| 科目名 |
応用微生物工学 |
| 担当教員 |
有賀 修 |
| 対象学年 |
1年,2年 |
クラス |
院：専門001 |
| 講義室 |
Ｂ１０８ |
開講学期 |
１学期 |
| 曜日・時限 |
火１,金１ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
講義の目的及び概要
微生物は従来から醸造や発酵として様々に用いられてきた.工業的に微生物を用いる場合には通気や温度管理を最適に制御する必要があり、そのためにはバイオプロセスに関わる物質移動や反応速度論の知識を修得する必要がある.本講議では微生物を用いた工業的物質生産のための基礎となる物質移動や反応速度論の概念を講議する.この講議ではバイオプロセスに関わる現象を数学的にモデル化し、解析する方法を修得することを目標とする.
Course objective and outline
Microorganisms have been used in old-fashioned fermentation. When microorganisms are industrially used, optimization of aeration and temperature control has to be performed. Therefore, a knowledge of mass transfer and reaction kinetics in the bioprocess should be learned. In this lecture, outlines of mass transfer and reaction kinetics for microbial material production will be lectured. Mathematical modeling and analysis on bioprocess should be acquired in this course.
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| 授業の詳細2 |
講義計画
1. 物質移動と生物反応工学
生物を使った物質生産に関わる、物質移動と反応速度論について概説する.
1. The outlines of mass transfer and biochemical reaction engineering
The outlines of mass transfer and reaction kinetics for biological material production will be presented.
2.物質移動のための基礎数学
物質移動、反応速度論を学ぶために必要な数学的基礎について解説する.
2.Basic mathematics for understanding mass transfer and reaction kinetics
Basic mathematics for understanding mass transfer and reaction kinetics will be lectured.
3.物質移動の概念
物質移動の基礎のための数学について概説する.物質移動の概念と基礎方程式の導出の仕方について説明する.
3. The concept of mass transfer
The basic mathematics for mass transfer will be outlined. The concept of mass transfer and the derivation of basic equation will be illustrated.
4.数学的基礎-基礎方程式の解法
物質移動の基礎方程式の解法について説明する.
4.The basic mathematics - solution of mass transfer equation
A solution of mass transfer equation will be demonstrated.
5.数学的基礎-反応速度論の概念
反応速度論ための基礎数学について概説する.反応速度論の概念と基礎方程式の導出について説明する.
5.The basic mathematics - the concept of reaction kinetics
The basic mathematics for reaction kinetics will be outlined. The concept of reaction kinetics and the derivation of basic equation will be illustrated
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| 授業の詳細3 |
6.数学的基礎-基礎方程式の解法
反応速度式の解法について解説する.
6. The basic mathematics - a solution of kinetic equation
A solution of kinetic equation will be demonstrated.
7.中間試験
7.Examination
8.生物反応工学の基礎-酵素反応速度論
酵素反応のメカニズムについて概説する.ミカエリスメンテン反応を例として、反応速度式の導出について説明する.
8.Basic biochemical reaction engineering - Kinetics of enzyme reaction
Mechanism of enzymatic reaction will be outlined. Derivation of kinetic equation of enzyme reaction will be demonstrated with Michaelis-Menten reaction.
9.反応装置
工業的に用いられる反応装置や反応操作について説明する.
9.Reactor
Industrial reactor and reaction process will be illustrated.
10.バイオリアクターの反応工学
バイオリアクターの反応工学による解析について概説する.物質移動と反応速度論を使った、バイオリアクターの数学的解析について説明する.
10.Reaction engineering in bioreactor
Kinetic approach to bioreactor will be outlined. Mathematical analysis of bioreactor will be demonstrated.
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| 授業の詳細4 |
11.酵素の固定化
酵素や微生物など生体触媒の固定化について概説する.
11.Immobilization of biocatalyst
Immobilization of biocatalyst such as enzyme and microbes will be outlined.
12.固定化生体触媒の反応動力学
固定化生体触媒内の物質移動対する粒子内拡散の影響について概説する.
12.Kinetics of immobilized biocatalyst
Kinetics of immobilized biocatalyst will be outlined and effect of intraparticle mass transfer.on overall reaction rate will be illustrated.
13.通気
バイオプロセスにおける通気について概説する.また、酸素の吸収や物質移動について解説する.
13.Aeration
Aeration in bioprocess will be outlined. Absorption and mass transfer of oxygen will be illustrated.
14.殺菌
殺菌のメカニズムについて概説するとともに、工業的バイオプロセスにおける殺菌について解説する.
14.Sterilization
Mechanism of sterilization will be outlined and sterilization for industrial bioprocess will be illustrated.
15.試験
15.Examination
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| 授業の詳細5 |
テキスト：なし
参考図書
1. 反応工学：小宮山宏著、培風館
2. 拡散と移動現象：宝沢允紀ら共著、培風館
成績評価：中間試験、最終試験の結果を平均し、次の様に評価する.
AA:平均点が95点以上
A: 平均点が80-94.5点
B: 平均点が70-79.9点
C: 平均点が50-69.9点
F: 平均点が49.9点試験以下
Text: None
References:
1. "Chemical reaction engineering", H.Komiyama et al., Baifu-kan.
2. "Diffusion and transport phenomena", T.Takarazawa et la., Baifu-kan
Grading: Average of two examination results
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| 授業の詳細6 |
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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