studijní program

Food Chemistry

Fakulta: FCHZkratka: DPAP_FCHAk. rok: 2021/2022

Typ studijního programu: doktorský

Kód studijního programu: P0531D130066

Udělovaný akademický titul: Ph.D.

Jazyk výuky: angličtina

Poplatek za studium: 2000 EUR/ročně pro studenty z EU, 2000 EUR/ročně pro studenty mimo EU

Akreditace: 24.9.2020 - 24.9.2030

Forma studia

Prezenční studium

Standardní doba studia

4 roky

Garant programu

Oborová rada

Oblasti vzdělávání

Oblast Téma Podíl [%]
Chemie Bez tematického okruhu 50
Potravinářství Bez tematického okruhu 50

Cíle studia

Cílem potravinářské chemie jako vědního oboru je poskytovat komplexní chemické, inženýrské a biochemické principy složení, zpracování, analýzy a nutriční hodnoty potravin a surovin. Student je učen samostatně formulovat vědecký či inženýrský problém, navrhnout hypotézy a postupy k jeho řešení a provést experimentální či teoretické pokusy k jejímu potvrzení. Studijní program je zaměřen na získání znalostí pro samostatné řešení problémů, technologií a výzkumných cílů v celé oblasti potravinářské chemie. Studium zahrnuje jak teoretickou základnu, tak i práci experimentální, a to organizovanou v praktických cvičeních i individuální při řešení semestrálních projektů a diplomové práce. Cílem studijního programu je poskytnout kvalitní a komplexní chemický a inženýrský základ z disciplín zaměřených na chemii a technologii potravin a přírodních látek a současně a potřebný odborný a specializovaný základ a aplikační přesah na všechny navrhované specializace, jejichž odborná průprava je zčásti společná a zčásti vysoce specifická. Jako specializace jsou navrhovány oblasti navazující na předchozí bakalářské studium: Biochemické inženýrství, Potravinářská chemie a Chemie kosmetiky a přírodních látek. Současně jde o oblasti, které představují stěžejní oblasti moderní potravinové vědy a jsou aktuálně tvůrčím způsobem rozvíjeny na ÚCHPBT v rámci projektů i publikační činnosti akademických pracovníků a studentů. Nově je navrhován studijní program se specializací, což odpovídá i koncepci odpovídajícího nově akreditovaného bakalářského studijního programu. Navrhovaný navazující studijní program si klade za cíl poskytnout kvalitní a komplexní chemický a inženýrský základ z disciplín zaměřených na chemii a technologii potravin a přírodních látek a současně a potřebný odborný a specializovaný základ a aplikační přesah na všechny navrhované specializace, jejichž odborná průprava je zčásti společná a zčásti vysoce specifická. Jako specializace jsou navrhovány oblasti navazující na předchozí bakalářské studium: Biochemické inženýrství, Potravinářská chemie a Chemie kosmetiky a přírodních látek. Současně jde o oblasti, které představují stěžejní oblasti moderní potravinové vědy a jsou aktuálně tvůrčím způsobem rozvíjeny na ÚCHPBT v rámci projektů i publikační činnosti akademických pracovníků a studentů.
Studium v navrhovaném studijním programu je orientováno na získání a rozvíjení teoretických vědomostí a experimentálních dovedností v oblastech potravinářské chemie a inženýrských procesů výroby potravin, aplikované analytické, organické a fyzikální chemie, mikrobiologie, biochemie, molekulární biologie a biotechnologie. Studium je koncipováno plně v souladu se současným rozvojem potravinářských věd a potravinářských technologií, jako i dalších, relevantních fundamentálních a aplikovaných oborů ve světě. Hlavní pozornost bude zaměřena zejména na oblasti vztahující se k výrobě, zpracování, skladování a kontrole kvality a zdravotní nezávadnosti potravin. Zároveň bude pozornost věnována minimalizaci vzniku odpadů během potravinářských výrob především pak valorizaci odpadních substrátů vznikajících v rámci potravinářských a zemědělských provozů. Vzhledem k prudkému rozvoji technik molekulární biologie bude odpovídající pozornost věnována i využití této vědní disciplíny 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 a aplikaci potravinářských věd.

Profil absolventa

V rámci doktorského programu Potravinářská chemie budou připravováni odborníci s vysokými kompetencemi, kteří se budou schopni podílet na vysoce kvalifikované vědecko-výzkumné činnosti založené na chemických a biochemických principech a postupech, a to zejména na vysokoškolských pracovištích, pracovištích Akademie věd, ve výzkumných ústavech, ale i vprůmyslovém výzkumu a rovněž v kontrolních a státních institucích.. Absolvent je schopen samostatné tvůrčí práce v celém oboru potravinářské chemie. Absolventi se mohou vzhledem k širokému rozsahu výuky y výzkumných směrů výborně uplatnit nejen v přímo oblastech vývoje, výzkumu a hodnocení kvality potravin a surovin, ale v dalších oborech z oblasti výživy, péče o zdraví nebo studia živých systémů pro biotechnologické účely. Hlavním cílem studia je výchova vysoce vzdělaných odborníků v oboru potravinářské chemie, s dostatečnou zahraniční zkušeností, určených pro samostatnou tvůrčí, vědeckou a výzkumnou činnost. Cílem potravinářské chemie jako vědního oboru je poskytovat komplexní přístup k výrobě, zpracování, balení, uchovávání potravin a též k hodnocení jejich kvality,autenticity, nezávadnosti a senzorických vlastností. Student je učen samostatně formulovat problém, navrhnout hypotézy a postupy k jeho řešení a provést experimentální či teoretické pokusy k jejímu potvrzení. Nedílnou součástí je výcvik schopnosti kritického posouzení publikovaných vědeckých informací, schopnosti vyjadřovat se písemně i slovně v anglickém odborném i běžném jazyce, pracovat v mezinárodním týmu. Absolventem oboru je tedy chemický inženýr (doktor) vzdělaný i v celém oboru potravinářských věd a rovněž ve vybraných souvisejících chemických, biotechnologických a bioinženýrských vědách. Takto koncipované vzdělávání obsažené v logickém systému teoretických a aplikovaných předmětů dává absolventovi možnost uplatnit se v potravinářském a příbuzném chemickém, inženýrském i biotechnologickém vývoji a výzkumu, kde může zastávat funkce specializovaných výzkumných a vývojových pracovníků. Absolventi mohou dále získat pracovní pozice specialistů a řídících pracovníků v potravinářské a odpovídající chemické, biotechnologické i kosmetické a farmaceutické výrobě. Zde mohou zastávat funkce vysoce kvalifikovaných pracovníků a také pozice středního a vyššího managementu a podílet se tak přímo na řízení výroby i doprovodných procesů, jako je např. práce v útvarech kontroly a řízení jakosti, registračních útvarech apod.
Dle Evropského kvalifikačního rámce výstupy studia v doktorském studijním programu Potravinářská chemie odpovídají nejvyšší úrovni – tedy úrovni EQF 8, což charakterizuje absolventy jako špičkově vzdělané jedince v oboru, případně v mezioborové problematice, ovládající specializované a vysoce pokročilé techniky, schopné samostatně řešit problémy, vykazovat autoritu, inovační potenciál a akademickou i odbornou integritu, vyvíjet nové postupy při práci v oboru, při studiu nebo ve výzkumu.

Charakteristika profesí

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 společností a 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. Absolvent oboru je vzdělaný v celém oboru potravinářských věd a rovněž ve vybraných souvisejících chemických, biotechnologických a bioinženýrských vědách. Takto koncipované vzdělávání obsažené v logickém systému teoretických a aplikovaných předmětů dává absolventovi možnost uplatnit se v potravinářském a příbuzném chemickém, inženýrském i biotechnologickém vývoji a výzkumu, kde může zastávat funkce specializovaných výzkumných a vývojových pracovníků. Absolventi mohou dále získat pracovní pozice specialistů a řídících pracovníků v potravinářské a odpovídající chemické, biotechnologické i kosmetické a farmaceutické výrobě. Zde mohou zastávat funkce vysoce kvalifikovaných pracovníků a také pozice středního a vyššího managementu a podílet se tak přímo na řízení výroby i doprovodných procesů, jako je např. práce v útvarech kontroly a řízení jakosti, registračních útvarech apod.
Potenciálními průmyslovými zaměstnavateli jsou zejména potravinářské, zemědělské a biotechnologické firmy zaměřené na moderní systémy pro aplikace v potravinářské chemii a produkci; z širšího hlediska sem lze zahrnout i velmi příbuzné odvětví kosmetických a farmaceutických firem. Vzhledem k dobrému chemickému základu se absolventi mohou dobře uplatnit i v jiných malotonážních chemických výrobách.

Podmínky splnění

Na začátku studia musí student spolu se školiterlem vypracovat individuální studijní plán a pracovat v souladu s tímto plánem. Dále si student vybere tři předměty (povinný je předmět Potravinářská chemie a biochemie) a složí z nich dílčí zkoušky (formou kolokvia). Student je povinen prezentovat minimálně jednou za studium výsledky své práce v přednášce v anglickém jazyce buď v rámci pravidelných schůzí Oborové rady DSP, nebo v rámci Studentské konference "Chemie je život" , případně na jiné mezinárodní odborné konferenci. Student je dále povinen na základě pokynů školitelů účastnit se workshopů a odborných akcí pořádných oborovou radou příslušného doktorského programu (veřejné přednášky, semináře apod.), účastnit se letních škol, speciálních kurzů, seminářů a konferencí jak v ČR, tak v zahraničí, žádoucí jsou rovněž studijních pobyty na jiném pracovišti, které fakulta intenzivně podporuje. Dále student musí splnit zákonné podmínky - zahraniční stáž v rozsahu minimálně 3 měsíce a výuku v rozsahu 4 semestry, 4 hodiny týdně. Při státní doktorské zkoušce má student prokázat hluboké teoretické vědomosti v oboru disertační práce a získání požadovaných vědomostí a znalostí z oblasti studia, včetně metodologických východisek vědecké práce. Její obsah vychází zejména z tématu doktorského studijního programu a individuálního studijního plánu doktoranda. Součástí státní doktorské zkoušky je diskuse o souvislostech s tématem disertační práce na základě pojednání předloženého doktorandem. Toto pojednání obsahuje zejména kriticky zhodnocený stav poznání v oblasti tématu disertační práce, vymezení předpokládaných cílů disertační práce a charakteristiky zvolených metod řešení. Kromě absolvování všech předmětů a SDZ musí student k obhajobě předložit disertační práci a potvrzení o akceptaci nejméně jedné vědecké publikace do mezinárodního vědeckého časopisu s IF, na jejíž tvorbě má podstatný podíl. V současné době je v platnosti nové znění studijní směrnice, které předpokládá navýšení počtu publikací na dvě impaktované publikace s podstatným podílem studenta.

Vytváření studijních plánů

Pravidla a podmínky vytváření individuálních studijních plánů jsou stanoveny Studijním a zkušebním řádem VUT, čl. 32. Při nástupu do studia je stanoveno obsahové zaměření studia a související tvůrčí činnosti, určeny minimálně tři studijní předměty, které je student povinen absolvovat (povinným předmětem pro všechny studenty je Potravinářská chemie a biochemie), související činnosti (stáže, účast na konferencích) a pedagogická praxe. Zároveň je určen časový plán všech aktivit pro první ročník s výhledem na další roky studia. Individuální studijní plán je každoročně vyhodnocován a aktualizován studentem a školitelem, následně je projednán oborovou radou, která jej schvaluje. Student je povinen prezentovat minimálně jednou za studium výsledky své práce v rámci pravidelných schůzí Oborové rady DSP, kde je posouzeno plnění plánu a doporučeno pokračovat ve studiu. Student je dále povinen na základě pokynů školitelů účastnit se workshopů a odborných akcí pořádných oborovou radou příslušného doktorského programu (veřejné přednášky, semináře apod.), účastnit se letních škol, speciálních kurzů, seminářů a konferencí jak v ČR, tak v zahraničí. Do studijního plánu je zakomponována i zahraniční stáž tematicky zaměřená na problematiku DSP v rozsahu minimálně 2 měsíce a výuka. Obsah státní doktorské zkoušky vychází z tématu doktorského studijního programu a individuálního studijního plánu doktoranda. Součástí státní doktorské zkoušky je diskuse o souvislostech s tématem disertační práce na základě pojednání předloženého doktorandem. Toto pojednání obsahuje zejména kriticky zhodnocený stav poznání v oblasti tématu disertační práce, vymezení předpokládaných cílů disertační práce a charakteristiky zvolených metod řešení.
Výsledky práce student průběžně prezentuje na odborných konferencích a publikuje v odborném tisku.

Návaznost na další typy studijních programů

Program navazuje na magisterské studijní programy v oblasti potravinářské chemie, potravinářské technologie, biotechnologie, případně studijní programy zaměřené na analytické a bioanalytické metody.
Na FCH program přímo navazuje na navazující magisterské programy Chemie potravin a biotechnologie, případně Chemie pro medicínské aplikace, jejichž absolventi jsou adekvátně připraveni pokračovat v doktorském studiu Chemie potravin.

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Benefits of smart packaging in modern age

    Nowadays between important food attributes such as nutritional value, ingredients, geographical origin, processing method and price belong also food quality and safety. One of the common concepts in the food industry how to protect food, inform customers and support sales is to pay attention on food packaging. Recently, the food packaging characteristics have begun to be addressed more in a large range of requirements on clear specifications and functions. This work is focused on the development of smart food packaging (or packaging for use in other industries) following the trends of the circular economy. The work is focussed on the following items: identification of active substances in at least one waste stream from food production, proposal of methodology for isolation of active substances, their modification and use and finally the development of smart food packaging. This work has interdisciplinary character and will interconnect food chemistry, bioengineering, nanotechnology, materials engineering and polymer chemistry.

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

  2. Biotechnologická konverze lignocelulózových materiálů na polyhydroxyalkanoáty

    Cílem práce bude studium biotechnologické produkce polyhydroxyalkanoátů s využitím vybraných lignocelulózových opadů potravinářských výrob a zasazení procesu produkce polyesterů do konceptu biorafinerie umožňující efektivní valorizaci těchto materiálů. Práce bude zahrnovat posouzení kritických charakteristik odpadních lignocelulózových materiálů a jejich předúpravy na výtěžnost a realizovatelnost procesu, optimalizaci kultivačních podmínek pomocí nástrojů pokročilé matematické statistiky a návrh optimálních kultivačních strategií a postupů. Součástí práce bude také možné využití pokročilých analytických technik pro monitoring procesu a využití kmenů modifikovaných pomocí nástrojů evolučního případně i genetického inženýrství.

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

  3. 3D composites based on bacterial cellulose

    The work is focused on the technology of the preparation of 3D composites based on bacterial cellulose. To reduce the price, various food wastes will be used for the production of bacterial cellulose. The work will aim to modify the rheological and mechanical properties of bacterial cellulose nanofibers so that it is possible to prepare mechanically stable composites of various shapes and porosities. Various technologies will be explored including 1) 3D composite production in situ during the cultivation of Acetobacter xylinus, 2) 3D printing, 3) lyophilization, 4) supercritical drying and 5) blending with other polymers. The applications will be focused on the preparation of carriers with bioactive additives for use in cosmetics, medicine, electronics and food packaging.

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

Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DAO_PCHBFood Chemistry and Biochemistryen0PovinnýkolK - 20ano
DAO_SPZAdvanced bioanalytical methodsen0Povinně volitelnýkolK - 20ano
DAO_MOBAdvanced Molecular Biotechnologyen0Povinně volitelnýkolK - 20ano
DAO_OCHAdvanced Organic Chemistryen0Povinně volitelnýkolK - 20ano
DAO_BIPBioprocess engineering for food industryen0Povinně volitelnýkolK - 20ano
DAO_KCHPColloid chemistry for food industryen0Povinně volitelnýkolK - 20ano
DAO_PIEngineering for Food Industryen0Povinně volitelnýkolK - 20ano
DAO_ANPFood Analysisen0Povinně volitelnýkolK - 20ano
DAO_METMetrology and experimental data processingen0Povinně volitelnýkolK - 20ano
DAO_PMMikrobiology in Food Industry en0Povinně volitelnýkolK - 20ano
DAO_MPVModern methods of food waste valorizationen0Povinně volitelnýkolK - 20ano
DAO_POTSpecialized Food Technologiesen0Povinně volitelnýkolK - 20ano