Inżynieria procesów biotechnologicznych Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Krakowskiej

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

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

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

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.

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

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

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

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

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

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

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

Okresowy bioreaktor laboratoryjny

Zbiornikowy bioreaktor przemysłowy z włókna szklanego

Kaskada bioreaktorów

Przemysłowe bioreaktory airlift

Kanały napowietrzające jako obiekty z dyspersją wzdłużną Największe bioreaktory

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

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.