DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Processos de Transf. e Separação de Sist. Biológicos - EB

Ano letivo: 2016-2017
Especificação técnica - ficha curricular

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
2004188116pt,en


Objectivos formativos
Saber distinguir quando as vantagens da transformação biológica se sobrepõem às da transformação química.
- Conhecer as diferentes configurações de reactores biológicos e saber seleccionar 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 agro-industriais 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.
Programa genérico mínimo
- 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 agro-industriais 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, extracção líquido ? líquido.
- Intensificação de bioprocessos por imobilização de enzimas e células. Biocatálise aplicada. Biocatálise em meios não convencionais. Novos conceitos de biorreactores.
Pré-requisitos
Não se aplica
Competências genéricas a atingir
. Competência para resolver problemas;
. Capacidade de decisão;
. Competência em raciocínio crítico;
. Adaptabilidade a novas situações;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência em trabalho em equipas interdisciplinares;
. Competência em relações interpessoais;
. Criatividade;
. Preocupação com a qualidade;
. Preocupação com desenvolvimento sustentado;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas30
aulas práticas laboratoriais30
orientação tutorial10
total horas lectivas70

Método de avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo0-20 %
Trabalho de síntese0-30 %
Exame70-100 %

Bibliografia de referência
- 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
Método de ensino
Será incentivada a participação activa dos estudantes. Nas aulas práticas serão feitos trabalhos laboratoriais, de modo aos estudantes adquirirem prática e gosto pelas actividades de biocatálise e operação com reactores biológicos (biorreactor enzimático e fermentador).
Para além de um exame final obrigatório há uma componente de avaliação contínua que inclui a elaboração de uma monografia temática (sucinta mas crítica) com apresentação oral, e ainda a participação activa nos trabalhos de laboratório com a eventual elaboração de relatórios curtos e informais com a discussão dos resultados.
Recursos específicos utilizados
Laboratório de engenharia bioquímica para realização de trabalhos práticos.