Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Tutorías: 3 Clase Expositiva: 27 Clase Interactiva: 21 Total: 51
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Ingeniería Química
Áreas: Ingeniería Química
Centro Facultad de Biología
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
El biorreactor es el núcleo principal de los procesos biotecnológicos a escala industrial, que presenta características específicas y diferenciadas de los reactores de la industria de procesos. El objetivo general del curso es introducir las bases del diseño y el funcionamiento de los biorreactores.
Los contenidos de la materia según la memoria del título son:
1. Estequiometría. Cinética enzimática y microbiana. Ecuaciones de velocidad y modelos cinéticos.
2. Diseño de ecuaciones de biorreactores ideales: RDTA, RFP y RCTA.
3. Sistemas de biorreactores múltiples y de recirculación.
4. Agitación y aireación.
5. Esterilización: cinética y equipamiento.
Estos contenidos se estructuran en los siguientes temas:
TEMA 1: Introducción (4h: 3hE + 1hTG)
Procesos biotecnológicos y estudio de configuraciones convencionales y otros modelos de biorreactores. Descripción de procesos industriales.
TEMA 2: Cinética enzimática y microbiana (14,5h: 9hE + 3hS + 2,5I)
Objetivo: descripción de los conceptos fundamentales de catálisis enzimática y microbiana y ecuaciones de velocidad que describen estos procesos. Métodos de inmovilización y posibles efectos sobre la transferencia de materia.
Contenido:
2.1 Cinética enzimática: reacciones con un solo sustrato; reacciones inhibidoras; variación de la actividad con la temperatura y el pH
2.2 Cinética microbiana: requisitos de crecimiento y formulación del medio de cultivo; estequiometría; devoluciones; crecimiento celular y cinética; modelos
2.3 Inmovilización de biocatalizadores: tipos; Cinética de biocatalizadores inmovilizados.
TEMA 3: Diseño de biorreactores ideales (17h: 6hE + 5hS + 5hI + 1hTG)
Objetivo: Análisis de biorreactores convencionales, asumiendo cinética simple y comportamiento hidráulico ideal, para obtener ecuaciones matemáticas aplicables para el diseño y operación de biorreactores.
Contenido:
3.1 Balances de materia aplicados a biorreactores
3.2 Reactor de tanque agitado: discontinuo, alimentación continua, serie continua, recirculación de celdas
3.3 Reactor de flujo de pistón: recirculación de celda
TEMA 4: Diseño de biorreactores reales (12,5h: 5hE + 4hS + 2,5hI + 1hTG)
Objetivo: Suministro de oxígeno en cultivos aeróbicos, agitación en biorreactores completamente mezclados y procesos de esterilización. Aspectos asociados al cambio de escala. Descripción de las características y funcionamiento de los principales reactores no convencionales.
Contenido:
4.1 Aireación: determinación de kLa y dependencia de los parámetros operativos.
4.2 Agitación: energía consumida; agitación en sistemas aireados
4.3 Esterilización: tratamiento térmico (cinética y efecto de la temperatura); sistemas de esterilización en la práctica; otros tratamientos de inactivación
TEMA 5. Bioseparaciones (3 h: 2hE + 1hS)
Eliminación de biomasa Disrupción celular. Técnicas basadas en membranas. extracción Adsorción y cromatografía.
Bibliografía básica
Gòdia Casablancas, F., e López Santín, J. Ingeniería Bioquímica. Ed. Síntesis. Madrid (1998).
Biochemical Engineering and Biotechnology (2nd Edition) [0-444-63357-X]. Os alumnos teñen acceso a dita bibliografía.
Bailey, J.E., e Ollis, D.F. Biochemical Engineering Fundamentals. 2nd ed. McGraw Hill, New York (1986).
Bibliografía complementaria
Aiba, S., et al. Biochemical Engineering. 2nd ed. University of Tokyo Press, Tokyo (1973).
Atkinson, B., e Mavituna, F. Biochemical Engineering and Biotechnology Handbook. Stockton Press (1991).
Jagnow, G., e David, W. Biotecnología. Introducción con experimentos modelo. Ed. Acribia (1991).
Illanes A. Wilson, L. Vera, C. Problem Solving in Enzyme Biocatalysis. Wiley and Sons. 2014. DOI:10.1002/9781118341742
Moo-Young, M. Comprehensive Biotechnology. Pergamon Press (1985)
Rem, H., e Reed, G. Biotechnology. Verlag CEIME (1995)
Stroev, E.A., e Makarova, V.G. Laboratory Manual in Biochemistry. MIR (1989)
Wiseman, A. Handbook of Enzyme Biotechnology. Ellis Horwood (1985).
Coñecementos/Contidos: Con01, Con03, Con07
Habilidades/Destrezas: H/D01, H/D02, H/D14
Competencias: Comp04, Comp06
Las clases teóricas se alternarán con seminarios en los que se evaluarán problemas aplicados a casos reales. Los contenidos teóricos básicos de la asignatura se impartirán a partir de clases expositivas donde se explicarán y desarrollarán. Estas clases se apoyarán en el uso de presentaciones en Power Point en el Campus Virtual. La hoja de cálculo utilizada para la resolución de problemas será principalmente Excel y SuperPro Designer para las sesiones de aula de informática. Las tutorías grupales se centrarán en estudiar con más detalle diferentes tipos de biorreactores o procesos biotecnológicos.
Se realizará una evaluación continua del proceso de aprendizaje mediante la resolución de un problema en las sesiones de seminario y otro problema en las sesiones de laboratorio de informática. Cada una de estas tareas supondrá el 15% de la nota final. En el caso de la prueba relativa a las sesiones de laboratorio de informática, la asistencia a las mismas será obligatoria para aprobar. . El examen se centrará en contenidos teóricos y prácticos, incluyendo tanto cuestiones teóricas como resolución de problemas y supondrá el 70% de la nota final. Se requerirá una nota mínima en cada parte del exame de 3,5 puntos.
Un estudiante que no se presenta al examen final se considera "no presentado".
En la primera y segunda oportunidad la evaluación es la misma y se mantienen las calificaciones. En caso de ejercicios o pruebas fraudulentas se estará a lo dispuesto en la Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones.
Las habilidades se evalúan en las siguientes actividades:
Examen final: Con01, Con03, Con07, H/D01, H/D14
Números entregados: Con03, H/D01, H/D02, , Comp06
Entrega de ejercicios en simulador: H/D02, Comp04
La asignatura tiene una carga horaria equivalente a 6 ECTS que se distribuyen como se describe a continuación
Clases de exposición 25
Seminarios de clase interactivos 13
Clases interactivas de informática 10
Tutoría grupal 3
Trabajo personal 96
examen 3
Total 150
Se recomienda que el estudiante haya superado previamente las materias Fundamentos de ingeniería de bioprocesos, termodinámica y cinética química y bioquímica I.
La lengua de impartición será el gallego
La versión gallega de esta guía docente prevalecerá sobre las versiones española e inglesa en caso de contradicción entre ellas.
Alberte Regueira Lopez
Coordinador/a- Departamento
- Ingeniería Química
- Área
- Ingeniería Química
- Correo electrónico
- alberte.regueira [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Ayudante Doctor LOU
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Gallego | Aula 08. Louis Pasteur |
| 03.06.2026 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 04.James Watson y Francis Crick |
| 06.07.2026 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 03. Carl Linneo |