Bioreaktory

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:	6.16.Z-BRY-12
Kod Erasmus / ISCED:	13.4 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0511) Biologia Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu:	Bioreaktory
Jednostka:	Instytut Inżynierii Środowiska i Biotechnologii
Grupy:
Punkty ECTS i inne:	(brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS: roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS; tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h; 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się; tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS; nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta. zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia:	polski
Skrócony opis:	- umiejętność zaprojektowania bioprocesu od strony technologicznej (bilanse masowe, cieplne, stopnie konwersji substratów, wydajność produktów) - umiejętność zaplanowania doświadczeń w celu wyznaczenia szybkości reakcji biochemicznej; umiejętność określenia pa-rametrów kinetycznych z doświadczalnej bazy danych - umiejętność doboru typu reaktora i określenia podstawowych parametrów jego pracy, takich jak: natężenie przepływu sub-stratów, wielkość i typ reaktora, najkorzystniejszy sposób prowadzenia procesu (operacje okresowe lub ciągłe), bilans energe-tyczny reaktora. Student potrafi zaproponować sposób wydzielania i oczyszczania produktu. - umiejętność przygotowania hodowli okresowej, w skali laboratoryjnej, w bioreaktorze zbiornikowym - umiejętność prowadzenia i monitorowania hodowli okresowej, w skali laboratoryjnej, w bioreaktorze zbiornikowym – umiejętność oceny efektywności prowadzonego bioprocesu
Pełny opis:	A. Problematyka wykładu W 1 - Stechiometria reakcji chemicznych, zmiany składu mieszaniny reakcyjnej wynikające z przebiegu pojedynczej i kilku reakcji W 2 - Stechiometria wzrostu mikroorganizmów i tworzenia produktów; współczynniki wydajności, iloraz oddechowy, stopień redukcji składnika W 3 - Termodynamika reakcji – ciepło reakcji, zależność od temperatury i ciśnienia. Równowaga chemiczna W 4 - Kinetyka reakcji w układach homogenicznych – zależność szybkości reakcji od składu mieszaniny i temperatury W 5 - Modele reaktorów dla układów homogenicznych – idealny reaktor periodyczny, zbiornikowy przepływowy, rurowy, kaskada idealnych reaktorów zbiornikowych W 6 - Kinetyka reakcji enzymatycznych. Inhibicja kompetycyjna i niekompetycyjna. Sposoby wyznaczania stałych kinetycz-nych reakcji enzymatycznych W 7 - Kinetyka wzrostu mikroorganizmów i formowania produktów. Wzrost w obecności inhibitorów W 8 - Reaktory stosowane w biotechnologii i ich bilanse masowe i energetyczne. B. Problematyka ćwiczeń laboratoryjnych L1 - Przepisy bhp obowiązujące w laboratorium bioreaktorów, zapoznanie z wyposażeniem laboratorium L2 - Przygotowanie surowców do procesu, kruszenie, mielenie, klasyfikacja L3 - Przygotowanie inocullum i płynu hodowlanego L4 - Zestawienie aparatury do przeprowadzenia bioprocesu. Nastawienie procesu. L5- Monitorowanie przebiegu procesu L6- Izolowanie produktów z płynu hodowlanego L7- opracowanie wyników eksperymentu
Literatura:	Wykaz literatury A. Literatura wymagana do ostatecznego zaliczenia zajęć (zdania egzaminu): A.1. wykorzystywana podczas zajęć 1. Burghardt A., Bartelmus G.: Inżynieria reaktorów chemicznych, t.1, PWN, W-wa 2001 2. Szuler M.L., Kargi F.: Bioprocess Engineering .Basic Concepts, Prentice Hall, N.Y., 1992 3. Szewczyk K.: Bilansowanie i kinetyka procesów biochemicznych, Wyd. Pol. Warszawskiej, 1993 A.2. studiowana samodzielnie przez studenta 1. Bałdyga i in.: Obliczenia w inżynierii bioreaktorów, Wyd. Pol. Warszawskiej, 1996 B. Literatura uzupełniająca 1. Moser A.: Bioprocess Technology, Springer Verlag, N.Y.-Vien, 1988
Efekty uczenia się:	Wiedza W 1 – student zna specyfikę bioprocesów, rodzaje hodowli, rodzaje bioreaktorów, znaczenie kontroli parametrów procesu W 2 - student zna sposoby wydzielania i oczyszczania produktów reakcji biochemicznej Umiejętności U 1- student potrafi obliczyć skład mieszaniny reakcyjnej dla dowolnego stopnia przemiany oraz ustalić współczynniki stechiometryczne równania wzrostu mikroorganizmów i tworzenia produktów U 2 - student potrafi korzystać z tablic termodynamicznych , obliczyć ciepło reakcji i sporządzić bilans cieplny reaktor U 3 - student potrafi zaprojektować eksperyment, którego celem jest określenie kinetyki bioprocesu i zinterpretować wyniki eksperymentu U 4 - student potrafi wybrać odpowiedni typ reaktora, obliczyć jego wielkość i podstawowe parametry operacyjne oraz zaprojektować sposób kontroli i sterowania procesem. U 5 - student potrafi przygotować płyn hodowlany i inocullum U 6 - student potrafi prowadzić i monitorować przebieg hodowli U 7 - student potrafi opracować uzyskane wyniki eksperymentu Kompetencje społeczne (postawy) K 1 – umiejętność pracy w grupie K 2 – odpowiedzialność za pracę z materiałem biologicznym i odczynnikami chemicznymi
Metody i kryteria oceniania:	B. Formy zaliczenia • zaliczenie ustne dziennika laboratoryjnego oraz ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie ocen cząstkowych otrzymywanych w trakcie trwania semestru • pisemny sprawdzian z zadań • egzamin pisemny C. Podstawowe kryteria OCENY F-FORMUJĄCA, P-PODSUMOWUJĄCA F 1 - sprawdzenie umiejętności określania współczynników stechiometrycznych reakcji wzrostu mikroorganizmów F 2 - sprawdzenie umiejętności obliczania ciepła procesu F 3 - sprawdzenie umiejętności obliczenia wielkości reaktora, wielkości zasilania substratem, stopnia konwersji substratu. F 4 - sprawdzenie umiejętności sporządzenia bilansu energetycznego reaktora F 5 - obserwacja pracy laboratoryjnej studenta F 6 - obserwacja przestrzegania przez studenta czystości chemicznej i mikrobiologicznej F 9 - ocena wykonywanych analiz i opracowywania wyników P 1 - ocena wiadomości teoretycznych – egzamin pisemny P 2 - ocena prowadzenia dziennika laboratoryjnego

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Opolski.