Předmět: Bioinženýrství

« Zpět
Název předmětu Bioinženýrství
Kód předmětu UECHI/C941
Organizační forma výuky Přednáška + Seminář
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Mikulášek Petr, prof. Ing. CSc.
Obsah předmětu
Specifická problematika biotechnologií a bioinženýrství. Enzymová kinetika. Rovnice Michaelis-Mentenové, stanovení parametrů Michaelis- Mentenové rovnice, inhibice reakčních rychlostí. Mikrobiální (Monodova) kinetika. Inhibice, kinetické modely pro tvorbu produktu. Charakteristiky toku fází v zařízeních pro biotechnologie. Rozložení dob prodlení částic v reaktoru. Výpočet konverze enzymaticky katalyzované reakce. Ideální mísič, reaktor s pístovým tokem, konverze enzymatické reakce v kaskádě ideálních mísičů. Bioreaktory. Specifikace enzymových a mikrobiálních reakcí z hlediska návrhu reaktoru, způsoby provozování bioreaktorů. Faktory určující volbu typu reaktoru. Rozdělení bioreaktorů, jejich nejběžnější typy. Fermentory s pneumatickým promícháváním, Fermentory bez nucené a s nucenou cirkulací kapaliny. Fermentory s mechanickým mícháním. Základní hydrodynamické režimy při dispergaci plynu ve fermentorech, návrhové parametry fermentorů. Reaktory s imobilizovanými enzymy nebo buňkami. Membránové bioreaktory. Enzymové reaktory a membránové fermentory. Klasické a netradiční separační metody v biotechnologiích. Membránové separace, separace pomocí afinitní chromatografie, extrakce zkapalněnými a nadkritickými plyny. Speciální problematika bioreaktorů. Cenové relace, tvar reaktorů a zvláštnosti fermentačního procesu, odpěňování a sterilizace. Environmentální inženýrství. Technologie pro zpracování některých typů odpadních vod.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Metody práce s textem (učebnicí, knihou)
Výstupy z učení
Cílem předmětu je vytvořit u posluchače komplexní představu o procesech probíhající za účasti enzymů, mikroorganismů a tkáňových kultur, jejich použití a aplikacích biotechnologií při ochraně životního prostředí.
Posluchač po absolvování předmětu je schopen orientace v základních biotechnologických procesech a v jejich specifických parametrech. Je kompetentní rozhodovat o výběru vhodných metod při návrhu aerobních a anaerobních bioreaktorů.
Předpoklady
Základy fyzikální chemie, Chemické inženýrství I

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Písemná zkouška

Zkouška je ústní. Základní formou zkoušky je rozprava nad vybranými okruhy. Je prověřována míra osvojených znalostí, koncepcí a aplikačních dovedností. Během semestru jsou znalosti prověřovány testem, jehož výsledek je započítáván do celkové klasifikace.
Doporučená literatura
  • DORAN P.M. Bioprocess Engineering Principles. Academic Press, London, 1995.
  • Kaštánek F. Bioinženýrství. Academia, Praha, 2000.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemické inženýrství (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemické inženýrství (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemické inženýrství (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Ekonomika a management chemických a potravinářských podniků (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Ekonomika a management chemických a potravinářských podniků (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Ochrana životního prostředí (2016) Kategorie: Ekologie a ochrana životního prostředí - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemické inženýrství (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Ochrana životního prostředí (2013) Kategorie: Ekologie a ochrana životního prostředí - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Ochrana životního prostředí (2015) Kategorie: Ekologie a ochrana životního prostředí - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Ekonomika a management chemických a potravinářských podniků (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemické inženýrství (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemické inženýrství (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní