Students will be able to:

Understand the biological, chemical and engineering processes in the biotechnology industry

Describe and evaluate basic biocatalytic processes.

Quantitatively evaluate experimental data of processes catalyzed by biological elements and to carry out heat and mass balances of biotechnological processes.

Design mixing and aeration equipment of bioreactors.

Studenti budou umět:

Orientovat se v biologických, chemických a inženýrských procesech v biotechnologickém průmyslu

Popsat a hodnotit základní biokatalytické procesy.

Kvantitativně vyhodnotit experimentální data z procesů katalyzovaných biologickým činitelem a bilancovat biotechnologické procesy.

Navrhnout míchací a aerační zařízení bioreaktorů.

R: Doran P.M.: Bioprocess Engineering Principles, Academic, London, 1995, ISBN: 9780122208553

R: Moo-Young M.: Comprehensive biotechnology, Elsevier B.V., 2011, ISBN: 9780080885049

A: Dunn I.J. et al.: Biological Reaction Engineering, Wiley-VCH, 2003, ISBN:9783527307593

A: Najafpour G.D.: Biochemical Engineering and Biotechnology, Elsevier B.V., 2007, ISBN 9780444528452

Z: Doran P.M.: Bioprocess Engineering Principles, Academic, London, 1995, ISBN: 9780122208553

Z: Moo-Young M.: Comprehensive biotechnology, Elsevier B.V., 2011, ISBN: 9780080885049

D: Dunn I.J. et al.: Biological Reaction Engineering, Wiley-VCH, 2003, ISBN:9783527307593

D: Najafpour G.D.: Biochemical Engineering and Biotechnology, Elsevier B.V., 2007, ISBN 9780444528452

https://e-learning.vscht.cz/course/view.php?id=455

https://e-learning.vscht.cz/course/view.php?id=455

1. The issue of biotechnology and bioengineering.

2. The structure of bioprocess, equipment overview and unit operations.

3. Methods of optimization and modeling of biological processes.

4. Engineering kinetics of chemical and enzymatic reactions, kinetics of microbial growth.

5. Cultivation of microorganisms - batch and fed-batch cell cultures.

6. Cultivation of microorganisms - semicontinuous and continuous cell cultures.

7. Characteristics of phase folw - residence time distribution, flow models.

8. Mass transfer - oxygen transfer, aeration, measurement and quantification of KLa.

9. Specific aspects of plant/tissue cell and phototrophic cell cultivation.

10. Engineering aspects of enzyme and cell immobilization, biocatalysis.

11. Mixing in bioreactors - theory, power consumption, homogenization, shear forces.

12. Heat transfer, energy balance of bioreactors, sterilization, cooling and heating.

13. Scale-up of bioprocesses.

14. Construction materials, corrosion, design and construction of biotechnological processes.

1.Inženýrské aspekty biotechnologických procesů

2.Struktura bioprocesů, přehled zařízení a jednotkových operací

3.Metody optimalizace a modelování biologických procesů

4.Inženýrská kinetika chemických a enzymových reakcí, kinetika růstu buněk

5.Způsoby kultivace buněk - vsádková a přítokovaná kultivace

6.Způsoby kultivace buněk - semikontinuální a kontinuální kultivace

7.Charakteristika toku fází - rozložení dob prodlení, modely toku

8.Sdílení hmoty - přenos kyslíku, způsoby aerace, měření a kvantifikace KLa

9.Specifika kultivace rostlinných/tkáňových buněk a fototrofních mikroorganismů

10.Inženýrské aspekty imobilizace enzymů a buněk, biokatalýza

11.Míchání v bioreaktorech - teorie, příkon, homogenizace, střihové napětí

12.Sdílení tepla, tepelná bilance bioreaktoru, sterilizace, chlazení a ohřev

13.Zvětšování měřítka bioprocesů

14.Konstrukční materiály, koroze, projektování a výstavba biotechnologických výrob

• --

• --

Credit test (rated at least 50%).

Exam test (rated at least 50%).

Oral exam.

Zápočtový test (hodnocený minimálně 50%).

Zkouškový test (hodnocený minimálně 50%).

Ústní zkouška.