Podstawy biotechnologii przemysłowej
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | O.4s.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: |
4.00
|
Język prowadzenia: | polski |
Skrócony opis: |
Przedmiot kierunkowy - obowiązkowy, 4 semestr studiów Wymagania wstępne: wiedza i umiejętności z zakresu mikrobiologii ogólnej |
Pełny opis: |
Tematyka zajęć: 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 laboratoryjne - 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: (red.) Bednarski W., Fiedurek J.: Podstawy biotechnologii przemysłowej, WNT, W-wa, 2017. (red.) Ratledge C., Kristiansen B.: Podstawy biotechnologii, PWN, W-wa, 2011. Adamczak M., Bednarski W., Fiedurek J.: Podstawy biotechnologii przemysłowej, PWN, W-wa 2018. Uzupełniająca: Gniewosz M., Lipińska E.: Zastosowanie wybranych drobnoustrojów w biotechnologii żywności, SGGW, W-wa 2013. (red.) Bednarski W., Reps A.: Biotechnologia żywności, WNT, W-wa, 2012. 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. - zaprojektujować 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 (ocena pozytywna powyżej 51% możliwych punktów) - udział w ocenie końcowej modułu 50% Ćwiczenia: Zaliczenie ćwiczeń po uzyskaniu min. 30 pkt. ze 50 pkt. możliwych do uzyskania na podstawie: - sorawozdań - 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 2020/2021" (zakończony)
Okres: | 2021-02-25 - 2021-09-30 |
Przejdź do planu
PN WYK
WT ŚR CWL
CWL
CZ CWL
CWL
CWL
PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Małgorzata Makarewicz | |
Prowadzący grup: | Małgorzata Makarewicz | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Wykład - Egzamin |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/2022" (zakończony)
Okres: | 2022-02-28 - 2022-09-30 |
Przejdź do planu
PN WYK
WT ŚR CWL
CWL
CWL
CZ CWL
CWL
PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Małgorzata Makarewicz | |
Prowadzący grup: | Małgorzata Makarewicz | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Wykład - Egzamin |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/2023" (zakończony)
Okres: | 2023-02-27 - 2023-09-30 |
Przejdź do planu
PN WYK
WT ŚR CWL
CWL
CZ CWL
CWL
PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Małgorzata Makarewicz | |
Prowadzący grup: | Małgorzata Makarewicz | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Wykład - Egzamin |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/2024" (w trakcie)
Okres: | 2024-02-26 - 2024-09-30 |
Przejdź do planu
PN WYK
WT ŚR CWL
CWL
CZ CWL
CWL
PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Małgorzata Makarewicz | |
Prowadzący grup: | Małgorzata Makarewicz | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Wykład - Egzamin |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.