- Nazwa przedmiotu:
- Inżynieria bioprocesowa
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Paweł Sobieszuk
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Biogospodarka
- Grupa przedmiotów:
- Przedmioty kierunkowe
- Kod przedmiotu:
- -
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2019/2020
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Wykład - 30
Wprowadzenie do projektu - 5
Wykonanie projektów - 20
Przygotowywanie się do obrony projektów - 6
Obrona projektów - 2
Przygotowywanie się do egzaminu - 10
Egzamin - 2
Razem 75 h
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Wykład - 30
Wprowadzenie do projektu - 5
Obrona projektów - 2
Egzamin - 2
Razem 39 h - 2 punkty ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Wprowadzenie do projektu - 5
Wykonanie projektów - 20
Obrona projektów - 2
Razem 27 h - 1 punkty ECTS
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt15h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Znajomość podstaw biotechnologii.
- Limit liczby studentów:
- 30
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest:
- Zapoznanie studentów z podstawowymi technikami stosowanymi w technologii biochemicznej
- Zapoznanie ze sposobem bilansowania oraz modelowania bioprocesów
- Zapoznanie ze stosowanymi w biotechnologii modelami bioreaktorów i metodami ich opisu
- Zapoznanie z wykorzystaniem metod modelowania procesów biochemicznych z wykorzystaniem biomasy wtórnej
- Treści kształcenia:
- Wykład
Bilans masowy i energetyczny jako ogólne narzędzie inżyniera
Masowy bilans elementarny wzrostu mikroorganizmów
Energetyczny bilans elementarny wzrostu mikroorganizmów
Niestrukturalne i strukturalne modele wzrostu mikroorganizmów
Kinetyka reakcji enzymatycznych, wyznaczanie parametrów kinetycznychKinetyka hamowania reakcji enzymatycznych
Zastosowanie enzymów w reakcjach heterofazowych ciecz-ciało stałe i ciecz-ciecz
Bilansowanie bioreaktorów idealnych
Stabilność bioreaktorów
Reaktory w podłożu stałym
Modele mieszanych populacji mikroorganizmów
Projekt
Rozwiązywanie prostych zagadnień dotyczących bilansu elementarnego wzrostu mikroorganizmów (ćwiczenia projektowe audytoryjne)
Wykonanie projektu polegającego na rozwiązaniu 5 zadań dotyczących bilansu elementarnego wzrostu mikroorganizmów (praca samodzielna)
Rozwiązywanie prostych zagadnień dotyczących bilansu bioreaktorów idealnych (ćwiczenia projektowe audytoryjne)
Wykonanie projektu polegającego na rozwiązaniu 5 zadań dotyczących bilansu bioreaktorów idealnych (praca samodzielna)
- Metody oceny:
- Ocena ćwiczeń projektowych: średnia arytmetyczna oceny za projekt i oceny za obronę
Ocena z egzaminu
Ocena zintegrowana: 0,3 oceny ćwiczeń projektowych+0,7 oceny z egzaminu
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. K.W. Szewczyk, Bilansowanie i kinetyka procesów biochemicznych, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2005.
2. K.W. Szewczyk, Technologia biochemiczna, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2003.
3. Praca zbiorowa Podstawy Biotechnologii Przemysłowej, WNT, Warszawa, 2009.
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- Brak
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka W01
- Ma rozległą wiedzę niezbędną do wykonania bilansu elementarnego wzrostu mikroorganizmów, które wykorzystują biomasę odpadową (wtórną) i przewidywania wydajności procesów.
Weryfikacja: Wykonanie projektu nr 1, obrona projektu, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_WG, II.T.P7S_WG, III.P7S_WG.o
- Charakterystyka W02
- Ma ugruntowaną wiedzę niezbędną do bilansowania różnych typów bioreaktorów oraz stosowania procesów jednostkowych w bioprocesach bez względu na rodzaj stosowanych substratów.
Weryfikacja: Wykonanie projektu nr 2, obrona projektu, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe:
III.P7S_WG.o, I.P7S_WG, II.T.P7S_WG
- Charakterystyka W03
- Ma wiedzę potrzebną do prawidłowego wykorzystania danych literaturowych w projektowaniu procesów biotechnologicznych z wykorzystaniem aparatury specjalistycznej.
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_WG, II.T.P7S_WG, III.P7S_WG.o
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka U01
- Posiada umiejętność krytycznej weryfikacji poprawności danych doświadczalnych wykorzystując elementarny bilans masowy i energetyczny.
Weryfikacja: Wykonanie projektu nr 1, obrona projektu, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UW, II.T.P7S_UW.2, III.P7S_UW.2.o
- Charakterystyka U02
- Posiada umiejętność, w oparciu o bilans elementarny, oszacowania wartości typowych współczynników bilansowych procesów biotechnologicznych (np. współczynnika wydajności biomasy względem substratu, współczynnika oddechowego)
Weryfikacja: Wykonanie projektu nr 1, obrona projektu, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_U05 , B2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UW, II.T.P7S_UW.1, II.T.P7S_UW.2, III.P7S_UW.2.o
- Charakterystyka U03
- Potrafi modelować przebieg procesów chemicznych i biochemicznych (enzymatycznych) w bioreaktorach idealnych, z ciałem stałym i w kulturach mieszanych z wykorzystaniem biomasy wtórnej.
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_U07, B2_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UW, II.T.P7S_UW.2, III.P7S_UW.2.o, I.P7S_UU
- Charakterystyka U04
- Potrafi dobrać rodzaj i zaprojektować bioreaktor do konkretnego procesu wykorzystującego biomasę wtórną.
Weryfikacja: Wykonanie projektu nr 2, obrona projektu, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_U08, B2_U10 , B2_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UW, II.T.P7S_UW.3, III.P7S_UW.3.o, I.P7S_UK
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka K01
- Dostrzega możliwość użycia biomasy wtórnej jako substratu w wielu procesach biotechnologicznych.
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_KK
- Charakterystyka K02
- Rozumie pożytek społeczny wnikający z wykorzystania biomasy wtórnej jako elementu biogospodarki
Weryfikacja: Wykonanie obu projektów, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_K06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_KR
- Charakterystyka K03
- Potrafi współpracować w grupie co jest niezbędne podczas wieloetapowości obróbki wstępnej biomasy wtórnej, aby mogła być dostępnym substratem dla mikroorganizmów i enzymów
Weryfikacja: Wykonanie obu projektów.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_KK