GUÍA DOCENTE DE ASIGNATURA CURSO 2011/2012

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1 GUÍA DOCENTE DE ASIGNATURA CURSO 011/01 1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA 1.1.Nombre INGENÍERIA ENZIMÁTICA Y DE LA FERMENTACIÓN 1.. Código Plan Curso de la Titulación Créditos ECTS Organización de las actividades I. TRABAJO PRESENCIAL DEL ESTUDIANTE II. TRABAJO NO PRESENCIAL DEL ESTUDIANTE (Trabajo Autónomo) Tercero Tipo: obligatoria, optativa Obligatoria Horas presenciales del estudiante 1.. Código UNESCO 1.5.Curso académico 1.9. Cuatrimestre /01 Segundo Horas no presenciales del estudiante 1.6. Ciclo formativo 1.10 Créditos LRU Actividades previstas para el aprendizaje y distribución horaria del trabajo Horas del estudiante por actividad Clases de Teoría 59 Clases Prácticas 15 Seminarios Prácticas externas Tutorías individuales Tutorías colectivas 5 Realización de pruebas de evaluación 6 Trabajo en grupo Trabajo individual (preparación de exámenes, horas de estudio, consultas en WCT, etc) TOTAL HORAS DE TRABAJO DEL ESTUDIANTE 175. DATOS DEL/ LA PROFESOR/A.1. Nombre Antonio Contreras Gómez.. Departamento Ingeniería Química.. Despacho Edf. CITE IIA, Despacho 1... Horario de tutoría er Cuatrimestre Consultar página web... º Cuatrimestre.5. Teléfono acontre@ual.es.7. Apoyo virtual Web-CT SI.8. Página web personal. ELEMENTOS DE INTERÉS PARA EL APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Primero 7.5

2 .1. Breve descripción de los contenidos La fermentación es cualquier proceso de transformación química realizada por la acción catalítica de las enzimas, bien sean enzimas aisladas de las células que las produjeron o por la acción directa de los microorganismos. Los objetivos pueden ser la obtención de biomasa de microorganismos, la obtención de diversos productos o metabolitos o la eliminación de sustratos. Debe contemplarse siempre la naturaleza multidisciplinar de un bioproceso. Para ello, deben caracterizarse los microorganismos adecuados, las condiciones de cultivo y tipos de reactores para obtener la máxima productividad... Materia con la que se relaciona en el Plan de Estudios Fundamentos de la Ingeniería Química, Bioquímica y Biología Molecular, Microbiología Industrial, Bioseparaciones, Laboratorio de Bioprocesos, Biodescontaminación y Tratamiento de Residuos, Cultivo de Cúlas Vegetales y Animales, Legislación en Plantas de Bioprocesos, Tecnología de las Enzimas... Relación con las competencias del perfil académico y profesional de la titulación El objetivo de las enseñanzas de Ingeniería Química es formar profesionales con capacidad para aplicar el método científico y los principios de la ingeniería y economía para formular y resolver problemas complejos, y más en particular los relacionados con el diseño de procesos y productos y con la concepción, cálculo, diseño, análisis, construcción, puesta en marcha y operación de equipos e instalaciones industriales, en términos de calidad, seguridad, economía, uso racional y eficiente de los recursos naturales y conservación del medio ambiente, cumpliendo el código ético de la profesión. La misión de los cursos de Ingeniería Química es formar profesionales altamente cualificados en conocimientos y habilidades, con espíritu creativo y abierto a la necesidad de formación permanente en el desarrollo de su trabajo y en el de sus colaboradores. En consecuencia son tan importantes las cualidades de aprender a aprender y de aplicar lo que se conoce, como la cantidad de conocimientos adquiridos...conocimientos necesarios para abordar la asignatura (Conocimiento previos, idioma en que se imparte, etc.) Es importante que el estudiante tenga conocimientos básicos de bioquímica y microbiología, puesto que durante el desarrollo de la asignatura se habla de conceptos generales de las enzimas y los microorganismos que no son objeto de la asignatura. Es fundamental también, manejar con soltura balances de materia y energía..5. Requisitos previos recogidos en la memoria de la Titulación Ninguno. OBJETIVOS - Que los alumnos posean una visión de conjunto de los principios en los que se basan los procesos industriales de fermentación. - Que conozcan la terminología básica de los mismos. - Que conozcan las diferentes operaciones y procesos básicos y que sepan emplearlos. - Que se familiaricen con sus principios y aplicaciones. - Que consigan interpretar correctamente datos y formular, a partir de ellos, generalizaciones. - Que sean capaces de describir rigurosamente y con el lenguaje apropiado las observaciones experimentales. - Que sepan reconocer problemas que se puedan presentan en los diferentes procesos y sistemas implicados en el desarrollo de la fermentación y resolverlos con flexibilidad, así como ser capaces de evaluar, con objetividad, soluciones alternativas. - Que puedan descubrir por ellos mismos los problemas planteados por los métodos de investigación y decidir su elección. - Capacitarlos para que puedan entender, y en su caso mejorar, los métodos tecnológicos industriales relacionados con las industrias de fermentación. - Que aprendan a manejar las distintas fuentes bibliográficas para que puedan enfrentarse a los problemas que les surjan en la vida profesional.

3 5. COMPETENCIAS 5.1. Competencias genéricas Creatividad Análisis, síntesis y gestión de información Trabajo y aprendizaje autónomos Compromiso ético Iniciativa y espíritu emprendedor 5.. Competencias específicas Competencias específicas de la titulación aplicables a esta materia (saber) Comunicación oral y escrita en lengua nativa. Conocimiento de una lengua extranjera Capacidad de gestión de la información. Resolución de problemas Utilización de herramientas de cálculo Integrar diferentes operaciones y procesos Competencias específicas de la materia (saber y saber hacer) Habilidad para trabajar de forma autónoma Capacidad de integración y selección de la información en la resolución de casos reales Aplicar los principios básicos de la Ingeniería Química al diseño de bioprocesos Iniciativa y espíritu emprendedor Competencias específicas actitudinales Aplicación a otras disciplinas y problemas reales Expresión rigurosa y clara Razonamiento lógico e identificación de errores en los procedimientos Capacidad de relacionar la materia con otras disciplinas Capacidad crítica Capacidad de abstracción Pensamiento cuantitativo 6. 1 BLOQUES TEMÁTICOS Y MODALIDAD ORGANIZATIVA DE ENSEÑANZA Bloque I Bloques temáticos Tema 1: Introducción a la tecnología enzimática y de la fermentación Bloque Tema : Cinética enzimática homogénea Tema : Cinética de las reacciones con enzimas inmovilizadas Modalidad propuesta siguiendo modelo CIDUA Metodología de trabajo del estudiante (procedimientos y actividades formativas) aprendizaje colaborativo aprendizaje colaborativo, demostración de procedimientos específicos, etc

4 Tema : Biorreactores enzimáticos Seminarios ABP, aprendizaje basado en proyectos, etc Bloque Tema 5: Principios del cultivo de microorganismos Tema 6: Modelos para el crecimiento de microorganismos Bloque Tema 7: Cultivo de poblaciones aisladas Tema 8: Interacción entre poblaciones en cultivos mezclados Tema 9: Fermentación continua con recirculación de biomasa Tema 10: Transferencia de oxígeno en biorreactores Bloque 5 Tema 11: Procesos de separación de los productos de fermentación Seminarios aprendizaje colaborativo, demostración de procedimientos específicos, etc ABP, aprendizaje basado en proyectos, etc aprendizaje colaborativo 6. PLANIFICACIÓN Y SECUENCIACIÓN TEMPORAL DE ACTIVIDADES DEL ESTUDIANTE BLOQUES TEMÁTICOS 1 CONTENIDOS/TEMA Tema 1: Introducción a la tecnología enzimática y de la fermentación Tema : Cinética enzimática homogénea DESCRIPCIÓN DE TAREAS DEL ESTUDIANTE Relacionar el carácter multidisciplinar de los bioprocesos Conocer los diferentes mecanismos mediante los cuales se producen las reacciones enzimáticas en sistemas homogéneos HORAS (previsión de actividades presenciales y trabajo autónomo)

5 5 Tema : Cinética de las reacciones con enzimas inmovilizadas Tema : Biorreactores enzimáticos Tema 5: Principios del cultivo de microorganismos Tema 6: Modelos para el crecimiento de microorganismos Tema 7: Cultivo de poblaciones aisladas Tema 8: Interacción entre poblaciones en cultivos mezclados Tema 9: Fermentación continua con recirculación de biomasa Tema 10: Transferencia de oxígeno en biorreactores Tema 11: Procesos de separación de los productos de fermentación Conocer los diferentes mecanismos mediante los cuales se producen las reacciones enzimáticas en sistemas con enzimas inmovilizadas Analizar los diferentes reactores donde se llevan a cabo las reacciones enzimáticas Caracterizar los rendimientos y requerimientos del crecimiento de microorganismos Conocer diversos modelos teóricos de crecimiento y fenómenos de inhibición Comparar la forma básica de funcionamiento de los fermentadores en discontinuo y continuo. Ventajas e inconvenientes. Describir y reconocer los diversos casos de interacción de microorganismos en un cultivo mezclado. Prever el estado estacionario a alcanzar Describir y conocer las ventajas e inconvenientes de los sistemas con recirculación de biomasa. Relacionar las características básicas de las fermentaciones aerobias y el diseño necesario de equipos Poner énfasis en la recuperación del producto final 7. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN DE LAS COMPETENCIAS 7.1. Criterios de evaluación Para realizar la evaluación se tendrán en cuenta las actividades realizadas por el alumno a lo largo del desarrollo de la asignatura. En este sentido se considerarán la asistencia a clases de teoría y la presentación de los ejercicios y cuestiones propuestos por el profesor durante las clases, la asistencia a clases de prácticas y la presentación del correspondiente informe de las actividades realizadas en el laboratorio, y las calificaciones obtenidas en los dos exámenes realizados (parcial y final). 7.. Instrumentos de evaluación

6 En la evaluación se consideran los siguientes aspectos: 1.- Asistencia a clases de teoría y prácticas.- Entrega de ejercicios propuestos durante el desarrollo de las clases.- Informe de prácticas.- Calificaciones obtenidas en los exámenes parcial y final El peso de cada instrumento en la calificación final es el que se detalla a continuación: 1.- Asistencia a clases de teoría y prácticas: 10%.- Entrega de ejercicios propuestos durante el desarrollo de las clases: hasta un 10%*.- Informe de prácticas: 15%.- Calificaciones obtenidas en los exámenes parcial y final: 65%-75%* * Puesto que el apartado no es obligatorio, para los alumnos que lo hagan se les contabiliza como un 10% de la calificación (por lo tanto el apartado tiene un peso del 65%. Los alumnos que no lo hagan suman ese 10% a la calificación del apartado (75%) 7.. Recomendaciones para la recuperación Proponer actividades de refuerzo de aquellos aspectos más importantes de la asignatura Proponer en particular para cada alumno, a partir de la revisión individualizada de las actividades y exámenes realizados po realización de ejercicios y actividades sobre aspectos de la asignatura en los que no ha superado los objetivos necesarios 7.. Mecanismos de seguimiento (se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento del/la estudiante. p. ej: asistencia a tutoría, etc.) Asistencia a clase Participación en clase Realización y supervisión de las actividades sugeridas para el trabajo autónomo Promover la participación y asistencia a tutorías, especialmente a los casos individuales en que se detecte su necesidad. 8. BIBLIOGRAFÍA DE LA ASIGNATURA 8.1. Bibliografía básica Bailey, J. E. y Ollis, D. F. (1986). Biochemical Engineering Fundamentals. McGraw-Hill. New York. Gòdia Casablancas, F y López Santín, J. (editores) (1998). Ingeniería Bioquímica. Síntesis. Madrid. Pirt, S. J. (1975). Principles of Microbe and Cell Cultivation. Blackwell Scientific Publications. Oxford. Aiba, S., Humphey, A. E. y Millis, N. F. (197). Biochemical Engineering. Academic Press. New York. Biotol Project (199). Bioreactor Design and Product Yield. Butterworth-Heinemann. Oxford. McDuffie, N. G. (1991). Bioreactor Design Fundamentals. Butterworth-Heinemann. Oxford. Quintero Ramírez, R. (1981). Ingeniería Bioquímica. Teoría y aplicaciones. Alhambra Mexicana. México D. F. Scragg, A. (1996). Biotecnología para Ingenieros. Sistemas Biológicos en Procesos Tecnológicos. Traducción de Leonor Huerta. Limusa. México D. F. 6

7 Wang, D., Cooney, C., Demain, A., Dunnill, P., Humphrey, A. y Lilly, M. (1979). Fermentation and Enzyme Technology. John Wiley & Sons. Nueva York. 8.. Direcciones Web/ Uso de plataforma virtual Uso de la Web CT 7