الهندسة الكيميائية الحيوية

الموسوعة الحرة
المفاعل الحيوي

الهندسة الكيميائية الحيوية ، والمعروفة أيضًا باسم هندسة العمليات الحيوية ، هي مجال دراسة له جذور نابعة من الهندسة الكيميائية والهندسة البيولوجية . وهي تتعامل بشكل أساسي مع تصميم وبناء وتطوير العمليات الوحدوية التي تنطوي على كائنات بيولوجية (مثل التخمير ) أو جزيئات عضوية (غالبًا إنزيمات ) ولها تطبيقات مختلفة في مجالات ذات اهتمام مثل الوقود الحيوي والأغذية والأدوية والتكنولوجيا الحيوية وعمليات معالجة المياه. [1] [2] يتمثل دور مهندس الكيمياء الحيوية في أخذ النتائج التي طورها علماء الأحياء والكيميائيون في المختبر وترجمتها إلى عملية تصنيع واسعة النطاق.

تاريخ

منذ مئات السنين، استخدم البشر التفاعلات الكيميائية للكائنات الحية من أجل خلق السلع. في منتصف القرن التاسع عشر، كان لويس باستور من أوائل الأشخاص الذين بحثوا في دور هذه الكائنات عندما بحث في التخمير. كما ساهم عمله في استخدام البسترة، والتي لا تزال تستخدم حتى يومنا هذا. بحلول أوائل القرن العشرين، توسع استخدام الكائنات الحية الدقيقة، واستخدمت في صنع المنتجات الصناعية. حتى هذه النقطة، لم تتطور الهندسة الكيميائية الحيوية كمجال بعد. لم يتم تأسيس مجال الهندسة الكيميائية الحيوية إلا في عام 1928 عندما اكتشف ألكسندر فليمنج البنسلين. بعد هذا الاكتشاف، تم جمع العينات من جميع أنحاء العالم من أجل مواصلة البحث في خصائص الميكروبات من أماكن مثل التربة والحدائق والغابات والأنهار والجداول. اليوم، يمكن العثور على مهندسي الكيمياء الحيوية يعملون في مجموعة متنوعة من الصناعات، من الأغذية إلى الأدوية. ويرجع ذلك إلى الحاجة المتزايدة إلى الكفاءة والإنتاج، وهو ما يتطلب معرفة كيفية تفاعل الأنظمة البيولوجية والتفاعلات الكيميائية مع بعضها البعض وكيفية استخدامها لتلبية هذه الاحتياجات.

التطبيقات

تطبيقات الهندسة الكيميائية الحيوية

التكنولوجيا الحيوية

ترتبط التكنولوجيا الحيوية والهندسة الكيميائية الحيوية ارتباطًا وثيقًا ببعضهما البعض حيث يمكن اعتبار الهندسة الكيميائية الحيوية فرعًا فرعيًا للتكنولوجيا الحيوية. أحد المجالات الرئيسية للتكنولوجيا الحيوية هو في المجال الطبي، حيث يعمل مهندسو الكيمياء الحيوية على تصميم الأدوية والأعضاء الاصطناعية والأجهزة الطبية الحيوية وأجهزة الاستشعار الكيميائية وأنظمة توصيل الأدوية. [3] يستخدم مهندسو الكيمياء الحيوية معرفتهم بالعمليات الكيميائية في الأنظمة البيولوجية من أجل إنشاء منتجات ملموسة تعمل على تحسين صحة الناس. تشمل مجالات الدراسة المحددة الهندسة الأيضية والإنزيمات والأنسجة. تُستخدم دراسة مزارع الخلايا على نطاق واسع في الهندسة الكيميائية الحيوية والتكنولوجيا الحيوية نظرًا لتطبيقاتها العديدة في تطوير الوقود الطبيعي وتحسين الكفاءة في إنتاج الأدوية والعمليات الصيدلانية، وكذلك خلق علاجات للأمراض. [4] التطبيقات الطبية الأخرى للهندسة الكيميائية الحيوية في التكنولوجيا الحيوية هي اختبار الجينات وعلم الصيدلة الجيني .

صناعة الأغذية

يركز مهندسو الكيمياء الحيوية في المقام الأول على تصميم الأنظمة التي من شأنها تحسين إنتاج ومعالجة وتعبئة وتخزين وتوزيع الغذاء. [1] تشمل بعض الأطعمة المعالجة بشكل شائع القمح والفواكه والحليب التي تخضع لعمليات مثل الطحن والتجفيف والبسترة من أجل أن تصبح منتجات يمكن بيعها. هناك ثلاثة مستويات من معالجة الأغذية : الأولية والثانوية والثالثية. تتضمن معالجة الأغذية الأولية تحويل المنتجات الزراعية إلى منتجات أخرى يمكن تحويلها إلى طعام، ومعالجة الأغذية الثانوية هي صنع الطعام من المكونات المتوفرة بسهولة، ومعالجة الأغذية الثالثة هي الإنتاج التجاري للأطعمة الجاهزة للأكل أو تسخينها وتقديمها. كانت تجفيف الأطعمة وتخليلها وتمليحها وتخميرها من أقدم تقنيات معالجة الأغذية المستخدمة للحفاظ على الطعام عن طريق منع الخميرة والعفن والبكتيريا من التسبب في التلف. [5] تطورت طرق حفظ الطعام لتلبية المعايير الحالية لسلامة الأغذية ولكنها لا تزال تستخدم نفس العمليات كما في الماضي. يعمل مهندسو الكيمياء الحيوية أيضًا على تحسين القيمة الغذائية للمنتجات الغذائية، كما هو الحال في الأرز الذهبي، الذي تم تطويره لمنع نقص فيتامين أ في مناطق معينة حيث كان هذا يمثل مشكلة. يمكن للجهود المبذولة لتطوير تقنيات الحفظ أيضًا ضمان الاحتفاظ الدائم بالعناصر الغذائية أثناء تخزين الأطعمة. تلعب التعبئة والتغليف دورًا رئيسيًا في الحفاظ على الطعام وضمان سلامته من خلال حماية المنتج من التلوث والتلف المادي والتلاعب. [5] يمكن أن تسهل التعبئة والتغليف أيضًا نقل الطعام وتقديمه. تتمثل إحدى الوظائف الشائعة لمهندسي الكيمياء الحيوية العاملين في صناعة الأغذية في تصميم طرق لأداء كل هذه العمليات على نطاق واسع من أجل تلبية متطلبات السكان. تشمل مسؤوليات هذا المسار الوظيفي تصميم وإجراء التجارب وتحسين العمليات والتشاور مع المجموعات لتطوير تقنيات جديدة وإعداد خطط المشروع للمعدات والمرافق. [5]

تعليم


لا تُقدم العديد من الجامعات تخصص الهندسة الكيميائية الحيوية، بل إنها مجال اهتمام ضمن الهندسة الكيميائية. ومن المعروف أن الجامعات التالية تقدم درجات علمية في الهندسة الكيميائية الحيوية:

انظر أيضا


مراجع

  1. ^ ab "الهندسة الكيميائية الحيوية". جامعة كاليفورنيا ديفيس . 2015-11-27 . تم الاسترجاع في 2019-02-13 .
  2. ^ رويري كافانا (2014/12/18). "مهندس الكيمياء الحيوية". جراديرلاند . تم الاسترجاع 2019-02-13 .
  3. ^ "الهندسة الكيميائية والكيميائية الحيوية | كلية الهندسة". www.brown.edu . مؤرشف من الأصل في 2019-02-12 . تم الاسترجاع 2019-03-18 .
  4. ^ "مهندس الكيمياء الحيوية | مهنة العلوم والهندسة". Science Buddies . تم الاسترجاع في 2019-03-18 .
  5. ^ abc Driver, Kelly; Health, JH Bloomberg School of Public. "Food Processing". Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health . مؤرشف من الأصل في 2021-04-27 . تم الاسترجاع في 2019-03-18 .
  6. ^ "هندسة النظم الحيوية (خيار هندسة العمليات الحيوية) - BBSE < جامعة أوبورن".
  7. ^ "برامج البكالوريوس في كلية الهندسة الكيميائية والمواد والهندسة الطبية الحيوية".
  8. ^ "التخصصات الفرعية – الهندسة الكيميائية – معهد ميشيغان للتكنولوجيا".
  9. ^ "جامعة ماكماستر، كلية الهندسة: التكنولوجيا الحيوية". مؤرشف من الأصل في 2016-09-20 . تم الاسترجاع 2016-09-13 .
  10. ^ "برامج الدرجات العلمية".
  11. ^ http://www.boku.ac.at/lehre/studabt/studien/master/h066418/?selectedTypes=&selectedTGs=&selectedOEs= [ رابط معطل دائم ]
  12. ^ "مركز أمجين للمعالجة الحيوية (ABC)". مؤرشف من الأصل في 2014-07-04 . تم الاسترجاع في 2014-06-28 .
  13. ^ "المعالجة الحيوية". مؤرشف من الأصل في 2015-03-23 ​​. تم الاسترجاع 2016-09-02 .
  14. ^ "مرحبا بكم".
  15. ^ "كلية العلوم الزراعية والاستهلاكية والبيئية قسم الهندسة الزراعية والبيولوجية مجالات البحث" . تم الاسترجاع في 2018-04-19 .
  16. ^ "مختبر أبحاث المعالجة الحيوية المتكاملة (IBRL) – جامعة إلينوي، أوربانا-شامبين" . تم الاسترجاع في 2018-04-19 .
  17. ^ باريس، برنارد. "UCL – وصف الدورات الدراسية للفترة 2013-2014".
  18. ^ إيفرار، ريجينالد. "كلية هندسة العلوم البيولوجية". مؤرشف من الأصل في 2013-05-17.
  19. ^ "إيجي-404".
  20. ^ "جامعة براويجايا".
  21. ^ "برنامج دراسة تكنولوجيا العمليات الحيوية – قسم الهندسة الزراعية – كلية التكنولوجيا الزراعية".
  22. ^ "الهندسة الكيميائية الحيوية". 13 يوليو 2018.
  23. ^ "بكالوريوس الهندسة (الكيمياء الحيوية)". مؤرشف من الأصل في 2013-10-10 . تم الاسترجاع 2014-03-02 .
  24. ^ "جامعة كوالالمبور MICET".
  25. ^ التكنولوجيا الحيوية، كلية تكنولوجيا الأغذية و. "هندسة العمليات الحيوية - PBF".
  26. ^ "نظرة عامة على الهندسة الكيميائية الحيوية". مؤرشف من الأصل في 2015-06-30 . تم الاسترجاع 2015-06-27 .
  27. ^ "Wageningen UR".
  28. ^ “جامعة أوبافيمي أولولو، إيل-إيفي”.
  29. ^ "DTU Chemical Engineering, BIOENG Research Centre". مؤرشف من الأصل في 2018-04-20 . تم الاسترجاع في 2018-04-19 .
  30. ^ "SDSMT الهندسة الكيميائية والبيولوجية، البحث".
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=الهندسة_الكيميائية_الحيوية&oldid=1247506526"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate