Biokemisk ingenjörskonst

Bioreaktor

Biokemisk ingenjörskonst , även känd som bioprocessteknik , är ett studieområde med rötter från kemiteknik och biologisk ingenjörskonst . Det handlar främst om design, konstruktion och utveckling av enhetsprocesser som involverar biologiska organismer (som jäsning ) eller organiska molekyler (ofta enzymer ) och har olika tillämpningar inom intresseområden som biobränslen , livsmedel, läkemedel , bioteknik och vatten behandlingsprocesser. En biokemisk ingenjörs roll är att ta resultat som utvecklats av biologer och kemister i ett laboratorium och översätta det till en storskalig tillverkningsprocess.

Historia

I hundratals år har människor använt sig av biologiska organismers kemiska reaktioner för att skapa varor. I mitten av 1800-talet var Louis Pasteur en av de första som undersökte vilken roll dessa organismer spelade när han forskade om fermentering. Hans arbete bidrog också till användningen av pastörisering, som används än i dag. I början av 1900-talet hade användningen av mikroorganismer utökats och användes för att tillverka industriprodukter. Fram till denna punkt hade biokemisk teknik inte utvecklats som ett område ännu. Det var inte förrän 1928 när Alexander Fleming upptäckte penicillin som området för biokemisk teknik etablerades. Efter denna upptäckt samlades prover från hela världen för att fortsätta forskningen om mikrobers egenskaper från platser som jordar, trädgårdar, skogar, floder och bäckar. Idag finns biokemiska ingenjörer som arbetar inom en mängd olika industrier, från livsmedel till läkemedel. Detta beror på det ökande behovet av effektivitet och produktion som kräver kunskap om hur biologiska system och kemiska reaktioner interagerar med varandra och hur de kan användas för att möta dessa behov.

Utbildning

Biokemiteknik är inte ett huvudämne som erbjuds av de flesta universitet och är istället ett intresseområde under huvudämnet kemiteknik i de flesta fall. Följande universitet är kända för att erbjuda examina i biokemisk teknik:

Ansökningar

Tillämpningar biokemisk teknik

Bioteknik

Bioteknik och biokemisk teknik är nära besläktade med varandra då biokemisk ingenjörskonst kan betraktas som en undergren av bioteknik. En av bioteknikens primära fokus är inom det medicinska området, där biokemiska ingenjörer arbetar med att designa läkemedel, konstgjorda organ, biomedicinska apparater, kemiska sensorer och system för läkemedelsleverans. Biokemiska ingenjörer använder sin kunskap om kemiska processer i biologiska system för att skapa konkreta produkter som förbättrar människors hälsa. Specifika studier inkluderar metabolism, enzym- och vävnadsteknik. Studiet av cellkulturer används i stor utsträckning inom biokemisk ingenjörskonst och bioteknik på grund av dess många tillämpningar för att utveckla naturliga bränslen, förbättra effektiviteten vid framställning av läkemedel och farmaceutiska processer, och även skapa botemedel mot sjukdomar. Andra medicinska tillämpningar av biokemisk ingenjörskonst inom bioteknik är genetisk testning och farmakogenomik .

Livsmedelsindustrin

Biokemiska ingenjörer fokuserar främst på att designa system som kommer att förbättra produktion, bearbetning, förpackning, lagring och distribution av livsmedel. Några vanligt bearbetade livsmedel inkluderar vete, frukt och mjölk som genomgår processer som malning, uttorkning och pastörisering för att bli produkter som kan säljas. Det finns tre nivåer av livsmedelsbearbetning : primär, sekundär och tertiär. Primär livsmedelsbearbetning innebär att jordbruksprodukter förvandlas till andra produkter som kan förvandlas till livsmedel, sekundär livsmedelsbearbetning är tillverkning av livsmedel från lättillgängliga ingredienser och tertiär livsmedelsbearbetning är kommersiell produktion av färdiga att äta eller värma-och-servera livsmedel. Torkning, betning, saltning och jäsning av livsmedel var några av de äldsta livsmedelsbearbetningsteknikerna som användes för att konservera mat genom att förhindra att jäst, mögel och bakterier försämrades. Metoder för att konservera mat har utvecklats för att möta nuvarande standarder för livsmedelssäkerhet men använder fortfarande samma processer som tidigare. Biokemiska ingenjörer arbetar också för att förbättra näringsvärdet i livsmedel, till exempel i gyllene ris, som utvecklades för att förhindra A-vitaminbrist i vissa områden där detta var ett problem. Ansträngningar för att avancera konserveringstekniker kan också säkerställa varaktig bevarande av näringsämnen när maten lagras. Förpackningar spelar en nyckelroll för att bevara och säkerställa matens säkerhet genom att skydda produkten från kontaminering, fysisk skada och manipulering. Förpackningar kan också göra det lättare att transportera och servera mat. Ett vanligt jobb för biokemiska ingenjörer som arbetar inom livsmedelsindustrin är att utforma sätt att utföra alla dessa processer i stor skala för att möta befolkningens krav. Ansvar för denna karriärväg inkluderar att designa och utföra experiment, optimera processer, samråda med grupper för att utveckla ny teknik och utarbeta projektplaner för utrustning och anläggningar.

Se även

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Biochemical_engineering&oldid=1124708957 "