Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 27 Clase Interactiva: 21 Total: 51
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: Con docencia
Matrícula: Matriculable
O biorreactor 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 da materia segundo a memoria do título son:
1. Estequiometría. Cinética enzimática e microbiana. Ecuacións de velocidade e modelos cinéticos.
2. Ecuacións de deseño de biorreactores ideais: RDTA, RFP y RCTA.
3. Sistemas de biorreactores múltiples y con recirculación.
4. Axitación e aeración.
5. Esterilización: cinética e equipos.
Estes contidos estrutúranse nos seguintes temas:
TEMA 1: Introdución (4h: 3hE + 1hTG)
Procesos biotecnolóxicos e estudo de configuracións convencionais e outros modelos de biorreactores. Descrición de procesos industriais.
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 inmobilizados
TEMA 3: Deseño de biorreactores ideais (17h: 6hE + 5hS + 5hI + 1hTG)
Obxectivo: análise de biorreactores 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 (12.5h: 5hE + 4hS + 2.5hI + 1hTG)
Obxectivo: Subministración de osíxeno en cultivos aerobios, axitación en biorreactores 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 Aeración: determinación de kLa e dependencia dos parámetros operativos
4.2 Axitación: enerxía consumida; axitación en sistemas aireados
4.3 Esterilización: tratamento térmico (cinética e efecto da temperatura); sistemas de esterilización na práctica; outros tratamentos de inactivación
TEMA 5. Bioseparacións (3 h: 2hE + 1hS)
Eliminación de biomasa. Disrupción 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).
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
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 e SuperPro Designer para as sesións de aula de informática. As titorías do grupo centraranse en estudar con máis detalle diferentes tipos de biorreactores ou procesos biotecnolóxicos.
Realizarase unha avaliación continua do proceso de aprendizaxe, que contará co 20% da nota final, mediante dúas entregas de resolución de problemas en seminario (10%) e/ou aula de informática (10%). Ao final das clases haberá un exame teórico e práctico, incluíndo preguntas teóricas e resolución de problemas, que contará o 80% da nota final.
Considérase "non presentado" o alumno que non realice o exame final.
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.
As competencias avalíanse nas seguintes actividades:
Exame final: Con01, Con03, Con07, H/D01, H/D14
Problemas entregados: Con03, H/D01, H/D02, , Comp06
Entrega de exercicio de simulador: H/D02, Comp04
O curso ten unha carga de traballo equivalente a 6 ECTS que se distribúen como se describe a continuación
Clases de exposición 25
Seminarios de clases interactivas 13
Clases de informática interactiva 10
Titoría en grupo 3
Traballo persoal 96
Exame 3
Total 150
Recoméndase que o alumno superase previamente as materias Fundamentos de enxeñaría de bioprocesos, termodinámica e cinética química e bioquímica I.
O idioma de ensino será o español (docencia teórica) e o galego (seminarios e aula de informática)
A versión en galego desta guía docente prevalecerá sobre as versións en castelán e inglés en caso de contradición entre elas.
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: Titular de Universidade
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 08. Louis Pasteur |
| 23.05.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 04: James Watson e Francis Crick |
| 08.07.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 03. Carl Linneo |