Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 99 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Enxeñaría Química
Áreas: Enxeñaría Química
Centro Facultade de Bioloxía
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Sen docencia (Extinguida)
Matrícula: Non matriculable
O bioreactor é o principal núcleo de procesos biotecnolóxicos a escala industrial, presentando características específicas e diferenciadas dos reactores na industria de procesos. O obxectivo xeral do curso é introducir as bases do deseño e funcionamento de biorreactores.
Os contidos estrutúranse nos seguintes temas:
TEMA 1: Introdución (5h: 3hE + 2hTG)
Obxectivo: Introdución aos aspectos básicos dos bioreactores e presentación de configuracións convencionais e outros modelos de bioreactores especialmente adaptados para aumentar a eficiencia de certos bioprocesos. Descrición de procesos industriais. Organigramas.
Contido:
1.1 Aspectos básicos dos bioreactores: obxectivos e factores que limitan a conversión; clasificación
1.2 Bioreactores con substratos sólidos: pilas, bandexas, tambor, leito fixo e fluído
1.3 Biorreactores en fase líquida: configuracións convencionais / non convencionais (air-lift, biorreactores retidos por células, biorreactores separados polo produto, fotobioreactores ...)
TEMA 2: Cinética enzimática e microbiana (14.5h: 9hE + 3hS + 2.5I)
Obxectivo: descrición dos conceptos fundamentais de catálise enzimática e microbiana e ecuacións de velocidade que describen estes procesos. Métodos de inmobilización e posibles efectos na transferencia de materia.
Contido:
2.1 Cinética enzimática: reaccións cun só substrato; reaccións inhibidoras; variación da actividade coa temperatura e o pH
2.2 Cinética microbiana: requisitos para o crecemento e formulación do medio de cultivo; estequiometría; rendementos; crecemento celular e cinética; Modelos
2.3 Inmobilización de biocatalizadores: tipos; cinética de biocatalizadores inmovilizados
TEMA 3: Deseño de bioreactores ideais (16h: 7hE + 4hS + 5hI)
Obxectivo: análise de bioreactores convencionais, asumindo a cinética sinxela e o comportamento hidráulico ideal, para obter ecuacións matemáticas aplicables para o deseño e o funcionamento de biorreactores.
Contido:
3.1 Balances de materia aplicados a biorreactores
3.2 Reactor do tanque axitado: lote, alimentación continua, serie continua, recirculación celular
3.3 Reactor de fluxo do pistón: recirculación celular
TEMA 4: Deseño de biorreactores reais (12h: 6hE + 4hS + 2hI)
Obxectivo: estudo das desviacións do comportamento hidrodinámico ideal e do efecto sobre a conversión e rendemento do bioproceso. Subministración de osíxeno en cultivos aeróbicos, axitación en bioreactores completamente mesturados e procesos de esterilización. Aspectos asociados ao cambio de escala. Descrición das características e funcionamento dos principais reactores non convencionais.
Contido:
4.1 Fluxo non ideal: DTR, modelos de fluxo, determinación do tempo de mestura
4.2 Aeración: determinación de kLa e dependencia dos parámetros operativos
4.3 Axitación: enerxía consumida; axitación en sistemas aireados
4.4 Esterilización: tratamento térmico (cinética e efecto da temperatura); sistemas de esterilización na práctica; outros tratamentos de inactivación
4.5 Cambio de escala: conceptos, criterios máis comúns
TEMA 5. Bioseparacións (2.5h: 2hE + 0.5hS)
Eliminación de biomasa Interrupción celular. Técnicas baseadas na membrana. Extracción. Adsorción e cromatografía
Bibliografía básica
Biochemical Engineering and Biotechnology (2nd Edition) [0-444-63357-X]. Os alumnos teñen acceso a dita bibliografía.
Najafpour, Ghasem
Texto completo dispoñible vía Elsevier ScienceDirect Books Complete
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).
Gòdia Casablancas, F., e López Santín, J. Ingeniería Bioquímica. Ed. Síntesis. Madrid (1998).
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).
A lista describe as actividades formativas e as habilidades que se traballarán en cada unha delas.
Clases de exposición Exposición de contidos con soporte de medios audiovisuais.
Resolución do tipo de exercicio en encerado.
Uso do campus virtual.
Proba periódica (ferramenta en liña).
CG1; CG5; CB1; CB3; CB4; CB5; CT6; CE6
Seminarios de clases interactivas
Exercicios de resolución de estudantes individualmente ou en pequenos grupos (2-3).
Uso de folla de cálculo.
Entrega dun exercicio mediante boletín.
CG3; CG4; CG5; CB1; CB2; CB4; CT1; CT6; CE6
Clases interactivas informáticas Resolución cinética. Introdución ao uso do simulador Superpro Designer e exercicios prácticos.
Entrega dun exercicio.
CG2; CB1; CB3; CT1; CE6
Titoría en grupo Traballo en grupo (2-3) sobre bioreactor non convencional.
Presentación de carteis.
CG3; CG4; CG5; CB1; CB2; CB3; CB4; CT2 *; CT3 *; CT4 *; CE6
Desenvolvemento docente no Escenario 1:
As clases teóricas alternarán con seminarios nos que se avaliarán os problemas aplicados a casos reais. Os contidos teóricos básicos da materia serán impartidos a partir de clases maxistrais onde serán explicadas e desenvolvidas. Estas clases terán o seu apoio co uso de presentacións de Power Point no Campus Virtual. A folla de cálculo empregado para a resolución de problemas será principalmente Excel. As titorías do grupo centraranse en estudar con máis detalle diferentes tipos de bioreactores ou procesos biotecnolóxicos mediante o uso de recursos bibliográficos en liña na clase.
Desenvolvemento docente no Escenario 2:
As sesións docentes expositivas celebraranse en Teams.
As sesións interactivas de ensino (seminarios) e prácticas informáticas celebraranse na aula se o número de alumnos o permite e, se non, alternará con clases virtuais en Teams.
Desenvolvemento docente no Escenario 3:
As sesións expositivas, interactivas e de laboratorio realizaranse en Teams.
Na fase final da etapa docente, o obxectivo será motivar ao alumno propoñendo a aplicación dos coñecementos adquiridos a un exemplo específico dunha instalación ou produto industrial. Cada alumno presentará e defenderá as solucións propostas en cada caso nunha sesión presencial (Escenario 1) ou a través da plataforma Teams (Escenarios 2 e 3).
O idioma de ensino será o español
Realizarase unha avaliación continua do proceso de aprendizaxe mediante a asignación de 6 traballos curtos: informes curtos (3) e resolución de problemas (3). Esta avaliación continua será a base dun primeiro grao, que contará co 60% da nota final, o 10% para cada entrega. Tamén se avaliará o traballo desenvolvido nos talleres grupais e a nota correspondente constituirá o 10% da nota final. Ao final das clases haberá un exame teórico e práctico, incluíndo preguntas teóricas e resolución de problemas, que contará o 30% da nota final.
Avaliación do exame no Escenario 1: Exame na aula
Avaliación dos exames nos Escenarios 2 e 3: Exame a través da plataforma Campus Virtual ou Teams
Na primeira e segunda oportunidade a avaliación é a mesma e mantense as marcas. En caso de exercicios ou probas fraudulentas, aplicarase o disposto no Regulamento de avaliación do rendemento académico dos estudantes e para a revisión das cualificacións.
O curso ten unha carga de traballo equivalente a 6 ECTS que se distribúen como se describe a continuación
Clases de exposición 27 45
Seminarios de clases interactivas 11 22
Clases de informática interactiva 10 10
Titoría en grupo 2 4
Titoría individualizada 1 2
Revisar e revisar 4 12
Total 55 95
Recoméndase que o alumno superase previamente as materias Fundamentos dos procesos biolóxicos, termodinámica e cinética química e bioquímica I.
O curso impartirase en castelán.
É necesario o uso do campus virtual, así como de MS Teams.
Cumprimento de medidas de seguridade na aula, sesións interactivas e laboratorio.
Recomendacións para o ensino telemático
- É necesario ter un ordenador cun micrófono e unha cámara para realizar as actividades telemáticas programadas durante o curso. Recoméndase mercar computadoras cun contorno MS Windows, xa que outras plataformas non admiten algúns dos programas informáticos empregados nos temas, dispoñibles na USC.
- Mellora a túa información e habilidades dixitais cos recursos dispoñibles na USC.
Siga escrupulosamente todas as instrucións das autoridades sanitarias e da USC, para a protección da saúde do Covid-19. Use unha máscara, aplique hidróxido ou lave as mans con auga e xabón segundo o indicado e, sempre que sexa posible, aumente a distancia entre vostede e os seus compañeiros e o profesor na clase.
PLAN DE CONTINXENCIA
A) Metodoloxía de aprendizaxe
Desenvolvemento docente no Escenario 2:
As sesións docentes expositivas celebraranse en Teams.
As clases interactivas de ensino e laboratorio realizaranse na aula.
Desenvolvemento docente no Escenario 3:
As sesións expositivas, interactivas e de laboratorio realizaranse en Teams.
B) Sistemas de avaliación
Avaliación dos exames nos Escenarios 2 e 3: Exame a través das plataformas Campus Virtual ou MS Teams
Maria Teresa Moreira Vilar
Coordinador/a- Departamento
- Enxeñaría Química
- Área
- Enxeñaría Química
- Teléfono
- 881816792
- Correo electrónico
- maite.moreira [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
Miguel Mauricio Iglesias
- Departamento
- Enxeñaría Química
- Área
- Enxeñaría Química
- Teléfono
- 881816800
- Correo electrónico
- miguel.mauricio [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Axudante Doutor LOU
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula virtual |
| Martes | |||
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula virtual |
| 24.05.2021 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 01. Charles Darwin |
| 24.05.2021 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 02. Gregor Mendel |
| 12.07.2021 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 01. Charles Darwin |
| 12.07.2021 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 02. Gregor Mendel |