Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa
Universidad Pública de Navarra
| Código: 506208 | Asignatura: INGENIERÍA DE PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS | ||||
| Créditos: 6 | Tipo: Obligatoria | Curso: 2 | Periodo: 2º S | ||
| Departamento: Ciencias | |||||
| Profesorado: | |||||
| NAVAJAS LEON, ALBERTO (Resp) [Tutorías ] | |||||
Descripción/Contenidos
Balances de materia y energía aplicados a bioprocesos. Fenómenos de transporte: fundamentos de la transferencia de materia y la transmisión de energía y su aplicación a los bioprocesos. Operaciones unitarias de separación en bioprocesos.
Competencias genéricas
CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
Competencias específicas
CG3 - Tener las habilidades experimentales y analíticas para trabajar con autonomía en un laboratorio siendo capaz de plantear experimentos y de describir, analizar, evaluar e interpretar la información resultante para proponer soluciones alternativas y novedosas frente a problemas conocidos y/o emergentes.
CG5 - Aplicar los conocimientos moleculares, celulares, fisiológicos y de bioingeniería, así como dominar sus principales técnicas asociadas, para diseñar procesos biotecnológicos para el uso y explotación de organismos, células o biomoléculas con el fin de obtener bienes y servicios.
CE15 - Saber calcular sistemas utilizando balances de materia y energía y obtener resultados de procesos de transferencia de materia y calor y procesos de separación.
CE16 - Diseñar equipos para el intercambio de calor y materia, así como realizar los cálculos básicos de diseño de biorreactores.
Resultados aprendizaje
RA1. Calcular, interpretar y racionalizar los parámetros relevantes en fenómenos de transporte y los balances de materia y energía en los procesos bioindustriales.
RA2. Diseñar y ejecutar un protocolo de purificación de un producto biotecnológico obtenido en un biorreactor.
RA3. Comprender los principios que rigen los procesos de recuperación de sólidos, aislamiento y purificación así como de acabado básicos de productos biotecnológicos.
RA4. Realizar experimentos y/o diseñar aplicaciones de forma independiente y describir, cuantificar, analizar y evaluar críticamente los resultados obtenidos. Familiarizarse con el trabajo en el laboratorio, la instrumentación y los métodos experimentales.
Metodología
| Metodología - Actividad | Horas Presenciales | Horas no presenciales |
| A-1 Clases expositivas/participativas | 28 | |
| A-2 Prácticas | 28 | |
| A-4 Realización de trabajos/proyectos en grupo | 15 | |
| A-5 Estudio y trabajo autónomo del estudiante | 65 | |
| A-6 Tutorías | 10 | |
| A-7 Pruebas de evaluación | 4 | |
| Total | 60 | 90 |
Evaluación
| Resultados de aprendizaje |
Actividad de evaluación |
Peso (%) | Carácter recuperable |
Nota mínima requerida |
|---|---|---|---|---|
| RA1, RA2, RA3 | Prueba escrita | 70 | No | - |
| RA1, RA2, RA3, RA4 | Informe del trabajo experimental | 20 | Sí | 5 |
| RA1, RA2, RA3 | Trabajos e informes | 10 | Sí | 5 |
Para superar la asignatura es necesario superar los bloques I y II de forma independiente. Para superar cada bloque será necesario haber alcanzado una calificación mínima de 5 puntos (sobre 10) en las pruebas escritas individuales. La superación de un bloque implica una calificación >= 5, y exime al alumno de examinarse de dicho bloque en la prueba de evaluación global escrita.
CALIFICACIÓN FINAL = (Calif. Bloque I + Calif. Bloque II)/2
Nota: Si en alguna de las actividades no se cumpliera el mínimo para ponderar, la nota de la asignatura será como máximo 4,9 sobre 10 (suspenso).
Temario
BLOQUE I. BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA.
TEMA 1. Introducción
Definición de ingeniería bioquímica. Formas de operación en la industria bioquímica. Concepto de operación básica. Cálculos y presentación y análisis de datos en ingeniería.
TEMA 2. Balances de Materia
Balance general de propiedad. Balance total de materia. Balance de materia aplicado a un componente. Sistemas con recirculación, derivación y/o purga. Balance de materia en estado no estacionario. Estequiometría del crecimiento y balances elementales.
TEMA 3. Balances de Energía
Balance total de energía. Balance entálpico. Balance de energía calorífica en sistemas de fermentación. Balance de energía mecánica.
BLOQUE II. FENÓMENOS DE TRANSPORTE. SECUENCIAS DE PURIFICACIÓN.
TEMA 4. Operaciones básicas de transporte de cantidad de movimiento.
Flujo de fluidos. Bombas. Filtración. Centrifugación.
TEMA 5. Operaciones básicas de transporte de calor.
Equipos de transmisión de calor. Diseño de intercambiadores de calor industriales. Evaporadores.
TEMA 6. Operaciones básicas de transporte de materia.
Operaciones de separación por membranas. Adsorción. Extracción liquido-líquido. Cristalización. Deshidratación: secado y liofilización.
TEMA 7. Secuencias de purificación en la industria biotecnológica.
Análisis de esquemas de procesamiento de materiales. Planteamiento de secuencias de separación y purificación de productos.
Programa de prácticas experimentales
Práctica 1: Balance macroscópico de materia en estado no estacionario.
Práctica 2: Adsorción de azul de metileno sobre sepiolita.
Práctica 3: Aislamiento de proteínas
Práctica 4: Determinación experimental de la velocidad de sedimentación
Práctica 5: Caída de partículas esféricas en el seno de un fluido. Determinación de la velocidad terminal.
Bibliografía
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
Principios de ingeniería de los bioprocesos. Doran, Pauline M. 1998. Ed. Acribia (Zaragoza)
Operaciones unitarias en ingeniería química. McCabe, Warren L. 1996. Ed. McGraw-Hill (Madrid)
Bioseparations Science and Engineering. Harrison, Roger G. 2003. Ed. Oxford University Press (Oxford, Reino Unido)
Lugar de impartición
Aulario y laboratorios e instalaciones del Campus Arrosadía.
Los lugares concretos donde se desarrollan cada una de las actividades se publicarán al dar comienzo la asignatura.