Processos Biotecnológicos de Conversão da Biomassa

Ano
1
Ano lectivo
2021-2022
Código
03017501
Área Científica
Engenharia Quimica
Língua de Ensino
Português
Outras Línguas de Ensino
Inglês
Modo de Ensino
Presencial
Duração
Semestral
Créditos ECTS
6.0
Tipo
Opcional
Nível
3º Ciclo - Doutoramento

Conhecimentos de Base Recomendados

Não aplicável.

Métodos de Ensino

As aulas são leccionadas usando meios audiovisuais. Cada tópico é exposto de modo a que os alunos possam aplicar os conhecimentos adquiridos em casos práticos. Discutem-se casos relevantes de actualidade de modo a salientar o “state-of-the-art” mais pertinente.

Resultados de Aprendizagem

Proporcionar conhecimentos relativos às matérias primas renováveis que possam ser utilizadas como substrato pelas enzimas e/ou culturas de microrganismos, e respetivas condições experimentais que permitam desenvolver bioprocessos com potencial aplicação industrial. Proporcionar conhecimento sobre os bioprocessos industriais já implementados com base em recursos renováveis. Promover discussão sobre processos integrados de acordo com o conceito de biorrefinaria de modo a minimizar os resíduos e a rentabilizar processos e  bioprocessos sustentáveis.

No final da u.c., o aluno deve identificar as potencialidades da matéria-prima em estudo e propor processos biotecnológicos que utilizem matérias-primas renováveis como solução sustentável do ponto de vista tecnológico e ambiental como alternativa aos processos baseados em matérias-primas de origem fóssil.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Conceitos e fundamentos em microbiologia/biotecnologia
1.1. Micorganismos e enzimas como agentes de conversão de biomassa: Bactérias, fungos incluindo leveduras e microalgas.
1.2. Culturas líquidas em suspensão, culturas submersas e fermentação em fase sólida
1.3. Culturas puras e culturas mistas
1.4. Vias Metabólicas principais

2. Enzimas, produção e aplicações industriais.
2.1. Cinética enzimática, actividade catalítica
2.2. Imobilização de enzimas

3. Bioprocessamento de ácidos orgânicos, amino-ácidos e álcoois para diferentes tipos de aplicações: materiais, biocombustíveis, alimentos e fármacos - exemplos.

4. Bioprocessos para a produção de biopolímeros (pululano, xantano, poli-hidroxi-alcanoatos)

5. Bioprocessos para a produção de surfactantes e proteína microbiana - exemplos.

Métodos de Avaliação

Avaliação
1) a elaboração de monografia sobre um bioprocesso com aplicação industrial ou com potencial para isso, em grupos de 2 ou 3, e a sua apresentação oral (40%) e 2) a avaliação da componente teórica em dois testes ou num único momento de avaliação (60%): 100.0%

Bibliografia

  1. Shijie Liu, Bioprocess Engineering: Kinetics, Biosystems, Sustainability, and Reactor Design, Elsevier, 2013.
  2. Debalina Sengupta, Ralph W. Pike Chemicals from Biomass: Integrating Bioprocesses into Chemical Production Sustainable Development, CRC Press, 2013.
  3. Pauline M. Doran, Bioprocess Engineering Principles, 2nd edition, Academic Press, 2013.
  4. Ratledge, C., Kristiansan, B.,Basic Biotecnology, Cambridge University Press, 2006.
  5.  Kamm B., Gruber, P.R., Kamm, M., Biorefineries - Industrial Processes and Products, Status Quo and Future Directions, Vol 1 and 2, Wiley-VCH 2006.
  6. Yang, S.-T., Bioprocessing for value-added products from renewable resources, new technologies and applications, Elsevier, 2007.
  7. Brown, R.C., Biorenewable Resources, Engineering new products from agriculture, Blackwell Publishing, 2003.
  8. Soetaert, W., Vandamme, E., Industrial Biotechnology – Sustainable Growth and Economic Success, Wiley-VCH, 2010