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En la asignatura de Operaciones Unitarias II conocerás las aplicaciones de tres operaciones unitarias fundamentales en procesos de separación de productos biotecnológicos. Empezaras con la operación unitaria de agitación y mezclado donde te darás cuenta de la importancia de este tipo de operación durante la producción de metabolitos con alto valor agregado, además, determinarás que no siempre es favorable esta operación ya que un exceso en la agitación puede causar estrés celular y ruptura celular. En la segunda unidad estudiarás la operación unitaria de secado.
En esta operación verás los equipos más comunes en procesos biotecnológicos además de conocer los principales parámetros involucrados en su diseño. Concluirás esta unidad haciendo una propuesta de desarrollo de un secador de un proceso biotecnológico. En la unidad tres estudiarás la operación unitaria de cromatografía. En ella verás los tipos de cromatografía y sus aplicaciones en procesos de separación de metabolitos. Estudiaremos la importancia de la cromatografía como operación unitaria y finalizarás haciendo una propuesta de separación de un metabolito de interés biotecnológico. Esta asignatura está relacionada con operaciones unitarias I y con el diseño de biorreactores. Al término de la asignatura, podrás aplicar lo aprendido a una gran diversidad de procesos de separación de productos biotecnológicos.
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Competencias y logros
Competencia general
Aplicar las principales operaciones unitarias que es posible utilizar específicamente en bioprocesos de producción de metabolitos, a través de sus elementos de análisis para alcanzar productos biotecnológicos especializados.
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Temario
El contenido que estudiarás en cada unidad de este módulo se presenta a continuación.
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Unidad 1. Agitación y Mezclado
1.1. Agitación en líquidos.
1.1.1. Importancia de la agitación.
1.1.2. Tipos de agitación.
1.2. Equipos de agitación.
1.2.1. Rodetes.
1.2.2. Palas.
1.2.3. Hélices
1.2.4. Turbinas
1.2.5. Deflectores
1.3. Configuración de reactores.
1.3.1. Tanque de agitación.
1.3.2. Flujo circular.
1.3.3. Tubos de aspiración.
1.3.4. Airlift
1.4. Cálculo de KLa.
1.4.1. Método gas in gas out.
1.4.2. Método de alimentación con sales.
1.4.3. Parámetros y especificaciones de equipo.
Unidad 2. Secado
2.1. Definición de secado
2.1.1. Condiciones externas
2.1.2. Condiciones internas
2.2. Métodos de secado
2.2.1. Evaporación
2.2.2. Vaporización
2.2.3. Fases del secado
2.3 Aplicaciones
2.3.1. Secado en lechos fluidizados
2.3.2. Aplicaciones de secado en sistemas biológicos
2.4. Factores físicos que influyen en el secado
2.4.1. Tamaño de partícula
2.4.2. Profundidad de lechos
2.4.3. Eficiencia térmica
2.4.4. Efecto de la presión
2.5. Equipos de secado
2.5.1. Evaporadores
2.5.2. Ciclones
2.5.3. Solares
Unidad 3. Cromatografía
3.1. Definición de cromatografía
3.1.1. Concepto de cromatografía
3.1.2. Fundamento de la cromatografía
3.2. Métodos cromatográficos
3.2.1. Cromatografía de intercambio iónico
3.2.2. Cromatografía en capa fina y el papel
3.2.3. Cromatografía líquida
3.2.4. Cromatografía de gases
3.2.5. Equipo cromatográfico
3.3. Usos de la Cromatografía
3.3.1. Separación de enzimas
3.3.2. Separación de pigmentos
3.3.3. Separación de otros metabolitos
Metodología
A continuación se describe la metodología de trabajo y se dan los lineamientos generales bajo los cuales se trabajará la asignatura.
La metodología de enseñanza y evaluación será el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), así como la realización de prácticas teóricas y ejercicios, enfatizando la necesidad de la participación y cumplimiento del estudiante de forma ordenada y coordinada con el docente en línea para el logro de las competencias establecidas en la asignatura.
El uso del Aprendizaje Basado en Problemas, la realización de prácticas teóricas y ejercicios le permitirán al estudiante adquirir habilidades y conocimientos que propicien aprendizajes significativos que le permitan enfrentar situaciones de su entorno en un contexto real, aplicando el conocimiento y conceptos que se van obteniendo a lo largo de la asignatura, además de propiciar el interés por el desarrollo sustentable de su medio y la preservación de los recursos naturales.
Durante el semestre se realizarán diversas actividades cuya finalidad es reforzar y aplicar los conocimientos revisados a lo largo del curso, lo cual le permitirá desarrollar las competencias señaladas en el programa. Es importante que las prácticas y ejercicios se realicen en su totalidad y en el momento señalado para que los estudiantes puedan evaluar sus avances o deficiencias con respecto a los temas indicados.
A lo largo del curso se trabajará con problemas prototípicos, mismos que serán orientados por el docente en línea.
Evaluación
Para acreditar la asignatura se espera la participación responsable y activa del estudiante, contando con el acompañamiento y comunicación estrecha con su docente en línea, quien a través de la retroalimentación permanente evaluará de manera objetiva su desempeño.
En este contexto, la retroalimentación permanente es fundamental para promover el aprendizaje significativo y reconocer el esfuerzo. Es requisito indispensable la entrega oportuna de cada una de las tareas, actividades y evidencias, así como la participación en foros y demás actividades programadas en cada una de las unidades y conforme a las indicaciones dadas. Las rúbricas establecidas para cada actividad contienen los criterios y lineamientos para realizarlas, por lo que es importante que el (la) estudiante las revise antes de elaborar sus actividades.
A continuación se presenta el esquema general de evaluación.
| Esquema de evaluación | |||
| Evaluación continua | Actividades colaborativas | 10 % | |
| Actividades individuales | 30 % | ||
| E-portafolio | Evidencia de aprendizaje | 40 % | |
| Autorreflexión | 10 % | ||
| Asignación a cargo del docente | Instrumentos y técnicas de evaluación propuestas por el docente en línea | 10 % | |
| Calificación final | 100 % | ||
Cabe señalar que para aprobar la asignatura, se debe de obtener la calificación mínima indicada por la UnADM.
Fuentes de consulta
Básica
- Ibarz. A. (2005). Operaciones Unitarias en la Ingeniería de Alimentos. Mundi-Prensa Libros, S.A. México.
- Geankoplis, C.J., (2011). Procesos de Transporte y Principios de Procesos de Separación, Grupo Patria Cultural, México, 4ta. Edición.
- King, C. (1980). Procesos de Separación. Reverte. España.
Muy bien, ahora inicia el estudio de la unidad 1.