Проєктування та устаткування біотехнологічних виробництв
Спеціальність: Біотехнології та біоінженерія
Код дисципліни: 6.162.00.O.041
Кількість кредитів: 4.50
Кафедра: Технологія біологічно-активних сполук, фармації та біотехнологія
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Проєктування та устаткування біотехнологічних виробництв (курсовий проєкт)
Спеціальність: Біотехнології та біоінженерія
Код дисципліни: 6.162.00.O.042
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Технологія біологічно-активних сполук, фармації та біотехнологія
Лектор: доц. Кархут Андрій Ігорович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Інтегральна компетентність:
- Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов у біотехнології та біоінженерії, або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів біотехнології та біоінженерії.
Загальні компетентності:
- Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
- Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій.
Фахові компетентності:
- Здатність використовувати методології проектування виробництв біотехнологічних продуктів різного призначення, проводити техніко-економічну оцінку виробництва, науково-технічних розробок.
- Здатність обирати і використовувати відповідне обладнання, інструменти та методи для реалізації та контролю процесів та виробництв біотехнологічних продуктів різного призначення.
- Здатність складати технологічні схеми виробництв виробництв біотехнологічних продуктів різного призначення.
- Здатність складати апаратурні схеми виробництв біотехнологічних продуктів різного призначення.
Результати навчання: • знати методи розрахунків матеріальних та теплових балансів ферментації, визначення необхідних характеристик основного та допоміжного обладнання ферментації, обладнання для підготовки та стерилізації живильного середовища та аераційного повітря.
• знати принципи вибору обладнання для післяферментаційної обробки культуральних рідин та виділення цільових продуктів з біомасс та нативних розчинів, а саме фільтрувальної апаратури, обладнання для концентрування нативних розчинів, устаткування для рідинної та твердофазної екстракції, сушіння, кондиціонування та фасування продуктів біосинтезу.
• вміти проводити технологічні та теплові розрахунки основного та допоміжного обладнання ферментації та постферментаційних процесів.
• вміти розробляти апаратурно-технологічні схеми біотехнологічних виробництв.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: загальна біотехнологія (ч. 1 та 2), процеси та апарати біохімічної інженерії, процеси та апарати біотехнологічних виробництв, математичне моделювання мікробіологічних процесів.
Кореквізити: автоматизація та управління біотехнологічним виробництвом.
Короткий зміст навчальної програми: Виконання курсового проекту, оформлення пояснювальної записки та графічної частини. Підготовка до презентації та захисту курсового проекту. Курсовий проект має бути виконаний і оформлений як проектна розробка створена на основі лабораторної методики, що передбачає розробку чи моделювання нової технології та відповідного виробництва на її основі або експериментально-розрахункова наукова робота на основі експериментально дослідницької роботи в науковій групі, що включає огляд літературних даних, обробку експериментальних даних, виконані методики експериментів чи результати математичних розрахунків з використанням комп’ютерних програм, запропоноване технологічне вирішення роботи.
Опис: Курсова робота складається з розрахункової та графічної частини. Під час виконання розрахункової частини необхідно розв'язати наступні завдання:
- Скласти інтегральне стехіометричне рівняння та узгоджений з заданою потужністю матеріальний баланс ферментації та знайти об’єм та необхідну кількість ферментерів.
- Виконати тепловий розрахунок ферментера на придатність до використання у даному процесі.
- Визначити тип апаратури, марку та кількість для проведення відділення біомаси від нативного розчину.
- Визначити тип апаратури, марку та кількість для концентрування нативних розчинів, що містять цільові продукти.
- Визначити марку та кількість апаратів для сушіння.
Графічна частина складається з креслення основного апарату (ферментеру) та креслення принципової апаратурно-технологічної схеми процесу.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль за виконанням студентом кожного етапу курсової роботи здійснюється викладачем під час консультацій. Семестровий контроль під час виконання курсової роботи здійснюється у формі диференційованого заліку під час презентації та захисту курсової роботи.
Критерії оцінювання результатів навчання: • дотримання змісту та правильність виконання розрахунків та креслень -50 балів, використання сучасних літературних джерел – 5 балів, акуратність оформлення 5 балів.
• підсумковий контроль (40 балів, захист КП, залік): усна форма (40 балів).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
87–80 балів – («дуже добре») виставляється за знання навчального матеріалу компонента вище від середнього рівня, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання (можлива невелика кількість неточностей), вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
79–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
70 –61 бал – («посередньо») виставляється за посередні знання навчального матеріалу компонента, мало аргументовані відповіді, слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач;
60–50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач;
49–26 балів – («незадовільно» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання.
Рекомендована література: 1. Процеси і апарати мікробіологічної та фармацевтичної промисловості / Ю.І. Сидоров, Р.Й. Влязло, В.П. Новіков, Львів: Інтелект-Захід, 2008. – 736 с.
2. Процеси і апарати хіміко-фармацевтичної промисловості / Ю.І. Сидоров, В.І. Чуєшов, В.П. Новіков, Вінниця: Нова книга, 2009. – 816 с.
3. Яворська Г. В., Ґудзь С. П., Гнатуш С. О. Промислова мікробіологія. Львів, вид. центр Львів. нац. ун-ту ім. І Франка, 2008. 256 с.
4. Engineering and Manufacturing for Biotechnology Series: Focus on Biotechnology / Hofman, M., Thonart, P. (Eds.) – Springer, 2001. – Vol. – 4496 p.
5. Стасевич М.В., Милянич А.О., Стрельников Л.С., Крутських Т.В., Бучкевич І.Р., Зайцев О.І., Гузьова І.О., Стрілець О.П., Гладух Є.В., Новіков В.П. – Львів: «Новий Світ – 2000», 2018. – 410 с.
6. Загальна (промислова) біотехнологія: навчальний посібник / М.Д. Мельничук, О.Л.Кляченко, В.В.Бородай, Ю.В.Коломієць. – Київ: ФОП Корзун Д.Ю., 2014. - 252 с.
7. Промышленная микробиология / под редакцией проф. Н.С. Егорова, М.: Высшая школа, 1989. – 688 с.
8. Чуешов В.И., Сичкарь А.А., Гладух Е.В., Костюк Г.В. та ін. – Винница: Нова книга, 2010. – 272 с.
9. Лещинская И. Б. Современная промышленная микробиология / Соросовский образовательный журнал. – 2000. – Т. 6, № 4. – С. 14.
10. Чуешов В.И., Мандрыка Л.А., Сичкарь А.А. и др. Основы проектирования производств в химико-фармацевтической и биотехнологической промышленности: Учеб. для студентов вузов. – Харьков, 2004.
11. Биотехнология (в восьми томах) / под редакцией Н.С. Егорова и В.Д Самуилова, М.: Высшая школа, 1987.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits
https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).