Μηχανική Βιοδιεργασιών

ΚΩΔΙΚΟΣ: BEE818

  • Διδάσκοντες
Σταμάτης Χαράλαμπος
(Καθηγητής)
Καταπόδης Πέτρος
(Επίκουρος Καθηγητής)
Πολύδερα Αγγελική
(Ε.ΔΙ.Π.)
  • Θεωρία: 3 ώρες/εβδομάδα
  • Εργαστήριο: 3 ώρες/εβδομάδα
  • Πιστωτικές μονάδες (ECTS): 6
  • Διδακτικές μονάδες: 6
  • Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας: 6
Γλώσσα/ες διδασκαλίας:
Ελληνικά
ERASMUS: Προσφέρεται για ERASMUS
Τρόπος παράδοσης: Πρόσωπο με πρόσωπο
Χρήση Τ.Π.Ε.:
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στη διδασκαλία
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στη δημόσια παρουσίαση
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στην επικοινωνία με τους φοιτητές
Δείτε το στο ecourse

Περιεχόμενα μαθήματος

  • Θεωρία μαθήματος
  • Αρχές Μηχανικής Βιοδιεργασιών. Διαγράμματα ροής βιοδιεργασιών
  • Φαινόμενα μεταφοράς, ισοζύγια μάζας και ενέργειας σε βιοδιεργασίες
  • Κινητική βιολογικών συστημάτων
  • Επιλογή κλιμάκωση μεγέθους και λειτουργίας βιοαντιδραστήρων (διαλείποντος, ημιδιαλείποντος, συνεχούς, εμβολικής ροής και πλήρους ανάμιξης)
  • Διεργασίες βιοδιαχωρισμών (Διαχωρισμοί – απομόνωση – καθαρισμός βιοτεχνολογικά παραγομένων προϊόντων)
  • Ανάλυση και σχεδιασμός κάθετης επεξεργασίας
  • Βιομηχανικές εφαρμογές βιοδιεργασιών
  • Περιβαλλοντικές βιοδιεργασίες.
  • Εργαστηριακές ασκήσεις

Εργαστηριακές ασκήσεις

  • Οι φοιτητές θα εκπαιδευτούν σε πειραματικές και υπολογιστικές ασκήσεις σχετικά με το σχεδιασμό, τον έλεγχο, τη ρύθμιση, την αριστοποίηση και την οικονομικοτεχνική ανάλυση βιοδιεργασιών με εφαρμογή στη βιομηχανία φαρμάκων, τροφίμων και εξειδικευμένων χημικών.

Εργασίες

  • Δύο τριμηνιαίες εργασίες η οποίες περιλαμβάνουν υπολογιστικά προγράμματα και χρήση βάσεων δεδομένων για την επίλυση προβλημάτων σε θέματα σχεδιασμού βιοδιεργασιών.

Μαθησιακά αποτελέσματα

Ο σκοπός του μαθήματος είναι η εμβάθυνση του φοιτητή στα αντικείμενα της ανάλυσης, του σχεδιασμού, του ελέγχου και της βελτιστοποίησης βιοδιεργασιών. Οι βιοχημικές διεργασίες που θα αναλυθούν θα κάνουν χρήση ενζύμων και κυττάρων σε ποικίλους βιοαντιδραστήρες. Θα αναλυθούν όλες οι επί μέρους τεχνολογίες βιοχημικών διεργασιών, όπως η εναλλαγή θερμότητας, η αποστείρωση, ο έλεγχος του pH και της θερμοκρασίας, οι μέθοδοι και η τεχνολογία ανάδευσης, ο έλεγχος του αφρού στους βιοαντιδραστήρες, η επιλογή, η κλιμάκωση μεγέθους των βιαντιδραστήρων καθώς και η τεχνολογία διαχωρισμού και απομόνωσης των προϊόντων.

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση:

  • να κατανοούν τις βασικές αρχές σχεδιασμού βιοδιεργασιών
  • να ανασύρουν από τη βιβλιογραφία τα απαραίτητα δεδομένα
  • να προσδιορίζουν τα σημαντικά στάδια μιας βιοδιεργασίας
  • να υπολογίζουν και να αξιολογούν τις αποδόσεις μιας βιοδεργασίας
  • να αναπτύσσουν πειραματικό σχεδιασμό για την αριστοποίηση των συνθηκών μιας βιοδιεργασίας,
  • να κατανοούν τις αρχές κλιμάκωσης μεγέθους
  • να σχεδιάζουν το διάγραμμα ροής μιας βιοδιεργασίας
  • να κατανοούν τις βασικές αρχές της οικονομικοτεχνικής ανάλυσης μιας βιοδιεργασίας

Γενικές ικανότητες

  • Αυτόνομη Εργασία
  • Ομαδική Εργασία
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών με τη χρήση νέων Τεχνολογιών

Οργάνωση διδασκαλίας

  • Διαλέξεις: 35
  • Εργαστηριακές Ασκήσεις: 35
  • Ομαδικές Εργασίες: 30
  • Ατομικές Εργασίες: 20
  • Αυτοτελής Μελέτη: 60

Σύνολο Μαθήματος: 180

Αξιολόγηση φοιτητών

Γλώσσα αξιολόγησης Ελληνική/Αγγλική

  • Γραπτή τελική εξέταση πολλαπλής επιλογής και σύντομων απαντήσεων (50%)
  • Εργαστηριακές Εργασίες (30%)
  • Εξαμηνιαίες εργασίες (20%)

Συνιστώμενη βιβλιογραφία

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία

  • Fogler HS. Μηχανική Χημικών Αντιδράσεων και Σχεδιασμός Αντιδραστήρων, 2017, Εκδόσεις Τζιόλα. ISBN 978-960-418-199-5
  • Shuler M.L., Kargi F. Μηχανική Βιοδιεργασιών: Βασικές Έννοιες, 2006, Πανεπιστημιακές εκδόσεις ΕΜΠ. ISBN 960-254-653-0
  • Ζουμπούλης Α., Μάτης Κ. Α. Διεργασίες στη Βιοτεχνολογία, 2010, εκδόσεις Τζιόλα. ISBN 960-418-228-5

Συναφή επιστημονικά περιοδικά

  • Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic
  • Applied Biochemistry and Biotechnology
  • Journal of Chemical Technology and Biotechnology
  • Βiocatalysis and Βiotransformation
  • Enzyme and Microbial Technology
  • Biotechnology Progress