stringtranslate.com

Биохимическая инженерия

Биореактор

Биохимическая инженерия , также известная как инженерия биопроцессов , является областью изучения, корни которой уходят в химическую инженерию и биологическую инженерию . Она в основном занимается проектированием, конструированием и развитием единичных процессов , в которых задействованы биологические организмы (например, ферментация ) или органические молекулы (часто ферменты ), и имеет различные приложения в таких областях, как биотопливо , продукты питания, фармацевтика , биотехнология и процессы очистки воды. [1] [2] Роль инженера-биохимика заключается в том, чтобы брать результаты, полученные биологами и химиками в лаборатории, и переносить их в крупномасштабный производственный процесс.

История

На протяжении сотен лет люди использовали химические реакции биологических организмов для создания товаров. В середине 1800-х годов Луи Пастер был одним из первых, кто изучал роль этих организмов, когда он исследовал ферментацию. Его работа также способствовала использованию пастеризации, которая используется и по сей день. К началу 1900-х годов использование микроорганизмов расширилось и стало использоваться для производства промышленных продуктов. До этого момента биохимическая инженерия еще не развивалась как область. Только в 1928 году, когда Александр Флеминг открыл пенициллин, была создана область биохимической инженерии. После этого открытия образцы собирались по всему миру, чтобы продолжить исследования характеристик микробов из таких мест, как почвы, сады, леса, реки и ручьи. Сегодня инженеров-биохимиков можно встретить работающими в самых разных отраслях промышленности, от пищевой до фармацевтической. Это связано с растущей потребностью в эффективности и производстве, для чего необходимы знания о том, как биологические системы и химические реакции взаимодействуют друг с другом и как их можно использовать для удовлетворения этих потребностей.

Приложения

Приложения биохимическая инженерия

Биотехнология

Биотехнология и биохимическая инженерия тесно связаны друг с другом, поскольку биохимическая инженерия может считаться подотраслью биотехнологии. Одним из основных направлений биотехнологии является медицина, где биохимические инженеры работают над проектированием фармацевтических препаратов, искусственных органов, биомедицинских устройств, химических датчиков и систем доставки лекарств. [3] Биохимические инженеры используют свои знания химических процессов в биологических системах для создания ощутимых продуктов, которые улучшают здоровье людей. Конкретные области исследований включают метаболическую, ферментную и тканевую инженерию. Изучение клеточных культур широко используется в биохимической инженерии и биотехнологии из-за его многочисленных применений в разработке натурального топлива, повышении эффективности производства лекарств и фармацевтических процессов, а также создании лекарств от болезней. [4] Другие медицинские применения биохимической инженерии в биотехнологии - это генетическое тестирование и фармакогеномика .

Пищевая промышленность

Инженеры-биохимики в первую очередь сосредоточены на проектировании систем, которые улучшат производство, обработку, упаковку, хранение и распределение продуктов питания. [1] Некоторые обычно перерабатываемые продукты питания включают пшеницу, фрукты и молоко, которые подвергаются таким процессам, как измельчение, дегидратация и пастеризация, чтобы стать продуктами, которые можно продать. Существует три уровня обработки продуктов питания : первичный, вторичный и третичный. Первичная обработка продуктов питания включает в себя превращение сельскохозяйственных продуктов в другие продукты, которые можно превратить в продукты питания, вторичная обработка продуктов питания - это изготовление продуктов питания из легкодоступных ингредиентов, а третичная обработка продуктов питания - это коммерческое производство готовых к употреблению или разогреваемых и подаваемых продуктов. Сушка, маринование, соление и ферментация продуктов питания были одними из старейших методов обработки продуктов питания, используемых для сохранения продуктов питания путем предотвращения порчи дрожжами, плесенью и бактериями. [5] Методы консервирования продуктов питания развивались, чтобы соответствовать современным стандартам безопасности продуктов питания, но по-прежнему используют те же процессы, что и в прошлом. Биохимические инженеры также работают над повышением пищевой ценности пищевых продуктов, например, золотого риса, который был разработан для предотвращения дефицита витамина А в определенных областях, где это было проблемой. Усилия по продвижению технологий консервирования также могут обеспечить длительное сохранение питательных веществ при хранении продуктов. Упаковка играет ключевую роль в сохранении, а также в обеспечении безопасности продуктов питания, защищая продукт от загрязнения, физического повреждения и подделки. [5] Упаковка также может облегчить транспортировку и подачу продуктов питания. Распространенной работой биохимических инженеров, работающих в пищевой промышленности, является разработка способов выполнения всех этих процессов в больших масштабах для удовлетворения потребностей населения. Обязанности по этому карьерному пути включают проектирование и проведение экспериментов, оптимизацию процессов, консультации с группами для разработки новых технологий и подготовку планов проектов для оборудования и объектов. [5]

Образование


Биохимическая инженерия не является специальностью, предлагаемой многими университетами, а вместо этого является областью интересов в рамках химической инженерии. Известно, что следующие университеты предлагают степени в области биохимической инженерии:

Смотрите также


Ссылки

  1. ^ ab "Биохимическая инженерия". Калифорнийский университет в Дэвисе . 2015-11-27 . Получено 2019-02-13 .
  2. ^ Руайри.Кавана (18 декабря 2014 г.). «Инженер-биохимик». Градиленд . Проверено 13 февраля 2019 г.
  3. ^ "Химическая и биохимическая инженерия | Инженерная школа". www.brown.edu . Архивировано из оригинала 2019-02-12 . Получено 2019-03-18 .
  4. ^ "Биохимик-инженер | Карьера в области науки и техники". Science Buddies . Получено 18.03.2019 .
  5. ^ abc Driver, Kelly; Health, JH Bloomberg School of Public. "Пищевая промышленность". Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health . Архивировано из оригинала 27-04-2021 . Получено 18-03-2019 .
  6. ^ «Биосистемная инженерия (вариант биотехнологической инженерии) – BBSE < Университет Оберн».
  7. ^ «Программы бакалавриата в Школе химической, материаловедения и биомедицинской инженерии».
  8. ^ «Второстепенные специальности – Химическая инженерия – Мичиганский технологический институт».
  9. ^ "Университет Макмастера, Факультет инженерии: Биотехнология". Архивировано из оригинала 20-09-2016 . Получено 13-09-2016 .
  10. ^ «Программы получения степени».
  11. ^ http://www.boku.ac.at/lehre/studabt/studien/master/h066418/?selectedTypes=&selectedTGs=&selectedOEs= [ постоянная мертвая ссылка ]
  12. ^ "Amgen Bioprocessing Center (ABC)". Архивировано из оригинала 2014-07-04 . Получено 2014-06-28 .
  13. ^ "Биообработка". Архивировано из оригинала 2015-03-23 ​​. Получено 2016-09-02 .
  14. ^ «Добро пожаловать».
  15. ^ "Колледж сельскохозяйственных, потребительских и экологических наук, кафедра сельскохозяйственной и биологической инженерии, области исследований" . Получено 19 апреля 2018 г.
  16. ^ "Интегрированная лаборатория исследований биопроцессов (IBRL) – Университет Иллинойса, Урбана-Шампейн" . Получено 19 апреля 2018 г.
  17. ^ Париж, Бернар. «UCL – ОПИСАНИЕ КУРСОВ НА 2013–2014 ГГ.».
  18. ^ Эврар, Реджинальд. "Факультет бионаучной инженерии". Архивировано из оригинала 2013-05-17.
  19. ^ "ЕГЭ-404".
  20. ^ «Университет Бравиджая».
  21. ^ «Программа изучения технологии биопроцессов – Кафедра сельскохозяйственной инженерии – Факультет сельскохозяйственных технологий».
  22. ^ "Биохимическая инженерия". 13 июля 2018 г.
  23. ^ "Бакалавр инженерии (химико-биопроцессный)". Архивировано из оригинала 2013-10-10 . Получено 2014-03-02 .
  24. ^ "УниКЛ МИСЭТ".
  25. ^ Биотехнология, Факультет пищевых технологий и. «Биотехнология – ПБФ».
  26. ^ "Обзор биохимической инженерии". Архивировано из оригинала 2015-06-30 . Получено 2015-06-27 .
  27. ^ "Вагенинген УР".
  28. ^ "Университет Обафеми Аволово, Иль-Ифе" .
  29. ^ "DTU Chemical Engineering, BIOENG Research Centre". Архивировано из оригинала 2018-04-20 . Получено 19-04-2018 .
  30. ^ "SDSMT Химическая и биологическая инженерия, Исследования".