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ADAPTACION DE LA ASIGNATURA MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL AL EEES
D. Marquina, A. Santos, A.L. Villar, S. Carballo y B. TorralbaDpto. Microbiología III. Fac. Biología
Universidad Complutense de Madrid, José António Novais nº 2 28040 Madrid
El proceso de Convergencia Europea requiere cambios profundos en la metodología de la enseñanza.
Las funciones del profesorado deben cambiar para estimular el aprendizaje.
Los alumnos deben adquirir:
• Conocimientos• Competencias• Destrezas• Mayor participación en las actividades docentes
MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL
ALUMNOS DE CUARTO Y QUINTO CURSO
ESPECIALIDADES QUE LA CURSAN:• BIOTECNOLOGIA
• BIOLOGÍA SANITARIA
• GENETICA
• BIOLOGÍA AMBIENTAL
FORMACIONMULTIDISCIPLINAR
OBJETIVOS:
OBJETIVOS GENERALES:
EL ALUMNO DEBE ADQUIRIR CONOCIMIENTOS TEÓRICOS Y APLICADOSEN EL AREA DE LA BIOPRODUCCIÓN DE SUSTANCIAS POR ACCIÓNDE AGENTES MICROBIANOS.
DEBE TENER UNA VISIÓN GLOBAL DEL CONTROL Y GESTIÓN DE LOS MISMOS.
AL FINAL DE LA ASIGNATURA EL ALUMNO DEBE SER CAPAZ DE:
- DISEÑAR- DESARROLLAR- CONTROLAR- SOLUCIONAR PROBLEMAS- GESTIONAR
PROCESOS DE
PRODUCCION
MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL
• TEORIA (4,5 créditos)• CONOCIMIENTOS TEORICOS
• TEST (6 puntos)• SUPUESTO PRACTICO (4 puntos)
• PBL (30% calificación)
40% calificación Distribuidos en dos pruebas:
- Noviembre- Febrero• PRACTICAS: (3,0 créditos)
• SEMINARIOS (1,5 créditos) 15% calificación• PRACTICAS DE LABORATORIO (1,5 créditos) 15% calificación
TEORIA (4,5 créditos)
LOS ALUMNOS DISPONEN DE LOS CONTENIDOS DESDE EL
PRIMER DÍA DEL CURSO (CD, FOTOCOPIAS ETC…).
LAS CLASES MAGISTRALES SE DIVIDEN EN CINCO BLOQUES:
I.- INTRODUCCIÓN: CONCEPTO DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL
II.- EL MATERIAL BIOLÓGICO: LOS MICROORGANISMOS
III.- METABOLISMO MICROBIANO
IV.- CRECIMIENTO MICROBIANO
V.- TECNOLOGÍA DE LAS FERMENTACIONES
ITEMS FUNDAMENTALES DE CADA BLOQUE
I. ¿QUE ES LA MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL?
II.- ¿QUE TIPO DE MICROORGANISMOS SE PUEDEN UTILIZAR EN PROCESOS INDUSTRIALES?.
III.- ¿QUE METABOLISMO TIENEN Y QUE PUEDEN PRODUCIR?
IV.- ¿COMO CRECEN LOS MICROORGANISMOS?
V.- ¿QUE TECNOLOGÍA TENGO QUE APLICAR PARA PRODUCIR LASSUSTANCIAS DE INTERÉS?
De que se encarga esta disciplina
Bacterias, levaduras, hongos, conservación, medios de cultivo etc.
Metabolismo primario y secundario
Modelización del crecimiento (exponencial, raíz cúbica etc…)
Diseño del sistema de fermentación, puntos críticos etc…
EL PROCESO DE APRENDIZAJE SECUENCIAL PERMITE AL FINALDEL CUATRIMESTRE DESARROLLAR LAS APTITUDES PARA SER CAPACES DE DISEÑAR UN PROCESO DE PRODUCCIÓNMICROBIANA.
¿SUSTANCIA A PRODUCIR?
SELECCIÓN DELMICROORGANISMO DISEÑO DEL MEDIO DE CULTIVO
CONDICIONES DE PRODUCCIONESCALADO
EXTRACCION ANALISIS DE RIESGOS YCONTROL DE PUNTOS CRÍTICOS
DEL PROCESO
PBL PROBLEM BASED LEARNING
APLICACIÓN DEL MÉTODO PBL AL APRENDIZAJE DE LA MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL
Enfoque educativo orientadoal aprendizaje
Los estudiantes abordan :
•Problemas reales o hipotéticos•En grupos pequeños •Bajo la supervisión de un tutor
•Asunción de responsabilidad sobre su propio aprendizaje
•Estimulación de iniciativas sobre estrategias y toma de decisiones por el propio estudiante
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
ADQUISICIÓN DE
CONOCIMIENTOS
COMPETENCIAS
MODIFICACIÓN DEACTITUDES
PROBLEMAS PLANTEADOS
• MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL:• 8 Problemas
FORMULACIÓN PROBLEMASFORMULACIÓN PROBLEMAS
MICROBIOLOGÍA INDUSTRIALMICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL
OBJETIVOS DE APRENDIDAJEOBJETIVOS DE APRENDIDAJE
1.- Producción industrial de antibióticos
2.- Producción industrial de vinagre
3.- Fuentes de contaminación
en la fabricación del yogur
4.- Sistemas de esterilización
a escala industrial
PROBLEMAS M. INDUSTRIAL
ESTERILIZACIÓN PRODUCCIÓN DE VINAGRE
PRODUCCIÓN DE YOGURPRODUCCIÓN DE ANTIBIÓTICO
FORMULACIÓN PROBLEMASFORMULACIÓN PROBLEMASMICROBIOLOGÍA INDUSTRIALMICROBIOLOGÍA INDUSTRIALOBJETIVOS DE APRENDIDAJEOBJETIVOS DE APRENDIDAJE
5.- Metagenómica: Producción de enzimas de interésindustrial
6.- Alteraciones microbiológicas en la producciónde vino
7.- Aplicación de conservantes naturales microbianos en agrobiología
8.- Alteraciones en la producción de ácido cítrico
METAGENOMICA:PRODUCCION DE ENZIMAS
ALTERACIONESMICROBIANAS DELVINO
CONSERVANTESNATURALES ENAGROBIOLOGÍA
ALTERACIONES EN LA PRODUCCION DE ACIDO CITRICO
DESCRIPCION DEL METODO PBL
PRIMERA REUNIÓNCONOCIMIENTOS PREVIOSCONOCIMIENTOS PREVIOS
DEFINICIÓN DE OBJETIVOS DEFINICIÓN DE OBJETIVOS ••CONOCIMIENTOSCONOCIMIENTOS••COMPETENCIASCOMPETENCIAS
••Presentación del Presentación del ProblemaProblema
••TestTest de conocimientos de conocimientos previosprevios
••Formación de gruposFormación de grupos
DESCRIPCION DEL METODO PBL
• TUTORÍAS• REUNIONES CON LOS DIVERSOS GRUPOS DE TRABAJO
QUE PARTICIPAN EN UN MISMO PROBLEMA
• INTERCAMBIO DE HIPÓTESIS, E INFORMACIÓN
• ARGUMENTACIÓN PARA LA DEFENSA DE HIPÓTESIS O CRÍTICA DE LAS MISMAS
REUNIÓN FINALREUNIÓN FINAL••Presentación y defensa de hipótesis Presentación y defensa de hipótesis por cada grupopor cada grupo
••Planteamiento de solucionesPlanteamiento de soluciones
••Entrega de informesEntrega de informes
••Evaluación de conocimientos Evaluación de conocimientos adquiridos por los alumnos al adquiridos por los alumnos al
final del procesofinal del proceso
Funciones del profesor
Establecer los objetivos de aprendizaje
Definir los contenidos del programa
Suministrar materiales de trabajo
Planificar secuencia de actividades
Enseñar destrezas
Diseñar herramientas de evaluación
Evaluar el proceso de aprendizaje
Trabajo en GrupoPlanificación del trabajo a realizarBúsqueda y selección deinformaciónActualización de conocimientosElaboración de hipótesis Capacidad de argumentaciónrazonadaPresentación correcta de un informe
COMPETENCIAS
CONOCIMIENTOS• Sobre
microorganismos relacionados con el problema
• Sobre el proceso industrial
• Sobre procesos deControl de fabricación
Formación interdisciplinar• Activación de
conocimientos previos
• Relacionar conocimientos adquiridos en otras disciplinas
• Desarrollo de nuevas estrategias cognitivas
RESULTADOS DE ACTITUDES
Mayor motivación por el aprendizajeAprendizaje activoMas colaboración entre alumnosRelación con el profesor mas directa y en un ambiente mas distendido
PRACTICAS: (3,0 créditos)
SEMINARIOS (1,5 créditos)15% calificación
PRACTICAS DE LABORATORIO (1,5 créditos)15% calificación
SEMINARIOS DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL
(1,5 créditos)OBJETIVO:• Proporcionar formación en gestión, organización de la producción,
gestión de la calidad, etc., para que nuestros alumnos puedan desarrollar sus capacidades en un futuro entorno profesional que, al menos, les resulte familiar
CONTENIDO DEL SEMINARIO:– control de los procesos, – control de producto (desde materia prima a producto final), – gestión de productos no conformes, – cálculo de la capacidad de los procesos (Cpk), – calibración de equipos de medida,– limpieza y desinfección industrial,– almacenamiento y transporte de productos.– cinco eses
PROGRAMA DE ORDEN Y LIMPIEZA LAS 5 S :
• SEIRI• SEITON• SEISO• SEIKETSU• SHITSUKE
Microbiología Industrial. Facultad de CC. Biológicas. U.C.M.
Curso 2003 - 2004
TÉCNICAS DE MEJORADE PROCESOS INDUSTRIALES
Seminario BPF Microbiología IndustrialProf. Serafín Carballo
Curso 2004 - 2005
Licenciatura en Bioquímica
SEMINARIOS DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL
METODOLOGIA:
• Un aspecto muy importante que introducimos en nuestro seminario es el sentido económico de las decisiones industriales. Manteniendo como primer objetivo irrenunciable la calidad y la seguridad de los productos, después es imprescindible conseguir la mayor rentabilidad de la producción.Por eso abordamos en diferentes apartados todo lo relacionado con la productividad y la economía de la producción.
• Por eso la evaluación y control del seminario se realiza sobre supuestos prácticos, tan abiertos como lo es la realidad de la industria, en los que los alumnos deben de analizar informaciónindustrial y en base a ella, tomar decisiones. No hay por tanto,buenas y malas respuestas, lo que evaluamos es la coherencia de la decisión, los riesgos asumidos y la innovación en la solución de problemas.
• Este control es un ejercicio que los alumnos desarrollan en equipo (máximo cinco alumnos por equipo), trabajando durante una semana y con la cantidad de papel a entregar limitada (en laindustria se necesitan decisiones bien tomadas, no desarrollos teóricos)
Técnicas de Mejora de Procesos• Pag.: 8 / 25 MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL. SEMINARIO B.P.F. Curso 2004-2005
C.E.P. : GRAFICO DE MEDIAS Y RANGOS
0
2
4
6
8
10
12
14
Media 12,667 11,333 12,433 10,833 11,933 11,933 11,667 13,167 13,233 12,533 12,333 12,333
Rango 1 3 0,8 0,5 0,8 1,5 3 3 0,7 2,4 0,7 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
LSx = Xm +( A2 * R) LIx = Xm- (A2 * R)n A22 1,883 1,0234 0,7295 0,5776 0,4837 0,4198 0,3739 0,33710 0,308
Xm: Media de medias
= suma medias/ nº de muestras total
R : Rango medio
= suma rangos/ nº de muestras total
Esquema de la producción de ácido láctico a partir de melazas deremolacha azucarera
Producción de azúcar Melazas
pobres
(Subproducto)
SILOS
MELAZA
FERMENTADOR
PREINOCULO (bacterias
homolácticas)
DILUCCION con agua tratada
DEPOSITO
INTERMEDIOCENTRIFUGAS
SO4H2
Ácido láctico
Nitrógeno
Ortofosfato
ClNa
SOBRENADANTE
Bacterias
1. Temperatura: 31ºC ± 2ºc
2. pH 7,55 – 7,95
3. Tensión oxígeno: baja
4. Agitación: NO
5. Tiempo: 160 – 175 horas
1. TEMPERATURA: máximo de 50ºC
2. 3500 RPM
3. SÓLIDOS en SUSPENSION: < 200 mg/litro
ESTERILIZACION DE LA MEZCLA
Presión: 1,15 Kg/cm2
Temperatura: 96ºC (± 1,5)
Tiempo: 19-22 minutos
SO4Ca
EXAMEN
1.Defina plan de control del proceso de la etapa FERMENTACIÓN
2.Defina el plan de limpieza, higiene y desinfección de los SILOS de MELAZA
3.El TERMÓMETRO DEL PROCESO DE ESTERILIZACIÓN ha sido calibrado, responda de forma razonada:
a. Nos dice el Jefe de Producción: “Como está calibrado, el termómetro se puede usar sin ningún problema” ¿Correcto o incorrecto?
b. El certificado de calibración muestra que la incertidumbre del equipo es de I: ± 3,2 º C ¿Podemos seguir usando este termómetro?
c.¿Es necesario calibrar el manómetro del esterilizador, si hemos calibrado el termómetro?
PRACTICAS DE LABORATORIO (1,5 créditos)
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO A DESARROLLAR(Profesor)
DESARROLLO METODOLÓGICO(Alumnos)
OBTENCIÓN DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN
ELABORACIÓN DE UN INFORME TÉCNICO DELPROCESO (EVALUACION)
Ayuda complementaria en: www. M. Industrial
Videos del proceso en: www. M. Industrial
Conocimientos teóricos adquiridos
DURACIÓN:
5 DIAS x 3 HORAS/DIA
CONTENIDOS:
1.- CINETICA DE LAVADO DE UN FERMENTADOR
2.- INMOVILIZACIÓN DE LEVADURAS EN ALGINATO PRODUCCIÓN Y VALORACIÓN DE ETANOL.
3.- OPTIMIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDOLÁCTICO
4.- PRODUCCIÓN Y VALORACIÓN DE PENICILINA
Curso de técnicas básicas para el aprendizaje mediante simulación de Microbiología Industrial
AUTOR: Domingo Marquina Díaz y otros
COLECCIÓN: INNOVACION EDUCATIVA
MATERIA: BIOLOGÍA
FORMATO: CD
AÑO: 2003
ISBN: 84-7491-713-1
Ref. 0250.013
VISUALIZACIÓN DE LAS PRÁCTICAS
OBJETIVOS ALCANZADOS
MODIFICACION DE LAS APTITUDES
MAYOR INTERÉS POR LA ASIGNATURA
MAYOR NIVEL DE PARTICIPACIÓN
AUMENTO DE LAS ACTIVIDADES PRESENCIALES
MAYOR RENDIMIENTO ACADÉMICO
MAYOR SEGURIDAD EN LA TOMA DE DECISIONES
CAPACITACION PROFESIONAL