| Competències |
| Tipus A | Codi | Competències Específiques |
| A1 | Aplicar coneixements bàsics de matemàtiques i física a les biociències moleculars | |
| A2 | Conèixer i aplicar de forma adequada les bases de la química general i química orgànica a les biociències moleculars | |
| A8 | Analitzar adequadament dades i resultats experimentals propis dels àmbits de Biotecnologia amb tècniques estadístiques, i saber-los interpretar | |
| A12 | Identificar i desenvolupar les operacions unitàries d'enginyeria bioquímica, integrant-les amb els fonaments biològics, i saber aplicar-les al disseny de bioreactors i als processos de separació | |
| Tipus B | Codi | Competències Transversals |
| Tipus C | Codi | Competències Nuclears |
| Resultats d'aprenentage |
| Tipus A | Codi | Resultats d'aprenentatge |
| A1 |
Definir els principals tipus de bioreactors, descriure les seves caracterstiques bàsiques i identificar les seves aplicacions més importants, tant per a processos enzimàtics com per a processos amb micoroorganismes. Identificar i descriure els elements necessaris per a portar a terme el disseny d'un bireactor, tals com les equacions cinètiques més comunes i les equacions de disseny. Analitzar els reactors ideals per a abordar el posterior desenvolupament de reactors reals Conèixer les equacions de velocitat que regeixen els fenòmens de transport per a posteriorment estudiar la seva aplicació pràctica a operacions unitàries concretes. | |
| A2 |
Definir els principals tipus de bioreactors, descriure les seves caracterstiques bàsiques i identificar les seves aplicacions més importants, tant per a processos enzimàtics com per a processos amb micoroorganismes. Identificar i descriure els elements necessaris per a portar a terme el disseny d'un bireactor, tals com les equacions cinètiques més comunes i les equacions de disseny. Analitzar els reactors ideals per a abordar el posterior desenvolupament de reactors reals | |
| A8 |
Integrar els coneixements d'Enginyeria Bioquímica al disseny de processos biotecnològics i obtenir dades per a aquest disseny al laboratori i la bibliografia. | |
| A12 |
Conèixer les operacions bàsiques d'enginyeria bioquímica. Conèixer i dissenyar de forma preliminar les operacions de separació més comunes basades en la transferència de matèria i en el flux de fluïds | |
| Tipus B | Codi | Resultats d'aprenentatge |
| Tipus C | Codi | Resultats d'aprenentatge |
| Continguts |
| Tema | Subtema |
| Tema 1. Conversió i dimensions del reactor | 1.1. Definició de conversió 1.2. Equacions de disseny 1.2.1. Sistemes por lots 1.2.2. Sistemes de flux 1.3. Aplicacions de les equacions de disseny pels reactors de flux continu 1.4. Reactors en sèrie 1.5 Altres definicions |
| Tema 2. Lleis de velocitat i estequiometria | 2.1. Definicions bàsiques 2.1.1. La constant de velocitat de reacció 2.1.2. L’orde de reacció 2.1.3. Lleis de velocitat elementals i molecularitat 2.1.4. Reaccions reversibles 2.1.5. Lleis de velocitat i reaccions no elementals 2.2. Taula estequiomètrica 2.2.1. Sistemes per lots 2.2.2. Sistemes de reacció a volum constant 2.2.3. Sistemes de flux 2.2.4. Canvis de volum al reaccionar |
| Tema 3. Disseny de reactors isotèrmics | 3.1. Estructura de disseny per a reactors isotèrmics 3.2. Augment d’escala de dades d’un reactor per lots en fase líquida pel disseny d’un CSTR 3.2.1. Operació per lots 3.2.2. Disseny de CSTR 3.3. Reactors tubulars 3.3. Ús de CA (líquid) i FA (gas) en els balanços de mols i en les lleis de velocitat 3.3.1. CSTR, PFR, PBR i reactors per lots 3.4. Operació de reactors en estat no estacionari 3.4.1. Arrancada d’un CSTR 3.4.2. Reactors semilots 3.5. Reactors amb recircul·lació |
| Tema 4. Introducció reaccions microbiològiques i enzimàtiques | 4.1. Enzims, microorganismes i processos 4.1.1. Cinètica enzimàtica 4.1.2. Cinètica microbiana 4.2. Configuracions de bioreactors |
| Tema 5. Cinètica enzimàtica i microbiana | 5.1. Cinètica enzimàtica 5.1.1. Cinètica de Michaelis-Menten 5.1.2. Inhibició competitiva d’una substància estranya 5.1.3. Inhibició no competitiva d’una substància estranya 5.1.4. Inhibició per substrat 5.1.5. Cinètica amb enzimes immobilitzats 5.2. Cinètica microbiana 5.2.1. Cinètica del creixement exponencial. Model de Monod 5.2.2. Alternatives al model de Monod |
| Tema 6. Transferència d’oxigen en bioreactors |
6.1. Demanda metabòlica d’oxigen 6.2. Coeficient de transferència d’oxigen 6.3. Balanç d’oxigen en un bioreactor 6.4. Factors que afecten a KLa 6.5. Mesura de KLa |
| Tema 7. Disseny De Reactors Bioquímics | 7.1. Disseny de reactors bioquímics 7.1.1 Característiques i tipus de fermentadors 7.2. Bioreactor de tanc agitat continu 7.2.1. Cinètica de Monod sense enverinament 7.2.2. Influencia de la velocitat de dilució. Càlcul del rentat del bioreactor 7.2.3. Condicions òptimes d’operació 7.2.4. Estimació de constants cinètiques 7.2.5. Recircul·lació de cèl·lules 7.2.6. CSTR amb cinètica de Monod i enverinament per producte 7.2.6.1. Cinètica controlada pel producte 7.2.6.2. Cinètica controlada pel substrat i el producte 7.3. Fermentadors tubulars 7.4. Disseny d’un reactor de tanc agitat discontinu |
| Planificació |
| Metodologies :: Proves | ||||||||||
| Competències | (*) Hores a classe |
Hores fora de classe |
(**) Hores totals | |||||||
| Activitats Introductòries |
|
1 | 0 | 1 | ||||||
| Sessió Magistral |
|
12 | 12 | 24 | ||||||
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària |
|
8 | 16 | 24 | ||||||
| Resolució de problemes, exercicis |
|
0 | 8 | 8 | ||||||
| Pràctiques a laboratoris |
|
15 | 22 | 37 | ||||||
| Atenció personalitzada |
|
1 | 0 | 1 | ||||||
| Proves mixtes |
|
5 | 0 | 5 | ||||||
| (*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor. (**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat | ||||||||||
| Metodologies |
| Descripció | |
| Activitats Introductòries | Presentació de l'assignatura, explicació de la metodologia que s'utilitzarà, comunicació dels criteris d'avaluació, formació de grups de treball |
| Sessió Magistral | Exposició del contingut de cada tema |
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària | Resolució de problemes relacionats amb la temàtica de l'assignatura per part de l'alumne amb supervisió de la professora |
| Resolució de problemes, exercicis | Resolució de problemes per part de l'alumne-a relacionats amb la temàtica de l'assignatura |
| Pràctiques a laboratoris | Realització de pràctiques al laboratori en las que s'apliquen els coneixements adquirits |
| Atenció personalitzada | Horari d'atenció: Dr. Christophe Bengoa: horari d'oficina: matí 10h30-14h30 tarda 16h00-20h00. Fora de l'horari d'atenció estipulat, demanar hora per e-mail. Les reunions es convocaran a petició de l'alumne, enviant un e-mail al professor: christophe.bengoa@urv.cat |
| Atenció personalitzada |
| Descripció |
|
Atenció personalitzada amb els alumnes a nivell individual i privat. Horari d'atenció: Dr. Christophe Bengoa: horari d'oficina: matí 10h30-14h30 tarda 16h00-20h00. Fora de l'horari d'atenció estipulat, demanar hora per e-mail. Les reunions es convocaran a petició de l'alumne, enviant un e-mail al professor: christophe.bengoa@urv.cat N.B. No utilitzeu moodle per enviar e-mails. |
| Avaluació |
| Metodologies | Competències | Descripció | Pes | ||||
| Resolució de problemes, exercicis |
|
Questionaris Moodle a resoldre a casa (fora de classe) dins de l'horari lectiu. Es planificaran entre 4 i 6 questionaris. Els questionaris tindran preguntes amb vàries opcions de resposta o amb càlculs numèrics bàsics. La durada de cada questionari serà entre 30 i 60 minuts. | 20% | ||||
| Pràctiques a laboratoris |
|
I. Fermentació aeròbia. II. Fermentació anaeròbia. III. Producció d’un metabòlit secundari. IV. Producció d'una molècula d'interès. V. Catàlisi enzimàtica. (Cal aprovar les pràctiques per fer mitjana) |
30% | ||||
| Proves mixtes |
|
Examen parcial I dues hores (20%). Temari: temes tractats fins a la data. Examen parcial II tres hores (30%). Temari: tots els temes. (Cal treure una mitjana ponderada dels dos exàmens mínima de 4 per poder fer mitjana) |
50% | ||||
| Altres |
| Altres comentaris i segona convocatòria | |||
|
Segona convocatòria: Examen 50% (tot el temari) Activitats resoltes 20% (Es conserven les notes obtingudes a l'avaluació continuada) Informe de les pràctiques 30% (Es conserven les notes obtingudes a l'avaluació continuada) En cas que les notes de les activitats resoltes i de l'informe de pràctiques perjudiquin a l'alumne, no es tindran en compte, llavors el pes de l'examen de segona convocatòria serà del 100%. Durant les proves d'avaluació, els telèfons mòbils, tablets i altres aparells que no siguin expressament autoritzats per la prova, han d'estar apagats i fora de la vista. La realització demostrativament fraudulenta d'alguna activitat avaluativa d'alguna assignatura tant en suport material com virtual i electrònic comporta a l'estudiant la nota de suspens d'aquesta activitat avaluativa. Amb independència d'això, davant la gravetat dels fets, el centre pot proposar la iniciació d'un expedient disciplinari, que serà incoat mitjançant resolució del rector o rectora. |
|||
| Fonts d'informació |
| Bàsica |
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 |
||||||||
| Complementària |
Levenspiel, O, Ingeniería de las Reacciones Químicas, 1993, Editorial Reverté
Atkinson, B., Reactores Bioquímicos, 1986, Editorial Reverté |
||||||||
| Recomanacions |
| Assignatures que en continuen el temari | |||
|
|||
| Assignatures que es recomana cursar simultàniament | ||
|
||
| Assignatures que es recomana haver cursat prèviament | ||
|
||
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent