Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Podstawy biotechnologii przemysłowej

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: O.2s.PBP.SI.OBTSZ
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Podstawy biotechnologii przemysłowej
Jednostka: Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 5.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Skrócony opis:

Przedmiot kierunkowy - obowiązkowy, 2 semestr

Wymagania wstępne: wiedza i umiejętności z zakresu mikrobiologii ogólnej

Pełny opis:

Treści nauczania

Wykłady - 30 godz.

1. Ogólna charakterystyka przedmiotu, historia rozwoju biotechnologii, główne pojęcia biotechnologiczne, rodzaje biotechnologii, wykorzystanie biotechnologii w rolnictwie, gospodarce żywnościowej, farmacji, medycynie i innych dziedzinach, szanse i zagrożenia, aspekty etyczne i ekologiczne.

2. Przydatność drobnoustrojów w biotechnologii, pozyskiwanie czystych kultur, wyróżniki charakteryzujące wzrost drobnoustrojów, współczynnik wydajności biomasy, wzrost ograniczony i nieograniczony, właściwa szybkość wzrostu, kinetyka wzrostu.

3. Metody hodowli drobnoustrojów, hodowla okresowa i ciągła, zalety i wady, hodowla w chemostacie, hodowle tlenowe i beztlenowe, typy reakcji w bioreaktorach.

4. Warunki prowadzenia procesów biotechnologicznych, etapy procesu, przygotowanie pożywek, zapewnienie sterylności, materiał posiewowy, schematy technologiczne procesów biosyntezy, kontrola parametrów bioprocesu, układy pomiarowo – regulacyjne.

5. Wydzielanie i oczyszczanie bioproduktów zewnątrz – i wewnątrzkomórkowych, schematy technologiczne, wybrane procesy i urządzenia.

6. Podstawowe modele bioreaktorów i sposoby prowadzenia bioprocesów, systemy inokulacji, zabezpieczenie sterylności, systemy odpieniające i inne układy w bioreaktorach. Zasady projektowania aparatury do pracy w warunkach sterylnych.

7. Ogólne zasady mycia i dezynfekcji, powstawanie i rola biofilmu.

8. Synteza drożdży, biogazu i bioetanolu. Bioremediacja.

Ćwiczenia - 30 godz.

1. Selekcja i różnicowanie szczepów syntetyzujących enzymy amylolityczne i proteolityczne, testy różnicujące bakterie z rodziny Enterobacteriaceae.

2. Przygotowanie materiału posiewowego – charakterystyka ilościowa i jakościowa (ilość, objętość, aktywność, czystość mikrobiologiczna). Oznaczanie liczy komórek metodą mikroskopową przy użyciu komory Thoma.

3. Wpływ warunków fizyko-chemicznych (pH, temperatura, skład pożywki hodowlanej i natlenienia) na rozwój mikroorganizmów. Określenie toksycznego oddziaływania niektórych produktów metabolizmu na drobnoustroje.

4. Produkcja kwasów organicznych. Przykładowa fermentacja tlenowa (kwas octowy i cytrynowy) i beztlenowa (kwas mlekowy). Przygotowanie pożywek, zaszczepianie, modyfikacja parametrów hodowli. Kolorymetryczne oznaczanie zawartości kwasu mlekowego i cytrynowego.

5. Immobilizacja enzymów. Otrzymywanie mleka pozbawionego laktozy – produkt dla ludzi i zwierząt nie tolerujących laktozy

6. Zastosowanie preparatów enzymatycznych w przetwórstwie owocowym. Oznaczanie klarowności soków jabłkowych. Ocena działania pektynazy.

7. Otrzymywanie protoplastów z liści sałaty.

8. Oznaczanie mocy antybiotyku metodą mikrobiologiczną (test pasmowy, płytkowo-dyfuzyjny lub z użyciem bakterii wskaźnikowych).

9. Biodegradacja i biodeterioracja. Mikrobiologiczny rozkład celulozy, tkanin i skór. Wpływ czynników środowiskowych (wilgotność, temperatura, intensywność światła) na przebieg procesu. Analiza zmian powierzchniowych i strukturalnych.

Literatura:

Podstawowa:

Adamczak M., Bednarski W., Fiedurek J.: Podstawy biotechnologii przemysłowej, PWN, W-wa 2022.

red. Radledge C., Kristiansen B.: Podstawy biotechnologii, PWN, W-wa 2013

red.) Bednarski W., Reps A.: Biotechnologia żywności, WNT, W-wa, 2023.

Uzupełniająca:

Gniewosz M., Lipińska E.: Zastosowanie wybranych drobnoustrojów w biotechnologii żywności, SGGW, W-wa 2013.

Sawant D., AmbulgeJ., Bandela N.: Industrial biotechnology, Nirali Prakashan, USA, 2015.

Efekty uczenia się:

Wiedza - student zna i rozumie:

- podstawowe pojęcia biotechnologiczne, historię rozwoju biotechnologii i jej osiągnięcia w rolnictwie, gospodarce żywnościowej, medycynie i innych dziedzinach, szanse i zagrożenia wynikające z rozwoju biotechnologii, aspekty etyczne i ekologiczne.

- przydatność drobnoustrojów w biotechnologii, wyróżniki wzrostu drobnoustrojów, współczynniki wydajności biomasy, kinetykę i modele wzrostu, metody hodowli i typy reakcji w bioreaktorach, objaśnia etapy procesów biosyntezy oraz kontrolę parametrów i układy pomiarowo-regulacyjne.

- metody wydzielania i oczyszczania bioproduktów, wybrane procesy i urządzenia, charakteryzuje bioreaktory, procesy mieszania i napowietrzania, metody zabezpieczania sterylności i zasady projektowania bioreaktorów, charakteryzuje procesy biosyntezy wybranych metabolitów.

Umiejętności - student potrafi:

- praktycznie wykorzystać czyste kultury mikroorganizmów do prowadzenia procesów fermentacji, biosyntezy i biokonwersji.

- zaprojektować i wykonać eksperymenty z praktycznym wykorzystaniem wolnych oraz immobilizowanych mikroorganizmów i enzymów

- zinterpretować wyniki i formułować wnioski.

Kompetencje społeczne - student jest gotów do:

- pracy indywidualnej i w grupie

- określenia ryzyka i społecznej odpowiedzialności związanej ze stosowaniem technik współczesnej bioinżynierii i biotechnologii.

Metody i kryteria oceniania:

Wykłady: Egzamin pisemny ograniczony czasowo (pytania testowe jednokrotnego i wielokrotnego wyboru oraz pytania otwarte); ocena pozytywna powyżej 51% możliwych punktów) - udział w ocenie końcowej modułu 50%

Ćwiczenia: Zaliczenie ćwiczeń po uzyskaniu min. 30 pkt. z 50 pkt. możliwych do uzyskania na podstawie:

- sprawozdań zespołowych - udział w ocenie końcowej modułu 15%,

- 2 pisemnych sprawdzianów z ćwiczeń (pytania testowe, obliczeniowe, rozwiązanie problemu, interpretacja wyniku) (0-50 pkt) - udział w ocenie końcowej modułu 35%

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/2024" (w trakcie)

Okres: 2024-02-26 - 2024-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Małgorzata Makarewicz
Prowadzący grup: Małgorzata Makarewicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.0.0-7 (2024-02-19)