dr hab. Janusz Kapuśniak, prof. AJD Zakład Biochemii i Technologii

dr hab. Janusz Kapuśniak, prof. AJD
Zakład Biochemii i Technologii Bioproduktów
Budynek: Aleja Armii Krajowej 13/15
Pokój: 303 (Dziekanat), tel. 34 361 21 79
E-mail: [email protected]
WWW: http://www.ajd.czest.pl/p202,Kapusniak
Tematyka oferowanych prac doktorskich
Dziedzina i dyscyplina naukowa: nauki chemiczne, chemia
1. Fizyczna i/lub chemiczna modyfikacja polisacharydów w kierunku otrzymywania
nowych funkcjonalnych materiałów.
2. Projektowanie, synteza i charakterystyka fizykochemiczna nowych materiałów
skrobiowych: struktura a właściwości.
W XXI wieku coraz większą uwagę zwraca się na możliwości wykorzystania surowców,
półproduktów i produktów ubocznych pochodzących ze źródeł naturalnych. Ogromnego znaczenia
nabierają tzw. „czyste” technologie wykorzystujące materiały, które nie obciążają środowiska
naturalnego. Takimi materiałami są polimery naturalne pochodzące ze źródeł odnawialnych (skrobia,
celuloza, ligniny, chityna, chitozan). Wśród nich szczególne miejsce zajmuje skrobia, która jest
surowcem odnawialnym i biodegradowalnym, co ma duże znaczenie w wykorzystaniu jej jako
podstawowego surowca do produkcji wielu cennych materiałów o szerokim spektrum zastosowania.
Skrobia niemodyfikowana (natywna) ma bardzo ograniczone zastosowanie praktyczne ze względu na
słabą rozpuszczalność, silne właściwości hydrofilowe oraz niekorzystne właściwości mechaniczne.
Właściwości skrobi natywnej można poprawić przez modyfikację fizyczną, chemiczną lub
biochemiczną (enzymatyczną).
Badania koncentrują się na modyfikacji chemicznej i biochemicznej polisacharydów, w tym
skrobi i innych surowców bogatych w skrobię w kierunku uzyskania nowych funkcjonalnych
materiałów: a) o właściwościach bioaktywnych z przeznaczeniem dla przemysłu spożywczego,
b) o poprawionych właściwościach mechanicznych, zwiększonej hydrofobowości, a więc o
właściwościach korzystnych z punktu widzenia zastosowania do wytwarzania naturalnych,
bioaktywnych opakowań oraz nośników substancji bioaktywnych.
Produkty modyfikacji poddawane są charakterystyce fizycznej i chemicznej obejmującej:
potwierdzenie modyfikacji chemicznej z wykorzystaniem metod spektroskopowych (13C NMR
i 1H NMR oraz FTIR), oznaczenie stopnia podstawienia (DS) modyfikatów, analizę rentgenograficzną
w celu wyznaczenia typu i stopnia krystaliczności, oznaczenie rozkładu mas cząsteczkowych i stopnia
polidyspersji z wykorzystaniem wysokosprawnej chromatografii wykluczenia (HPSEC), analizę
termiczną i termograwimetryczną z wykorzystaniem równoczesnego analizatora termicznego TGDSC, oznaczenie rozpuszczalności w wodzie i zdolności wiązania wody, wyznaczenie charakterystyki
kleikowania z użyciem wiskoamylografu Brabendera, wyznaczenie lepkości granicznej z
wykorzystaniem wiskozymetru Ubbelohde’a.
Część badań ma charakter interdyscyplinarny i obejmuje: a) testy enzymatyczne
i mikrobiologiczne otrzymywanych preparatów, głównie w celu zbadania ich stabilności w warunkach
symulujących te panujące w przewodzie pokarmowym człowieka (możliwe promotorstwo pomocnicze
dr Renaty Barczyńskiej-Felusiak), b) badania podatności materiałów na warunki zewnętrzne, w tym
biodegradowalność w czasie przechowywania w glebie i w warunkach kompostowania
przemysłowego oraz badania fitotoksyczności nowych materiałów dla lądowych roślin wyższych
(możliwe promotorstwo pomocnicze dr Piotra Rychtera).