Ministerio de Cultura y Educación Universidad Nacional de San Luis Facultad de Química Bioquímica y Farmacia Departamento: Quimica Área: Tecnología Química y Biotecnología |
I - Oferta Académica | ||||||||||
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II - Equipo Docente | ||||||||||||||||||||
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III - Características del Curso | |||||||||||||||||||||||||||||||
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IV - Fundamentación |
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La Asignatura Microbiología Industrial comprende conceptos que son la aplicación directa y obligada de los conocimientos biológicos y bioquímicos adquiridos en Microbiología General y en Química Biológica y es de fundamental importancia para la carrera por cuanto un gran porcentaje de procesos de producción, terminación o conservación de alimentos se hace mediante un proceso microbiano. Entre los temas a desarrollar, el diseño de biorreactores, asociado al curso de Fenómenos de transporte además del de Microbiología General así como la descripción de las etapas pre y post fermentación, que están relacionadas con las distintas Operaciones, hacen de la asignatura una instancia particular de integración y aplicación específica de conocimientos
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V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje |
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Lograr que: el alumno aplique los conocimientos adquiridos en las asignaturas correlativas previas, a la cinética de fermentaciones, el diseño de biorreactores, las etapas pre y post proceso y adquiera criterios para encarar el tratamiento de efluentes
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VI - Contenidos |
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Tema 1:
Procesos bioquímicos en la Industria Alimentaria. Procesos microbianos. Generalidades: con y sin desarrollo, con esporas, con enzimas inmovilizadas, con células inmovilizadas. Diferentes etapas involucradas en un Bioproceso. Riesgo en los bioprocesos Biotransformaciones. Aplicaciones. Tema 2: Etapa pre-proceso. Características y Selección del microorganismos adecuado. Conservación. Diseño y formulación del medio de cultivo. Operaciones aplicadas a la preparación de la materia prima. Esterilización de medios de cultivo. Diseño de filtros de aire para procesos aeróbicos. Tema 3: Estudio de la cinética microbiana aplicado a la optimización de un bioproceso. Cálculos de parámetros de crecimiento y producción. Productividad. Metabolitos primarios y secundarios. Mantenimiento celular. Sobreproducción de metabolitos. Sistemas de fermentación: Continuos, discontinuos y discontinuos con alimentación. Tema 4: Diseño de biorreactores. Consideraciones físicas, fisicoquímicas, químicas y biológicas. Fenómenos de transporte en bioprocesos. Transferencia de gases. Coeficiente de transferencia de oxígeno (Kla). Aireación y agitación. Transferencia de calor. Tipos de reactores biológicos. Cambio de escala. Tema 5: Monitoreo y control de un bioproceso. Instrumentación para monitoreo en línea y control. Temperatura, presión , velocidad de agitación, consumo de potencia, espuma, velocidad de flujo de líquidos y gases, volumen, pH, oxígeno en gases y disuelto, anhídrido carbónico en gases y disuelto. Sensores redox. Sensores específicos para iones y otras sustancias. Tema 6: Etapas post proceso. Operaciones aplicadas a la separación de productos. Tratamiento de efluentes. Demanda Biológica de Oxígeno (DBO). Tratamiento de efluentes industriales. Procesos aerobios y anaerobios. |
VII - Plan de Trabajos Prácticos |
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TP 1: Diseño de medios de cultivo.
TP 2: Esterilización por calor húmedo. Cálculo del tiempo de mantenimiento. TP 3: Esterilización de aire. Diseño de un filtro fibroso. TP 4:Transporte de oxígeno en procesos fermentativo. TP 5: Proceso de producción de biomasa de levadura a escala de laboratorio. |
VIII - Regimen de Aprobación |
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Los alumnos regulares deberán aprobar dos parciales con dos recuperaciones por parcial y rendir un examen final. Los alumnos promocionales deberán aprobar dos parciales con un mínimo de 7 (siete) puntos y una evaluación final de carácter integrador
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IX - Bibliografía Básica |
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[1] Ertola R, Yantorno O, Mignone C. 2006. "Microbiología Industrial". Departamento de Educación, Cultura, Ciencia y Tecnología, OEA. 1889 F Street N.W. Washington, D.C. 20006, USA.
[2] Wulf Crueger; Anneliese Crueger; K.R. Aneja. 2017. "Biotechnology: A textbook of Industrial Microbiology". 2017. Third edition. ISBN 10: 9385998633 / ISBN 13: 9789385998638 Enfield, New Hampshire 03748, USA. [3] Chris y Zainasheff, Jamil. 2021.Levaduras. Guía práctica para la fermentación de cerveza. 1° Edición. ISB 978-9962-8530-1-5. Libros de Guarda S.A. República de Panamá. |
X - Bibliografia Complementaria |
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[1] Sergi Maicas. 2020.The Role of Yeasts in Fermentation Processes. Microorganisms 2020, 8, 1142.www.mdpi.com/journal/microorganisms.
[2] Ayala-Armijos J, Machuca-Loja G, Benítez-Castrillón P, Alvarado Cáceres J. 2020. Hidrólisis enzimática de polvillo de arroz para la producción de etanol de segunda generación. Rev Ciencia UNEMI, vol 13,32:41-50. [3] Rabassa-Olazabal G, Peréz-Sánchez A, Crespo-Zafra L, Pérez Martínez A.2015.Estudio técnico-económico de la producción de L lisina como oportunidad de negocio en industria azucarera. Rev Centro Azucar, vol 42:76-84. [4] González-Garcinuño A. 2015.Estudio de viabilidad de una planta de producción de ácido cítrico por fermentación. Rev CT, vol 7:151-178. |
XI - Resumen de Objetivos |
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Lograr que el alumno aplique los conocimientos adquiridos al diseño de un proceso biotecnológico, incluyendo las etapas pre y post proceso y el tratamiento de efluentes
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XII - Resumen del Programa |
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El bioproceso en la industria de alimentos. Microorganismos de uso industrial. Diseño y preparación de medios de cultivo. Diseño de esterilización del medio de cultivo y del filtro de aire. Cinética y dinámica del crecimiento microbiano. Sistemas de fermentación. Diseño de biorreactores. Fenómenos de transporte en bioprocesos. Recuperación y purificación de productos de fermentación. Tratamiento de efluentes
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XIII - Imprevistos |
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XIV - Otros |
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