DADES IDENTIFICATIVES 2018_19
Assignatura (*) CINÈTICA DE BIOPROCESSOS I ENGINYERIA DE REACCIÓ Codi 20244127
Ensenyament
Grau de Tècniques de Bioprocessos Alimentaris (2018)
Cicle 1r
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
6 Obligatòria Segon 2Q
Llengua d'impartició
Català
Prerequisits
Departament Enginyeria Química
Coordinador/a
DE LAMO CASTELLVI, SILVIA
Adreça electrònica silvia.delamo@urv.cat
Professors/es
DE LAMO CASTELLVI, SILVIA
Web
Descripció general i informació rellevant

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 A1.5 Aplicar els principis de l'enginyeria en el context de les ciències de la vida per definir condicions i estratègies que permetin dissenyar i optimitzar processos de producció de sistemes biològics.
 A5.1 Capacitat per conèixer, comprendre i utilitzar els principis de l'enginyeria i tecnologia de bioprocessos aplicats als aliments, que inclou l'enginyeria i tecnologia dels aliments, l'enginyeria i lesoperacions bàsiques d'aliments, així com la tecnologia d'aliments.
 A5.2 Capacitat per conèixer, comprendre i utilitzar els principis de processos i bioprocessos en les indústries agroalimentàries.
Tipus B Codi Competències Transversals
 B4.1 Aprendre maneres eficaces per assimilar coneixements i comportaments.
Tipus C Codi Competències Nuclears

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 A1.5 Tria el reactor o combinació de reactors més adequats per tractar sistemes reactius.
Identifica i descriu els elements necessaris per dissenyar un bioreactor, com ara les equacions cinètiques més comunes i les equacions de disseny.
 A5.1 Planteja els balanços de matèria i energia en un sistema amb reacció química i desenvolupa els models matemàtics bàsics per a reactors ideals. Analitza els reactors ideals per a abordar posteriorment el disseny de bioreactors.
Coneix les equacions de velocitat que regeixen els fenòmens de transport en bioreactors.
Desenvolupa mecanismes de reacció consistents amb les lleis cinètiques i les dades experimentals.
Analitza el comportament dels diferents tipus de reactors quan s'utilitzen individualment o combinats.
 A5.2 Defineix els principals tipus de bioreactors, descriu les seves característiques bàsiques i identifica les seves aplicacions més importants, tant per a processos enzimàtics, lliures i immobilitzats, com per a processos amb microorganismes.
Integra els coneixements de fonaments d'enginyeria de processos en el disseny de bioreactors.
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
 B4.1 Desenvolupa estrategies pròpies per resoldre problemes i trobar solucions.
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge

Continguts
Tema Subtema
TEMA 1: Cinètica 1.1 Equilibri químic i cinètica
1.2 Dependència de la velocitat de reacció amb la composició i la temperatura
1.3 Lleis de velocitat i estequiometria
TEMA 2: Disseny de reactors ideals 2.1. Definició de conversió
2.2. Equacions de disseny
2.2.1. Reactors en discontinu (batch)
2.2.2. Reactors en continu
2.3. Aplicacions de les equacions de disseny pels reactors de flux continu
2.4. Reactors en sèrie
2.5 Altres definicions
TEMA 3: Cinètica enzimàtica 3.1. Enzims
3.2. Cinètica enzimàtica
3.2.1. Cinètica de Michaelis-Menten
3.2.2. Inhibició competitiva d’una substància estranya
3.2.3. Inhibició no competitiva d’una substància estranya
3.2.4. Inhibició per substrat
3.2.5. Cinètica amb enzims immobilitzats
TEMA 4: Cinètica microbiana 4.1. Cinètica microbiana
4.1.1. Cinètica del creixement exponencial. Model de Monod
4.1.2. Alternatives al model de Monod
TEMA 5: Disseny de Bioreactors 5.1. Característiques i tipus de bioreactors
5.2. Bioreactor de tanc agitat continu
5.2.1. Cinètica de Monod sense enverinament
5.2.2. Influencia de la velocitat de dilució. Càlcul del rentat del bioreactor
5.2.3. Condicions òptimes d’operació
5.2.4. Estimació de constants cinètiques
5.2.5. Recircul·lació de cèl·lules
5.2.6. CSTR amb cinètica de Monod i enverinament per producte
5.2.6.1. Cinètica controlada pel producte
5.2.6.2. Cinètica controlada pel substrat i el producte
5.3. Disseny de bioreactors tubulars
5.4. Disseny de bioreactors de tanc agitat discontinu
5.5. Transferència d’oxigen en bioreactors
5.5.1 Demanda metabòlica d’oxigen
5.5.2 Coeficient de transferència d’oxigen
5.5.3 Balanç d’oxigen en un bioreactor
5.5.4 Factors que afecten a K*a
5.5.5 Mesura de KL*a


Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 1 2
Sessió Magistral
A1.5
A5.2
29 43.5 72.5
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
A1.5
B4.1
30 30 60
Resolució de problemes, exercicis
A1.5
A5.2
B4.1
3 6 9
Atenció personalitzada
2 0 2
 
Proves mixtes
A1.5
A5.1
A5.2
B4.1
4 0 4
Proves pràctiques
A1.5
A5.2
B4.1
3 3 6
 
(*) 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
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 a classe hand outs per part dels estudiants
Atenció personalitzada Sessions amb la professora per resoldre dubtes relacionats amb l'assignatura (moodle, despatx, e-mail )

Atenció personalitzada
Descripció
Horari de tutories: Dra. Sílvia de Lamo Castellví, despatx 318 ETSEQ e-mail: silvia.delamo@urv.cat Enviar un e-mail per confirmar la cita

Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Resolució de problemes, exercicis
A1.5
A5.2
B4.1
Entrega de problemes i activitats (hand outs) fets a classe durant el curs (3 mínim) 10%
Proves mixtes
A1.5
A5.1
A5.2
B4.1
2 exàmens parcials durant el curs
Nota mínima per fer mitjana 4
75%
Proves pràctiques
A1.5
A5.2
B4.1
Encàrrec de disseny d’una planta de procés (API). 15%
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Per fer la ponderació de la nota final s'ha de treure un mínim de 4 en els dos exàmens parcials

Segona convocatòria:

Examen final 75%

Activitats resoltes 10%

API 15%

Durant les proves avaluatives, els telèfons mòbils, tablets i altres aparells electrònics 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 A. Aucejo, M. D. Benages, A. Berna, M. Sanchotello, C. Solà, Introducció a l’Enginyeria Química, Ed. Pòrtic, Biblioteca Universitària
R.M. Felder, R.W. Rousseau, Principios Elementales de los Procesos Químic, , Addison-Wesley Iberoamericana
S. Fogler, Elementos de ingeniería de las reacciones químicas, , Pretencice Hall
P.M. Doran, Principios de Ingeniería de los Bioprocesos, , Acribia S.A

Complementària B. Atkinson, Reactores Bioquímicos, , Editorial Reverté

Recomanacions


(*)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