Engenharia Bioquímica

Conhecimentos de Base Recomendados

Introdução aos Processos Biológicos, Balanços Mássicos e Energéticos, Fenómenos de Transferência I, II e III, Reactores Químicos I e II, Inglês.

Métodos de Ensino

Será incentivada a participação ativa dos estudantes. Nas aulas práticas serão feitos trabalhos laboratoriais, de modo aos estudantes adquirirem prática e gosto pelas atividades de biocatálise e operação com reatores biológicos (biorreator enzimático e fermentador).

Resultados de Aprendizagem

- Saber distinguir quando as vantagens da transformação biológica se sobrepõem às da transformação química.

- Conhecer as diferentes configurações de reatores biológicos e saber selecionar a mais adequada para cada aplicação, assim como o biocatalisador mais conveniente.

- Conhecer as metodologias para maximizar a mistura, o arejamento e a transferência de massa em fermentadores. Conhecer as estratégias de mudança de escala.

- Conhecer a teoria do quimiostato simples e modificado. Saber fazer balanços de massa à biomassa e ao substrato limitante a diferentes configurações de fermentadores.

- Saber definir critérios de esterilização à escala industrial e saber como usar resíduos agroindustriais como matéria-prima na tecnologia de fermentação.

- Saber avaliar as estratégias de recuperação e purificação de bioprodutos em sistemas fermentativos e de biocatálise.

- Desenvolver competências para resolver novos problemas, de trabalho em equipas interdisciplinares e de tomada de decisão.

Estágio(s)

Não

Programa

Análise global dos processos de produção e separação de produtos biológicos.

- Interdependências mútuas e integração das diferentes operações envolvidas.

- Estratégias de produção: processos fermentativos vs. biocatálise vs. catálise química.

- Processos fermentativos: operações a montante, formulação e esterilização de caldos, esterilização do ar, transferência de massa, configuração de fermentadores, majoração de escala.

- Cultura contínua e aproveitamento de resíduos agroindustriais ricos em hidratos de carbono como matéria-prima na tecnologia de fermentação. Conceito de biorefinaria.

- Processos de separação sólido / líquido – tecnologias correntes e tecnologias emergentes. Desintegração celular, precipitação de proteínas, cromatografia, extração líquido – líquido.

- Intensificação de bioprocessos por imobilização de enzimas e células. Biocatálise aplicada. Biocatálise em meios não convencionais. Novos conceitos de biorreatores

Docente(s) responsável(eis)

Jorge Manuel dos Santos Rocha

Métodos de Avaliação

Avaliação
Exame (70-100%); Trabalho de síntese (0-30%); Trabalho laboratorial ou de campo (0-20%): 100.0%

Bibliografia

- Doran, P.M. Bioprocess Engineering Principles, Academic Press, 1995.

- Bailey, J. e Ollis, D. Biochemical Engineering Fundamentals, 2nd ed., McGraw-Hill, 1986

- Riet K. e Tramper, J. Basic Bioreactor Design, Marcel Dekker, Inc., 1991

- Lima N. e Mota, M. Biotecnologia. Fundamentos e Aplicações, Lidel, edições técnicas, 2003

- Fonseca, M.M. e Teixeira, J.A. (coordenação), Reactores Biológicos – Fundamentos e Aplicações, Lidel, Edições Técnicas Lda, 2007

- Belter, P.A., Cussler E.L. e Hu, Wei-Shon, Bioseparations: downstream processing for biotechnology, John Wiley &Sons, Ltd, 1988

- Kennedy J.F. e Cabral J.M.S. (ed), Recovery processes for biological materials, John Wiley &Sons, Ltd, 1993

- Atkinson, B. & Mavituna, F., Biochemical Engineering and Biotechnology Handbook, 2nd ed., Stockton Press, N.Y., 1991

- Stanbury, P.F. e Whitaker, A., Principles of Fermentation Technology, Pergamon Press, Oxford, 1984