NFOB16005U Hurtigmetoder til måling af fødevarekvalitet
Rapid Food Quality Control Methods
Bacheloruddannelsen i fødevarer og ernæring
Fra et fysisk, kemisk og biologisk perspektiv er fødevarer (og fremstilling af fødevarer) komplekse multi-faktorielle systemer. Derudover består fødevareproduktionsprocesser ofte af en række enhedsoperationer, der hver især påvirker råvarernes egenskaber.
Når virksomheder udtager prøver til analyse i laboratoriet fra produktionen (råvarer, ingredienser, processtrømme, slutprodukter), er der ofte et krav om, at et laboratorieresultat skal foreligge hurtigt. I mange virksomheder er de traditionelle fødevareanalytiske metoder (fx Kjeldahl, Fisher, vandaktivitet, Brix etc.) og instrumenter (som HPLC, GC-MS eller LC-MS) blevet erstattet af spektroskopiske hurtigmetoder. De spektroskopiske hurtigmetoder har en lang række fordele – bl.a. kan de generere resultater på få sekunder og er meget lette af betjene. Desuden bruges der ikke kemikalier til prøveforberedelse. Brugen af spektroskopiske hurtigmetoder kan derfor bruges til at øge antallet af analyser og derved give industrien en markant forbedret forståelse for deres råvarer, processer og produkter. Denne forståelse kan efterfølgende udnyttes til at forbedre proceseffektiviteten og føre til en forbedret produktkvalitet og -sikkerhed.
En hastig udvikling af teknologien i måleinstrumenterne de seneste år har gjort, at instrumenterne bliver mere og mere udbredt i industrien. Målet med kurset er at gøre den studerende bekendt med teknologien bagved hurtigmetoderne, og de fordele og ulemper, de har. På kurset bliver det demonstreret, hvordan optisk spektroskopi og specielt nærinfrarød spektroskopi (NIRS) i kombination med multivariat databehandling kan bruges som ikke-destruktiv hurtigmetode, der med fordel kan erstatte de traditionelle referencemetoder. De studerende vil få indblik i hvordan relevante kvalitetsparametre som vand-, fedt-, protein- og kulhydratindhold, samt de mere detaljerede parametre som fx fedtsyresammensætning, vitaminindhold og fiberindhold med fordel kan bestemmes med NIRS i laboratoriet i forskellige fødevarematricer. Kalibrering af de multivariate modeller, der benyttes i NIRS hurtigmetoderne, bliver demonstreret og afprøvet ved laboratorieforsøg. Det bliver yderligere diskuteret, hvordan essentielle produkt- og produktionsparametre som temperatur, pH, vandindhold, ledningsevne, tørstofindhold, farve og viskositet påvirker NIRS målinger, og hvordan de indirekte eller direkte kan bestemmes.
Når kurset er færdigt forventes den studerende (at kunne/have):
Viden
- Kendskab til de mest udbredte fødevarekemiske metoder til bestemmelse af vand-, protein-, fedt- og kulhydratindhold
- Kendskab til de fysiske principper bag anvendt optisk spektroskopi herunder specielt NIRS
- Kendskab til prøvepræsentation ved spektroskopisk måling
- Kendskab til principperne bag instrumentkalibrering af en spektroskopisk hurtigmetode beregnet for prædiktion af kvalitetsparametre målt med traditionelle analytiske metoder (supervised overvågning)
- Kendskab til, at brugen af hurtigmetoder ikke blot kan give information om kemiske kvalitetsparametre, men også fysiske parametre som partikelstørrelse, polymorfisk form og vandindhold
- Kendskab til, at de spektroskopiske hurtigmetoder kan måle relative forskelle i fødevarer før og under processering samt at detektere uregelmæssigheder i produktsammensætning (unsupervised overvågning)
- Viden om hvordan spektroskopiske hurtigmetoder kan bruges til at øge bæredygtighed ved at bestemme kvaliteten af sidestrømme der re-introduceres i et producktionsystem, således at kvaliteten af det endelige produkt ikke bliver kompromiteret
- Kendskab til korrekt afrapportering af resultater fra multivariate kalibreringer.
Færdigheder
- Anvende instrumenter til måling af relevante parametre som fx temperatur, pH, vandindhold, ledningsevne, tørstofindhold eller farve på fødevarer
- Redegøre for ikke-destruktive målinger for relevante fødevarer
- Identificere og udføre analyse af problemstillinger fra et givent produktionsscenarie
- Udtage og behandle prøver fra en fødevareproduktion
- Udvikle en hurtigmetode
- Anvende relevante programmer til at indlæse data, samt at udføre simpel statistisk analyse vha relevant kemometri-software.
Kompetencer
- At have en kritisk tilgang til dataopsamling af de indhentede data
- At specificere og indhente data til analyse af en given problemstilling
- At kunne kombinere fødevareviden, produktionsviden og dataanalytiske metoder til kritisk analyse af konkrete problemstillinger
- Forklare sammenhængen mellem kompleksiteten af fødevarematricer og relevansen af ikke-destruktive målinger med NIRS
- At samarbejde med medstuderende om analyse og afrapportering af casestudier
- At præsentere opnåede resultater og konklusioner i en industriel relevant kontekst.
Se Absalon for kursuslitteratur
Ved kursets start får de studerende (i grupper) tildelt en case med en aktuel problemstilling hentet fra industrien. Casen følger den studerende gennem hele kurset, og gruppen vil blive bedt om analysere problemstillingen og vise hvordan viden opnået på kurset samt data indhentet fra kursets laboratorieøvelser kan anvendes til at adressere den/de identificerede problemstillinger. Hver gruppe vil have mulighed for at diskutere deres case og få vejledning af kursets undervisere i et begrænset omfang. Herudover opfordres de studerende til selv at kontakte personer i industrien, der kan belyse problemstillingen yderligere, og i øvrigt selv at tilvejebringe information, der kan bruges til casearbejdet. Gruppernes casearbejde vil blive diskuteret løbende i plenum.
DTU-studerende kan ansøge eget studienævn om forhåndsgodkendelse af kurset.
- Kategori
- Timer
- Forelæsninger
- 25
- Forberedelse (anslået)
- 20,5
- Teoretiske øvelser
- 20
- Øvelser
- 18
- Projektarbejde
- 50
- Vejledning
- 2
- Eksamen
- 2
- I alt
- 137,5
Som meritstuderende – klik her!
Som enkeltfags-studerende (efter- og videreuddannelse) - klik her!
- Point
- 5 ECTS
- Prøveform
- Skriftlig aflevering, Ved kursets afslutningSkriftlig stedprøve, 2 timer med opsyn.
- Prøveformsdetaljer
- Karakteren er sammensat af to dele; en vurdering af den
studerendes individuelle arbejde i gruppens rapport (50% af samlet
karakter) og den skriftlige prøve (50% af samlet karakter):
1. Hver gruppe afleverer en rapport på maks. 10 sider baseret på deres casearbejde ved kursets afslutning. Det skal anføres i rapporten, hvilke gruppemedlemmer der har udarbejdet de enkelte afsnit.
2. Der bliver afholdt en skriftlig prøve (blandet multiple-choice og opgaver med åben formulering) på to timer i eksamensugen. ChatGPT er ikke tilladt.
Begge prøvebegivenheder skal være bestået.
Den skriftlige stedprøve er en ITX-eksamen.
Se vigtig information om ITX-stedprøver på Studieinformation under punktet: Eksamen -> Eksamensform og regler -> Skriftlig stedprøve (ITX-prøve) - Hjælpemidler
- Alle hjælpemidler tilladt
KU’s eksamenshus stiller computere til rådighed ved ITX-eksamenen.
Egne digitale hjælpemidler, såsom computer, tablet, mobiltelefon mv. må ikke medbringes.Studerende må dog gerne medbringe lommeregner.
Bøger, noter og lignende kan medbringes i papirform eller uploades før eksamen og tilgås digitalt fra ITX-computeren. Læs mere om dette på Studieinformation.
- Bedømmelsesform
- 7-trins skala
- Censurform
- Ingen ekstern censur
Flere interne bedømmere.
- Reeksamen
Samme som ordinær eksamen.
En dumpet rapport kan genafleveres og indgår i bedømmelsen sammen med karakteren for den skriftlige prøve taget ved reeksamen (blandet multiple choice og opgaver med åben formulering). Er den skriftlige prøve bestået tidligere, skal den ikke tages igen ved reeksamen.
Har den studerende været forhindret i at deltage i laboratorieøvelserne, vil den studerende få udleveret caseformulering samt laboratorieresultater, og der skal afleveres en caserapport før reeksamen. Der vil desuden være skærpet fokus på den studerendes forståelse af den praktiske tilgang til opnåelse af resultaterne præsenteret ved reeksaminationen.
Kriterier for bedømmelse
Se målbeskrivelsen
Kursusinformation
- Sprog
- Dansk
- Kursuskode
- NFOB16005U
- Point
- 5 ECTS
- Niveau
- Bachelor
- Varighed
- 3 uger
- Placering
- Blok 2
- Skemagruppe
- Kurset afholdes i kalenderuge 1, 2 og 3 (fuld tid)
- Kursuskapacitet
- 100
Der kan være færre pladser, hvis du tilmelder dig i eftertilmeldingsperioden (BA og KA) eller som merit- eller enkeltfagsstuderende.
Studienævn
- Studienævn for Fødevarer, Human ernæring og Idræt
Udbydende institut
- Institut for Fødevarevidenskab
Udbydende fakultet
- Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Kursusansvarlige
- Søren Balling Engelsen (se@food.ku.dk)
- Tomasz Pawel Czaja (tomasz.czaja@food.ku.dk)