Detail předmětu

Bioinženýrství I

FCH-BC_BIO1Ak. rok: 2021/2022

V předmětu Bioinženýrství I posluchači získají poznatky, jak se řeší bilance systému, jaké bioreaktory existují a na co slouží. Dále se dozví o míchání v bioreaktorech, aeraci a přenosu hmoty, o podmínkách sterilizace bioreaktorového systému. Předmět zabývá kinetikou enzymatických reakcí, charakteristikami toku fází, transportními buněčnými pochody, mikrobiální kinetikou a způsoby kultivací (vsádka, fed-batch a kontinuální systém).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav chemie potravin a biotechnologií (ÚCHPBT)

Výsledky učení předmětu

Výsledkem učení předmětu bude:
a) teoretická znalost základního bioinženýrského aparátu,
b) dovednost bilancovat procesy v bioreaktorech,
c) schopnost zpracovat bioinženýrské výsledky a aplikovat je na příkladech z praxe,
d) zisk přehledu o současném stavu vědy a výzkumu v oblasti bioinženýrství,
e) způsobilost aplikovat získané poznatky v jiných předmětech oboru a závěrečných studentských pracích.

Prerekvizity

Primární je znalost základního biochemického a mikrobiologického aparátu, zejména je stavěno na problematice enzymů, morfologie a fyziologie buněk. Vyžadována je též schopnost aplikace principů chemického inženýrství, zejména fyzikálního popisu jednotkových operací v reaktorech.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně, Cvičení - 2 vyučovací hodiny týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.

Způsob a kritéria hodnocení

1. Zápočet: V průběhu semestru a na konci semestru posluchači absolvují písemný test z výpočtů. Podmínkou zápočtu je získání min. 50% bodů z testu a odprezentovaná jedna prezentace na vybrané téma.
2. Podmínky absolvování zkoušky: Pro absolvování zkoušky je nutné napsat písemku z teoretických znalostí aspoň na 50% bodů. Studenti, kteří dosáhli alespoň 50% budou absolvovat ústní zkoušku a do hodnocení se zahrne výsledek ústní zkoušky i písemky.
Klasifikace dle stupnice ECTS.

Osnovy výuky

1. Bilance systému
2. Bioreaktor
3. Míchání v bioreaktorech
4. Aerace a přenos hmoty
5. Sterilizace bioreaktorového systému
6. Kinetika enzymatických reakcí
7. Kinetika inhibovaných enzymatických systémů
8. Mikrobiální kinetika
9. Vsádkový systém
10. Kontinuální systém
11. Přítokovaný systém

Učební cíle

Cílem předmětu Bioinženýrství I je osvojit si základní bioinženýrské poznatky o bioreaktorových systémech a pochopit kinetické principy bioprocesů v reaktorech. Posluchači získají schopnost řešit praktické bilanční průmyslové a laboratorní úkoly v oblasti fermentačních a enzymových technologií.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přenáškách není povinná, ale doporučuje se. V seminářích jsou probíranému modelové příklady výpočtů z přednášek - účast je povinná. Dále v seminářích si každý student na začátku roku vybere téma, ze seznamu který vytvoří garant předmětu, a připraví si na ni prezentaci. Prezentace budou probíhat postupně podle dohodnutého kalendáře během semestru.

Základní literatura

A. Kovalčík, Bioinženýrství I, e-learning, 2020, FCH, VUT v Brně (CS)
F.Kaštánek: Bioinženýrství. Academia. Praha, ČR, 2001, ISBN : 8020007687 (CS)

Doporučená literatura

V. G. Gupta, A. Pandey, New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering: Microbial Secondary Metabolites Biochemistry and Applications, Elsevier, 2019, ISBN 9780444635044 (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPCP_CHTPO bakalářský

    specializace PCH , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace CHPL , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace BT , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program BKCP_CHTPO bakalářský

    specializace PCH , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace CHPL , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace BT , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program BPCP_CHMA bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program BPCP_CHCHT bakalářský

    obor BPCO_CHMN , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program BPCP_CHTP bakalářský

    obor BPCO_CHP , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor BPCO_BT , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program BKCP_CHTP bakalářský

    obor BKCO_PCH , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor BKCO_BT , 3 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz