Last update: Hasal Pavel prof. Ing. CSc. (01.02.2018)
The course provides basic overview of quantitative description of processes taking place in enzyme catalysis and in bioreactors. It builds on the principles of chemical engineering, notably on mass and energy balances with the use of kinetic relations for mass transfer and for the biochemical conversion. Student will learn about enzyme processes and bioprocesses but also about unit operations preceding or following the bioreaction.
Last update: Hasal Pavel prof. Ing. CSc. (01.02.2018)
Předmět podává studentům základní přehled o kvantitativním chemicko-inženýrském popisu procesů, které probíhají při enzymové katalýze a v bioreaktorech. Jsou k tomu využívány principy a metody chemického inženýrství, zejména bilancování hmotnosti a energie s využitím rychlostních vztahů pro přenos hmoty i pro vlastní biochemickou či biologickou přeměnu. Student bude obeznámen zejména s enzymovými procesy a bioprocesy, ale také s výčtem jednotkových operací, které jsou využívany k předzpracování vstupů a zpracování výstupů z bioreaktoru.
Aim of the course -
Last update: Schreiber Igor prof. Ing. CSc. (07.06.2023)
Students will be able to:
apply chemical engineering methods to biological processes, i.e., make use of balances and kinetic equations,
describe kinetics of biochemical reactions and of biomass and microbial product formation,
describe quantitatively and design simple bioreactors - stirred batch bioreactor and chemostat.
Last update: Kubová Petra Ing. (24.02.2018)
Student bude umět:
Aplikovat chemicko-inženýrskou metodiku na biologické procesy, tj. aplikovat bilanční a kinetický popis.
Popsat kinetiku biochemických reakcí, růstu biomasy a tvorby buněčných produktů.
Kvantitativně popsat a navrhnout jednoduché bioreaktory - vsádkový promíchávaný reaktor a kontinmuální chemostat
Literature -
Last update: Hasal Pavel prof. Ing. CSc. (01.02.2018)
R: Shuler M. L., Kargi F., Bioprocess Engineering. Basic Concepts, Prentice Hall, Upper Saddle River, 2002, 0-13-081908-5
A: Doran P., Bioprocess Engineering Principles, Academic Press, 1995, New York, 9780122208553
Last update: Hasal Pavel prof. Ing. CSc. (01.02.2018)
Z: Shuler M. L., Kargi F., Bioprocess Engineering. Basic Concepts, Prentice Hall, Upper Saddle River, 2002, 0-13-081908-5
D: Doran P., Bioprocess Engineering Principles, Academic Press, 1995, New York, 9780122208553
Learning resources -
Last update: Hasal Pavel prof. Ing. CSc. (01.02.2018)
Lecture notes available at www.vscht.cz/uchi
Last update: Hasal Pavel prof. Ing. CSc. (01.02.2018)
Přednášky v elektronické podobě zveřejněné na www stránkách ústavu (www.vscht.cz/uchi)
Syllabus -
Last update: Schreiber Igor prof. Ing. CSc. (07.06.2023)
1. Introduction: engineering and biological approach to problem solving (production of penicillin).
2. Basics of cellular biology.
3. Enzymes: classification, molecular structure, general characteristics and properties of enzymes.
4. Enzyme kinetics, kinetic models, determination of kinetic parameters.
5. Immobilization of enzymes, used techniques and methods.
6. Transport processes in systems with immobilized enzymes. Manufacturing of enzymes, applications.
7. Modelling of kinetics for microbial growth and production of metabolites. Stoichiometry.
8. Effect of cultivation conditions on growth kinetics of microbial cells.
9. Cellular growth and production of metabolites in batch cultures.
10. Cellular growth and production of metabolites in continuous cultures.
11. Fermentors, selection of cultivation method, batch and continuous bioreactors.
12. Modelling of bioreactors. Oxygen transport from gas to cells.
13. Choice of bioreactor, scale-up criteria, operation and control of bioreactors.
14. Aeration, sterilization.
Last update: Schreiber Igor prof. Ing. CSc. (07.06.2023)
1. Úvod do studia.Inženýrský a biologický přístup k řešení problémů (výroba penicilinu).
2. Základní poznatky z buněčné biologie.
3. Enzymy: klasifikace, molekulární struktura, obecné charakteristiky a vlastnosti enzymů.
