Навигација

22ББИ474 - Издвајање и пречишћавање биотехнолошких производа

Спецификација предмета
НазивИздвајање и пречишћавање биотехнолошких производа
Акроним22ББИ474
Студијски програмБиохемијско инжењерство и биотехнологија
Модул
Наставник (предавач)
Наставник/сарадник (вежбе)
Наставник/сарадник (ДОН)
    Број ЕСПБ4.0Статус предметаизборни предмет
    Условљност другим предметомОблик условљености
    Циљеви изучавања предметаЦиљ предмета је да се студенти упознају са особинама биолошког материјала од значаја за њихову сепарацију, критеријумима избора сепарационе методе, теоријским основама ових метода, уређајима и примерима примене за конкретне производе. Предвиђено је да упознавање са биосепарационим техникама крене од оних са ниском моћи раздвајања, а да се заврши хроматографским техникама високе моћи раздвајања.
    Исходи учења (стечена знања)Током овог курса студенти усвајају знање о основним принципима и техникама издвајања ћелија, протеина, биофармацеутика и производа ферментационих технолгија. Овим курсом студенти се оспособљавају за избор оптималне методе изоловања биотехнолошких производа након стицања неопходног знања о специфичним карактеристикама ових производа. Студенти ће примену техника и њихову оптимизацију изучавати на конкретним проблемима изоловања биолошког материјала које ће решавати у оквиру рачунских вежби и применом програмског пакета SuperPro Designer.
    Садржај предмета
    Садржај теоријске наставеОпшти и специфични захтеви у биосепарационом инжењерству. Класификација и особине биолошког материјала од значаја за сепарације. Разарање ћелија. Уређаји за разарање ћелија и критеријуми избора. Кинетика ослобађања интрацелуларног садржаја. Сепарације чврсто/течно. Седиментација (коагулација и флокулација) и центрифугирање (теоријски основи, уређаји, примери примене, критеријуми избора центрифуге). Филтрација (процес при константном притиску или константном протоку, уређаји, примена у биосепарацијама). Кристализација, преципитација и адсорпција (теоријски основи, примена). Екстракција. Екстракција чврсто/течно (теоријски основи, уређаји, примена). Екстракција течно/течно (теоријски основи, уређаји, примена). Екстракција суперкритилним флуидима (теоријски основи, примена). Екстракција у воденим двофазним системима (теоријски основи, примена). Мембранске сепарације. Микрофилтрација, ултрафилтрација, нанофилтрација и реверзна осмоза. Електродијализа. Карактеристике мембрана, мембранских модула, типа процеса (шаршни, континуални, дијафилтрација). Хроматографске сепарације. Теоријски основи течне хроматографије (оперативни режими, колоне, детектори, Ван Демтерова једначина). Хроматографске технике у биосепарацијама (гел пермеациона хроматографија, хроматографија са хидрофобним интеракцијама, хроматографија на обрнутим фазама, афинитетна хроматографија, хроматографија са изменом јона, хроматографија са уклањањем јона).
    Садржај практичне наставеВежбе. Прорачун брзине ослобађања интрацелуларног садржаја и критеријуми избора методе. Адсорпција биолошког материјала и прорачун криве пробоја адсорпционе колоне. Прорачун капацитета центрифугирања. Прорачун екстракције течно/течно и екстракције у воденим двофазним системима. Прорачун ефикасности сепарације биолошких супстанци мембранским сапарацијама. Примери примене хроматографских метода у изоловању биолошког материјала, прорачуни и увећање размере процеса. ДОН. Интегрисани процеси и симулација процеса пречишћавања применом програмског пакета SuperPro Designer. Лабораторијска вежба из мембранских сепарација (дијафилтрација).
    Литература
    1. M. Antov, Bioseparaciono inženjerstvo, Tehnološki fakultet, Novi Sad, 2010.
    2. L. Svarovsky, Solid-Liquid Separation, 4th Edition, Butterworth-Heinemann, 2000.
    3. H.C.Vogel, C.L. Todaro, Fermentation and Biochemical Engineering Handbook: Principles, Process Design and Equipment, Noyes Publications, 1997.
    4. A.S. Grandison, M.J. Lewis, Separation Processes in Food and Biotechnology Industries - Principles and Applications, Woodhead Publishing Ltd., 1996.
    5. Презентације доступне студентима ТМФ-а на платформи Google classroom
    Број часова активне наставе недељно током семестра/триместра/године
    ПредавањаВежбеДОНСтудијски и истраживачки радОстали часови
    121
    Методе извођења наставеПредавање, рачунске вежбе.
    Оцена знања (максимални број поена 100)
    Предиспитне обавезеПоенаЗавршни испитПоена
    Активности у току предавањаПисмени испит40
    Практична настава20Усмени испит
    Пројекти
    Колоквијуми40
    Семинари