Syllabus

BQF-1012 INGENIERIA DE BIOREACTORES

MCIB. JOSÉ DOLORES LIRA MAAS

jdlira@itescam.edu.mx

Semestre Horas Teoría Horas Práctica Créditos Clasificación
8 3 2 5 Ingeniería Aplicada

Prerrequisitos
Cinética Química y Biológica.- Conceptos y fundamentos de cinetica enziamtica y cinetica microbiana. *Fenomenos de Transporte.- Tener concepto de fluidos, tipos de fluidos e intercambio de calor.*Balance de Materia y Energia.- Balance de la materia: procesos, Balamce de energia: Concentraciones de calor, concentracion, volumen y presion.*Operaciones Unitarias I.-Flujo de Fluidos Agitación y Mezclado; * Microbiología: Reconoce las caracteristicas celulares y microbianas.

Competencias Atributos de Ingeniería
Visualizar las perspectivas del campo en el futuro inmediato y a largo plazo.   Comunicarse efectivamente con diferentes audiencias
Identificar áreas de oportunidad constituidas por demandas de la sociedad que pudieran ser abordadas y resueltas mediante la aplicación de proceso con base biotecnológica.   Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Reconocer las etapas históricas que han definido el desarrollo de la Biotecnología en México y el mundo.   Comunicarse efectivamente con diferentes audiencias
Realiza los balances de materia y energía en el biorreactor planteando y resolviendo las ecuaciones resultantes e identificando en ellas su aplicación potencial para el diseño, control y simulación del biorreactor y su operación.   Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Determina el volumen de operación requerido en un biorreactor, adecuando el procedimiento a la información disponible.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Reconoce e identifica las diferentes configuraciones de biorreactor que se pueden lograr al combinar los diferentes criterios de selección o diseño de que se dispone.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Reconoce las variables de operación implicadas en el correcto desempeño de estos equipos, en sus diversas variantes.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Determina la velocidad de agitación y el régimen de aeración requeridos para lograr una determinada intensidad de agitación o un coeficiente de transferencia de oxígeno, según requerimientos del proceso y Calcula los requerimientos de potencia de un   Desarrollar y conducir una experimentación adecuada; analizar e interpretar datos y utilizar el juicio ingenieril para establecer conclusiones
Identifica y caracteriza los procedimientos, equipos y accesorios que son indispensables para el funcionamiento del biorreactor. (mezcladores, agitadores, esterilizadores)   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Calcula ciclos de esterilización por lote y continuos.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Conoce la naturaleza, el principio de funcionamiento y la aplicación específica de los accesorios e instrumentos más comunes utilizados como soporte de la operación y control de los biorreactores   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Escala procesos biotecnológicos a partir de la definición de los niveles de las constantes de escalamiento, resultantes del tratamiento de los datos del laboratorio   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería

Normatividad
Para este ciclo escolar 20212022P las clases se realizaran de manera escalonada, hasta tener el 100 % presencial. LAS CLASES se realizaran de manera presencial y virtual. La normatividad para las clases es: 1.- EL pase de lista se realizara diez minutos haber iniciado la cesión según el horario de la asignatura (en dando caso que el alumno no pueda entrar a clases presenciales o virtuales tendrá que justificar su falta como la marca el modelo ITESCAM) ; 2.- Los trabajos y reportes de prácticas, se entregan en tiempo y forma (las actividades se marcaran de manera anticipada después de casa clase); 3.- Se utilizara la plataforma moodle para la entrega de trabajos, por lo que se respetara los tiempos, de entrega, si el alumno tiene problemas en subir sus actividades, por fallas de la plataforma o algún incidente, deberán evidenciar, para poder de nuevo activar las fechas de entrega (que se realizara al final de cada parcial); 4.- El alumno o alumna tendrá derecho a evaluación cognitiva (examen) si cumple con el 80 % de las asistencias en clases, como marca la lista en la plataforma de asistencias; 5.- Para tener derecho a primera revaluación el alumno deberá haber tenido el 80 % de asistencia y haber entregado el 75 % de las actividades programadas, en dado caso que no cubra estos puntos se enviara directamente a segunda revaluación. 6.- Tanto en primera como segunda revaluación las actividades que deba el alumno que se marcaron durante el parcial deberán entregarlas para tener derecho a entregar la actividad que corresponde a la evaluación; 7.-El alumno o alumna deberá notificar al profesor sobre su reprobación para calendarizar las actividades y entrega de trabajos en tiempo y forma. CLASES EN LINEA: 1.- Durante la clase el alumno activara su cámara al inicio de la sesión y el maestro indicara el momento de desactivarla para el pase de lista o participación en clases; PRACTICAS DE LABORATORIO: 1.- El alumno deberá cumplir con el reglamento de laboratorios para su vestimenta para su ingreso al taller o laboratorio; 2.- El tiempo de tolerancia para entrar a la práctica es de cinco minutos; 3.- Deberá tener a la mano el formato de la practica a realizar. GENERAL: 1.- El alumno o alumna podrá comunicarse con el profesor si tiene alguna duda, después de clases o en su caso por el correo institucional jdlira@itescam.edu.mx.

Materiales
1.- Libreta de apuntes y bitácora de laboratorio. 2.- Bolígrafos azul y negro 3.- Carpeta de trabajo 4.- CD 5.- Bata de laboratorio. 6.- Calculadora. 7.- Tabla periódica.

Bibliografía disponible en el Itescam
Título
Autor
Editorial
Edición/Año
Ejemplares
Biotecnología alimentaria /
García Garibay, Mariano
Limusa,
2000.
1
-
Ingeniería química : operaciones básicas /
Coulson, J.M.
Reverté,
3a. / 2003.
2
-

Parámetros de Examen
PARCIAL 1 De la actividad 1.1.1 a la actividad 2.3.2
PARCIAL 2 De la actividad 3.1.1 a la actividad 5.3.1

Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje)
1. Introducción.
          1.1. Reconocer las etapas históricas que han definido el desarrollo de la Biotecnología en México y el mundo.
                   1.1.1. El alumno o alumna instrumenta y realiza un panel de discusión que permita al grupo diseñar una definición o concepto de trabajo de Ingeniería Bioquímica y Biotecnología, destacando las semejanzas entre estos conceptos y las diferencias, si las h
                           1.1.1 Introducción. ( bytes)
                          
          1.2. Identificar áreas de oportunidad constituidas por demandas de la sociedad que pudieran ser abordadas y resueltas mediante la aplicación de proceso con base biotecnológica.
                   1.2.1. El alumno o alumna elabora y discute en el grupo un esquema histórico del esarrollo de la Ingeniería Bioquímica o Biotecnología, destacando fechas, personajes y hechos distintivos de cada época o etapa de este proceso.
                           1.2 Situacion de la Bioingenieria ( bytes)
                          
                   1.2.2. El alumno o alumna elabora una tabla sobre las industrias biotecnológicas tanto a nivel global como en México, señalando sus principales productos y su contribución a la economía mundial o nacional y investiga en fuentes de información adecuadas
                          
          1.3. Visualizar las perspectivas del campo en el futuro inmediato y a largo plazo.
                   1.3.1. Identificar, utilizando todos los medios necesarios, procesos o productos biotecnológicos que a nivel local, nacional o regional signifiquen demandas o mercados insatisfechos, mercados potenciales, sustitución de importaciones, posibilidades de
                           1.3 Estequiometria ( bytes)
                          
2. Biorreactores
          2.1. Reconoce e identifica las diferentes configuraciones de biorreactor que se pueden lograr al combinar los diferentes criterios de selección o diseño de que se dispone.
                   2.1.1. El alumno o alumna elabora un trabajando en equipos sobre la monografías relativas a las características generales de los diferentes tipos de biorreactores existentes, sus ventajas y desventajas, sus principales aplicaciones, las variables críti
                           2.1 Biorreactores ( bytes)
                          
          2.2. Realiza los balances de materia y energía en el biorreactor planteando y resolviendo las ecuaciones resultantes e identificando en ellas su aplicación potencial para el diseño, control y simulación del biorreactor y su operación.
                   2.2.1. El alumo o alumna realiza ejercicios de cálculo de los diversos procedimientos de diseño de reactores disponibles y balances de materia y energía más importantes, para diversas configuraciones de Biorreactores, como un medio de deducción de ecuac
                           2.- Modos de operacion de Biorreactores ( bytes)
                          
                   2.2.2. El laumno o alumna lee, resume y discute mediante el trabajo en equipos, artículos técnicocientíficos donde se presenten ejemplos reales de la aplicación práctica de los diferentes tipos de biorreactores; y las tendencias actuales en el desarrollo d
                          
          2.3. Determina el volumen de operación requerido en un biorreactor, adecuando el procedimiento a la información disponible.
                   2.3.1. Según el equipo disponible, realizar prácticas que permitan caracterice un biorreactores en aspectos tales como su configuración geométrica, su desempeño hidrodinámico, su capacidad de transferencia de oxígeno y su aplicación a diferentes tipos d
                           2.4 Diseño de biorreactores ( bytes)
                          
                   2.3.2. El alumno o alumna revisa , resume y discute artículos donde se ejemplifiquen procesos de diseño de Biorreactores y su aplicación en procesos en desarrollo o en la industria
                          
3. Procesos de Transferencia
          3.1. Reconoce las variables de operación implicadas en el correcto desempeño de estos equipos, en sus diversas variantes.
                   3.1.1. El alumno o alumna discute amplia y profundamente las diferentes tendencias en el diseño de Biorreactores; así como las variantes que se han ensayado y los nuevos desarrollos en este campo, tendientes a mejorar su desempeño en la transferencia d
                           3.1 Agitación. Velocidad y potencia de agitación. ( bytes)
                          
          3.2. Determina la velocidad de agitación y el régimen de aeración requeridos para lograr una determinada intensidad de agitación o un coeficiente de transferencia de oxígeno, según requerimientos del proceso y Calcula los requerimientos de potencia de un
                   3.2.1. Realizar ejercicios de cálculo de sistemas de agitación y aeración y de control de temperatura para diferentes tipos de Biorreactores.
                           Actividad 4.-Practica de Mezclado ( bytes)
                           3.2 Transferencia de Masa ( bytes)
                          
4. Escalamiento.
          4.1. Escala procesos biotecnológicos a partir de la definición de los niveles de las constantes de escalamiento, resultantes del tratamiento de los datos del laboratorio
                   4.1.1. El alumno o alumna revisa, critica y analiza ejemplos clásicos de escalamiento, identificando los criterios utilizados; las variables críticas del proceso; los elementos conceptuales y las herramientas matemáticas utilizadas así como los result
                           4.- Escalamiento ( bytes)
                          
                   4.1.2. El alumno o alumna ealiza una revisión de diversas fuentes que permita identificar y analizar las tendencias actuales en este proceso y verificar la vigencia de los conceptos e ideas clásicas del escalamiento y los nuevos elementos que se integr
                           4.1 Escalamiento ( bytes)
                           Articulo 1 Escalamiento ( bytes)
                           Articulo 2 Escalamiento ( bytes)
                           Articulo 3 Escalamiento ( bytes)
                          
5. Procedimientos y Equipos auxiliares en la operación de bioreactores.
          5.1. Identifica y caracteriza los procedimientos, equipos y accesorios que son indispensables para el funcionamiento del biorreactor. (mezcladores, agitadores, esterilizadores)
                   5.1.1. El alumno o alumna realiza un esquema de las características y clasificación de mezcladores y agitadores utilizados para líquidos, pastas y sólidos.
                           5.- Limpieza y desinfección ( bytes)
                          
          5.2. Calcula ciclos de esterilización por lote y continuos.
                   5.2.1. El alumno o alumna investiga procesos biotecnológicos donde se incluyan separaciones de prensado.
                           5.- Esterilización. ( bytes)
                          
                   5.2.2. Resolver problemas para determinar procesos de esterilización
                          
          5.3. Conoce la naturaleza, el principio de funcionamiento y la aplicación específica de los accesorios e instrumentos más comunes utilizados como soporte de la operación y control de los biorreactores
                   5.3.1. El alumno o alumna resuelve al menos un caso de estudio planteado por el profesor para aplicar los conocimientos y procedimientos relacionados con el tema.
                           5.- Instrumentación y control del biorreactor. ( bytes)
                          

Prácticas de Laboratorio (20222023P)
Fecha
Hora
Grupo
Aula
Práctica
Descripción

Cronogramas (20222023P)
Grupo Actividad Fecha Carrera

Temas para Segunda Reevaluación