Mikrobiologija i biotehnologija vina (157088)
Nositelj predmeta
Opis predmeta
Uloga i značaj mikroorganizma u proizvodnji vina. Povijesna istraživanja vezana uz mikrobiologiju vina. Opis najznačajnijih mikrobnih grupa te pojedinih vrsta mikroorganizama koji imaju ulogu u proizvodnji vina. Fiziologija, biokemizam i genetika kvasca tijekom alkoholne fermentacije. Problematične fermentacije i njihovo pokretanje. Važnost i uloga bakterija mliječne kiseline i kvasca tijekom malolaktične i maloetanolne fermentacije. Opis i uloga mikroorganizama (kvasci, bakterije i aktinomicete) uzročnici kvarenja vina. Postupci selekcije kvasaca-tehnološke i kvalitativne odlike kvasaca u selekciji; selekcija bakterija mliječne kiseline. Biotehnološka proizvodnja starter kultura kvasaca i bakterija mliječne kiseline i njihova primjena u vinarijama. Mikrobna proizvodnja octa; proizvodnja enzima i imobiliziranih stanica koje se primjenjuju u proizvodnji vina.
Vrsta predmeta
- Diplomski studij / Agroekologija / Mikrobna biotehnologija u poljoprivredi (Izborni predmet, 3. semestar, 2. godina)
- Diplomski studij / Hortikultura / Vinogradarstvo i vinarstvo (Izborni predmet, 3. semestar, 2. godina)
ECTS: 3.00
Engleski jezik: R1
E-učenje: R1
Sati nastave: 30
Predavanja: 16
Laboratorijske vježbe: 8
Seminar: 6
Ocjenjivanje
Dovoljan (2): 60%
Dobar (3): 70%
Vrlo dobar (4): 80%
Izvrstan (5): 90%
Opće kompetencije
Predmet upoznaje studente s najznačajnijim mikrobnim grupama alkoholne fermentacije, postupcima njihove selekcije i primjene u biotehnologiji vina.
Oblici nastave
- Predavanja
- Laboratorijske vježbe
Laboratorijske vježbe provode se u manjim skupinama kako bi se svakom studentu omogućilo sudjelovanje u praktičnom radu vezanim uz tehnike mikroskopiranja, pripreme različitih mikroskopskih preparata, metode izolacije i uzgoja mikroorganizama te postavljanja pokusa mikrofermentacija. - Seminari
Ishodi učenja i način provjere
| Ishod učenja | Način provjere |
|---|---|
| razumjeti osnovne pojmove vezane uz ulogu i značaj mikroorganizama u proizvodnji vina te tijek alkoholne fermentacije, | |
| opisati strukturu i funkciju tipične kvaščeve stanice, | |
| navesti najznačajnije mikrobne skupine prisutne tijekom alkoholne fermentacije i post-fermentacijskih procesa te objasniti njihove međusobne interakcije, | |
| razumjeti strukturu, funkciju i genetičko ustrojstvo kvaščeve stanice i najznačajnijih rodova bakterija mliječne kiseline, | |
| navesti najznačajnije mikroorganizme kvarenja vina, | |
| definirati problematične i zaustavljene fermentacije , | |
| razumjeti genetičke postupke selekcije kvasaca i bakterija mliječne kiseline i | |
| prepoznati važnost autohtonih sojeva kvasaca i bakterija u isticanju tipičnosti vina. |
Tjedni plan nastave
- Uloga i značaj mikroorganizma u proizvodnji vina-Povijesna istraživanja vezana uz mikrobiologiju vina, Značaj mikroorganizama u proizvodnji vina.
- Opis najznačajnijih vrsta mikroorganizama koji imaju ulogu u proizvodnji vina. Morfologija i klasifikacija bakterija, kvasca i plijesni koji su značajni u vinarstvu. Važnost i uloga plemenite plijesni u vinarstvu te fermentacija vina s plemenitom plijesni.
- Citologija kvasaca-Veličina, oblik i ustrojstvo stanica kvasaca-Građa i funkcija staničnih organela- transport tvari kroz membranu, ishrana kvasaca
- Važnost, uloga i biokemizam kvasca tijekom alkoholne fermentacije, genetika kvasaca -Rod Saccharomyces; biokemizmi razgradnje i transport šećera tijekom alkoholne fermentacije; ekspresija gena tijekom alkoholne fermentacije; genetski modificirani kvasci;
- Priprema nativnih preparata kvasca izoliranih iz alkoholne fermentacije, primjena selektivnih i diferencijalnih hranjivih podloga za praćenje mikrobnih populacija tijekom alkoholne fermentacije
- Problematične fermentacije - uzročnici i utvrđivanje uzroka usporenih i zaustavljenih fermentacija; postupci za pokretanje problematičnih fermentacija
- Uloga, značaj, biokemizam i genetika bakterija mliječne kiseline (BMK) i kvasca tijekom malolaktične i maloetanolne fermentacije-Rod Oenococcus. Rod Schizosaccharomyces. Ekspresija gena BMK tijekom malolaktične fermentacije. Primjena genetičkih metoda u poboljšanju BMK
- Priprema nativnih preparata kvasca uzročnika maloetanolne fermentacije. Diferencijalno bojanje bakterija mliječne kiseline.
- Mikroorganizmi uzročnici kvarenja vina – kvasaci roda -Brettanomyces, Pichia, Candida, Zygosaccharomyces; bakterije mliječne kiseline rodova- Lactobacillus, Pediococcus; octene bakterije- rodovi Bacillus, Streptomyces; cork taint
- Postupci za selekciju kvasaca - tehnološke i kvalitativne odlike kvasaca u selekciji; selekcija bakterija mliječne kiseline. Značaj primjene autohtonih sojeva kvasaca i bakterija u isticanju tipičnosti vina.
- Mikrofermentacije -Pokusi mikrofermentacija u laboratorijskim uvjetima i interpretacija rezultata
- Primjena kvasca i bakterija mliječne kiseline u vinarijama- Različite biotehnološke metode u proizvodnji starter kultura
- Biotehnološka primjene kvasaca i bakterija mliječne kiseline tijekom alkoholne fermentacije
- Proizvodnja enzima i imobiliziranih stanica koje se primjenjuju u proizvodnji
- Mikrobna proizvodnja octa- rodovi Acetobacter i Gluconobacter. Uvjeti potrebni za proizvodnju octa. Acetator. Bolesti i mane octa.
Obvezna literatura
- Grba,S.: Kvasci u biotehnološkoj proizvodnji, Plejada d.o.o., 2010.
- Fugelsang, K.C., Edwards, C.G.: Wine Microbiology, Kluwer Academic Publishers, 1997
- Fleet , G. H.: Wine Microbiology and Biotechnology Taylor and Frances Inc., 1993
Preporučena literatura
- Ribereau-Gayon, P, Dubourdieu, D., Doneche B.: The Handbook of Enology: Microbiology of Wine and Vinifications (Volume 1), John Wiley & Sons, 2000
- Carrascosa, A.V., Munoz, R., Gonzales, R. : Molecular Wine Microbiology, Elsevier Inc. 2011
Sličan predmet na srodnim sveučilištima
- Introduction to Wine Microbiology, UC Davis, SAD