Curso Gratuito Especialista en Ingeniería Bioquímica

UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN

UNIDAD DIDÁCTICA 2. BIOLOGÍA DE LOS MICROORGANISMOS Y CÉLULAS DE INTERÉS INDUSTRIAL

1. Tipos de microorganismos con aplicación industrial

- Virus

- Algas

- Hongos

- Bacterias

2. Cultivos celulares

- Células animales

- Células vegetales

3. Metabolismo

- Catabolismo

- Anabolismo

- Metabolismo secundario

4. Genética molecular

- Moléculas de la información genética

- Estructura y replicación del material genético

- Expresión de la información genética

- Transcripción

- Traducción

- Código genético

- Modificaciones postraduccionales

5. Regulación de las vías metabólicas

- Regulación de la actividad enzimàtica

- Regulación de la síntesis de enzimas

- Represión por catabolito

- Regulación del metabolismo secundario

6. Aplicación de la genética a la mejora de cepas

- Mutación y selección de mutantes

- Utilización de los métodos de mutación y selección

- Recombinación genética

- Biotecnología molecular

UNIDAD DIDÁCTICA 3. CINÉTICA ENZIMÀTICA

1. Catálisis enzimàtica

- Características de la catális enzimàtica. El centro activo

2. Clasificación de las enzimas
3. Cinética de reacciones enzimáticas

- Cinética de reacciones con un sólo substrato

- Significado de los parámetros de la ecuación de Michaelis

- Actividad enzimàtica

- Determinación de los parámetros cinéticos de la ecuación de Michaelis-Menten

- Reacciones enzimáticas con inhibición

- Reacciones enzimáticas con más de un substrato

4. Variación de la actividad enzimàtica con la temperatura y el pH

- Desnaturalización térmica

- Efecto del pH sobre la actividad enzimàtica

UNIDAD DIDÁCTICA 4. CINÉTICA MICROBIANA

1. Estequiometría del crecimiento microbiano
2. Estequiometría de formación de producto
3. Rendimientos
4. Generación de calor
5. Crecimiento celular, consumo de substratos y obtención de productos
6. Cinética de crecimiento
7. Cinética de consumo de substrato y formación de producto
8. Modelos estructurados y segregados

UNIDAD DIDÁCTICA 5. BIOCATALIZADORES INMOVILIZADOS

1. Conceptos generales
2. Inmovilización por adsorción
3. Inmovilización por enlace covalente
4. Inmovilización por enlaces cruzados y autoinmovilización
5. Inmovilización por inclusión
6. Inmovilización mediante membranas
7. Selección del método de inmovilización
8. Cinética de biocatalizadores inmovilizados
9. Aplicaciones de los biocatalizadores inmovilizados

UNIDAD DIDÁCTICA 6. ASPECTOS BÁSICOS DE LOS BIORREACTORES

1. Balances de materia y energía
2. Reactores de tanque agitado

- Reactor discontinuo de tanque agitado

- Reactor discontinuo alimentado (fed-batch)

- Reactor continuo de tanque agitado

- Reactores continuos de tanque agitado conectados en serie

- Reactor continuo de tanque agitado con recirculación celular

- Multiplicidad y estabilidad de estados estacionarios

3. Reactor de flujo en pistón
4. Flujo no ideal

- Obtención de la DTR

- Curva C

- Momentos de la distribución

- Precisión en la medida de la DTR

5. Modelos de flujo no ideal

- Modelo de dispersión

- Modelo de tanques en serie

6. Modelos de compartimentos
7. Determinación del tiempo de mezcla de un reactor

UNIDAD DIDÁCTICA 7. AGITACIÓN, AERACIÓN, ESTERILIZACIÓN

1. Aeración

- Determinación experimental del coeficiente volumétrico de transferencia de oxigeno

- Dependencia del coeficiente de los parámetros operacionales

- Otros factores que afectan al coeficiente de transferencia de oxígeno

2. Agitación. Agitación en sistemas aerados
3. Esterolización

- Esterilización térmica del medio de cultivo

- Esterilización por filtración

UNIDAD DIDÁCTICA 8. BIORREACTORES NO CONVENCIONALES

1. Características de las reacciones biológicas

- Características cinéticas, termodinámicas y de transferencia de materia

- Análisis de costes

- Objetivos a conseguir mediante un fermentador

2. Biorreactores de lecho fijo

- Configuración de flujo en pistón

- Recirculación de la fase líquida

3. Biorreactores pulsantes

- Sistemas recíprocos

- Sistemas no oscilantes

4. Biorreactores agitados por fluidos

- Biopartículas

- Lechos fluidizados

- Fermentadores air-lift

- Lechos fluidizados frente a air-lifts

5. Fermentadores de membrana

- Sistemas de retención

- Suministro de oxígeno

6. Separación del producto ?in situ?

- Biorreactor a vacío o con stripping

- Fermentación extractiva

- Separación mediante membranas

7. Fotobiorreactores

UNIDAD DIDÁCTICA 9. MODELIZACIÓN DE PROCESOS BIOLÓGICOS

1. Aplicaciones de la modelización
2. Tipos de modelos
3. Metodología de la modelización

- Construcción y estructura matemática de un modelo

- Métodos de optimización

- Calibración y validación del modelo

4. Lenguajes de simulación
5. Modelización, instrumentación y control

UNIDAD DIDÁCTICA 10. INSTRUMENTACIÓN

1. Características de la instrumentación utilizada en bioprocesos
2. Equipos de toma de muestra

- Equipos de toma de muestra directos

- Equipos de toma de muestras indirectos

3. Sensores de parámetros físicos y químicos
4. Análisis de las propiedades hidrodinámicas
5. Análisis de substratos y productos

- Análisis de biomasa y características celulares

- Biosensores

- Análisis por inyección en flujo (FIA)

6. Análisis de los gases de salida de fermentación

- Cálculo de la composición de los gases de una corriente gaseosa (fracción molar)

- Cálculo de la OUR-CER-RQ

7. Sensores lógicos (Software sensors)

- Estimación de variables de estado

- Estimación conjunta de variables de estado y parámetros

UNIDAD DIDÁCTICA 11. CONTROL

1. Objetivos del control
2. Técnicas de control

- Control por retroalimentación

- Control anticipado

- Control adaptativo

- Técnicas avanzadas en el control de procesos

3. Implementación del control
4. Señales digitales

- Interface ordenador/señales de proceso

- Procesamiento de señal

- Comunicaciones

5. Aplicación del control en procesos biotecnológicos

UNIDAD DIDÁCTICA 12. CAMBIO DE ESCALA EN BIORREACTORES

1. Análisis general del proceso de cambio de escala en biorreactores
2. Consecuencias del cambio de escala de operación
3. Teoría de la similitud
4. Métodos más frecuentementCs empleados en el cambio de escala

- Potencia por unidad de volumen constante

- Coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno constante

5. Análisis de régimen y ?scale-down?

UNIDAD DIDÁCTICA 13. PROCESOS DE SEPARACIÓN

1. Características generales de los procesos de separación en Biotecnología
2. Secuencias de purificación y operaciones de separación
3. Disrupción celular

- Métodos mecánicos

- Métodos no mecánicos

4. Separación de insolubles

- Filtración

- Sedimentación

- Centrifugación

5. Separación primaria o concentración

- Extracción

- Adsorción

6. Operaciones de purificación del producto

- Precipitación

- Cromatografía

- Operaciones de membrana

7. Consideraciones generales sobre las secuencias de separación
8. EDITORIAL ACADÉMICA Y TÉCNICA: Índice de libro Ingeniería Bioquímica de Gòdia, F.. López Santín, J. publicado por Editorial Síntesis