Biokemijsko inženjerstvo i bioprocesna tehnika

Opis predmeta

SADRŽAJ PREDMETA

Sadržaj predmeta dijeli se u tri metodičke cjeline:

1. Hidrodinamička karakterizacija bioreaktora
2. Visoko strukturirani matematički modeli metaboličkih puteva, te njihova primjena u detekciji "uskih grla"
3. Metode prijenosa u veće mjerilo

1) Hidrodimanička karakterizacija bioreaktora:

Detaljna obrada vremena miješanja, cirkulacijskog vremena, vremena homogenizacije, njihovih statističkih distribucija, prikaz metoda određivanja istih (metode impulsne i stupnjevite promjene vodljivosti, -pH, fotometrija, radioaktivnosti, radiolokacije, termometrije, unisenzorska i multisenzorska detekcija).

2) Visoko strukturirani matematički modeli metaboličkih puteva:

Izrada visokostrukturiranog matematičkog modela metaboličkog puta, primjer modeliranja primarnog metabolita vezanog uz rast i djelomično vezanog uz rast, prikaz modela sekundarnog metabolita nevezanog uz rast, problem modeliranja životnog ciklusa stanica, eksperimentalna provjera modela NMR-MS tehnikom, analiza osjetljivosti i pogreške modela.

3) Metode prijenosa procesa u veće mjerilo:

Fundamentalne metode, semifundamentalne metode, dimenzijska analiza i analiza režima, iskustvene metode ("rules of thumb"), metoda pokušaja i pogreške)

ISHODI UČENJA

• razviti i valorizirati bioreaktorski sustav na osnovi njegovih procesnih i konstrukcijskih karakteristika
• postaviti i voditi različite bioprocese u različitim bioreaktorskim sustavima
• razviti visokostrukturirani matematički model metabolizma radnom mikroorganizma, te ga integrirati u integralni matematički model određenog bioprocesa
• kreirati proceduru za povećanje mjerila određenog bioprocesa

Nastava

Predavanja: 20 sati

Seminar: 10 sati

Opis načina izvršavanja obveza:

Seminarski rad i usmeni ispit

Literatura

1. Duran P. M. Bioprocess Engineering Principles (2^nd ed.), Academic Press, Oxford (UK), 2012
2. Marić V., Šantek B., Biokemijsko Inženjerstvo, Golden Marketing-Tehnička knjiga, Zagreb (HR), 2009
3. Vogel H.C., Todaro, L.C. Fermentation and Biochemical Engineering Handbook: Principles, Process Design and Equipment (2^nd ed.), Noyes Publications, Norwich (USA), 2007
4. Shuler M. L., Kargi F. Biochemical Engineering - Basic Concepts (2^nd ed.), Prentice Hall, New Jersey (USA), 2002