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Fiche UE 63 : Génie biochimique

Domaine : Sciences de l'ingénieur et technologie
Section : Sciences de l'ingénieur industriel
Option : Biochimie

Fiche descriptive d'une Unité d'Enseignement
Année académique 2021-2022

Génie biochimique

UE 63

Enseignant responsable : Monsieur DURIEUX Alain

Coordonnées du service :
Campus d'Anderlecht
Avenue Émile Gryzon 1 (bât. 4C)
1070 Anderlecht

Langue(s) d'enseignement :
Français

Niveau du cycle :
2e cycle

Période de l'année :
Quadrimestre 2

Cadre européen de certification :
Niveau 7

Caractère obligatoire ou au choix dans le programme ou option de l'étudiant :
Cours obligatoire dans le programme

Renseignements d'identification

Année d'études :
BLOC 4

Acronyme :
TLU42BGENBIO

Nombre de crédits ECTS :
3 (Facteur de pondération)

Volume horaire :
30 h

Unité évaluée en épreuve intégrée

Liste des UE prérequises :
Néant

Liste des UE corequises :
Néant

Liste des activités d'apprentissage :

Activité d'apprentissage Volume horaire ECTS Pondération Présence obligatoire
Génie biochimique 1 30 3 100 NON

Contribution de l'UE au profil d'enseignement du programme :

Au terme de sa formation, le Master en Sciences de l'ingénieur industriel Biochimie est capable de :

  • ARES. 1.1 Intégrer les savoirs scientifiques et technologiques afin de faire face à la diversité et à la complexité des problèmes rencontrés
  • ARES. 1.2 Analyser des produits, processus et performances, de systèmes techniques nouveaux et innovants
  • ARES. 1.3 Concevoir, développer et améliorer des produits, processus et systèmes techniques
  • ARES. 3 03. Développer et appliquer les ressources techniques et technologiques liées au domaine de la biochimie

Autres connaissances ou compétences prérequises :

Génie biochimique 1

Microbiologie – Biochimie des macromolécules – Biochimie métabolique – Opérations unitaires du génie chimique I - Chimie analytique

Descriptif des objectifs et des contenus de l’UE :

Génie biochimique 1

Objectifs :

* Compréhension des cinétiques enzymatiques et de la croissance bactérienne
* Conception d’un bioréacteur, compréhension des bilans (masse, substrats, biomasse, métabolites produits), compréhension des modes de conduite d’un bioréacteur
* Sensibiliser les étudiants aux contraintes de la culture de microorganismes à grande échelle (maintien de la stérilité, facteurs limitants, transfert d’oxygène…)
* Introduire les notions d’optimisation des paramètres de culture de microorganismes en bioréacteur (mesure des paramètres – régulation)
* Donner une vue d’ensemble d’une installation industrielle
* Introduire les notions de « downstream processing » et de purification des protéines
* Introduire les notions d’immobilisation de microorganismes et de conception de réacteurs continus

Contenu :

* Cinétiques enzymatiques à un et plusieurs substrats – modes d’inhibition
* Cinétiques de croissance microbienne : bilans de masse – aspect cinétique – productivité – production de métabolites
* Conception des bioréacteurs : description générale – système d’agitation – modes de culture (batch – fed-batch – continu) et bilans associés – production de levure de boulangerie – transfert d’oxygène (kla)
* Description des installations de fermentation : périphériques – circuits de vapeur, d’eau et d’air – stérilisation et maintien de l’asepsie – capteurs utilisés dans les bioréacteurs (capteurs physiques et physico-chimiques) – biocapteurs – mesure de la biomasse – système de régulation des paramètres
* Introduction à la purification des protéines : descriptif succinct des étapes du « downstream processing » (centrifugation, microfiltration, ultrafiltration, lyse cellulaire…) – techniques chromatographiques de purification des protéines (inventaire des techniques, descriptif des étapes, évaluation de l’efficacité d’un procédé de purification)
* Immobilisation de microorganismes (descriptif de techniques) et développement de réacteurs continus

Activités et méthodes d’apprentissage et d’enseignement :

Génie biochimique 1

  • L’enseignement est principalement de type magistral : exposé supporté par des présentations PowerPoint.
    Enseignement des notions théoriques est complété par l’étude d’applications et de cas pratiques.
    Une participation active à chaque séance du cours est vivement recommandée.

Acquis d’apprentissages sanctionnés, spécifiques et contribuant à l’UE :

Génie biochimique 1

  • À l'issue du cours de Génie biochimique 1, l'étudiant est capable de :

    * Identifier les différents modèles de cinétiques enzymatiques et de savoir les développer
    * Caractériser une croissance bactérienne d’un point de vue cinétique et bilan chimique ainsi que la production de métabolites associés
    * Comprendre la conduite d’un bioréacteur, les paramètres régissant son fonctionnement en lien avec la culture de microorganismes et la production de métabolites
    * Décrire les composants techniques (sondes, périphériques, fluides…) d’un bioréacteur dans leur ensemble, justifier leur utilité et expliquer les principes de fonctionnement
    * Optimiser la culture de microorganismes en bioréacteur
    * Percevoir les contraintes de culture d’un microorganisme à grande échelle

Description des supports de cours indispensables :

Description Accès à la source Url

Génie biochimique 1

Description des références et des supports :

Description Accès à la source Url

Génie biochimique 1

Mise à disposition des présentations en version informatisée et de publications scientifiques relevantes pour le cours.

Mode d’évaluation et de pondération par activité au sein de l’UE :

Cette unité d'enseignement est évaluée en épreuve intégrée

Activité d'apprentissage Pondération Première session
Examens de Mai/Juin
Evaluation continue
%
Remise de travaux
HORS SESSION
Remise de travaux
DURANT LA SESSION
Examens écrits Examens oraux
% Date(s) / période(s) % Durée % Type Durée % Type Durée
Génie biochimique 100 0% 0% 0% 0% Présentiel - Examen Ecrit - Questions ouvertes
100% Présentiel - Examen oral
1 heure/étudiant avec temps de préparation 15- 20 minutes

Cette activité est remédiable

Génie biochimique 100 0% 0% 0% 0% Présentiel - Examen Ecrit - Questions ouvertes
100% Distanciel - Questions ouvertes
1 heure/étudiant avec 15 à 20 minutes de temps de préparation

Cette activité est remédiable

Activité d'apprentissage Pondération Deuxième session
Examens de Août/Septembre
Evaluation continue
%
Remise de travaux
HORS SESSION
Remise de travaux
DURANT LA SESSION
Examens écrits Examens oraux
% Date(s) / période(s) % Durée % Type Durée % Type Durée
Génie biochimique 100 0% 0% 0% 0% Présentiel - Examen Ecrit - Questions ouvertes
100% Présentiel - Examen Ecrit - Questions ouvertes
1 heure/étudiant avec temps de préparation 15 - 20 minutes

Cette activité est remédiable

Génie biochimique 100 0% 0% 0% 0% Présentiel - Examen Ecrit - Questions ouvertes
100% Distanciel - Questions ouvertes
1 heure/étudiant avec 15 à 20 minutes de temps de préparation

Cette activité est remédiable

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Fiche UE 63 : Génie biochimique

Domaine : Sciences de l'ingénieur et technologie
Section : Sciences de l'ingénieur industriel
Option : Biochimie

Fiche descriptive d'une Unité d'Enseignement
Année académique 2021-2022

Génie biochimique

UE 63

Enseignant responsable : Monsieur DURIEUX Alain

Coordonnées du service :
Campus d'Anderlecht
Avenue Émile Gryzon 1 (bât. 4C)
1070 Anderlecht

Langue(s) d'enseignement :
Français

Niveau du cycle :
2e cycle

Période de l'année :
Quadrimestre 2

Cadre européen de certification :
Niveau 7

Caractère obligatoire ou au choix dans le programme ou option de l'étudiant :
Cours obligatoire dans le programme

Renseignements d'identification

Année d'études :
BLOC 4

Acronyme :
TLU42BGENBIO

Nombre de crédits ECTS :
3 (Facteur de pondération)

Volume horaire :
30 h

Unité évaluée en épreuve intégrée

Liste des UE prérequises :
Néant

Liste des UE corequises :
Néant

Liste des activités d'apprentissage :

Activité d'apprentissage Volume horaire ECTS Pondération Présence obligatoire
Génie biochimique 1 30 3 100 NON

Contribution de l'UE au profil d'enseignement du programme :

Au terme de sa formation, le Master en Sciences de l'ingénieur industriel Biochimie est capable de :

  • ARES. 1.1 Intégrer les savoirs scientifiques et technologiques afin de faire face à la diversité et à la complexité des problèmes rencontrés
  • ARES. 1.2 Analyser des produits, processus et performances, de systèmes techniques nouveaux et innovants
  • ARES. 1.3 Concevoir, développer et améliorer des produits, processus et systèmes techniques
  • ARES. 3 03. Développer et appliquer les ressources techniques et technologiques liées au domaine de la biochimie

Autres connaissances ou compétences prérequises :

Génie biochimique 1

Microbiologie – Biochimie des macromolécules – Biochimie métabolique – Opérations unitaires du génie chimique I - Chimie analytique

Descriptif des objectifs et des contenus de l’UE :

Génie biochimique 1

Objectifs :

* Compréhension des cinétiques enzymatiques et de la croissance bactérienne
* Conception d’un bioréacteur, compréhension des bilans (masse, substrats, biomasse, métabolites produits), compréhension des modes de conduite d’un bioréacteur
* Sensibiliser les étudiants aux contraintes de la culture de microorganismes à grande échelle (maintien de la stérilité, facteurs limitants, transfert d’oxygène…)
* Introduire les notions d’optimisation des paramètres de culture de microorganismes en bioréacteur (mesure des paramètres – régulation)
* Donner une vue d’ensemble d’une installation industrielle
* Introduire les notions de « downstream processing » et de purification des protéines
* Introduire les notions d’immobilisation de microorganismes et de conception de réacteurs continus

Contenu :

* Cinétiques enzymatiques à un et plusieurs substrats – modes d’inhibition
* Cinétiques de croissance microbienne : bilans de masse – aspect cinétique – productivité – production de métabolites
* Conception des bioréacteurs : description générale – système d’agitation – modes de culture (batch – fed-batch – continu) et bilans associés – production de levure de boulangerie – transfert d’oxygène (kla)
* Description des installations de fermentation : périphériques – circuits de vapeur, d’eau et d’air – stérilisation et maintien de l’asepsie – capteurs utilisés dans les bioréacteurs (capteurs physiques et physico-chimiques) – biocapteurs – mesure de la biomasse – système de régulation des paramètres
* Introduction à la purification des protéines : descriptif succinct des étapes du « downstream processing » (centrifugation, microfiltration, ultrafiltration, lyse cellulaire…) – techniques chromatographiques de purification des protéines (inventaire des techniques, descriptif des étapes, évaluation de l’efficacité d’un procédé de purification)
* Immobilisation de microorganismes (descriptif de techniques) et développement de réacteurs continus

Activités et méthodes d’apprentissage et d’enseignement :

Génie biochimique 1

  • L’enseignement est principalement de type magistral : exposé supporté par des présentations PowerPoint.
    Enseignement des notions théoriques est complété par l’étude d’applications et de cas pratiques.
    Une participation active à chaque séance du cours est vivement recommandée.

Acquis d’apprentissages sanctionnés, spécifiques et contribuant à l’UE :

Génie biochimique 1

  • À l'issue du cours de Génie biochimique 1, l'étudiant est capable de :

    * Identifier les différents modèles de cinétiques enzymatiques et de savoir les développer
    * Caractériser une croissance bactérienne d’un point de vue cinétique et bilan chimique ainsi que la production de métabolites associés
    * Comprendre la conduite d’un bioréacteur, les paramètres régissant son fonctionnement en lien avec la culture de microorganismes et la production de métabolites
    * Décrire les composants techniques (sondes, périphériques, fluides…) d’un bioréacteur dans leur ensemble, justifier leur utilité et expliquer les principes de fonctionnement
    * Optimiser la culture de microorganismes en bioréacteur
    * Percevoir les contraintes de culture d’un microorganisme à grande échelle

Description des supports de cours indispensables :

Description Accès à la source Url

Génie biochimique 1

Description des références et des supports :

Description Accès à la source Url

Génie biochimique 1

Mise à disposition des présentations en version informatisée et de publications scientifiques relevantes pour le cours.

Mode d’évaluation et de pondération par activité au sein de l’UE :

Cette unité d'enseignement est évaluée en épreuve intégrée

Activité d'apprentissage Pondération Première session
Examens de Mai/Juin
Evaluation continue
%
Remise de travaux
HORS SESSION
Remise de travaux
DURANT LA SESSION
Examens écrits Examens oraux
% Date(s) / période(s) % Durée % Type Durée % Type Durée
Génie biochimique 100 0% 0% 0% 0% Présentiel - Examen Ecrit - Questions ouvertes
100% Présentiel - Examen oral
1 heure/étudiant avec temps de préparation 15- 20 minutes

Cette activité est remédiable

Génie biochimique 100 0% 0% 0% 0% Présentiel - Examen Ecrit - Questions ouvertes
100% Distanciel - Questions ouvertes
1 heure/étudiant avec 15 à 20 minutes de temps de préparation

Cette activité est remédiable

Activité d'apprentissage Pondération Deuxième session
Examens de Août/Septembre
Evaluation continue
%
Remise de travaux
HORS SESSION
Remise de travaux
DURANT LA SESSION
Examens écrits Examens oraux
% Date(s) / période(s) % Durée % Type Durée % Type Durée
Génie biochimique 100 0% 0% 0% 0% Présentiel - Examen Ecrit - Questions ouvertes
100% Présentiel - Examen Ecrit - Questions ouvertes
1 heure/étudiant avec temps de préparation 15 - 20 minutes

Cette activité est remédiable

Génie biochimique 100 0% 0% 0% 0% Présentiel - Examen Ecrit - Questions ouvertes
100% Distanciel - Questions ouvertes
1 heure/étudiant avec 15 à 20 minutes de temps de préparation

Cette activité est remédiable