Fabricación por reacciones químicas de organismos biológicos.
Biorreactor
La ingeniería bioquímica , también conocida como ingeniería de bioprocesos , es un campo de estudio con raíces que provienen de la ingeniería química y la ingeniería biológica . Se ocupa principalmente del diseño, la construcción y el avance de procesos unitarios que involucran organismos biológicos (como la fermentación ) o moléculas orgánicas (a menudo enzimas ) y tiene varias aplicaciones en áreas de interés como biocombustibles , alimentos, productos farmacéuticos , biotecnología y procesos de tratamiento de agua. [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.
Historia
Durante cientos de años, los seres humanos han hecho uso de las reacciones químicas de los organismos biológicos para crear bienes. A mediados del siglo XIX, Louis Pasteur fue una de las primeras personas en investigar 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. Después de este descubrimiento, se recogieron 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 pueden trabajar en una variedad de industrias, desde la alimentación hasta la farmacéutica. Esto se debe a la creciente necesidad de eficiencia y producción que requiere conocimientos de cómo los sistemas biológicos y las reacciones químicas interactúan entre sí y cómo pueden utilizarse para satisfacer estas necesidades.
Aplicaciones
Aplicaciones de la ingeniería bioquímica
Biotecnología
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 enfoques principales de la biotecnología está en 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 los sistemas biológicos para crear productos tangibles que mejoren la salud de las personas. Las áreas específicas de estudio incluyen la ingeniería metabólica, enzimática y de tejidos. El estudio de los cultivos celulares se usa ampliamente en la ingeniería bioquímica y la biotecnología debido a sus muchas aplicaciones en el desarrollo de combustibles naturales, la mejora de la eficiencia en la producción de medicamentos 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 .
Industria alimentaria
Los ingenieros bioquímicos se centran principalmente en el diseño de sistemas que mejorarán la producción, el procesamiento, el envasado, el almacenamiento y la distribución de alimentos. [1] Algunos alimentos comúnmente procesados incluyen trigo, frutas y leche que se someten a procesos como molienda, deshidratación y pasteurización para convertirse en productos que se puedan vender. Hay tres niveles de procesamiento de alimentos : primario, secundario y terciario. El procesamiento primario de alimentos implica convertir productos agrícolas en otros productos que se pueden convertir 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. El secado, encurtido, salazón y fermentación de alimentos fueron algunas de las técnicas de procesamiento de alimentos más antiguas utilizadas para conservar los alimentos evitando que las levaduras, los mohos y las bacterias provoquen su descomposición. [5] Los métodos para conservar los 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 se desarrolló 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 la retención duradera de nutrientes a medida que se almacenan los alimentos. El embalaje juega un papel clave en la conservación, así como en la 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 los alimentos. Un trabajo común para 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 incluyen el diseño y la realización de experimentos, la optimización de procesos, la consulta con grupos para desarrollar nuevas tecnologías y la preparación de planes de proyectos para equipos e instalaciones. [5]
Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas y Tecnología de Túnez (Programa de Ingeniería en Biología Industrial)
Universidad Técnica de Hamburgo (TUHH)
Universidad de Mapua
La ingeniería bioquímica no es una especialidad que se ofrece en muchas universidades, sino que es un área de interés dentro de la ingeniería química. Se sabe que las siguientes universidades ofrecen títulos en ingeniería bioquímica:
^ ab "Ingeniería bioquímica". UC Davis . 2015-11-27 . Consultado el 2019-02-13 .
^ Ruairi. Kavanagh (18 de diciembre de 2014). "Ingeniero bioquímico". gradireland . Consultado el 13 de febrero de 2019 .
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^ "Ingeniería de Biosistemas (Opción de Ingeniería de Bioprocesos) – BBSE < Universidad de Auburn".
^ "Programas de Pregrado en la Escuela de Ingeniería Química, de Materiales y Biomédica".
^ "Menores – Ingeniería química – Michigan Tech".
^ "Universidad McMaster, Facultad de Ingeniería: Biotecnología". Archivado desde el original el 20 de septiembre de 2016. Consultado el 13 de septiembre de 2016 .
^ "Programas de Grado".
^ http://www.boku.ac.at/lehre/studabt/studien/master/h066418/?selectedTypes=&selectedTGs=&selectedOEs= [ enlace muerto permanente ]
^ "Centro de Bioprocesamiento de Amgen (ABC)". Archivado desde el original el 4 de julio de 2014. Consultado el 28 de junio de 2014 .
^ "Bioprocesamiento". Archivado desde el original el 23 de marzo de 2015. Consultado el 2 de septiembre de 2016 .
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^ Evrard, Réginald. «Facultad de Ingeniería en Biociencias». Archivado desde el original el 17 de mayo de 2013.
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^ "Programa de Estudios de Tecnología de Bioprocesos – Departamento de Ingeniería Agrícola – Facultad de Tecnología Agrícola".
^ "Ingeniería bioquímica". 13 de julio de 2018.
^ "Licenciatura en Ingeniería (Química-Bioprocesos)". Archivado desde el original el 10 de octubre de 2013. Consultado el 2 de marzo de 2014 .
^ "UniKL MICET".
^ Biotecnología, Facultad de Tecnología de Alimentos y. “Ingeniería de Bioprocesos – PBF”.
^ "Ingeniería bioquímica: descripción general". Archivado desde el original el 30 de junio de 2015. Consultado el 27 de junio de 2015 .
^ "Universidad de Wageningen".
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^ "Ingeniería química de la DTU, Centro de investigación BIOENG". Archivado desde el original el 20 de abril de 2018. Consultado el 19 de abril de 2018 .
^ "SDSMT Ingeniería Química y Biológica, Investigación".
