Ampliació d'Enginyeria Bioquímica
Codi: 102410 Crèdits: 9| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500897 Enginyeria Química | OT | 4 | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Francesc Gòdia Casablancas
- Correu electrònic:
- francesc.godia@uab.cat
Idiomes dels grups
Podeu accedir-hi des d'aquest enllaç. Per consultar l'idioma us caldrà introduir el CODI de l'assignatura. Tingueu en compte que la informació és provisional fins a 30 de novembre de 2023.
Prerequisits
El pla d'estudis no determina cap prerequisit específic per a aquesta assignatura. Tanmateix, a causa del seu caràcter integrador dels diferents coneixements adquirits al llarg dels cursos anteriors, la recomanació és haver superat el màxim nombre possible d'assignatures abans de cursar-la. En tot cas és imprescindibles per poder fer un seguiment adequat de l'assignatura haver cursat l'optativa Enginyeria Bioquímica.
Objectius
Introduir a l'estudiant els conceptes i pràctica dels bioprocessos, és a dir, en la selecció i ccombinació d'un conjunt d'operacions unitàries (etapes del procés) per a la producció d'un producte, servei o bé desitjat a un cost i qualitat acceptables.
Adquirir comprensió i pràctica en l'anàlisi i disseny de processos biotecnològics en termes enginyerils, econòmics, compliment de regulacions, qualitat, propietat intel·lectual, etc.
Introduir a l'estudiant les etapes i eines més importants utilitzades en l'anàlisi i ser capaços d'utilitzar aquestes eines en l'avaluació i comparació de diferents solucions (propostes) de disseny d'un procés determinat.
Globalment, es una assignatura on es pretén integrar/sintetitzar coneixements de les diferents disciplines científiques i enginyerils adquirits en altres assignatures de la titulació per al disseny de bioprocessos.
Competències
- "Comprendre i aplicar els principis bàsics en què es fonamenta l'enginyeria química, i més concretament: balanços de matèria, energia i quantitat de moviment; termodinàmica, equilibri entre fases i equilibri químic; cinètica dels processos físics de transferència de matèria, d'energia i de quantitat de moviment, i cinètica de la reacció química"
- Actitud personal
- Analitzar la viabilitat econòmica d'un projecte industrial d'Enginyeria Química
- Analitzar, avaluar, dissenyar i operar sistemes o processos, equips i instal·lacions propis de l'enginyeria química d'acord amb determinats requeriments, normes i especificacions sota els principis del desenvolupament sostenible.
- Aplicar coneixements rellevants de les ciències bàsiques, com són les matemàtiques, la química, la física i la biologia, i també principis d'economia, bioquímica, estadística i ciència de materials, per comprendre, descriure i resoldre problemes típics de l'enginyeria química.
- Aplicar les tècniques d'anàlisi i síntesi de sistemes a l'enginyeria del procés i del producte.
- Comparar i seleccionar amb objectivitat les diferents alternatives tècniques d'un procés químic.
- Comunicació
- Demostrar que es comprèn el paper de l'enginyeria química en la prevenció i la resolució de problemes mediambientals i energètics, d'acord amb els principis del desenvolupament sostenible.
- Demostrar que es coneixen les diferents operacions de reacció, separació, processament de materials i transport i circulació de fluids involucrades en els processos industrials de l'enginyeria química.
- Hàbits de pensament
- Hàbits de treball personal
- Valorar, de manera estructurada i sistemàtica, els riscos per a la seguretat i la salut en un procés existent o en fase de disseny, i aplicar les mesures adequades a cada situació.
Resultats d'aprenentatge
- Analitzar la viabilitat econòmica d'un projecte biotecnològic industrial.
- Aplicar adequadament els requeriments de bioseguretat en el disseny d'operacions de bioprocessos.
- Aplicar els principals conceptes d'organització i gestió en un procés biotecnològic.
- Aplicar tècniques d'anàlisi en enginyeria de bioprocessos i bioproductes.
- Avaluar de manera crítica el treball dut a terme.
- Descriure les bases del disseny integrat de bioprocessos, particularment com interaccionen les diferents operacions unitàries d'un bioprocés i les diferents etapes en el desenvolupament d'aquest (des del descobriment del coneixement bàsic, el desenvolupament d'aplicacions i la introducció al mercat).
- Desenvolupar la curiositat i la creativitat.
- Desenvolupar un pensament i un raonament crítics
- Dissenyar i analitzar adequadament un bioprocés per a un producte determinat, segons els seus requeriments i l'aplicació que se'n faci.
- Dissenyar i executar correctament un protocol de purificació d'un producte biotecnològic.
- Fer un ús eficient de les TIC en la comunicació i la transmissió d'idees i resultats.
- Identificar i aplicar els sistemes d'immobilització i el seu mode d'operació.
- Identificar i aplicar les estratègies d'optimització de processos i productes biotecnològics.
- Proposar el disseny adequat d'un bioreactor segons la seva aplicació.
- Resoldre problemes de diferents aspectes rellevants en processos bioindustrials.
- Valorar de manera estructurada els regs per a la seguretat i la salut d'un procés biotecnològic.
Continguts
1.- Introducció
Enginyeria Bioquímica, Biotecnologia i Enginyeria Química. Els sectors de la biotecnoliga
Perspectiva històrica dels processos biotecnològics
El sector biotecnològicc en dades
Actors del procés biotecnològic: els productes o serveis, el biocatalizador, els substrats, el biorreactor.
Components dels processos biotecnològics: upstream, procés, downstream
Els pilars bàsics en el desenvoluoament d'un bioprocés sostenible: econòmic, ambiental i social
2- Bioteccnologia industrial i energia
Productes derivats del metabolisme energàtic i biosintètic
Productes estruccturals i funcionals
Metabòlits secundaris
3.-Salut humana i animal
Insulina
Proteïnes terapèutiques
Biosensors
Vacunes
Teràpies gèniques, cel·lulars i tissulars
4.- Aliments
Productes de fermentació: vi, cervesa, cava, pa derivats làctics.
Utilització d’enzims.
Aliments funcionals
Millora genètica de la producció d'aliments
Metodologia
Les classes teòriques podran ser impartides o bé presencialment o, en cas de requerir-ho, de manera virtual, com s'ha efectuat durant el curs 2020-2021. En aquest cas el professor determinarà la modalitat a realitzar (classe virtual amb plataforma teams en el mateix horari, preparació de les classes en video o powerpoint comentats que seran penjats al campus virtual. A més de les classes teòriques, es faran seminaris sobre aspectes concrets dels processos biotecnològics.
A l'Aula Moodle de l'assignatura es dipositaran tots els materials emprats a les classes i seminaris, a més d'alguns articles que permetran als estudiants que n'estiguin interessats en aprofundir els seus coneixements en un tema determinat.
Els estudiants, treballant en grups, hauran de fer un treball sobre un procés biotecnòlogic, de la seva elecció, a presentar i discutir en les sessions de seminari.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes Teòriques | 40 | 1,6 | 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Seminaris | 15 | 0,6 | 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16 |
| Treball en grup | 80 | 3,2 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi autònom | 80 | 3,2 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16 |
Avaluació
Al llarg del curs es duran a terme 2 exàmens parcials escrits. El primer correspondrà als temes 1 i 2, i el segon als temes 3 i 4. El primer representarà un 35% de la nota i el segon, un 35% de la nota.
El treball en grup, obligatori, representarà el 30% de la nota final.
Per a fer mitjana amb la resta de notes caldrà obtenir una nota mínima en cada part del 4 (sobre 10)
Pels alumnes que no superin els exàmens parcials, hi haurà un exàmen de repesca de la totalitat de l'assignatura
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Proves parcials (2) | 70% | 4 | 0,16 | 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16 |
| Treball en grup | 30% | 6 | 0,24 | 1, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16 |
Bibliografia
Llibre de text del curs, Libro de texto del curso, course textbook:
Development of Sustainable Bioprocesses. (2006). E. HEINZLE, A.P. BIWER, C.L. COONEY. John Wiley & Sons Ltd, UK. ISBN-10 0-470-01559-4
Altres lectures, otras lecturas, related texbooks:
Microbial Biotechnology.Fundamentals of Applied Microbiology (2007). Second Edition Alexander N. Glazer and Hiroshi Nikaido. CambridgeUniversity Press. ISBN-13 978-0-511-34136-6
Modern Industrial Microbiology and Biotechnology. (2007). Nduka Okafor. Science Publishers. USA. ISBN 978-1-57808-434-0 (HC)
Industrial Pharmaceutical Biotechnology. Heinrich Klefenz (2002). Wiley-VCH Verlag GmbH. ISBNs: 3-527-29995-5 (HC)
Biopharmaceuticals. Biochemistry and Biotechnology. Second Edition (2003). Gary Walsh. John Wiley & Sons, Inc. UK. ISBN 0 470 84326 8 (ppc)
Pharmaceutical Biotechnology, Drug Discovery and Clinical Applications. O.Kayser and R.H.Muller. (2004). Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. ISBN: 3-527-30554-8
Enzymes in Food Technology. (2002).R.J. Whitehurst and B.A. Law. Sheffield Academic Press Ltd, UK. ISBN 1–84127–223–X
Food Biotechnology. Second Edition (2006). Kalidas Shetty, Gopinadhan Paliyath, Anthony Pometto, Robert E. Levin. CRC Press.Taylor & Francis Group. Boca Raton, FL33487-2742
Wastewater Microbiology. (2005). Gabriel Bitton. Third Edition. John Wiley & Sons, Inc. UK.
WEBs: Fundación Genoma España: http://www.gen-es.org/
Programari
Sense programari específic