Obliczenia w inżynierii bioreaktorów
Jerzy Bałdyga, Marek Henczka, Wioletta Podgórska
rok wydania: 2012 (wyd.2, zmienione)
liczba stron: 252
oprawa: miękka
format: B5
wydawnictwo: Politechnika Śląska
W skrypcie zaprezentowano metody obliczania bioreaktorów. Przyjęty sposób opisu wykorzystuje metody inżynierii chemicznej do opisu procesów biologicznych. Materiał zawarty w skrypcie obejmuje: bilanse masowe i energetyczne bioreaktorów, obliczanie bioreaktorów idealnych i nieidealnych, wymianę masy i mieszanie w bioreaktorach, powiększanie skali bioreaktorów, dynamikę bioreaktorów i opis kultur mieszanych, zastosowanie komórek i enzymów unieruchomionych, problemy komórek roślinnych i zwierzęcych w bioreaktorach, problem naprężeń ścinających itp.
Skrypt przeznaczony jest dla studentów kierunków biotechnologii i inżynierii chemicznej i procesowej specjalizujących się w inżynierii bioprocesowej oraz dla studentów kierunków pokrewnych, takich jak ochrona środowiska czy chemia spożywcza. Mogą z niego korzystać pracownicy naukowo-badawczy instytutów przemysłowych, a także projektanci i konstruktorzy aparatury oraz słuchacze studiów podyplomowych.
SPIS TREŚCI:
Przedmowa 7
1. Stechiometria wzrostu biomasy i formowania produktu. Bilanse masowe i energetyczne 9
2. Kinetyka wzrostu biomasy i formowania produktu. Problemy modeli strukturalnych i segregowanych 17
2.1. Wprowadzenie 17
2.2. Modele niestrukturalne, niesegregowane 18
2.2.1. Kinetyka wzrostu biomasy dla przypadku gdy szybkość wzrostu nie zależy od stężenia substratów 18
2.2.2. Kinetyka wzrostu biomasy i szybkości zużywania substratu; pojedynczy substrat ograniczający wzrost 21
2.2.3. Inhibicja substratem i produktem 29
2.2.4. Substraty zasadnicze i alternatywne oraz ich wpływ na wzrost biomasy 31
2.3. Modele strukturalne 34
2.4. Modele segregowane 45
3. Bilans populacji i jego wykorzystanie do interpretacji procesów przebiegających w bioreaktorach 51
3.1. Bilans populacji 51
3.2. Modele strukturalne – segregowane 67
4. Obliczanie bioreaktorów idealnych – bioreaktory pojedyncze i układy bioreaktorów 78
4.1. Bioreaktor przepływowy z idealnym mieszaniem – chemostat 78
4.2. Bioreaktor o działaniu półokresowym 88
4.3. Bioreaktor z idealnym przepływem tłokowym 94
4.4. Bioreaktory z recyrkulacją biomasy 97
4.5. Układy bioreaktorów 104
5. Obliczenia reaktorów nieidealnych. Problemy mieszania w bioreaktorach 109
5.1. Wprowadzenie 109
5.2. Przejawy wymieszania nieidealnego 109
5.2.1. Problemy makromieszania 109
5.2.2. Problemy mikromieszania 125
6. Obliczenia wymiany masy w bioreaktorach i powiększanie skali bioreaktorów 137
7. Reaktory z unieruchomionymi komórkami 157
8. Dynamika bioreaktora przepływowego 162
9. Kultury mieszane 172
10. Wykorzystanie enzymów w biotechnologii − enzymy unieruchomione 186
10.1. Kataliza enzymatyczna reakcji prostych 186
10.2. Kataliza enzymatyczna reakcji złożonych 193
10.3. Enzymy unieruchomione 198
11. Komórki roślinne i zwierzęce w bioreaktorach 212
12. Procesy i problemy komórkowe na poziomie genetycznym 222
12.1. Wprowadzenie 222
12.2. Regulacje metaboliczne 228
12.3. Niestabilności genetyczne organizmów modyfikowanych genetycznie 235
Zalecana literatura 252
