| TFKE56 |
Industriell proteinteknik, 6 hp
/Industrial Enzyme technology/
För:
KeBi
|
| |
Prel. schemalagd
tid: 70
Rek. självstudietid: 90
|
| |
Utbildningsområde: Naturvetenskap
Huvudområde: Kemisk biologi Nivå (G1,G2,A): A
|
| |
Mål:
IUAE-matris
Kursen ska ge kunskap om industriella processer där enzymer används och djup insikt om vilka krav som ställs på de enzymer som används och vice versa, alltså vilka krav som ställs på utformningen av processen för att enzymer ska kunna användas. Kursen ska också ge insikt i vilka medel/tekniker som kan användas för att påverka/förändra/tillvarataga enzymers egenskaper för effektiv användning i industriella processer.
Efter kursen ska studenten
- Redogöra för hur enzymer används i ett brett spektrum av industriella processer samt hur enzymer kan anpassas till sådana.
- Redogöra för de fundamentala kemiska, tekniska och fysikaliska principer som styr en effektiv användning av enzymer i industriella processer.
- Självständigt kunna planera en industriell process där enzymer används.
- Kunna presentera analyser, utvärderingar och planering i en teknisk rapport
|
| |
Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
Motvarande kandidatexamen i kemisk biologi, särskilt Proteinkemi och Protein Engineering
OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.
|
| |
Organisation:
Kursen består av föreläsningar under kursens första del och litteraturprojeki i mindre grupp under andra delen.
|
| |
Kursinnehåll:
Kursen ska visa på tillämpningsområden där enzymer används industriellt, bl.a. livsmedelsproduktion, bioenergiproduktion och miljöteknik och har som syfte att vägleda studenterna inför kommande studier och yrkesliv.
Enzymer används idag och kommer i framtiden att användas inom flera industrisektorer. Bland dessa märks särskilt:
- Livsmedelssektorn
- Syntesprocesser för små molekyler
- Bioenergiproduktion
- Miljöbioteknik
- Textil- och läderindustri
Några exempel på enzymanvändning inom dessa sektorer:
Vilka enzymer används, vilka typiska omgivningsfaktorer finns och vilka problem är svårlösta.
a) Livsmedelssektorn
Här används hydrolytiska enzymer som är aktiva i vattenfas eller på gränsytor. En typisk problematik är att enzymerna måste vara stabila i dessa ofta mycket komplexa miljöer. Stabilitet har här flera olika betydelser: t ex termodynamisk stabilitet mot strukturförändringar-denaturering eller resistens mot biologisk, kemisk och mekanisk nedbrytning. I brödindustrin, där ett 20-tal olika enzymer används för bland annat bättre jäsegenskaper, önskvärd konsistens och längre hållbarhet, har man utvecklat till exempel amylaser med både högre och lägre temperaturstabilitet för att uppnå önskvärda egenskaper efter bakningen.
b)läderberedning
Här används olika proteaser och lipaser som bryter ned fetter, luckrar upp proteiner i lädret, bryter ned hår och sänker pH i skinnet efter alkaliska bad. Proteinerna som används är optimerade för att tåla och vara aktiva vid extrema pH.
c) tvättmedel
Enzymer används både i tvättmedel och diskmedel. I tvättmedel finns främst amylaser som bryter ned stärkelse, proteaser som bryter ned protein, lipaser som bryter ned fett och cellulaser som bryter ned lösa bomullsfibrer och därmed motverkar noppor och mjukgör tyget. Tillsammans gör dessa enzymer tvättmedlet aktivt mot fläckar som blod, smink, gräs och mat. Alla enzymer måste vara optimerade för att vara aktiva i alkaliskt pH och vid olika tvätttemperaturer samt stabila mot kemisk nedbrytning eller deaktivering från blekmedel, tensider eller salter. Nya enzymer utvecklas för att kunna tvätta lika rent vid låga temperaturer.
e) massaindustri
Enzymer används för blekning, avfärgning, ligninextraktion och för att modifiera pappets egenskaper.
f) bioenergi
Bioetanol och biodiesel framställs främst av grödor som sockerrör, majs, raps och spannmål, vilket anses mindre optimalt då dessa skulle kunna användas som mat. Enzymer som kan bryta ned cellulosa till beståndsdelar som kan omvandlas till bioetanol, biodiesel och biogas är på kraftig frammarsch för att kunna utvinna icke-fossila drivmedel från skogsavfall, halm och andra icke-ätbara källor.
|
| |
Kurslitteratur:
Enzymes in Industry: Production and Applications, 3rd Edition, Wolfgang Aehle (Editor) ISBN: 978-3-527-31689-2, Utdelat material från institutionen (IFM).
|
| |
Examination: |
TEN1
PRA2
|
Skriftlig tentamen (U,3,4,5)
Projekt med muntlig och skriftlig redovisning (U,G)
|
3 hp
3 hp
|
| |
|
Obligatorisk närvaro vid föreläsningar, projekt och övriga moment. |
|