Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias
Departamento: Ingenieria de Procesos
Área: Tecnología en Alimentos
(Programa del año 2017)
(Programa en trámite de aprobación)
(Programa presentado el 26/10/2017 13:16:03)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
Microbiología Industrial ING.EN ALIMENTOS Ord.C.D.023/12 2017 2° cuatrimestre
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
ZANIOLO, STELLA MARIS DEL PILA Prof. Responsable P.Adj Exc 40 Hs
BALMACEDA, MARIA LUCIANA Prof. Colaborador P.Adj Exc 40 Hs
ALBANO, SONIA GRISELDA Auxiliar de Práctico A.1ra Semi 20 Hs
OLMEDO, LUCIANO JORGE OSVALDO Auxiliar de Práctico A.1ra Simp 10 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total B - Teoria con prácticas de aula y laboratorio Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
4 Hs. 2 Hs. 1 Hs. 1 Hs. 4 Hs. 2º Cuatrimestre 07/08/2017 17/11/2017 15 60
IV - Fundamentación
El eje estructural de la materia es la cinética microbiana en sus tres aspectos: utilización del sustrato, formación de producto y producción de biomasa. Se analizan los sistemas de fermentación y sus aplicaciones en bioprocesos.
Los alumnos deben asociar conocimientos adquiridos en: Química Orgánica, Química Analítica, Termodinámica,
Fisicoquímica, Balances de Materia y Energía y Fenómeno de Transporte, de modo de comprender los fundamentos de los Procesos Ingenieriles que involucran la utilización industrial de los microorganismos.
V - Objetivos
Los objetivos de la materia son:
- Obtener una visión global del alcance de la Biotecnología y su importancia en la industria de alimentos
- Entender las bases ingenieriles de los procesos de base biológica.
- Capacitar para el manejo de agentes biocatalíticos inmovilizados.
- Estimular el interés por el desarrollo de procesos biotecnológicos no tradicionales.
- Presentar una perspectiva de la potencialidad de la biotecnología en el desarrollo industrial y en la preservación del medio ambiente
VI - Contenidos
UNIDAD 1: DISEÑO DE BIO-REACTORES
Diseño de bio-reactores. Materiales usados en la construcción del equipo. Dimensiones del recipiente. Accesorios. Distintos tipos de bio-reactores y sus aplicaciones en procesos de biosíntesis.
Operación aséptica. Tubos y válvulas. Inoculación aséptica. Muestreo aséptico.
UNIDAD 2: CULTIVO INTERMITENTE
Teoría del cultivo discontinuo en estado estacionario: Balances de masa, de nutrientes y de energía. Bio-reactores con y sin reciclo de células. Criterios de diseño.
Dinámica microbiana en cultivos discontinuos: respuestas a cambios en el medio ambiente. Cálculo vs. Observación experimental de fermentación. Ejemplo de cultivos discontinuos: levaduras, bacterias, hongos. Problemas prácticos.
UNIDAD 3: CULTIVO CONTINUO
Teoría del cultivo continuo en estado estacionario: Balances de masa, de nutrientes y de energía. Bio-reactores con y sin reciclo de células. Criterios de diseño.
Dinámica microbiana en cultivos en quimiostatos: respuestas a cambios en el medio ambiente. Cálculo vs. Observación experimental de fermentación anaeróbica de levaduras.
Comparación entre cultivos en lote y continuos. Ejemplos de cultivos continuos: levaduras, bacterias, hongos. Problemas prácticos con la operación continua.
UNIDAD 4: CÉLULAS Y ENZIMAS INMOVILIZADAS
Células inmovilizadas. Métodos de inmovilización celular. Características de las células inmovilizadas. Aplicaciones de sistemas inmovilizados. Inmovilización de enzimas. Unión covalente a soportes sólidos. Adsorción en soportes sólidos. Captura en una red tridimensional de polímero. Microencapsulación. Entrecruzamiento con reactivos bifuncionales. Captura detrás de las membranas semipermeables. Propiedades de las enzimas inmovilizadas. Cinética de sistemas de enzimas inmovilizadas.
UNIDAD 5: AIREACIÓN Y AGITACIÓN
Transferencia de masa y respiración microbiana: resistencia a la transferencia de masa. Consideraciones físicas vs.
Consideraciones enzimáticas. Valor crítico de la concentración del oxígeno disuelto y velocidad específica de respiración microbiana. Respiración del micelio. Aireación por burbujeo. Agitación mecánica. Correlación entre los coeficientes de transferencia de oxígeno y las variables operativas. Otros factores que afectan los valores de los coeficientes de transferencia de oxígeno.
UNIDAD 6: EFLUENTES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA. CARACTERIZACIÓN Y TRATAMIENTO.
Efluentes líquidos de la industria alimentaria, tipos de contaminantes. Efectos en los ecosistemas. Caracterización de efluentes. Detergentes de importancia higiénico-sanitaria: microorganismos indicadores, patógenos y patógenos oportunistas, demanda bioquímica de oxígeno, demanda química de oxígeno, grasas y aceites, detergentes. Métodos de tratamiento y disposición de residuos. Tratamientos físicos y químicos. Tratamientos biológicos: aerobios y anaerobios. Posibilidad de reutilización de efluentes. Legislación nacional e internacional vigente.
La asignatura se desarrollará a través de clases teóricas- prácticas, con una introducción al tema por parte del docente mediante exposición oral y con orientación a los alumnos en actividades individuales y/o grupales mediante guías de aprendizaje, resolución de problemas, prácticos de laboratorio, etc.

VII - Plan de Trabajos Prácticos
TRABAJOS PRÁCTICOS DE AULA
Consistirán en la resolución de problemas oportunamente propuestas por el equipo docente que se realizarán durante el desarrollo de cada unidad temática.
TRABAJOS PRÁCTICOS DE LABORATORIO (VISITAS A FABRICAS)
Los trabajos prácticos se complementarán con visitas a establecimientos fabriles del medio y/o de la región donde puedan observarse procesos biotecnológicos a escala de planta piloto y/o industrial.
VIII - Regimen de Aprobación
METODOLOGÍA DE DICTADO Y APROBACIÓN DE LA ASIGNATURA
METODOLOGÍA:
REGIMEN DE REGULARIDAD:
Para acceder a la condición de alumno regular, el alumno deberá cumplir los siguientes requisitos:
1. Acreditar el 80% de asistencia a los trabajos prácticos de aula y realización del 100% de los trabajos prácticos de laboratorio y visitas a plantas fabriles organizados por la cátedra.
2. Deberá aprobar dos exámenes parciales o sus recuperaciones con un mínimo de siete puntos. La recuperación de los exámenes parciales se tomará aproximadamente en el término de una semana. Los alumnos que trabajan y hubieran acreditado esa situación en tiempo y forma, tendrán derecho a otra recuperación, al final del dictado de la asignatura, cualquiera sea su situación con respecto al número de parciales aprobados (Ord. C.S. 32/14)
El examen final se tomará sobre una de las bolillas del programa de examen de la asignatura, elegidas al azar por el sistema de bolillero, pero el tribunal podrá efectuar preguntas de relación o integración con las unidades restantes.
Condiciones para promocionar el curso:
Para alcanzar la aprobación de la asignatura el alumno que cumpla con la condición de alumno regular deberá:
- Aprobar dos exámenes parciales con contenido práctico de la asignatura y sus respectivos recuperatorios con una clasificación mayor o igual al 70%.
Régimen de Promoción sin examen final:
Para alcanzar la promoción de la asignatura el alumno deberá:
- Cumplir con los requisitos exigidos para regularizar la asignatura.
- Aprobar parciales teórico - práctico o sus respectivos recuperatorios con una clasificación mayor o igual al 80%.
Régimen de Promoción con examen final para Alumnos Libres:
Todo alumno que se presenta a rendir la asignatura en condición de libre deberá:
1. Aprobar, previo al examen oral (correspondiente a un alumno regular), una evaluación de carácter práctico y de modalidad escrita. Este examen escrito se considerará aprobado cuando responda satisfactoriamente a un 70% de lo solicitado. La aprobación de esta evaluación práctica sólo tendrá validez para el examen teórico final del turno de exámenes en el cual el alumno se inscribió.
2. Para presentarse a rendir el examen final, el alumno libre deberá aprobar previamente un examen de trabajos prácticos que será tomado por el equipo de cátedra dentro de los nueve días anteriores a la fecha del examen.
3. Para presentarse a realizar los Trabajos Prácticos el alumno deberá acreditar todas las correlatividades exigidas en el pan de estudios para rendir la asignatura.
4. La no aprobación de alguna de estas etapas, implica la reprobación del examen final de la asignatura.

IX - Bibliografía Básica
[1] [1] -Scragg A. "Biotecnología para ingenieros' Editorial Limusa S.A. 1996.
[2] [2] -Pauline M. Doran. 'Principios de Ingeniería de los bioprocesos'. Editorial Acribia S.A. 1998
[3] [3] -Bailey J., Ollis D. "Biochemical Engineering Fundamentals". 2da. Edición. Mc Graw Hill, Ine. 1980.
X - Bibliografia Complementaria
[1] [1] -Crueger W., Crueger A. "Biotecnología: Manual de Microbiología Industrial". Editorial Acribia S.A. 1989
[2] [2] -Brown C. M., Campbell I, Priest F.G. "Introducción a la biotecnología" Editorial Acribia S.A. 1989.
[3] [3] -Aiba S., Humprey A., Millis N. "Biochemical Enginecring" Academic Press, N. Y. (1973)
[4] [4] -Trabajos publicados en revistas especializadas.
XI - Resumen de Objetivos
Lograr que el alumno adquiera los conceptos básicos necesarios para el diseño de bioreactores y para la obtención de productos.
XII - Resumen del Programa
UNIDAD 1: DISEÑO DE BIO-REACTORES: diseño, materiales, accesorios, tipos y operación aséptica
UNIDAD 2: CULTIVO INTERMITENTE: teoría de cultivo discontinuo, Criterios de diseño y ejemplos
UNIDAD 3: CULTIVO CONTINUO: teoría de cultivo continuo, Criterios de diseño y ejemplos
UNIDAD 4: CELULAS Y ENZIMAS INMOVILIZADAS: Métodos de inmovilización, características. Inmovilización de enzimas propiedades.
UNIDAD 5: AIREACION Y AGITACION: Transferencia de masa y respiración microbiana. Aireación por burbujeo.
Agitación mecánica.
UNIDAD 6: EFLUENTES EN LA INDUSTRIA ALI MENTARIA. CARACTERIZACIÓN Y TRATAMIENTO: tipos de contaminantes. Microorganismos indicadores. Métodos de tratamientos y disposición de residuos y legislación.



XIII - Imprevistos