La ingeniería bioquímica , también conocida como ingeniería de bioprocesos , es un campo de estudio con raíces derivadas de la ingeniería química y la ingeniería biológica . Se ocupa principalmente del diseño, construcción y avance de procesos unitarios que involucran organismos biológicos (como la fermentación ) o moléculas orgánicas (a menudo enzimas ) y tiene diversas aplicaciones en áreas de interés como biocombustibles , alimentos, productos farmacéuticos , biotecnología y agua. procesos de tratamiento. [1] [2] El papel de un ingeniero bioquímico es tomar los hallazgos desarrollados por biólogos y químicos en un laboratorio y traducirlos a un proceso de fabricación a gran escala.
Durante cientos de años, los seres humanos han utilizado las reacciones químicas de los organismos biológicos para crear bienes. A mediados del siglo XIX, Louis Pasteur fue una de las primeras personas en analizar el papel de estos organismos cuando investigó la fermentación. Su trabajo también contribuyó al uso de la pasteurización, que todavía se utiliza en la actualidad. A principios del siglo XX, el uso de microorganismos se había expandido y se utilizaban para fabricar productos industriales. Hasta ese momento, la ingeniería bioquímica aún no se había desarrollado como campo. No fue hasta 1928, cuando Alexander Fleming descubrió la penicilina, que se estableció el campo de la ingeniería bioquímica. Tras este descubrimiento, se recolectaron muestras de todo el mundo para continuar la investigación sobre las características de los microbios de lugares como suelos, jardines, bosques, ríos y arroyos. Hoy en día, los ingenieros bioquímicos se pueden encontrar trabajando en una variedad de industrias, desde la alimentaria hasta la farmacéutica. Esto se debe a la creciente necesidad de eficiencia y producción, que requiere conocimiento de cómo los sistemas biológicos y las reacciones químicas interactúan entre sí y cómo se pueden utilizar para satisfacer estas necesidades.
La ingeniería bioquímica no es una especialización que se ofrece en la mayoría de las universidades y, en cambio, es un área de interés de la especialización en ingeniería química en la mayoría de los casos. Se sabe que las siguientes universidades ofrecen títulos en ingeniería bioquímica:
La biotecnología y la ingeniería bioquímica están estrechamente relacionadas entre sí, ya que la ingeniería bioquímica puede considerarse una subrama de la biotecnología. Uno de los principales focos de la biotecnología es el campo médico, donde los ingenieros bioquímicos trabajan para diseñar productos farmacéuticos, órganos artificiales, dispositivos biomédicos, sensores químicos y sistemas de administración de medicamentos. [3] Los ingenieros bioquímicos utilizan su conocimiento de los procesos químicos en sistemas biológicos para crear productos tangibles que mejoren la salud de las personas. Las áreas específicas de estudio incluyen ingeniería metabólica, enzimática y de tejidos. El estudio de cultivos celulares se utiliza ampliamente en ingeniería bioquímica y biotecnología debido a sus numerosas aplicaciones en el desarrollo de combustibles naturales, la mejora de la eficiencia en la producción de fármacos y procesos farmacéuticos y también la creación de curas para enfermedades. [4] Otras aplicaciones médicas de la ingeniería bioquímica dentro de la biotecnología son las pruebas genéticas y la farmacogenómica .
Los ingenieros bioquímicos se centran principalmente en diseñar sistemas que mejoren la producción, el procesamiento, el envasado, el almacenamiento y la distribución de alimentos. [1] Algunos alimentos comúnmente procesados incluyen el trigo, las frutas y la leche, que se someten a procesos como molienda, deshidratación y pasteurización para convertirse en productos que puedan venderse. Hay tres niveles de procesamiento de alimentos : primario, secundario y terciario. El procesamiento primario de alimentos implica convertir productos agrícolas en otros productos que puedan convertirse en alimentos, el procesamiento secundario de alimentos es la elaboración de alimentos a partir de ingredientes fácilmente disponibles y el procesamiento terciario de alimentos es la producción comercial de alimentos listos para comer o calentar y servir. Secar, encurtir, salar y fermentar alimentos eran algunas de las técnicas de procesamiento de alimentos más antiguas utilizadas para conservarlos evitando que las levaduras, el moho y las bacterias los estropearan. [5] Los métodos para conservar alimentos han evolucionado para cumplir con los estándares actuales de seguridad alimentaria, pero aún utilizan los mismos procesos que en el pasado. Los ingenieros bioquímicos también trabajan para mejorar el valor nutricional de los productos alimenticios, como el arroz dorado, que fue desarrollado para prevenir la deficiencia de vitamina A en ciertas áreas donde esto era un problema. Los esfuerzos para avanzar en las tecnologías de conservación también pueden garantizar una retención duradera de los nutrientes a medida que se almacenan los alimentos. El embalaje juega un papel clave en la conservación y garantía de la seguridad de los alimentos al proteger el producto de la contaminación, el daño físico y la manipulación. [5] El embalaje también puede facilitar el transporte y el servicio de alimentos. Un trabajo común de los ingenieros bioquímicos que trabajan en la industria alimentaria es diseñar formas de realizar todos estos procesos a gran escala para satisfacer las demandas de la población. Las responsabilidades de esta carrera profesional incluyen diseñar y realizar experimentos, optimizar procesos, consultar con grupos para desarrollar nuevas tecnologías y preparar planes de proyectos para equipos e instalaciones. [5]
