Laboratorio de biotecnología industrial

El objetivo de la materia “Laboratorio de Biotecnología Industrial” es llevar a la práctica los conocimientos adquiridos en otras materias de la titulación como Transporte de fluidos y transmisión de calor, Transferencia de materia, Biorreactores, Fundamentos de ingeniería de bioprocesos y Biotecnología ambiental. La finalidad que se persigue es triple, por una parte reforzar y fijar los conocimientos adquiridos en las materias teóricas, tomar contacto y estudiar la operación de diversos equipos que el alumno podrá encontrarse en su futura actividad profesional en industrias biotecnológicas y hacer hincapié en aspectos relacionados con la seguridad y la sostenibilidad. Entre los objetivos específicos destacan:
-Operar equipos para la impulsión de fluidos y la transmisión de calor.
-Resolver problemas de transferencia de materia relacionados con la operación in-situ de equipos a nivel de planta piloto.
-Manejo y operación de instalaciones relacionadas con el tratamiento y gestión de aguas residuales urbanas e industriales.
-Distinguir los procesos básicos microbianos relacionados con la eliminación de contaminantes orgánicos en aguas residuales.
-Identificar los principales riesgos de seguridad relacionados con el manejo de equipos industriales.

Los contenidos de esta materia, de acuerdo con la memoria del título de Grado en Biotecnología, son los siguientes:
1. Experimentación en operaciones de separación: evaporador de doble efecto, torre de absorción, operaciones con membranas, cristalización.
2. Experimentación en operaciones con biorreactores: sistemas biológicos ambientales, fermentadores, sistemas enzimáticos
Las prácticas se clasifican en tres grupos y se realizará al menos una práctica de cada grupo:

GRUPO PRÁCTICAS DE OPERACIONES DE SEPARACIÓN (13.5 horas de docencia interactiva de laboratorio)
Evaporador de película ascendente
Evaporador de doble efecto
Torre de absorción
Ósmosis inversa y ultrafiltración
Cristalización

GRUPO PRÁCTICAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS (13.5 horas de docencia interactiva de laboratorio)
Operación en biorreactores de lodos activos
Operación en biorreactores SBR
Operación en biorreactores UASB

GRUPO PRÁCTICAS DE BIOPROCESOS (9,5 horas de docencia interactiva de laboratorio)
Hidrólisis enzimática de un biopolímero
Operación en fermentadores

La sesión de tutoría (1 h) se centrará en la presentación de una de las prácticas realizadas por el grupo de alumnos.

Bibliografía básica:
•Bergman, Lavine, Incropera and DeWitt. Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 8th Edition, Ed. Wiley. Edición Kindle. ISBN-13: 978-1118989173.
• Seader, J.D., Henley, E.J., Roper, D.K., "Separation Process Priciples", 3ª ed., Wiley, New York (2011).

Bibliografía complementaria:
• Eckenfelder, W. Wesley. Industrial Water Pollution Control 3ª ed. Boston: Mc-Graw Hill Book Company, 1999. ISBN: 0-07-116275-5 (A213 39)
• Díaz, M. Ingeniería de bioprocesos. Ed. Gredos S.A. 2012. ISBN 10: 8428381232 ⁄ISBN 13: 9788428381239. SIGNATURAS: A BT 76; 160 24
• Perry, R.H., Green, D.W., Maloney, J.O., “Manual del Ingeniero Químico”, 7ª ed., McGraw Hill, Madrid (2001).
• Fogler, H.S., "Elements of Chemical Reaction Engineering", 4ª ed., Prentice Hall, New Jersey (2006).
• Wankat, P.C., Ingeniería de procesos de separación, 2ª Edición, Pearson, 2008
• Metcalf & Eddy Inc. Wastewater Engineering. Treatment and resource recovery. Volume 2. Nueva York: McGraw-Hill Education, 2014. ISBN: 978-1-259-01079-8
• Gódia, F. y Santín, J.L. Ingeniería bioquímica. Ed. Síntesis, 2005. ISBN 10: 8477386110 ⁄ ISBN 13: 9788477386117. SINATURAS: A160 1 F; A160 1 J

• Con03: Tener conocimientos sobre balances y transferencias de materia y energía, termodinámica aplicada y operaciones de separación, así como saber aplicarlos a la resolución de problemas de Ingeniería.
• H/D03: Organizar y planificar su trabajo.
• H/D04: Interpretar resultados experimentales e identificar elementos consistentes e inconsistentes.
• H/D05: Trabajar en equipo.
• H/D08: Liderazgo y dirección de equipos.
• H/D12: Saber aplicar las técnicas instrumentales y los protocolos de trabajo en un laboratorio, aplicando las normativas y técnicas relacionadas con seguridad e higiene, gestión de residuos y calidad.
• Comp01: Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
• Comp02: Que los estudiantes sean capaces, tanto por escrito como de forma oral, de debatir y de transmitir información, ideas, problemas y soluciones relativos a la Biotecnología a un público tanto especializado como no especializado/general.
• Comp06: Reconocer los criterios de escalado de procesos biotecnológicos a partir de datos obtenidos en la experimentación básica a escala de laboratorio teniendo en cuenta los parámetros económicos y racionalizando el uso de materia y energía.

Por tratarse de una materia experimental la metodología a seguir para su desarrollo ha de adecuarse a ello. Tal y como se indica en el apartado “Tiempo de estudios y trabajo personal” las actividades formativas incluyen: prácticas de laboratorio, tutorías individualizadas y examen, que requieren una dedicación por parte del alumno distribuida en horas presenciales y horas de trabajo personal para preparar las diferentes actividades encomendadas y el examen.

De acuerdo con la sección de "Observaciones", el desarrollo de las prácticas será llevado al cabo como se indica a continuación:

El alumnado dispondrá de toda la información necesaria para el desarrollo de las prácticas (Guiones y protocolos), así como de las Normas de Seguridad y la Plantilla de Formación en el Campus Virtual, en el aula correspondiente a la asignatura.

Las sesiones prácticas comenzarán con una sesión conjunta del grupo en la que el profesor expondrá una serie de cuestiones básicas sobre el desarrollo de la asignatura:
* Constitución de los equipos de trabajo (2-3 alumnos por grupo)
* Cada equipo hará un mínimo de 3 prácticas
* Directrices básicas acerca del trabajo en el laboratorio (horario, normas, cuestiones de seguridad, trabajo en grupo, etc.)
* Indicaciones para la elaboración de la libreta de laboratorio y de las memorias de prácticas.
* Indicaciones sobre la evaluación de la materia.
* Presentación de la plataforma virtual en la que se incluirán además de los guiones de prácticas, normativa de seguridad, así como todos los aspectos sobre la asignatura previamente mencionados para que queden a disposición del alumno. Dicha plataforma además podrá ser utilizada como vía de comunicación profesor-alumno.

Las prácticas de laboratorio asignadas a cada equipo se desarrollarán en una serie de etapas que incluyen: preparación de los conceptos teóricos necesarios para el desarrollo de la práctica para lo que tendrán que acudir a la bibliografía, notas de clase, páginas web, etc. En este punto el profesor valorará si los alumnos disponen de los conocimientos necesarios para abordar la parte experimental de la práctica y si tienen claro el objetivo de esta. Tras la parte experimental, los alumnos realizarán el tratamiento de los datos obtenidos para lo que se utilizará la hoja de Excel.
La sesión de tutorías (1h) se empleará para la presentación grupal de una de las prácticas realizadas

La asistencia a las sesiones prácticas es obligatoria, dado el carácter experimental de la materia.

Para la evaluación continua de esta asignatura se tendrán en cuenta los siguientes aspectos: El cuaderno de laboratorio, que será único para cada equipo y responsabilidad de todos sus integrantes, contendrá los datos, anotaciones e incidencias observadas en el laboratorio. Debe redactarse con criterios de claridad, limpieza y redacción científica. Tambien formaran parte de evaluación continua, la memoria de prácticas, el informe del profesor y la tutoría.
Quince días después de finalizar las prácticas, los estudiantes entregarán:
1. Trabajo de laboratorio. Se compone del cuaderno de laboratorio y archivo Excel con datos y cálculos.
2. Memoria con las prácticas realizadas en el laboratorio. Se compone de un informe con las prácticas realizadas en el laboratorio que el profesorado indique. El informe para realizar debe ser conciso y se recomienda utilizar un formato de publicación de investigación, que contenga al menos una breve introducción, materiales y métodos, resultados y discusión y conclusiones. La extensión máxima de este documento será de 15 páginas por práctica realizada.
En ese período también el docente elaborará un informe.
3. Informe del profesor: El informe del profesor servirá para evaluar la actividad del alumno en el laboratorio e incluirá aspectos como puntualidad, calidad de preparación de la práctica antes del inicio de la misma, calidad del trabajo de laboratorio en cuanto a orden y limpieza, aprovechamiento del tiempo. En el laboratorio, calidad de los resultados obtenidos, calidad del cuaderno de laboratorio, etc.
4. Tutoría en grupo reducido: se evaluará la participación y presentación del informe

Debe obtenerse por lo menos 3/10 en cada una de las partes.

Las calificaciones obtenidas en los puntos 1, 2, 3 y 4 (nota de la evaluación continua) se comunicará al alumnado antes de la realización del examen. Entre oportunidades se guardarán estas calificaciones. No se conservará ninguna nota entre convocatorias.

Examen: Se realizará un examen de preguntas cortas en la fecha indicada en el calendario de exámenes del título de Biotecnología. Debe obtenerse por lo menos 3/10 en el examen.

La distribución de la calificación será la siguiente:
•Examen: 50%
•Evaluación continua: 50%: distribuida de la siguiente manera: trabajo de laboratorio (20%), informe de prácticas (60%), informe del profesor (10%) y tutorías en grupo reducido (10%).

Las competencias se evaluarán como se indica a continuación:
Examen: Comp2, Comp6, H/D12, Con3
Informe del profesor: Comp1, Comp2, Comp6, H/D03, H/D04, H/D05, H/D08, H/D12, Con3
Tutoría grupal: Comp1, Comp2, Comp6, H/D03, H/D04, H/D05, H/D08, H/D12, Con3
Informe/archivos de práctica: Comp1, Comp2, H/D03, H/D04, H/D05, H/D08

El estudiante deberá obtener una nota mínima de 3 (sobre 10) en cada una de las partes evaluables (examen, informe del profesor, tutorías grupales e informe de prácticas). Si no se consigue este mínimo, se podrá recuperar en la segunda oportunidad.
En el caso de no aprobar la asignatura en la primera oportunidad y haber realizado las prácticas de laboratorio, en la segunda oportunidad el alumnado podrá repetir la parte de la asignatura que no haya superado: el informe de prácticas y/o el examen.
Se considerará NO PRESENTADO el alumno que falte a más del 10% de las horas presenciales de la asignatura. Para este control se colocará una hoja de firmas.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas se aplicará la normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones.

En la tabla siguiente se indican las horas previstas para cada actividad:
Actividad .............................................Presencial (h)
Docencia interactiva de laboratorio …………..37,5
Tutorización en grupo reducido………………..….1
Trabajo personal del alumnado ...................72
Examen ……………........................................2

Deberían haberse cursado las materias de Transporte de fluidos y transmisión de calor, Transferencia de materia, Biorreactores, Fundamentos de ingeniería de bioprocesos y Biotecnología ambiental.
Para conseguir un rendimiento óptimo en la materia resulta aconsejable que el alumno tenga una serie de conocimientos de aplicaciones informáticas a nivel usuario (Word, Excel, uso de correo electrónico, consulta de páginas web).

La materia será impartida en castellano/gallego.
*El alumno vendrá provisto de bata de laboratorio y gafas de seguridad.
*En relación a la seguridad y prevención de riesgos laborales para cada una de las prácticas el alumnado dispone de un manual básico de funcionamiento en el que se reflejan los aspectos más relevantes.
La admisión y permanencia del alumnado matriculado en el laboratorio de prácticas requiere que conozcan la información y cumplan las normas incluidas en el Protocolo de formación básica en materia de seguridad para espacios experimentales de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería, disponible en el apartado de Seguridad de su web
*Además, se distribuirá y firmará el documento pertinente de recepción de información relativa a la seguridad al inicio de la primera sesión de prácticas.