Biokjemisk ingeniørfag - Biochemical engineering

Bioreaktor

Biokjemisk ingeniørfag , også kjent som bioprosessteknikk , er et fagfelt med røtter som stammer fra kjemiteknikk og biologisk ingeniørfag . Det handler hovedsakelig om design, konstruksjon og utvikling av enhetsprosesser som involverer biologiske organismer eller organiske molekyler, og har forskjellige anvendelser innen områder av interesse som biodrivstoff , mat, legemidler , bioteknologi og vannbehandlingsprosesser. Rollen til en biokjemisk ingeniør er å ta funn utviklet av biologer og kjemikere i et laboratorium og oversette det til en stor produksjonsprosess.

Historie

I hundrevis av år har mennesker brukt kjemiske reaksjoner av biologiske organismer for å skape varer. På midten av 1800-tallet var Louis Pasteur en av de første som så på organismenes rolle når han forsket på gjæring. Hans arbeid bidro også til bruken av pasteurisering, som fortsatt brukes til i dag. På begynnelsen av 1900-tallet hadde bruken av mikroorganismer utvidet seg og ble brukt til å lage industriprodukter. Inntil dette punktet hadde ikke biokjemisk utvikling utviklet seg som et felt ennå. Det var først i 1928 da Alexander Fleming oppdaget penicillin at biokjemisk ingeniørfag ble etablert. Etter denne oppdagelsen ble prøver samlet fra hele verden for å fortsette å undersøke egenskapene til mikrober fra steder som jord, hager, skog, elver og bekker. I dag kan man finne biokjemiske ingeniører som jobber i en rekke bransjer, fra mat til legemidler. Dette skyldes det økende behovet for effektivitet og produksjon som krever kunnskap om hvordan biologiske systemer og kjemiske reaksjoner samhandler med hverandre og hvordan de kan brukes til å dekke disse behovene.

utdanning

Biokjemisk ingeniørfag er ikke et hovedfag som tilbys av de fleste universiteter, og er i stedet i de fleste tilfeller et interesseområde under kjemisk ingeniørfag. Følgende universiteter er kjent for å tilby grader i biokjemisk ingeniørfag:

applikasjoner

Applikasjoner biokjemisk engineering

Bioteknologi

Bioteknologi og biokjemisk ingeniørvirksomhet er nært beslektet med hverandre, ettersom biokjemisk ingeniørarbeid kan betraktes som en undergren av bioteknologi. Et av de viktigste fokusene for bioteknologi er innen det medisinske feltet, der biokjemiske ingeniører jobber med å designe legemidler, kunstige organer, biomedisinske innretninger, kjemiske sensorer og medikamentleveringssystemer. Biokjemiske ingeniører bruker sin kunnskap om kjemiske prosesser i biologiske systemer for å skape håndgripelige produkter som forbedrer folks helse. Spesifikke studieretninger inkluderer metabolsk, enzym- og vevsteknikk. Studiet av cellekulturer er mye brukt i biokjemisk ingeniørfag og bioteknologi på grunn av dets mange bruksområder for å utvikle naturlige drivstoff, forbedre effektiviteten i produksjon av medisiner og farmasøytiske prosesser, og også skape botemidler mot sykdom. Andre medisinske anvendelser av biokjemisk engineering innen bioteknologi er genetikkprøving og farmakogenomikk .

Mat industri

Biokjemiske ingeniører fokuserer primært på å designe systemer som vil forbedre produksjon, prosessering, emballering, lagring og distribusjon av mat. Noen ofte behandlede matvarer inkluderer hvete, frukt og melk som gjennomgår prosesser som maling, dehydrering og pasteurisering for å bli produkter som kan selges. Det er tre nivåer av matforedling : primær, sekundær og tertiær. Primær matprosessering innebærer å gjøre landbruksprodukter til andre produkter som kan gjøres om til mat, sekundær matproduksjon er å lage mat fra lett tilgjengelige ingredienser, og tertiær matproduksjon er kommersiell produksjon av mat som er ferdigmat eller serveres. Tørking, sylting, salting og gjæring av matvarer var noen av de eldste teknikkene for matprosessering som ble brukt til å konservere mat ved å forhindre gjær, mugg og bakterier i å ødelegge. Metoder for konservering av mat har utviklet seg til å oppfylle gjeldende standarder for mattrygghet, men bruker fortsatt de samme prosessene som fortiden. Biokjemiske ingeniører jobber også for å forbedre næringsverdien til matvarer, for eksempel i gylden ris, som ble utviklet for å forhindre vitamin A-mangel i visse områder der dette var et problem. Innsats for å fremme konserveringsteknologier kan også sikre varig oppbevaring av næringsstoffer når matvarene lagres. Emballasje spiller en nøkkelrolle i å bevare samt sikre matens sikkerhet ved å beskytte produktet mot forurensning, fysisk skade og manipulering. Emballasje kan også gjøre det lettere å transportere og servere mat. En vanlig jobb for biokjemiske ingeniører som arbeider i næringsmiddelindustrien, er å designe måter å utføre alle disse prosessene i stor skala for å imøtekomme befolkningens krav. Ansvaret for denne karriereveien inkluderer å designe og utføre eksperimenter, optimalisere prosesser, konsultere med grupper for å utvikle ny teknologi og utarbeide prosjektplaner for utstyr og fasiliteter.

Se også

Referanser