| Competencias |
| Tipo A | Código | Competencias Específicas |
| A1 | Aplicar conocimientos básicos de matemáticas y física a las biociencias moleculares | |
| A2 | Conocer y aplicar de forma adecuada las bases de la química general y química orgánica a las biociencias moleculares | |
| A8 | Analizar adecuadamente datos y resultados experimentales propios de los ámbitos de Biotecnología con técnicas estadísticas, y saberlos interpretar | |
| A12 | Identificar y desarrollar las operaciones unitarias de ingeniería bioquímica, integrándolas con los fundamentos biológicos, y saber aplicarlas al diseño de bioreactores y a los procesos de separación | |
| Tipo B | Código | Competencias Transversales |
| Tipo C | Código | Competencias Nucleares |
| Resultados de aprendizaje |
| Tipo A | Código | Resultados de aprendizaje |
| A1 |
Definir los principales tipos de biorreactores, describir sus características básicas e identificar sus aplicaciones más importantes, tanto para procesos enzimáticos como para procesos con microrganismos. Identificar y describir los elementos necesarios para llevar a cabo el diseño de un biorreactor, tales como las ecuaciones cinéticas más comunes y las ecuaciones de diseño. Analizar los reactores ideales para abordar el posterior desarrollo de reactores reales. Conocer las ecuaciones de velocidad que rigen los fenómenos de transporte para posteriormente estudiar su aplicación práctica a operaciones unitarias concretas. | |
| A2 |
Definir los principales tipos de biorreactores, describir sus características básicas e identificar sus aplicaciones más importantes, tanto para procesos enzimáticos como para procesos con micoroorganismes. Identificar y describir los elementos necesarios para llevar a cabo el diseño de un birreactor, tales como las ecuaciones cinéticas más comunes y las ecuaciones de diseño. Analizar los reactores ideales para abordar el posterior desarrollo de reactores reales. | |
| A8 |
Integrar los conocimientos de Ingeniería Bioquímica al diseño de procesos biotecnológicos y obtener datos para este diseño en el laboratorio y la bibliografía. | |
| A12 |
Conocer las operaciones básicas de ingeniería bioquímica. Conocer y diseñar de forma preliminar las operaciones de separación más comunes basadas en la transferencia de materia y en el flujo de fluidos. | |
| Tipo B | Código | Resultados de aprendizaje |
| Tipo C | Código | Resultados de aprendizaje |
| Contenidos |
| tema | Subtema |
| Tema 1. Conversión y dimensiones del reactor | 1.1. Definición de conversión 1.2. Ecuaciones de diseño 1.2.1. Sistemas por lotes 1.2.2. Sistemas de flujo 1.3. Aplicaciones de las ecuaciones de diseño para los reactores de flujo continuo 1.4. Reactores en serie 1.5 Otras definiciones |
| Tema 2. Leyes de velocidad y estequiometría | 2.1. Definiciones básicas 2.1.1. La constante de velocidad de reacción 2.1.2. La orden de reacción 2.1.3. Leyes de velocidad elementales y molecularidad 2.1.4. reacciones reversibles 2.1.5. Leyes de velocidad y reacciones no elementales 2.2. tabla estequiométrica 2.2.1. Sistemas por lotes 2.2.2. Sistemas de reacción a volumen constante 2.2.3. Sistemas de flujo 2.2.4. Cambios de volumen al reacciona |
| Tema 3. Diseño de reactores isotérmicos | 3.1. Estructura de diseño para reactores isotérmicos 3.2. Aumento de escala de datos de un reactor por lotes en fase líquida por el diseño de un CSTR 3.2.1. Operación por lotes 3.2.2. Diseño de CSTR 3.3. reactores tubulares 3.3. Uso de CA (líquido) y FA (gas) en los balances de moles y en las leyes de velocidad 3.3.1. CSTR, PFR, PBR y reactores por lotes 3.4. Operación de reactores en estado no estacionario 3.4.1. Arranque de un CSTR 3.4.2. reactores semilots 3.5. Reactores con recircul·lació |
| Tema 4. Introducción reacciones microbiológicas y enzimáticas | 4.1. Enzimas, microorganismos y procesos 4.1.1. cinética enzimática 4.1.2. cinética microbiana 4.2. Configuraciones de biorreactores |
| Tema 5. Cinética enzimática y microbiana | 5.1. Cinética enzimática 5.1.1. Cinética de Michaelis-Menten 5.1.2. Inhibición competitiva de una sustancia extraña 5.1.3. Inhibición no competitiva de una sustancia extraña 5.1.4. Inhibición por sustrato 5.1.5. Cinética con enzimas inmovilizados 5.2. cinética microbiana 5.2.1. Cinética del crecimiento exponencial. Modelo de Monod 5.2.2. Alternativas al modelo de Monod |
| Tema 6. Transferencia de oxígeno en biorreactores |
6.1. Demanda metabólica de oxígeno 6.2. Coeficiente de transferencia de oxígeno 6.3. Balance de oxígeno en un biorreactor 6.4. Factores que afectan a KLA 6.5. Medida de KLA |
| Tema 7. Diseño De Reactores Bioquímicos | 7.1. Diseño de reactores bioquímicos 7.1.1 Características y tipos de fermentadores 7.2. Biorreactor de tanque agitado continuo 7.2.1. Cinética de Monod sin envenenamiento 7.2.2. Influencia de la velocidad de dilución. Cálculo del lavado del biorreactor 7.2.3. Condiciones óptimas de operación 7.2.4. Estimación de constantes cinéticas 7.2.5. Recirculación de células 7.2.6. CSTR con cinética de Monod y envenenamiento por producto 7.2.6.1. Cinética controlada por el producto 7.2.6.2. Cinética controlada por el sustrato y el producto 7.3. Fermentadores tubulares 7.4. Diseño de un reactor de tanque agitado discontinuo |
| Planificación |
| Metodologías :: Pruebas | ||||||||||
| Competencias | (*) Horas en clase |
Horas fuera de clase |
(**) Horas totales | |||||||
| Actividades introductorias |
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1 | 0 | 1 | ||||||
| Sesión magistral |
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12 | 12 | 24 | ||||||
| Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria |
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8 | 16 | 24 | ||||||
| Resolución de problemas/ejercicios |
|
0 | 8 | 8 | ||||||
| Prácticas en laboratorios |
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15 | 22 | 37 | ||||||
| Atención personalizada |
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1 | 0 | 1 | ||||||
| Pruebas mixtas |
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5 | 0 | 5 | ||||||
| (*) En el caso de docencia no presencial, serán las horas de trabajo con soporte virtual del profesor. (**) Los datos que aparecen en la tabla de planificación son de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos | ||||||||||
| Metodologías |
| descripción | |
| Actividades introductorias | Presentación de la asignatura, explicación de la metodología que se utilizará, comunicación de los criterios de evaluación, formación de grupos de trabajo. |
| Sesión magistral | Exposición del contenido de cada tema. |
| Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria | Resolución de problemas relacionados con la temática de la asignatura por parte del alumno con supervisión de la profesora. |
| Resolución de problemas/ejercicios | Resolución de problemas por parte del estudiante relacionados con la temática de la asignatura. |
| Prácticas en laboratorios | Realización de prácticas en el laboratorio en las que se aplican los conocimientos adquiridos. |
| Atención personalizada | Horario de atención: Dr. Christophe Bengoa: horario de oficina: mañana 10h30-14h30 tarde 16h00-20h00. Fuera del horario de atención estipulado, pedir hora por e-mail. Las reuniones se convocarán a petición del alumno, enviando un e-mail al profesor: christophe.bengoa@urv.cat |
| Atención personalizada |
| descripción |
|
Atención personalizada con los alumnos a nivel individual y privado. Horario de atención: Dr. Christophe Bengoa: horario de oficina: mañana 10h30-14h30 tarde 16h00-20h00. Fuera del horario de atención estipulado, pedir hora por e-mail. Las reuniones se convocarán a petición del alumno, enviando un e-mail al profesor: christophe.bengoa@urv.cat N.B. No utilice moodle para enviar e-mails. |
| Evaluación |
| Metodologías | Competencias | descripción | Peso | ||||
| Resolución de problemas/ejercicios |
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Cuestionarios Moodle a resolver en casa (fuera de clase) dentro del horario lectivo. Se planificarán entre 4 y 6 cuestionarios. Los cuestionarios tendrán preguntas con varias opciones de respuesta o con cálculos numéricos básicos. La duración de cada cuestionario será entre 30 y 60 minutos. | 15% | ||||
| Prácticas en laboratorios |
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I. Fermentación aerobia. II. Fermentación anaerobia. III. Producción de un metabolito secundario. IV. Producción de una molécula de interés. V. Catálisis enzimática. (Hay que aprobar las prácticas para promediar) |
25% | ||||
| Pruebas mixtas |
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Examen parcial Y dos horas (24%). Temario: temas tratados hasta la fecha. Examen parcial II tres horas (36%). Temario: todos los temas. (Hay que sacar una media ponderada de los dos exámenes mínima de 4 para poder promediar) |
60% | ||||
| Otros |
| Otros comentarios y segunda convocatoria | |||
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Segunda convocatoria: Examen 60% (todo el temario) Actividades resueltas 15% (Se conservan las notas obtenidas en la evaluación continua) Informe de las prácticas 25% (Se conservan las notas obtenidas en la evaluación continua) En caso de que las notas de las actividades resueltas y del informe de prácticas perjudiquen al alumno, no se tendrán en cuenta, entonces el peso del examen de segunda convocatoria será del 100%. Durante las pruebas de evaluación, los teléfonos móviles, tablets y otros aparatos que no sean expresamente autorizados por la prueba, estarán apagados y fuera de la vista. La realización demostrativamente fraudulenta de alguna actividad evaluativa de alguna asignatura tanto en soporte material como virtual y electrónico conlleva al estudiante la nota de suspenso de esta actividad evaluativa. Con independencia de ello, frente a la gravedad de los hechos, el centro puede proponer la iniciación de un expediente disciplinario, que será incoado mediante resolución del rector o rectora. |
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| Fuentes de información |
| Básica |
Doran, P.M, Principios de Ingeniería de los Bioprocesos, 1998, Acribia S.A.
Fogler, H.S, Ingeniería de las Reacciones Químicas, 4ta Edición, 2008, Prentice Hall |
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| Complementaria |
Levenspiel, O, Ingeniería de las Reacciones Químicas, 1993, Editorial Reverté
Atkinson, B., Reactores Bioquímicos, 1986, Editorial Reverté |
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| Recomendaciones |
| Asignaturas que continúan el temario | |||
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| Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente | ||
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| Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente | ||
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(*)La Guía docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la URV. Este documento es público y no es modificable, excepto en casos excepcionales revisados por el órgano competente o debidamente revisado de acuerdo la normativa vigente.