22ББИ472 - Ензимско инжењерство
| Спецификација предмета | ||||
|---|---|---|---|---|
| Назив | Ензимско инжењерство | |||
| Акроним | 22ББИ472 | |||
| Студијски програм | Биохемијско инжењерство и биотехнологија | |||
| Модул | ||||
| Наставник (предавач) | ||||
| Наставник/сарадник (вежбе) | ||||
| Наставник/сарадник (ДОН) | ||||
| Број ЕСПБ | 6.0 | Статус предмета | обавезан предмет | |
| Условљност другим предметом | нема | Облик условљености | ||
| Циљеви изучавања предмета | Циљ курса је да студенти стекну теоријска знања и низ академских вештина из области ензимског инжењерства које се односе на производњу, пречишћавање, карактеризацију, имобилизацију и примену индустријских ензима. Поред тога, циљ је да студенти овладају принципима оптимизације, моделовања и дизајна биопроцеса који се заснивају на примени слободних и имобилисаних ензима као катализатора. | |||
| Исходи учења (стечена знања) | После успешног савладавања курса студенти су способни да самостално обрађују кинетичке податке и усвајају основне кинетичке моделе који описују ензимске реакције у хомогеним и хетерогеним системима. Поред тога, они су способни да користе савремене технике изоловања, пречишћавања и имобилизације ензима и да користе стручна знања за критичку анализу и вредновање ефикасности ензимских процеса. | |||
| Садржај предмета | ||||
| Садржај теоријске наставе | • Увод у Ензимско инжењерство и основни принципи биокатализе; • Производња ензима (начини добијања;индустријска производња микробних ензима;специфичности производње ензима и регулаторни механизми; оптимизација и технолошки поступци производње индустријских ензима; примена генетичког инжeњерства); • Изоловање, пречишћавање и карактеризација ензима (основни принципи; методе дезинтеграције ћелија; технике концентровања и основног пречишћавања; издвајање ензима везаних за мембране; примена хроматографских метода; технолошке шеме и примери производње индустријских ензима, провера чистоће и стандарди квалитета; рачунски примери); • Оптимизација својстава индустријских ензима методама молекуларног инжењерства; • Имобилисани ензими (технике имобилизације ензима и својства имобилисаних ензима са рачунским примерима); • Оптимизација ензимских процеса (утицај процесних параметара на брзину ензимских реакција, хемијска контрола ензимских реакција); • Математичко описивање ензимских реакција (ензимски реактори,кинетика ензимских реакција у хомогеним и хетерогеним системима-са рачунским примерима; • Индустријски ензими: својства и примена: 1. Оксидоредуктазе и њихова примена;2. Амилазе и примена у индустрији скроба;3. Пектиназе и њихова примена;4. Целулазе и хемицелулазе и њихова примена;5. Протеолитички ензими и примена у индустрији детергената, прехрамбеној,хемијској и текстилној индустрији;6. Остали ензими: липазе;аминоацилазе; пеницилин-ацилазе),... | |||
| Садржај практичне наставе | Рачунске вежбе из пречишћавања ензима, оптимизације ензимских процеса и имобилизације ензима. ДОН обухвата серију лабораторијских вежби: 1) изоловање инвертазе из квасца и њено делимично пречишћавање (исољавање, таложење органским растварачима, таложење на pI); 2) изоловање пероксидазе из рена (екстракција, исољавње, ултрафилтрација, дијализа, хроматографске методе); 3) Одређивање молекулске масе изоловане и пречишћене пероксидазе применом пермеабилне хроматографије; 4) Одређивање степена чистоће и молекулске масе изоловане пероксидазе применом SDS-PAGE електрофорезе; 5) Микробиолошка производња a-амилазе, протеазе, пектиназе и целулазе ферментацијом на чврстој подлози; 6) Хидролиза сојиних протеина протеолитичким ензимима (одређивање степена хидролизе помоћу више метода); 7) Раздвајање сојиних протеинских хидролизата на фракције применом мембранских техника и одређивање антиоксидативне активности хидролизата; 8) Имобилизација пероксидазе из рена адсорпцијом и одређивање специфичне активности биокатализатора; 9) Имобилизација липазе ковалентном методом и одређивање специфичне активности; 10) Ензимска хидролиза скроба и одређивање декстрозног еквивалента. Овим би студенти овладали техникама дезинтеграције ћелија, изоловања, пречишћавања и карактерисања ензима, као и техникама имобилизације ензима. Исто тако, на одабраним практичним примерима, студенти се упознају са значајем и применом индустријских ензима. | |||
| Литература | ||||
| ||||
| Број часова активне наставе недељно током семестра/триместра/године | ||||
| Предавања | Вежбе | ДОН | Студијски и истраживачки рад | Остали часови |
| 2 | 1 | 2 | ||
| Методе извођења наставе | Предавања (припремљене презентације у PowerPoint-у) са интерактивним карактером и демонстрацијом решавања проблема, рачунске и лаб. вежбе. Курс је праћен координираним лабораторијским вјежбама, укључујући мјерење, прикупљање података, анализу, интерпретацију и презентацију података. | |||
| Оцена знања (максимални број поена 100) | ||||
| Предиспитне обавезе | Поена | Завршни испит | Поена | |
| Активности у току предавања | Писмени испит | 40 | ||
| Практична настава | 20 | Усмени испит | ||
| Пројекти | ||||
| Колоквијуми | 40 | |||
| Семинари | ||||