanej w odniesieniu do tabeli składu i wartości odżywczej żywności.
Ćwiczenia 4. Oznaczanie β-karotenu w marchwi metodą spektrofotometryczną
Student przygotowuje próby do analizy wykorzystując metody rozdrabniania, odwadniania, ekstrakcji. Za pomocą chromatografii kolumnowej oddziela β-karoten od innych barwników, oznacza jego zawartość spektrofotometrycznie. Po wykonaniu ćwiczenia student sporządza raport, który powinien zawierać: uzyskane widmo absorpcyjne badanego związku (zdjęcie) wraz z komentarzem (należy porównać uzyskane widmo z zaczerpniętym z literatury widmem β-karotenu w eterze naftowym), obliczenia stężenia molowego β-karotenu w ekstrakcie (na podstawie zmierzonej absorbancji eluatu, wartości molowego współczynnika absorpcji dla β-karotenu w eterze naftowym znalezionego w literaturze) wykorzystując znajomość prawa Lamberta-Beera; wnioski dotyczące oznaczonej zawartości β-karotenu w korzeniu marchwi w odniesieniu do tabeli zawartości karotenoidów w żywności.
Ćwiczenie 5. Oznaczanie charakterystycznych liczb tłuszczowych
Student posiadając wiadomości ogólne z zakresu analizy miareczkowej (m.in. czym jest roztwór mianowany, miano roztworu, punkt równoważności, punkt końcowy miareczkowania, wskaźnik, błąd miareczkowania, dokładność odczytu objętości w analizie miareczkowej, krzywa miareczkowania), a także właściwie klasyfikując metody miareczkowe ze względu na typ reakcji zachodzącej podczas miareczkowania, sposób przeprowadzania miareczkowania, oznacza liczbę jodową (LJ) oraz liczbę kwasową (LK) oleju rzepakowego. Po wykonaniu ćwiczenia student sporządza raport/referat, który powinien zawierać ogólną charakterystykę tłuszczów, przedstawienie wyników obliczeń dla LJ, LK oraz wnioski.
Ćwiczenie 6. Oznaczanie chlorków w serze metodą Volharda
Student przygotowuje wyciąg wodny z sera. W uzyskanym wyciągu oznacza chlorki. Po wykonaniu ćwiczenia student sporządza raport, który powinien zawierać: wstęp teoretyczny, przedstawienie uzyskanych wyników, niezbędne obliczenia, porównanie otrzymanych wyników ze średnią zawartością chlorków w danym gatunku sera, wnioski.
Ćwiczenie 7. Kolokwium zaliczeniowe (pytania otwarte, zadania obliczeniowe)

Wykład 1. Omówienie sylabusa przedmiotu. Zakres, rozwój i znaczenie analizy żywności; Elementy i etapy łańcucha żywnościowego; Walidacja procedur analitycznych; Jakość wyników analitycznych; parametry metody analitycznej podlegające procesowi walidacji (zakres pomiarowy, precyzja [powtarzalność, precyzja pośrednia, odtwarzalność], dokładność, granica wykrywalności, granica oznaczalności, selektywność/specyficzność, liniowość, czułość); równanie regresji liniowej, metoda najmniejszych kwadratów; rodzaje i źródła błędów metod analitycznych (błędy grube, systematyczne, przypadkowe). (3h; 2.10.2025; 12.00-14.15)
Wykład 2. Skład chemiczny żywności; składnik odżywczy – definicja. Podstawowe składniki żywności – woda; struktura wody i jej właściwości fizykochemiczne; Zawartość wody w wybranych surowcach i produktach spożywczych; rodzaje wody występującej w żywności; z pojęciem zawartości wody wiąże się nieodłącznie pojęcie suchej substancji (suchej masy). Metody oznaczania zawartości wody w produktach spożywczych; 1) bezpośrednie: polegające na fizycznym usunięciu wody – metody suszenia termicznego w różnych warunkach temperatury i ciśnienia, metoda destylacji azeotropowej; wykorzystujące reakcje chemiczne – miareczkowanie metodą Karla Fischera, 2) pośrednie: wykorzystujące pomiar makroskopowych właściwości próbek zależnych od zawartości wody – metody refraktometryczne, densymetryczne. Praktyczne aspekty analizy wilgotności; pobieranie i przygotowanie próbek do suszenia, przechowywanie, dobór parametrów suszenia, wybór metody suszenia – 1) suszenie do uzyskania stałej masy, 2) suszenie w założonym czasie, temperatura suszenia, materiały pomocnicze w procesie suszenia, proces suszenia, źródła błędów, walidacja metody wagosuszarkowej, oznaczanie zawartości wody w maśle (metoda referencyjna vs metoda wagosuszarkowa). (3h; 9.10.2025; 12.00-14.15)
Wykład 3. Analiza białek. Właściwości białek i aminokwasów. Woda hydratacyjna, wysalanie i denaturacja, Analiza białek i aminokwasów. Budowa i właściwości białek. Zawartość białek w wybranych surowcach i produktach spożywczych. Wartość odżywcza białek pokarmowych. Białka pełnowartościowe, niepełnowartościowe. Metody oceny wartości odżywczej białek pokarmowych (chemiczne, biologiczne). Wskaźnik aminokwasu ograniczającego – WAO, in. CS (chemical score). Białka zawarte w mleku. Ilościowe oznaczanie białka w produktach żywnościowych. Do bezpośrednich metod oznaczania białka należą metody spektrofotometryczne (metoda biuretowa i metoda Lowry’ego), nefelometryczne oraz refraktometryczne. Metody pośrednie (np. metoda Kjeldahla) polegają najczęściej na określeniu zawartości azotu, a następnie przeliczeniu go na białko przy użyciu odpowiednich współczynników przeliczeniowych. Etapy metody Kjeldahla. Niebiałkowe związki azotowe. (3h; 16.10.2025; 12.00-14.15)
Wykład 4. Analiza cukrów. Podział cukrów na proste i złożone. Właściwości fizyczne i chemiczne jednocukrów. Wielocukry (skrobia, celuloza). Oznaczanie sacharydów. Wstępne przygotowanie próbek żywności do oznaczania sacharydów. Charakterystyka metod stosowanych w oznaczaniu sacharydów przyswajalnych (metody fizyczne: densymetryczne, refraktometryczne, polarymetryczne; metody chemiczne: metoda Fehlinga, metoda Lane-Eynona, metoda Bertranda, metoda Luffa- Schoorla; metody fizykochemiczne: metoda antronowa, metoda rezorcynowa, metoda heksacyjanożelazianowa; metody chromatograficzne, metody enzymatyczne). Oznaczanie polarymetryczne cukrów- zasada. Światło spolaryzowane, pryzmat Nicola. Istota rozdzielania chromatograficznego, stała podziału K, faza ruchoma, faza stacjonarna, pik chromatograficzny. (3h; 23.10.2025; 12.00-14.15)
Wykład 5. Oznaczanie tłuszczów (lipidów). Klasyfikacja lipidów (proste, złożone, wtórne). Tłuszcze jadalne i ich znaczenie. Zawartość tłuszczu w wybranych surowcach i produktach spożywczych. Rola lipidów: w rozwoju organizmu, w technologii żywności. Tłuszcze – budowa i właściwości chemiczne. Charakterystyka kwasów tłuszczowych (nasycone i nienasycone kwasy tłuszczowe). Definicja tłuszczu surowego. Metody oznaczania tłuszczu surowego w produktach żywnościowych. Do oznaczania całkowitej ilości tłuszczu w produktach spożywczych można zastosować następujące metody: - ekstrakcyjno-wagowe, - ekstrakcyjno-refraktometryczne, - ekstrakcyjno-densytometryczne, - objętościowe (butyrometryczne), - chromatograficzne: HPLC, GC. Metoda Soxhleta. Metoda Gerbera. Analiza zmian zachodzących w tłuszczach (zmiany hydrolityczne, utlenianie tłuszczów). Wskaźniki zmian zachodzących w tłuszczach bada się poprzez oznaczenie liczb: kwasowej, nadtlenkowej, anizydynowej oraz przeprowadzenie prób na obecność aldehydów epihydrynowego i malonowego. W celu charakterystyki tłuszczów oznaczane są parametry związane z ich pochodzeniem i procesem technologicznym: liczba zmydlenia, liczba jodowa, barwa, skład kwasów tłuszczowych, współczynnik załamania światła.
Podstawy spektrofotometrii UV-Vis, fala elektromagnetyczna; Podstawowe wartości charakteryzujące ją to: długość fali promieniowania, liczba falowa, częstotliwość drgań. Spektrofotometria absorpcyjna. Widmo absorpcyjne. Budowa spektrofotometru (źródło promieniowania, monochromator, komora pomiarowa, detektor promieniowania, rejestrator). Oznaczenia ilościowe w spektrofotometrii. Prawo Lamberta-Beera (absorbancja). Transmitancja. Analityczna długość fali. Przygotowanie i pomiar roztworów o znanym stężeniu (krzywej wzorcowej). Wykreślenie krzywej wzorcowej lub wyznaczenie średniego współczynnika absorpcji do określenia stężenia analitu w próbce badanej. (3h; 30.10.2025; 12.00-14.15)

Ćwiczenie 1. Wprowadzające
Regulamin BHP oraz regulamin ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu Analiza i Ocena Jakości Żywności. Instrukcja obsługi pipet szklanych i automatycznych, wagi (techniczna, analityczna), biurety, wytrząsarki, spektrofotometru, systemu oczyszczania wody. Rodzaje naczyń miarowych; instrukcja mycia i suszenia szkła laboratoryjnego.
Ćwiczenie 2. Oznaczanie witaminy C w sokach z cytryny i kapusty kiszonej metodą spektrofotometryczną
Student wykorzystuje szybką kolorymetryczną metodę oznaczania witaminy C w materiale biologicznym z użyciem fenolowego odczynnika Folina. Po wykonaniu ćwiczenia student sporządza raport, który powinien zawierać: krzywą wzorcową wykreśloną na podstawie uzyskanych danych eksperymentalnych z wyznaczonym równaniem funkcji (y = a•x); obliczenia stężenia witaminy C w badanych próbach soków; wnioski dotyczące zawartości witaminy C wynikające z przeprowadzonego ćwiczenia.
Ćwiczenia 3. Oznaczanie żelaza w kakao metodą spektrofotometryczną
Po wykonaniu ćwiczenia student sporządza raport, który powinien zawierać: uzyskane widmo absorpcyjne badanego związku (zdjęcie) z zaznaczoną analityczną długością fali, krzywą wzorcową wykreśloną za pomocą programu komputerowego (np. Excel) z wyznaczonym równaniem funkcji (y = a•x), obliczenia stężenia żelaza w badanej próbie, wnioski dotyczące zawartości żelaza w próbie badanej w odniesieniu do tabeli składu i wartości odżywczej żywności.
Ćwiczenia 4. Oznaczanie β-karotenu w marchwi metodą spektrofotometryczną
Student przygotowuje próby do analizy wykorzystując metody rozdrabniania, odwadniania, ekstrakcji. Za pomocą chromatografii kolumnowej oddziela β-karoten od innych barwników, oznacza jego zawartość spektrofotometrycznie. Po wykonaniu ćwiczenia student sporządza raport, który powinien zawierać: uzyskane widmo absorpcyjne badanego związku (zdjęcie) wraz z komentarzem (należy porównać uzyskane widmo z zaczerpniętym z literatury widmem β-karotenu w eterze naftowym), obliczenia stężenia molowego β-karotenu w ekstrakcie (na podstawie zmierzonej absorbancji eluatu, wartości molowego współczynnika absorpcji dla β-karotenu w eterze naftowym znalezionego w literaturze) wykorzystując znajomość prawa Lamberta-Beera; wnioski dotyczące oznaczonej zawartości β-karotenu w korzeniu marchwi w odniesieniu do tabeli zawartości karotenoidów w żywności.
Ćwiczenie 5. Oznaczanie charakterystycznych liczb tłuszczowych
Student posiadając wiadomości ogólne z zakresu analizy miareczkowej (m.in. czym jest roztwór mianowany, miano roztworu, punkt równoważności, punkt końcowy miareczkowania, wskaźnik, błąd miareczkowania, dokładność odczytu objętości w analizie miareczkowej, krzywa miareczkowania), a także właściwie klasyfikując metody miareczkowe ze względu na typ reakcji zachodzącej podczas miareczkowania, sposób przeprowadzania miareczkowania, oznacza liczbę jodową (LJ) oraz liczbę kwasową (LK) oleju rzepakowego. Po wykonaniu ćwiczenia student sporządza raport/referat, który powinien zawierać ogólną charakterystykę tłuszczów, przedstawienie wyników obliczeń dla LJ, LK oraz wnioski.
Ćwiczenie 6. Oznaczanie chlorków w serze metodą Volharda
Student przygotowuje wyciąg wodny z sera. W uzyskanym wyciągu oznacza chlorki. Po wykonaniu ćwiczenia student sporządza raport, który powinien zawierać: wstęp teoretyczny, przedstawienie uzyskanych wyników, niezbędne obliczenia, porównanie otrzymanych wyników ze średnią zawartością chlorków w danym gatunku sera, wnioski.
Ćwiczenie 7. Kolokwium zaliczeniowe (pytania otwarte, zadania obliczeniowe)

Literatura obowiązkowa:
1) Szmal Z.S., Lipiec T.: Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1996.
2) Galus Z.: Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006.
3) Piecyk M., Wołosiak R.: Analiza i ocena jakości żywności, Wydawnictwo SGGW, Warszawa 2022.
4) Gawęcki J.: Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012.
5) Kłyszejko-Stefanowicz L.: Ćwiczenia z biochemii, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011.

Literatura uzupełniająca:
1) Sikorski Z.E.: Chemia żywności. Skład, przemiany i właściwości żywności, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1994, 2002.
2) Gronowska-Senger A.: Analiza żywności zbiór ćwiczeń, Wydawnictwo SGGW, Warszawa 2018.