Nanotechniques and Nanoapplications in Foods

İTÜ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DERS ÖNERİ FORMU
Gıdalarda nanoteknik ve nanouygulamalar
Dersin Adı
Nanotechniques and nanoapplications in foods
Dersin İngilizce Adı
İngilizce
Dili
Seçimli
Türü (Zorunlu/Seçime Bağlı)
NSE5**E
Kodu
3/3
Ders Saati / Kredisi
Bahar
Yarıyılı
Dersi Verebilecek Öğretim Üyesi 2
Sayısı
Disiplinlerarası Alanlar ile İlgili Anabilimdalı ve
Anabilim Dalı/Programı
Programlar
NanoBilim ve Nanomühendislik Programı
AMAÇ
Bu dersin amacı, gıdalardaki nanoteknik ve uygulamaları hakkında temel bilgilerin,
prensiplerin ve yeni gelişmelerin öğretilmesidir. Bunu yapmak için, nano düzeydeki
teknolojiler, karakterizasyon ve buna ilavaten biyonanoteknoloji uygulamaları verilecektir.
Gıdalarda nanobilim, nanoteknoloji ve biyonanoteknolojideki gelişmeler ve bunların insan
sağlığı ve çevre üzerine etkileri açıklanacaktır.
OBJECTIVES
The aim of this course is to introduce the understanding of basics, principles and new
developments of nanotechniques and nanoapplications in foods. In doing so, nanoscale
technologies and characterization in foods including bionanotechnology applications will be
given. New developments on nanoscience, nanotechnology and bionanotechnology in foods
and their effects on human health and environment will be explained.
İÇERİK
Nanobilim ve nanoteknolojiye giriş, Nanoteknolojinin endüstriyel/gıda endüstrisindeki
uygulamaları, Nanopatikül yapımı: Top-down ve bottom-up yaklaşımları, Nanoküre ve
nanotüplerin özellikleri, Nano-emülsiyonlar, nanojeller ve bunların uygulamaları,
Nanobileşimler ve nano düzeyde yapılandırılmış maddeler ve bunların uygulamaları, Gıda
biyopolimerlerinin nano düzeyde özellikleri: mekanik, ısısal, elektriksel, fiziksel ve kimyasal
özelliklerin belirlenmesi için metotlar, karakterizasyon için kullanılan araçlar (örn., AKM,
NMR), Gıdalarda nano teknikler:Nanofiltrasyon, membrane emülsifikasyonu, atomizasyon,
nanoenkapsülasyon ve kontrollü yayılma teknolojileri, Gıdalarda nano sensörler, DNA
mikrodizilimin mikrobiyal analizler için uygulaması, Gıdalarda biyonanoteknoloji
uygulamaları: nano düzeyde biyoteknoloji, Biyolojik kompleks nanomaddeler, bakteriyel
sporlar, Aljinat bazlı nanoyapıların mikrobiyal üretimi, Gıdalarda biyonanoteknoloji
uygulamaları:Moleküler biyokopyalar: polipeptidlerin inorganik yapılara bağlanması,
Biyonano fabrikasyon, Antimikrobiyal nanomaddeler: mevcut ve potansiyel uygulamalar,
Gıdalarda fonskiyonel nanomaddeler, Nanoteknoloji: insane sağlığı ve çevre açısından
sonuçlar, limitler, Gıdaların nanoteknolojisinde yeni yaklaşımlar.
CONTENTS
Introduction to nanoscience and nanotechnology, Nanotechnology applications in industry /
food industry
Nanoparticle production: Top-down and bottom-up approaches, Properties of nanospheres,
nanotubes, Nano-emulsions, nanogels and their applications, Nanocomposites and
nanostructured materials and their applications
Nanoscale properties of food biopolymers: methods for determining mechanical, thermal,
electrical, physical and chemical properties, tools used for characterization (for ex., AFM,
NMR), Nanotechniques in foods:
Nanofiltration, membrane emulsification, atomization, nanoencapsulation and controlled
released technologies
Nanosensors in foods, Application of DNA microarray technologies for microbial analysis,
Bionanotechnology applications to foods: Biotechnology on the nanoscale, Biologically
fabricated complex nanomaterials, bacterial spores, Microbial production of alginate-based
bionanostructures, Bionanotechnology applications to foods:
Molecular biomimetics: linking polypeptides to inorganic structures, Bionanofabrication,
Antimicrobial nanomaterials: current and potential applications, Functional nanomaterials in
foods, Nanotechnology: consequences for human health and environment, limitations, Future
trends in food nanotechnology.
HAFTALIK PROGRAM
1.Hafta
Nanobilim ve nanoteknolojiye giriş
Nanoteknolojinin endüstriyel/gıda endüstrisindeki uygulamaları
2.Hafta
Nanopatikül yapımı: Top-down ve bottom-up yaklaşımları
Nanoküre ve nanotüplerin özellikleri
3.Hafta
Nano-emülsiyonlar, nanojeller ve bunların uygulamaları
4.Hafta
Nanobileşimler ve nano düzeyde yapılandırılmış maddeler ve bunların
uygulamaları
5.Hafta
Gıda biyopolimerlerinin nano düzeyde özellikleri: mekanik, ısısal, elektriksel,
fiziksel ve kimyasal özelliklerin belirlenmesi için metotlar, karakterizasyon için
kullanılan araçlar (örn., AKM, NMR)
6.Hafta
Gıdalarda nano teknikler:
Nanofiltrasyon, membrane emülsifikasyonu, atomizasyon, nanoenkapsülasyon ve
kontrollü yayılma teknolojileri
7.Hafta
Gıdalarda nano sensörler
DNA mikrodizilimin mikrobiyal analizler için uygulaması
8.Hafta
Gıdalarda biyonanoteknoloji uygulamaları: nano düzeyde biyoteknoloji
Biyolojik kompleks nanomaddeler, bakteriyel sporlar
9.Hafta
Aljinat bazlı nanoyapıların mikrobiyal üretimi
10.Hafta Gıdalarda biyonanoteknoloji uygulamaları:
Moleküler biyokopyalar: polipeptidlerin inorganik yapılara bağlanması
Biyonano fabrikasyon
11.Hafta Antimikrobiyal nanomaddeler: mevcut ve potansiyel uygulamalar
12.Hafta Gıdalarda fonskiyonel nanomaddeler
13.Hafta Nanoteknoloji: insane sağlığı ve çevre açısından sonuçlar, limitler
14.Hafta Gıdaların nanoteknolojisinde yeni yaklaşımlar
WEEKLY PROGRAM
1. week
Introduction to nanoscience and nanotechnology
Nanotechnology applications in industry / food industry
2. week
Nanoparticle production: Top-down and bottom-up approaches
Properties of nanospheres, nanotubes
3. week
Nano-emulsions, nanogels and their applications
4. week
Nanocomposites and nanostructured materials and their applications
5. week
Nanoscale properties of food biopolymers: methods for determining mechanical,
thermal, electrical, physical and chemical properties, tools used for
characterization (for ex., AFM, NMR)
6. week
Nanotechniques in foods:
Nanofiltration, membrane emulsification, atomization, nanoencapsulation and
controlled released technologies
7. week
Nanosensors in foods
Application of DNA microarray technologies for microbial analysis
8. week
Bionanotechnology applications to foods: Biotechnology on the nanoscale
Biologically fabricated complex nanomaterials, bacterial spores
9. week
Microbial production of alginate-based bionanostructures
10. week Bionanotechnology applications to foods:
Molecular biomimetics: linking polypeptides to inorganic structures
Bionanofabrication
11. week Antimicrobial nanomaterials: current and potential applications
12. week Functional nanomaterials in foods
13. week Nanotechnology: consequences for human health and environment, limitations
14. week Future trends in food nanotechnology
KAYNAKLAR / REFERENCES
1. Hester, R.E., Harrison, R., Nanotechnology: consequences for human health and the
environment, 2007.
2. Rehm, B.H.A., .Microbial Bionanotechnology. Horizon Biosicence, Great Britain, 2006.
3. Newell-McGloughlin, M., Re, M., The Evolution of Biotechnology from Natufians to
Nanotechnology, Springer, The Netherlands, 2006.
4. Kun, L.Y., Microbial Biotechnology. Principles and applications, 2nd edition, World
Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore, 2006.
5. Schwartz, J., Contescu, C., Putyera, C., Encyclopedia of nanoscience and nanotechnology,
Marcel Dekker, Inc. NY, 2004.