Procesos Industriales Biotecnológicos
- Prácticas de Laboratorio (7 Horas)
- Prácticas de Aula/Semina (14 Horas)
- Clases Expositivas (35 Horas)
- Tutorías Grupales (4 Horas)
La asignatura “Procesos industriales biotecnológicos” se inscribe dentro del módulo V-Optativo del grado en Biotecnologia.La asignatura es impartida por el Área de Ingeniería Química del Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente. Es una asignatura optativa que permite al alumno el diseño de los procesos biotecnológicos.
El enfoque de la asignatura pretende que los alumnos conozcan bien los fundamentos del diseño de los procesos biotecnológicos, los diferentes tipos de procesos industriales biotecnológicos que se encuentran implantados en la actualidad y conocer todos los condicionantes de tipo económico y legal principalmente que condicionan los procesos industriales biotecnológicos
Las clases expositivas se complementan con la realización de ejercicios prácticos, donde se analizarán diagramas de flujo y operaciones unitarias industriales que permitan conocer los procesos industriales en detalle. Se realizarán algunas prácticas específicas de simulación de procesos industriales y de análisis de los mismos.
La asignatura no tiene prerrequisitos especiales, pero resulta muy conveniente que los alumnos tengan conocimientos bien asentados de las bases de la Ingeniería Bioquímica y de Bioprocesos.
Las competencias que se trabajarán en esta asignatura son:
Competencias genéricas
CG1 | Aprender de forma autónoma y adquirir autoconfianza | ||
CG2 | Demostrar capacidad de análisis y síntesis y desarrollar una visión integrada del conocimiento. | ||
CG3 | Saber aplicar los conocimientos al mundo profesional, demostrarlo mediante la elaboración y defensa de argumentos y la toma de decisiones responsables | ||
CG4 | Resolver de forma efectiva y creativa problemas relacionados con la Biotecnología.. | ||
CG5 | Tener capacidad para planificar, organizar y ejecutar el trabajo en el laboratorio, incluyendo la anotación de actividades | ||
CG6 | Saber obtener e interpretar datos relevantes y emitir juicios críticos razonados basados en ellos que incluyan la reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética | ||
CG7 | Ser capaces de transmitir información y de debatir ideas, problemas y soluciones relativos a la Biotecnología, tanto verbalmente como por escrito, ante un público general o especializado | ||
CG8 | Tener capacidad para utilizar fuentes de información internacionales, así como para comunicarse en una segunda lengua de relevancia internacional | ||
CG9 | Adquirir la capacidad para el trabajo en equipo y para formar parte de grupos multidisciplinares, así como para entender y negociar puntos de vista alternativos y alcanzar conclusiones consensuadas | ||
CG10 | Desarrollar las capacidades necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. | ||
CG11 | Poseer las habilidades básicas en las tecnologías de la información y comunicación | ||
CG12 | Comprometerse con la ética y la responsabilidad como ciudadano y como profesional | ||
Competencias específicas
CE3
| Conocer las principales transformaciones de las biomoléculas, tanto en los productos naturales como en sus transformados industriales. |
CE9 | Saber hacer balances de transferencia de materia y energía, y saber utilizarlos tanto en los procesos biológicos como en los industriales. |
CE10 | Saber utilizar las herramientas fundamentales de las Matemáticas, Física, Química y Biología que son comunes al conocimiento científico y al desarrollo de la actividad tecnológica actual |
CE11 | Saber llevar a cabo reacciones químicas de interés biotecnológico a escala de laboratorio o industrial |
CE12 | Saber hacer cultivos de microorganismos y de células superiores a escalas de laboratorio e industrial |
CE13 | Saber diseñar y ejecutar un protocolo completo de obtención y purificación de un producto biotecnológico. |
CE14 | Saber utilizar los métodos matemáticos, estadísticos e informáticos básicos para el estudio, análisis y control de experimentos o procesos biotecnológicos |
CE15 | Saber aplicar los principios básicos de seguridad, de manipulación y eliminación de residuos químicos, biológicos y radiactivos, tanto en el laboratorio como en un ambiente industrial. |
CE16 | Saber aplicar los principios éticos y legales de las actividades de índole biotecnológica, incluyendo los relacionados con la protección de la propiedad intelectual e industrial. |
Estas competencias se concretan en los siguientes resultados de aprendizaje:
- Conocer las estrategias para el desarrollo de productos.
- Saber organizar las sucesivas etapas en el diseño de procesos y productos.
- Conocer los procesos industriales mas relevantes tanto con materiales biológicos de partida, como otros donde se utilizan componentes biológicos para las transformaciones de materiales.
- Conocer herramientas para la selección de procesos y los diversos factores que lo influyen.
Los contenidos de la asignatura “Procesos Industriales Biotecnológicos” se han organizado con arreglo a los siguientes bloques:
I- INTRODUCCIÓN , PRINCIPIOS BÁSICOS y ASPECTOS ADICIONALES
TEMA 1. Principios del diseño de procesos biotecnolóigicos
TEMA 2. Procesos industriales biotecnológicos.
TEMA 3 . Diseño de producto
TEMA 4. Procesos productivos a gran escala. Proyectos industriales en biotecnología.
TEMA 5.Aspectos ambientales y legales de los procesos biotecnológicos
TEMA 6. Aspectos económicos y de mercado
II-CLASIFICACIÓN Y DESCRIPCION DE PROCESOS INDUSTRIALES BIOTECNOLÓGICOS
TEMA 7. Procesos industriales basados en fermentaciones en fase líquida
TEMA 8. Procesos industriales basados en fermentaciones en fase sólida
TEMA 9. Procesos industriales de obtención y aplicación de células, inóculos y enzimas
TEMA 10. Otros procesos industriales biotecnológicos: obtención de aditivos alimentarios, productos farmacéuticos, tratamiento de aguas y residuos,
TEMA 11. Aprovechamiento de materiales biológicos de origen vegetal
TEMA 12. Aprovechamiento de materiales biológicos de origen animal
Con objeto de racionalizar la organización docente de la asignatura, se ha realizado la distribución de sus contenidos con arreglo a la siguiente tipología de modalidades docentes:
- Presenciales
- Clases expositivas 35 horas
- Prácticas de aula/Seminarios 14 horas
- Tutorías grupales 2 horas
- Prácticas de laboratorio 7 horas
- Sesiones de evaluación 2 horas
- No presenciales
- Trabajo autónomo 10 horas
- Trabajo en grupo 80 horas
Al comienzo del curso, los alumnos reciben información escrita que incluye la Guía Docente y, a lo largo de curso, también tendrán a su disposición una copia del material gráfico que se empleará en las clases presenciales así como los enunciados de los problemas y casos propuestos que se abordarán.
Las clases expositivas se dedican a actividades teóricas o prácticas impartidas de forma fundamentalmente expositiva por parte del profesor, apoyadas con el material gráfico antes citado. Las clases prácticas de aula se dedican a actividades de discusión teórica y, preferentemente, a actividades prácticas que requieren una elevada participación del estudiante. Se plantea la realización de prácticas que consistan en visitas a industrias y laboratorios biotecnológicos.
La Tabla 1 muestra los temas en los que se ha dividido la asignatura “Procesos Industriales Biotecnológicos”, distribuidos temporalmente de acuerdo a las modalidades docentes citadas.
Tabla 1. Distribución de los contenidos de la asignatura
TRABAJO PRESENCIAL | TRABAJO NO PRESENCIAL | |||||||||||
Bloques | Horas totales | Clases Expositivas | Prácticas de aula /Seminarios/ Talleres | Prácticas de laboratorio /campo /aula de informática/ aula de idiomas | Prácticas clínicas hospitalarias | Tutorías grupales | Prácticas Externas | Sesiones de Evaluación | Total | Trabajo grupo | Trabajo autónomo | Total |
Bloque I | 21 | 6 | 3 | - | - | - | - | - | 9 | 2 | 10 | 12 |
Bloque II | 88 | 22 | 7 | 4 | - | 1 | - | - | 34 | 4 | 50 | 54 |
Bloque III | 39 | 7 | 4 | 3 | - | 1 | - | - | 15 | 4 | 20 | 24 |
Evaluación | 2 | - | - | - | - | - | - | 2 | 2 | - | - | |
Total | 150 | 35 | 14 | 7 | 0 | 2 | 0 | 2 | 60 | 10 | 80 | 90 |
La Tabla2 da cuenta de la distribución horaria de la asignatura entre las diferentes modalidades docentes mencionadas.
MODALIDADES | Horas | % | Totales | |
Presencial | Clases Expositivas | 32 | 53,3 | |
Práctica de aula / Seminarios / Talleres | 14 | 23,3 | ||
Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas | 7 | 11,6 | ||
Prácticas clínicas hospitalarias | ||||
Tutorías grupales | 4 | 6,6 | ||
Prácticas Externas | ||||
Sesiones de evaluación | 3 | 5 | ||
No presencial | Trabajo en Grupo | 10 | 11 | |
Trabajo Individual | 80 | 89 | ||
Total | 150 |
De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir actividades de docencia no presencial. En cuyo caso, se informará al estudiantado de los cambios efectuados
El valor de cada uno de los sistemas de evaluación tanto en convocatorias ordinarias como extraordinarias, expresado en porcentaje, será el siguiente:
Sistemas de evaluación | Resultados de aprendizaje | Porcentaje |
Evaluación (PA. PL y TG) | Todos | 20% |
Evaluación final | Todos | 80% |
•Prácticas de Aula, Prácticas de laboratorio y Tutorías Grupales: Es obligatoria la asistencia a las Tutorías Grupales y a las Prácticas de Laboratorio, si bien, en casos debidamente justificados será válida una asistencia superior al 80%. Ambas actividades son evaluables. También será evaluable la participación y el trabajo personal del alumno en las Prácticas de Aula, Un 20% de la calificación final del estudiante se corresponderá con la valoración de estos aspectos.
Evaluación final: Al final del curso se realizará un examen escrito para comprobar el dominio de las materias correspondientes a la asignatura, consistente en la respuesta a unas 5-6 cuestiones de carácter teórico o teórico-práctico y la resolución de uno o dos problemas. No se puede aprobar la asignatura con menos del 30% de la nota asignada a la parte teórico-práctica y con menos del 30% de la nota asignada a la resolución de los problemas. Un 80% de la calificación final del estudiante corresponderá a la nota obtenida en el examen.
Para aprobar la asignatura en la convocatoria de diciembre-enero, la calificación obtenida en las prácticas de aula, prácticas de laboratorio y tutorías grupales no podrá ser inferior al 40% de su valor máximo. Asimismo, la calificación de la evaluación final no podrá ser inferior al 40% de su valor máximo. Si se cumplen estas condiciones, la calificación final se calculará teniendo en cuenta los porcentajes de ponderación señalados en la tabla anterior.
Para todas las demás convocatorias, la calificación final se calculará con la nota obtenida en las Prácticas de Aula, Prácticas de LAboratorio y Tutorías Grupales y la nota obtenida en la evaluación final correspondiente a la convocatoria, teniendo en cuenta los porcentajes de ponderación señalados para cada uno de ellos en la tabla anterior. También serán de aplicación los porcentajes mínimos correspondientes a la evaluación final, indicados más arriba. En caso de no disponer nota en las Prácticas de Aula, Prácticas de Laboratorio y Tutorías Grupales, por no haber asistido en su momento, se asignará un cero en ese apartado en todas estas convocatorias.
Si el alumno se presenta a las convocatorias extraordinarias con anterioridad al semestre en el que habitualmente se imparte la asignatura, la calificación final se calculará con la nota obtenida en las Prácticas de Aula, Práctocas de Laboratorio y Tutorías Grupales del curso académico inmediatamente anterior en el que fue impartida la asignatura y la nota obtenida en la evaluación final correspondiente a la convocatoria extraordinaria, teniendo en cuenta los porcentajes de ponderación señalados para cada uno de ellos en la tabla anterior. En caso de no disponer de nota en esos apartados, por no haber asistido en su momento, se les asignará un cero en estas convocatorias.
Se utilizará material gráfico que, como se ha indicado anteriormente, estará a disposición de los alumnos con antelación. Se fomentará la consulta de la bibliografía especializada disponible a través de la red de bibliotecas de la Universidad de Oviedo (BUO), localizada especialmente en la Facultad de Química, así como los recursos en red.
A continuación se indica la bibliografía recomendada:
Bibliografía de referencia
M. Diaz “Ingeniería de Bioprocesos” Ed Paraninfo Madrid 2012
Bibliografía complementaria
R.M. Felder & R. W. Rousseau, "Principios Elementales de los Procesos Químicos", Addison-Wesley.
G. Calleja Pardo, “Introducción a la Ingeniería Química”, Síntesis.
Otra bibliografía de interés
M. L. Shuler, F. Kargi “Bioprocess Engineering: Basic Concepts” Prentice Hall, 2002.
M. Flickinger, “Encyclopedia of Industrial Biotechnology: Bioprocess, Bioseparation, and Cell Technology” John Wiley & Sons, 2010.
Guidelines for Process Safety in Bioprocess Manufacturing Facilities John Wiley & Sons,2010
Shang-Tian Yang “Bioprocessing for Value-Added Products from Renewable Resources: New Technologies And Applications” Elsevier, 2007.