Bioprocessos na Indústria Alimentar

Operações Unitárias, Fenómenos de Transferência, Microbiologia, Química

Nas aulas teórico-práticas é feita: a exposição teórica dos conteúdos programáticos; a resolução de exercícios de aplicação da matéria lecionada; a realização de projetos práticos em oficina/laboratório de montagem e monitorização de processos fermentativos na produção de alimentos e a elaboração de relatórios técnicos e científicos desses trabalhos experimentais. Pretende-se também que o estudante desenvolva capacidade crítica na aplicação dos conhecimentos teóricos e práticos adquiridos e capacidade de recolha e seleção da informação relevante nas temáticas abordadas.

Esta unidade curricular aborda as questões relacionadas com a engenharia dos bioprocessos aplicados à indústria alimentar numa perspetiva integradora dos fenómenos bioquímicos associados.

Pretende-se que o aluno reúna e processe informação sobre os bioprocessos, bioprodutos e produtos alimentares associados, no sentido de: selecionar os sistemas, modo operatório e configuração mais apropriada para situações concretas que impliquem a produção de alimentos por fermentação. Reconheça o biorreator (fermentador) como parte integrante e fundamental dos bioprocessos na indústria alimentar. Domine os conceitos e mecanismos essenciais para a operação e dimensionamento destes sistemas. Identifique e aplique as operações de monitorização e controlo dos bioprocessos e preveja o seu rendimento operacional. Neste contexto as competências a adquirir são:

1. Modelação de bioprocessos na indústria alimentar. Elaboração de modelos matemáticos com algum grau de complexidade que permitam descrever a realidade de um processo biotecnológico e prever a evolução das suas variáveis de estado. Estudar a influência de alguns parâmetros no comportamento e controlo do sistema. 2. Domínio avançado da tecnologia alimentar. Aplicação de técnicas laboratoriais de monitorização de processos biotecnológicos aplicados à produção de alimentos por via fermentativa e interpretação dos seus resultados como forma de explicar os fenómenos ocorridos. 3. Capacidade de liderança e trabalho em equipa. Tomar a iniciativa de preparar o trabalho a desenvolver na aula prática de forma individual, e debatê-lo posteriormente com os membros do seu grupo otimizando o seu planeamento e execução. 4. Capacidade de comunicação. Promoção de debates entre os elementos do grupo de forma fundamentada e coerente de acordo com os temas abordados. Elaboração de relatórios científicos e técnicos dos trabalhos práticos e das atividades propostas.

1. Estequiometria do crescimento celular. 2. Cinética microbiana: de formação de biomassa, produto (primário e secundário) e de consumo de substrato (para manutenção celular, crescimento da biomassa e formação de produto). 3. Introdução aos biorreatores (fermentadores): batch, fed-batch e contínuo. 4. Transferência de massa aplicada ao dimensionamento preliminar de biorreatores. 5. Sistemas de imobilização celular. Vantagens e desvantagens. 6. Aplicações convencionais e não convencionais dos bioprocessos. 7. Estudos de caso com aplicação na indústria alimentar: processos fermentativos com a produção de ácido e álcool (ex. produção de fermento de padeiro, pão, iogurte, kefir, queijo do tipo philadelphia, manteiga maturada, entre outros).

• - Exame Prático - 40.0%
• - Exame Escrito - 60.0%

• - Componente Prática - 40.0%
• - Teste Escrito individual - 60.0%

NAO

Fonseca MM, Teixeira JA (2007) Reactores Biológicos – Fundamentos e Aplicações, Lidel – edições técnicas, lda., Lisboa

McNeil B and Harvey LM (2008) Practical Fermentation Technology, John Wiley & Sons, Ltd. England

Najafpour GD (2007) Biochemical Engineering and Biotecnology, 1st ed, Elsevier, The Netherlands

Hutkins RW (2006) Microbiology and Technology of Fermented Foods, 1st ed, Blakwell Publishing, Iowa

Doran PM (2004) Bioprocess Engineering Principles. Elsevier – Academic Press.

Shuler ML, Kargi F (2001) Bioprocess Engineering – Basic Processes, 2nd ed, Prentice Hall, New York

Lee J (2001) Biochemical Engineering, Department of Chemical Engineering of Washinton State University Pullman, WA

Stansbury PF, Whitaker A and Hall SJ (1995) Principles of Fermentation Technology, 2nd ed, Hutterword Heinemann, London

Bailey JE (1986). Biochemical Engineering Fundamentals, McGraw Hill.

Bibliografia complementar

Henriques M (2020) Protocolos das aulas práticas de Bioprocessos na Indústria Alimentar, Mestrado em Engenharia Alimentar, Escola Superior Agrária, Instituto Politécnico de Coimbra, Coimbra