Inżynieria bioprocesowa 1400-113IBP

Celem wykładu jest przedstawienie podstawowych zagadnień związanych z przemysłową realizacją procesów z udziałem drobnoustrojów, enzymów, komórek roślinnych i zwierzęcych. Treści programowe obejmują trzy zasadnicze obszary tematyczne: inżynierię bioreaktorów, przygotowanie surowców biotechnologicznych oraz wydzielanie i oczyszczanie bioproduktów.
1. Podstawy inżynierii bioreaktorów 16 h
1.1.Bilansowanie przemian biochemicznych 4 h
Bilans elementarny, stopnie redukcji, bilans energetyczny, przemiana podstawowa, bilanse strukturalne
1.2.Podstawy kinetyki reakcji enzymatycznych 2 h
Mechanizm reakcji enzymatycznej - model Michaelisa - Menten. Wyznaczanie stałych w równaniu M-M. Mechanizmy hamowania reakcji enzymatycznej. Wpływ pH i temperatury. Złożone mechanizmy reakcji enzymatycznej
1.3.Modele wzrostu populacji mikroorganizmów 1 h
Klasyfikacja modeli wzrostu, modele niestrukturalne, modele strukturalne, Modele probabilistyczne
1.4.Podstawy teorii reaktorów 1 h
Bioreaktory idealne i nieidealne. Makro i mikromieszanie w reaktorach
1.5.Podstawowe typy hodowli wgłębnej. 2 h
Hodowle okresowe. Hodowle okresowe z ciągłym dozowaniem. Hodowle ciągłe.
1.6.Hodowle w podłożach stałych 1 h
1.7.Bioreaktory enzymatyczne. 1 h
1.8.Bioreaktory z unieruchomionym materiałem biologicznym. 1 h
1.9.Bioreaktory membranowe 1 h
1.10.Budowa i projektowanie bioreaktorów. 2 h
Systemy napowietrzania w bioreaktorach, Mieszanie w bioreaktorach. Wymiana ciepła w bioreaktorach. Powiększanie skali procesów bioreaktorowych
2.Metody przygotowania surowców (up-stream processing) 3 h
2.1.Obliczanie i optymalizacja składu pożywki hodowlanej 1 h
2.2.Metody jałowienia pożywek 1 h
Techniki sterylizacji. Sterylizacja termiczna. Filtracja jałowiąca
2.3.Rozdrabnianie i mieszanie surowców 1 h
3.Metody wydzielania i oczyszczania bioproduktów 11 h
3.1.Separacja biomasy 1 h
Filtracja. Wirowanie. Sedymentacja
3.2.Dezintegracja komórek. 1 h
3.3.Metody membranowe rozdzielania 2 h
Dializa. Elektrodializa.. Ultrafiltracja .Osmoza odwrotna.
3.4.Metody elektrokinetyczne i chromatograficzne 1 h
3.5.Precypitacja. 1 h
3.6.Ekstrakcja 1 h
3.7.Destylacja próżniowa i cienkowarstwowa. Podstawy rektyfikacji 2 h.
3.8.Suszenie materiałów biologicznych. 1 h
3.9.Dobór metod oczyszczania i rozdziału bioproduktów. 1 h