22BBI474 - Izdvajanje i prečišćavanje biotehnoloških proizvoda
| Specifikacija predmeta | ||||
|---|---|---|---|---|
| Naziv | Izdvajanje i prečišćavanje biotehnoloških proizvoda | |||
| Akronim | 22BBI474 | |||
| Studijski program | Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologija | |||
| Modul | ||||
| Nastavnik (predavač) | ||||
| Nastavnik/saradnik (vežbe) | ||||
| Nastavnik/saradnik (DON) | ||||
| Broj ESPB | 4.0 | Status predmeta | izborni predmet | |
| Uslovljnost drugim predmetom | Oblik uslovljenosti | |||
| Ciljevi izučavanja predmeta | Cilj predmeta je da se studenti upoznaju sa osobinama biološkog materijala od značaja za njihovu separaciju, kriterijumima izbora separacione metode, teorijskim osnovama ovih metoda, uređajima i primerima primene za konkretne proizvode. Predviđeno je da upoznavanje sa bioseparacionim tehnikama krene od onih sa niskom moći razdvajanja, a da se završi hromatografskim tehnikama visoke moći razdvajanja. | |||
| Ishodi učenja (stečena znanja) | Tokom ovog kursa studenti usvajaju znanje o osnovnim principima i tehnikama izdvajanja ćelija, proteina, biofarmaceutika i proizvoda fermentacionih tehnolgija. Ovim kursom studenti se osposobljavaju za izbor optimalne metode izolovanja biotehnoloških proizvoda nakon sticanja neophodnog znanja o specifičnim karakteristikama ovih proizvoda. Studenti će primenu tehnika i njihovu optimizaciju izučavati na konkretnim problemima izolovanja biološkog materijala koje će rešavati u okviru računskih vežbi i primenom programskog paketa SuperPro Designer. | |||
| Sadržaj predmeta | ||||
| Sadržaj teorijske nastave | Opšti i specifični zahtevi u bioseparacionom inženjerstvu. Klasifikacija i osobine biološkog materijala od značaja za separacije. Razaranje ćelija. Uređaji za razaranje ćelija i kriterijumi izbora. Kinetika oslobađanja intracelularnog sadržaja. Separacije čvrsto/tečno. Sedimentacija (koagulacija i flokulacija) i centrifugiranje (teorijski osnovi, uređaji, primeri primene, kriterijumi izbora centrifuge). Filtracija (proces pri konstantnom pritisku ili konstantnom protoku, uređaji, primena u bioseparacijama). Kristalizacija, precipitacija i adsorpcija (teorijski osnovi, primena). Ekstrakcija. Ekstrakcija čvrsto/tečno (teorijski osnovi, uređaji, primena). Ekstrakcija tečno/tečno (teorijski osnovi, uređaji, primena). Ekstrakcija superkritilnim fluidima (teorijski osnovi, primena). Ekstrakcija u vodenim dvofaznim sistemima (teorijski osnovi, primena). Membranske separacije. Mikrofiltracija, ultrafiltracija, nanofiltracija i reverzna osmoza. Elektrodijaliza. Karakteristike membrana, membranskih modula, tipa procesa (šaršni, kontinualni, dijafiltracija). Hromatografske separacije. Teorijski osnovi tečne hromatografije (operativni režimi, kolone, detektori, Van Demterova jednačina). Hromatografske tehnike u bioseparacijama (gel permeaciona hromatografija, hromatografija sa hidrofobnim interakcijama, hromatografija na obrnutim fazama, afinitetna hromatografija, hromatografija sa izmenom jona, hromatografija sa uklanjanjem jona). | |||
| Sadržaj praktične nastave | Vežbe. Proračun brzine oslobađanja intracelularnog sadržaja i kriterijumi izbora metode. Adsorpcija biološkog materijala i proračun krive proboja adsorpcione kolone. Proračun kapaciteta centrifugiranja. Proračun ekstrakcije tečno/tečno i ekstrakcije u vodenim dvofaznim sistemima. Proračun efikasnosti separacije bioloških supstanci membranskim saparacijama. Primeri primene hromatografskih metoda u izolovanju biološkog materijala, proračuni i uvećanje razmere procesa. DON. Integrisani procesi i simulacija procesa prečišćavanja primenom programskog paketa SuperPro Designer. Laboratorijska vežba iz membranskih separacija (dijafiltracija). | |||
| Literatura | ||||
| ||||
| Broj časova aktivne nastave nedeljno tokom semestra/trimestra/godine | ||||
| Predavanja | Vežbe | DON | Studijski i istraživački rad | Ostali časovi |
| 1 | 2 | 1 | ||
| Metode izvođenja nastave | Predavanje, računske vežbe. | |||
| Ocena znanja (maksimalni broj poena 100) | ||||
| Predispitne obaveze | Poena | Završni ispit | Poena | |
| Aktivnosti u toku predavanja | Pismeni ispit | 40 | ||
| Praktična nastava | 20 | Usmeni ispit | ||
| Projekti | ||||
| Kolokvijumi | 40 | |||
| Seminari | ||||