Inżynieria procesów biotechnologicznych

Prezentacja na temat: "Inżynieria procesów biotechnologicznych"— Zapis prezentacji:

1 Inżynieria procesów biotechnologicznych
Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Krakowskiej

2 INŻYNIERIA BIOPROCESOWA
Definicja INŻYNIERIA BIOPROCESOWA Przemysłowa realizacja procesów z udziałem drobnoustrojów, enzymów, komórek roślinnych i zwierzęcych. Czyli: operacje i procesy jednostkowe w biotechnologii, oraz Przewidywanie ilościowe, czyli: modelowanie, projektowanie i sterowanie

3 Miejsce bioinżynierii wśród innych dyscyplin
Bio- technologia Nauki Biologiczne Nauki Techniczne Inżynieria bioproce- sowa Inżynieria Chemiczna Biochemia Nauki Chemiczne

4 Obszary zastosowań czyli: gdzie jest potrzebna inżynieria bioprocesowa
Przemysł spożywczy Przemysł farmaceutyczny Inżynieria bioprocesowa Ochrona środowiska Przemysł paliwowy

5 Przemysł spożywczy Browarnictwo, Produkcja win,
(7 tys. lat temu, Sumerowie i Babilończycy) Gorzelnictwo, Produkcja pieczywa, (6 tys. lat temu, Egipcjanie) Ocet i kwas cytrynowy, Produkcja wyrobów mleczarskich, Serowarstwo, Kiszonki, itd.

6 Przemysł farmaceutyczny
Witaminy: Półprodukt witaminy C (L-sorboza), Witamina B2 (70% światowej produkcji) Witamina B12 (100% produkcji) Witamina H (biotyna) (5000 $/kg) Antybiotyki: Penicylina (dzieło życia A.Fleminga, obecnie z 2000 wyodrębnionych antybiotyków ok. 100 znalazło zastosowanie w medycynie), Inne Insulina, hormony sterydowe, Produkcja szczepionek, surowic i antytoksyn, Sztuczna plazma, sztuczna skóra

7 Ochrona środowiska Biodegradacja ścieków
Kompostowanie odpadów rolniczych Mikrobiologiczna neutralizacja rozlewisk ropy naftowej Mikrobiologiczne usuwanie metali ciężkich

8 Przemysł paliwowy (i energetyczny)
Produkcja biogazu Produkcja etanolu paliwowego Produkcja wodoru Ogniwa mikrobiologiczne

9 Programy badawcze inżynierii bioprocesowej 1
Programy badawcze inżynierii bioprocesowej 1. Scale-down (na poziomie pojedynczych komórek) 2. Scale-up (w stronę dużych instalacji)

10 Pierwszy program badawczy bioinżynierii (scale-down) czyli: jak zachowują się komórki i ich zbiory w bioreaktorze

11 Particle-based mathematical modelling czyli: jak można modelować kolonie komórek

12 Drugi program badawczy
(scale-up) czyli: Od mikroreaktorów kapilarnych do oczyszczalni mikrobiologicznych

13 Okresowy bioreaktor laboratoryjny

14 Zbiornikowy bioreaktor przemysłowy z włókna szklanego

15 Kaskada bioreaktorów

16 Przemysłowe bioreaktory airlift

17 Kanały napowietrzające jako obiekty z dyspersją wzdłużną Największe bioreaktory

18 Ważniejsze przedmioty specjalnościowe
Modelowanie bioprocesów Projektowanie instalacji dla procesów biotechnologicznych Podstawy mikrobiologii Podstawy bioinżynierii Bioprocesy w ochronie środowiska Podstawy biochemii Biotechnologia Technologia procesów enzymatycznych Reaktory biochemiczne Procesy membranowe w biotechnologii Suszenie produktów biosyntezy

19 Perspektywy dla absolwentów
Absolwent II stopnia specjalności „Inżynieria procesów biotechnologicznych” jest przygotowany do podjęcia twórczej pracy naukowej i do rozwiązywania zagadnień inżynierskich zarówno w branżach klasycznego przemysłu chemicznego, jak i w technologiach wykorzystujących procesy mikrobiologiczne i enzymatyczne, tzn. w przemyśle spożywczym, fermentacyjnym, farmaceutycznym, ochrony środowiska itp.