Kemija i tehnologija aromatičnog bilja

NAZIV PREDMETA Kemija i tehnologija aromatičnog bilja

Kod

KTH106

Godina studija

1.

Nositelj/i predmeta

Prof. dr. sc. Igor Jerković

Bodovna vrijednost (ECTS)

6.5

Suradnici

Način izvođenja nastave (broj sati u semestru)

P S V T

30

15

30

0

Status predmeta

Obvezni

Postotak primjene e-učenja

0 %

OPIS PREDMETA

Ciljevi predmeta

Stjecanje osnovnih znanja o kemiji i tehnologiji aromatičnog bilja, poznavanje struktura organskih spojeva tipičnih eteričnih ulja, njihova podjela i korisna svojstva, poznavanje biosinteze eteričnih ulja te metoda izolacije eteričnih ulja i identifikacije komponenti ulja.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

 

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

Nakon položenog predmeta studenti će moći:
- opisati temeljne pojmove, eterična ulja, postupke obrade aromatičnog bilja, analize dobivenih izolata i upotrebe tipičnih eteričnih ulja
- ilustrirati načine percepcije mirisa, biosinteze terpena i ostalih spojeva eteričnih ulja, osnovnu podjelu terpena
- demonstrirati temeljne postupke u obradi aromatičnog bilja, jednostavne metode izolacije eteričnih ulja i priprave aromatičnih ekstrakata
- odrediti prikladne metode analize dobivenih izolata (osnovne fizičke i kemijske vrijednosti, primjena kromatografskih i spektroskopskih metoda)
- predložiti prikladne postupke obrade aromatičnog bilja uvažavajući temeljna načela destilacije i ekstrakcije, postupke analize dobivenih izolata razmatrajući mogućnosti nastanka artefakata kao i strukturnu/biosintetičku povezanost među izoliranim spojevima
- izabrati ispravan kemijski pristup u rješavanju problema iz područja kemije i tehnologije aromatičnog bilja, polazeći od usvojenih znanja iz organske kemije i biokemije

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

Uvod u aromatično bilje i eterična ulja - definicija, povijesni razvoj izolacije i istraživanja eteričnih ulja. (3 sata); Prirodno, prirodno-identična i umjetna eterična ulja; kemijska struktura molekula i miris; aktiviranje receptora njuha: ionski kanali i G-proteini; eterična ulja u biljkama, biljne tvorevine za pohranu eteričnih ulja, kemotaksonomija i kemotipovi eteričnih ulja (3 sata).
Kemijski sastav eteričnih ulja: terpeni, izoprensko pravilo, podjela, cikličke i acikličke strukture mono- i seskviterpena; fenilpropanski derivati i ostali spojevi u eteričnim uljima (3 sata); Kiralnost i struktura terpena; glikozidno vezani isparljivi spojevi; osnovne strukture glikona i aglikona glikozida isparljivih spojeva; biogeneza 3-IPP preko mevalonske kiseline; biogeneza 3-IPP preko deoksiksiluloza fosfata (DXP) (3 sata); biogenetsko izoprensko pravilo - prekursori terpena (GPP, FPP, GGPP); biogeneza semiterpena, acikličkih i cikličkih mono- i seskviterpena (3 sata)
Obrada aromatičnog bilja: sušenje i skladištenje; opći pregled metoda izolacije i koncentracije eteričnih ulja; brzina destilacije - hidrodifuzija; hidroliza i dekompozicija labilnih komponenti eteričnih ulja (3 sata); Hidrodestilacija, vodeno-parna i parna destilacija u laboratoriju i industriji; usporedba vodene, vodeno-parne i parne destilacije (3 sata); Ekstrakcija s organskim otapalima, ekstrakcija s hladnim i toplim mastima; pregled vrsta dobivenih ekstrakata; sub-i superkritična ekstrakcija fluidima (CO2, H2O); mikrovalna ekstrakcija; simultana destilacija-ekstrakcija (3 sata); Usporedba konvencionalnih i novih tehnika ekstrakcije; frakcioniranje eteričnih ulja; osnovne fizičke i kemijske vrijednosti eteričnih ulja; kromatografske tehnike u analizi eteričnih ulja (3 sata)
TLC i GC u analizi eteričnih ulja, detektori (FID i MS), vrste kolona, priprema uzorka eteričnog ulja za analizu, retencijsko vrijeme i indeks, preklapanje pikova i frakcioniranje eteričnog ulja (predobrada) (3 sata); Suvremene kromatografske tehnike u analizi eteričnih ulja: kiralna GC, HSGC, MDGC, 2DGC; GC-MS; MS (SIM i SCAN tehnika) - identifikacija terpena i fenilpropanskih derivata preko MS (6 sati)
Pregled čestih eteričnih ulja - kemijski sastav i primjena (6 sati); upotreba eteričnih ulja; mehanizam antibakterijskog i antioksidacijskog djelovanja; strukture biološki aktivnih spojeva eteričnih ulja; nepoželjna djelovanja eteričnih ulja (3 sata)

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Studenti su obvezni pohađati nastavu (predavanja i seminare) te aktivno sudjelovati u nastavnom procesu što će se vrednovati u konačnoj ocjeni s težinskim koeficijentom 5%.

Praćenje rada studenata (upisati udio u ECTS bodovima za svaku aktivnost tako da ukupni broj ECTS bodova odgovara bodovnoj vrijednosti predmeta):

Pohađanje nastave

1.0

Istraživanje

0.0

Praktični rad

0.0

Eksperimentalni rad

1.0

Referat

0.0

 

 

Esej

0.0

Seminarski rad

0.5

 

 

Kolokviji

0.0

Usmeni ispit

0.0

 

 

Pismeni ispit

4.0

Projekt

0.0

 

 

Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu

Studenti tijekom nastave mogu polagati 2 parcijalna testa. Ukoliko ne polože parcijalne testove studenti će se ocjenjivati na pismenom ispitu (ispitni rok). Ocjena na parcijalnim testovima i pismenom ispitu se formira na slijedeći način: 51-60% dovoljan (2); 61-75% dobar (3); 76-88% vrlo dobar (4); 89-100% izvrstan (5). Ukupna ocjena se formira zbrajanjem svih aktivnosti (za svaku aktivnost se % uspješnosti množi s težinskim koeficijentom): 5% x nazočnost i aktivnost na predavanjima i seminarima + 10% x uspješnost na vježbama + 43% x uspješnost na I. testu + 42% x uspješnost na II. testu.

Obvezna literatura (dostupna u knjižnici i putem ostalih medija)

Naslov

Broj primjeraka u knjižnici

Dostupnost putem ostalih medija

K. H. Basser, G. Buchbauer, Handbook of Essential Oils: Science, Technology and Application, CRC Press, 2010

1

E. Guenther, The Essential Oils, vol. I: History – Origin in Plants – Production – Analysis, Jepson Press, 2008

1

Igor Jerković, Predlošci za predavanja iz Kemije i tehnologije aromatičnog bilja, KTF, 2014.

0

web stranica KTF-a

Dopunska literatura

R. P. Adams, Identification of essential oils by gas chromatography/mass spectrometry, Allured Publishing Corporation, 2007
E. Guenther, The Essential Oils, vol. II-VI, van Nostrand Co, Princeton, 1964.

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje utvrđenih ishoda učenja

Praćenje kvalitete i uspješnosti obavljat će se na tri razine:
(1) Sveučilišnoj; (2) Fakultetskoj, pomoću Povjerenstva za kontrolu kvalitete nastave; (3) Nastavničkoj razini.

Ostalo (prema mišljenju predlagatelja)