5 crédits
30.0 h + 22.5 h
Q2
Enseignants
Cybulska Iwona;
Langue
d'enseignement
d'enseignement
Anglais
Thèmes abordés
De la conception à la transposition à l'échelle pilote de processus microbiologiques et enzymatiques. Bases théoriques et méthodologiques de la cinétique chimique appliquée et de la conception des réacteurs chimiques avec les particularités (cinétiques et phénomènes de transport) des processus biochimiques et microbiologiques dans le but de systématiser les principes sous-jacentes à l'analyse et au dimensionnement des bioréacteurs.
Processus (micro)biologiques caractérisés cinétiquement et thermodynamiquement : Croissance cellulaire, sa mesure ou estimation, utilisation de(s) substrat(s), production de(s) produit(s). Rendements. Productivités. Modèles cinétiques. Estimation de paramètres.
Méthodologie des bilans de matière et d'énergie au service de l'analyse des systèmes biotechnologiques et de leurs performances.
Réacteurs discontinus, continus, semi-continus.
Phénomènes de transfert appliqués à l'analyse de l'aération, l'agitation, la rhéologie, la transposition d'échelle et la stérilisation des bioréacteurs.
Processus (micro)biologiques caractérisés cinétiquement et thermodynamiquement : Croissance cellulaire, sa mesure ou estimation, utilisation de(s) substrat(s), production de(s) produit(s). Rendements. Productivités. Modèles cinétiques. Estimation de paramètres.
Méthodologie des bilans de matière et d'énergie au service de l'analyse des systèmes biotechnologiques et de leurs performances.
Réacteurs discontinus, continus, semi-continus.
Phénomènes de transfert appliqués à l'analyse de l'aération, l'agitation, la rhéologie, la transposition d'échelle et la stérilisation des bioréacteurs.
Acquis
d'apprentissage
d'apprentissage
A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de : | |
| 1 | a. Contribution de l¿activité au référentiel AA (AA du programme) 1.2 2.1 ; 2.2 ; 2.4 4.1 ; 4.2 ; 4.5 8.5
b. Formulation spécifique pour cette activité des AA du programme
A la fin de cette activité, l¿étudiant est capable de :
|
La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».
Contenu
Définitions: définitions en génie biologique - grandeurs et réacteurs - processus microbiologiques -- rendements des processus biologiques en réacteur. Modèles cinétiques de la croissance microbienne. Modélisation du réacteur à milieu non-renouvelé - modélisation d'un système biologique continu, infiniment mélangé sans et avec recyclage - les systèmes continus infiniment mélangés à deux étapes. Processus en réacteurs enzymatiques - dimensionnement et performances. Stérilisation: processus et procédés. Transposition (scale-up) de l'échelle du laboratoire via l'échelle pilote à l'échelle industrielle. Génie des bioséparations. Procédé de récupération idéalisé: séparation primaire, isolement, purification, polissage. Dispositifs de séparation en culture cellulaire industrielle: le réacteur continu perfusé à rétention cellulaire. Avantages et limitations de chaque design dans un contexte industriel.
Méthodes d'enseignement
1. Exposés magistraux ; exposés magistraux avec questions guidées ; exposés incluant des exemples concrets tirés de l'industrie ; exposés avec analyse de cas par l'enseignant. [exposés oraux classiques, exposés interactifs à l'aide de matériel audiovisuel (projections vidéo, powerpoint)]
2. Séances d'exercices en équipes, dirigées.Ces exercices visent à familiariser l'étudiant avec la méthodologie de la résolution de problèmes quantitatifs en conception et analyse de bioprocédés : fait appel au calcul de dimensionnement ou de performance, à la construction de fluxogrammes combinant des opérations unitaires, à la recherche de valeurs réelles de constantes ou d'autres paramètres de corrélations utiles au dimensionnement ou à la modélisation/optimisation des bioprocédés.
L'activité se donne en présentiel exclusivement
2. Séances d'exercices en équipes, dirigées.Ces exercices visent à familiariser l'étudiant avec la méthodologie de la résolution de problèmes quantitatifs en conception et analyse de bioprocédés : fait appel au calcul de dimensionnement ou de performance, à la construction de fluxogrammes combinant des opérations unitaires, à la recherche de valeurs réelles de constantes ou d'autres paramètres de corrélations utiles au dimensionnement ou à la modélisation/optimisation des bioprocédés.
L'activité se donne en présentiel exclusivement
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
des acquis des étudiants
Examen écrit en 2 parties
1. Examen à réponses courtes mais axées sur un développement théorique
2. Examen axé sur la résolution de problèmes
1. Examen à réponses courtes mais axées sur un développement théorique
2. Examen axé sur la résolution de problèmes
Autres infos
Ce cours peut être donné en anglais.
Ressources
en ligne
en ligne
Moodle
Bibliographie
- Supports obligatoires (disponibles sur Moodle) : Notes de cours ; transparents de cours ; chapitres et sections précisés des ouvrages 'Bioprocess Engineering Principles' par Pauline M. Doran 2e édition (2013) et 'Bioprocess Engineering' par Michael L. Shuler & Fikret Kargi 2e édition (2002)
- Autres supports : projections vidéo ; lectures recommandées :chapitres et sections des ouvrages ci-dessus
- Autres supports : projections vidéo ; lectures recommandées :chapitres et sections des ouvrages ci-dessus
Faculté ou entité
en charge
en charge
AGRO
Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)
Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
d'apprentissage
Master [120] : bioingénieur en chimie et bioindustries
Master [120] : ingénieur civil en chimie et science des matériaux
Master [120] en biochimie et biologie moléculaire et cellulaire
Master [120] : ingénieur civil biomédical