PředmětyPředměty(verze: 898)
Předmět, akademický rok 2021/2022
  
Základy bioinženýrství - B319002
Anglický název: Fundamentals of Bioengineering
Zajišťuje: Ústav biotechnologie (319)
Platnost: od 2021
Semestr: zimní
Body: zimní s.:4
E-Kredity: zimní s.:4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen / neomezen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: bakalářské
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D.
Záměnnost : AB319002, N319002
Je záměnnost pro: AB319002
Pro tento předmět jsou dostupné online materiály
Anotace -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (18.12.2017)
Předmět je zaměřen na pochopení celého procesu biotechnologické výroby tedy nejen na vlastní kultivaci buněk ale i na přípravné a dokončovací operace, jejich provázanost a inženýrské aspekty procesů. Důraz je kladen na rozšíření, syntézu a aplikaci znalostí získaných v základních předmětech jako jsou mikrobiologie, biochemie, fyzikální chemie a chemické inženýrství na bioinženýrské aspekty biotechnologických výrob. Předmět přináší nové nebo značně rozšiřuje stávající znalosti studentů v oblasti hmotové bilance bioprocesů, typů bioreaktorů a způsobů řízení a regulace bioprocesů.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (18.12.2017)

Studenti budou umět:

Aplikovat znalosti ze základních předmětů jako jsou mikrobiologie, biochemie a chemické inženýrství na bioinženýrskou problematiku.

Navrhnout vhodný typ kultivace a bioreaktoru pro požadovaný produkt.

Navrhnout a provést bilanci hmoty a základní regulaci procesu.

Literatura -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (18.12.2017)

Z: Kaštánek F., Bioinženýrství, Academia, Praha, 2008, ISBN: 80-200-0768-7

Z: Najafpour G. D., Biochemical Engineering and Biotechnology, Elsevier B.V,.Amsterdam, 2007, ISBN: 978-0-444-52845-2

Z: Rehm H.-J., Reed G., Biotechnology, Volume 3 - Bioprocessing WILEY-VCH, 1993, ISBN: 9783527283101

Z: Rehm H.-J., Reed G., Biotechnology, Volume 4 - Measuring, Modelling and Control, Second Edition, WILEY-VCH, 1991, ISBN: 9783527283101

Studijní opory -
Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (29.01.2018)

https://e-learning.vscht.cz/course/view.php?id=60

http://uprt.vscht.cz/ucebnice/mb/index.htm

http://www.biotechlab.net/

Sylabus -
Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (11.09.2021)

1. Struktura biotechnologického procesu z hlediska jednotkových operací. Inženýrské aspekty využití intaktních buněk a enzymů jako producentů.

2. Zařízení a jednotkové přípravné operace – sterilace kapalného média a bioreaktoru, SIP stanice, filtrace a sterilace plynů. Parametry pro popis kultivace.

3. Vsádková kultivace – charakteristika, hmotová bilance, použití.

4. Vsádková kultivace s postupným živením – charakteristika, strategie přítokování média, hmotová bilance, použití.

5. Kontinuální kultivace – charakteristika, způsoby řízení procesu, použití.

6. Kontinuální kultivace – hmotová bilance, porovnání se vsádkovými kultivacemi, varianty procesu.

7. Aerace a přestup kyslíku – realizace aerace, mechanismus přestupu kyslíku, hmotová bilance.

8. Míchání – typy míchání v biotechnologických provozech, specifika míchání bioreaktorů.

9. Bioreaktory – rozdělení, konstrukce, použití; pneumaticky a mechanicky míchané aerované bioreaktory.

10. Bioreaktory – fotobioreaktory, membránové bioreaktory, reaktory pro tkáňové kultury, reaktory pro biotechnologie v odpadovém hospodářství a životním prostředí.

11. Měřené a regulované veličiny při kultivaci buněk. Základy regulace bioprocesů – regulační okruh, typy regulátorů, veličiny v regulaci.

12. Zařízení a jednotkové dokončovací operace – čištění, CIP stanice konvenční separační technologie, dezintegrace buněk.

13. Zařízení a jednotkové dokončovací operace – membránové separační technologie extrakce, srážení, destilace, sušení, stripování.

14. Metody optimalizace a zvětšování měřítka bioprocesů.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (18.12.2017)

Fyzikální chemie I

Biochemie I

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (31.01.2018)

Zápočtový test, písemná a ústní zkouška.

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1,5 42
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 0,9 26
Příprava na zkoušku a její absolvování 1,1 30
Účast na seminářích 0,5 14
4 / 4 112 / 112
 
VŠCHT Praha