Lebensmittelmikrobiologie und -biotechnologie Koordinator Prof. Dr. Rudi F. Vogel LS für Technische Mikrobiologie Weihenstephaner Steig 16 85350 Freising Tel. 0 81 61 – 71 36 63 Fax 0 81 61 – 71 33 27 www.foodsciencs.ws [email protected]

Modul – Lebensmittelmikrobiologie Modul – Lebensmittelbiotechnologie Modul – Entwicklung von Starterkulturen

Modul - Lebensmittelmikrobiologie Dozenten: Vogel (Vorlesung), Ehrmann (Praktikum) 8 ECTS-Credits Bachelorstudiengang Bio / MBT 1 Semester im WS Voraussetzung: Bestandene Prüfung im Modul Einführung in die Mikrobiologie Vorlesung: 3 SWS Praktikum: 3 SWS (2 Wochen im Block im Anschluss an das WS, vormittags oder nachmittags) Inhalt (Vorlesung) -Mikroorganismen und Lebensmittel -Biochemie und Mikroflora beim Verderb von Lebensmitteln -Beeinflussung des Wachstums von Mikroorganismen -Lebensmittelkonservierung -Lebensmittelfermentationen und Starterkulturen -Mikrobiologie spezifischer Produkte -Lebensmittelinfektionen und Lebensmittelintoxinationen

Modul - Lebensmittelmikrobiologie

Inhalt (Praktikum) -Beispielhafte Versuche zur Vertiefung der Vorlesungsinhalte -mikrobiologische, biochemische, immunologische und molekularbiologische Nachweise und Charakterisierungen lebensmitteltrelevanter Mikroorganismen -Umgang mit Pathogenen -Bewertung des mikrobiologischen Status ausgewählter Lebensmittel

Modul - Lebensmittelmikrobiologie Lernziel Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen sind die Studierenden in der Lage, die Einflüsse von Mikroorganismen auf Lebensmittel zu verstehen, Gefahren von Lebensmittelinfektionen und Intoxinationen abzuschätzen und die Verfahren zur Lebensmittelkonservierung anzuwenden.

Modul – Lebensmittelbiotechnologie Dozenten: Ehrmann, Vogel 6 ECTS-Credits Masterstudiengang Bio / MBT 1 Semester im SS Voraussetzung: Bestandene Prüfung im Modul Einführung in die Mikrobiologie Vorlesung: 2 SWS Seminar: 3 SWS Inhalt -Bedeutung von Starterkulturen in Lebensmittelfermentationen. -molekularbiologische Methoden zur Identifizierung und Stammdifferenzierung sowie zum Monitoring von gemischten Fermentationssfloren -angewandte Gentechnik wie "food grade" Expressionssysteme und Selektionsstrategien zur Optimierung funktionaler Starterkulturen im Bereich der Milchsäurebakterien und Hefen -ausgewählte Beispiele zur Herstellung und Anwendung rekombinannter Enzyme und Zusatzstoffe (Vitamine, Polyssacharide etc.) zur Lebensmittelherstellung.

Modul – Lebensmittelbiotechnologie Lernziel Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen sind die Studierenden in der Lage, die Bedeutung der Biotechnologie und deren Methodenpotenzial für die Lebensmittelindustrie abzuschätzen. Die Kenntnis molekular/biotechnologischer Methoden sollen Studierende in die Lage versetzen bestehende, traditionelle und moderne Verfahren zu verstehen, und diese zur Entwicklung neuer innovativer Produkte zu nutzen.

Modul – Entwicklung von Starterkulturen Dozenten: Vogel, Ehrmann 6 ECTS-Credits Masterstudiengang Bio / MBT 2 Semester, Vorlesung im SS, Praktikum 6 Tage in den ersten 2 Wochen des WS, wahlweise Seminar im WS Voraussetzung: Bestandene Prüfung im Modul Einführung in die Mikrobiologie, Lebensmittelmikrobiologie (empfohlen) Vorlesung: 2 SWS Praktikum/Seminar: 3 SWS Inhalt (Vorlesung) -Allgemeine Sicherheit und Anforderungen an Starterkulturen, Nachweis, Identifizierung, Florenanalyse, Lebensmittelfermentationen -Biochemie der Milchsäurebakterien, Stoffwechsel von Kohlenhydraten, Citrat, Malat, Aminosäuren, Bildung von Exopolysacchariden -Bakteriophagen, Bakteriozine, weitere besondere Eigenschaften von Milchsäurebakterien und deren Bedeutung für die Anwendung in Lebensmitteln -Milchsäurebakterien als Probiotika und Therapeutika

Modul – Entwicklung von Starterkulturen

Inhalt (Praktikum – max. 10 Teilnehmer – Voraussetzung bestandene Prüfung zur Vorlesung) -Vertiefung der Vorlesungsinhalte durch beispielhafte Versuche -Herstellung fermentierter Lebensmittel im Labormaßstab -Analytische Begleitung der Lebensmittelfermentation durch molekularbiologische Analysen und MALDI-TOF MS -Bestimmung der Fermentationsflora selbst mitgebrachter Lebensmittel -Auswirkungen und der Nachweis besonderer Eigenschaften wie Bakteriophagenresistenz oder Bakteriozinbildung Inhalt (Seminar – wahlweise, wenn zu viele Teilnehmer für Praktikum) -Im Seminar wird ein Teilbereich dieser Fachgebiete selbständig vertiefend recherchiert und zu einem Vortrag strukturiert. Seminar und Praktikum werden in diesem Block je nach Verfügbarkeit der Praktikumsplätze wahlweise angeboten

Modul – Entwicklung von Starterkulturen Lernziele Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen sind die Studierenden in der Lage zur Bewertung der Eignung von Milchsäurebakterien für bestimmte Anwendungen in fermentierten Lebensmitteln, Kriterien für die Auswahl von Starterstämmen, den Einfluss des Stoffwechsels von Milchsäurebakterien auf deren Wettbewerbskraft, die Aromabildung und Textureffekte in Lebensmitteln, die Rolle des Redoxhaushalts auf die Metabolitbildung in Milchsäurebakterien zu erklären. Zudem erlangen Sie die Fähigkeit makroskopische Effekte in Lebensmitteln auf biochemische Grundlagen zurückzuführen.

Projektarbeit - Lebensmittelbiotechnologie Dozenten: Vogel, Ehrmann u.a. 12 SWS, 12 ECTS-Credits Inhalt: Themenstellung entlang aktueller Projekte mit unterschiedlichen methodischen Ansätzen Lehrstuhl für Technische Mikrobiologie (Versuchs- und Lehrbrennerei, iGWZ - ab April 2013) Zeit: nach Vereinbarung Lernziel Nach der Teilnahme dieser Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, sich selbständig ein abgegrenztes Forschungsgebiet zu erarbeiten und dies in einem Bericht zusammenzufassen.

Prof. Dr. Rudi F. Vogel LS für Technische Mikrobiologie Weihenstephaner Steig 16 85350 Freising Tel. 0 81 61 – 71 36 63 Fax 0 81 61 – 71 33 27 www.foodsciencs.ws [email protected]

From omics to real foods

Example: microbial ecology - adaptation - stress response

Example: peptide metabolism - aroma formation - safety

Flour proteins Endogenous flour proteases, reducing conditions Peptides out Cell wall Op p

DtpT Pep N

Endopeptidases

Proline peptidases

membrane

PepX Pep R

Pep T

in Pep C

Aminopeptidases

Tri-/dipeptidases

Amino acids

Example: Exopolysaccharides - probiotics - therapeutics

Genome projects Lactobacillus sanfranciscensis and L. brevis u.a. Array technologies L. sakei and Enterococcus faecalis

Weitere Lehrveranstaltungen im Bereich Lebensmittelbiotechnologie: Fachgebiet Biotechnologie der Naturstoffe

Prof. W. Schwab TU München Lise-Meitner-Str. 34 85354 Freising Tel.: 08161-548-312 Fax: 08161-548-595 [email protected]

www.wzw.tum.de/bmlt/

Berufsfelder

Lebensmitteltechnologie (nach Autoindustrie zweitgößter Arbeitgeber) - Produktentwicklung, Qualitätssicherung, Forschung Pharmazeutische Industrie - Qualitätssicherung, Forschung, Analytik Lebensmittelüberwachung - Analytik, Molekularbiologie