Conhecimentos de Base Recomendados
Recomendam-se conhecimentos em cinética enzimática.
Métodos de Ensino
- Aulas Teóricas: exposição de conteúdos, ilustrada com exemplos e estudos de caso.
- Aulas Teórico-Práticas: resolução de exercícios e problemas de forma individual ou colaborativa, sob orientação do docente.
- Aulas Práticas de Laboratório: Leitura, planeamento, execução e análise crítica e fundamentada de trabalhos experimentais, culminando na elaboração de relatórios em formato artigo científico e na criação e apresentação de um poster científico.
Resultados de Aprendizagem
No final da UC, o estudante deverá ser capaz de:
- Identificar o papel do biorreator como elemento central de um bioprocesso e distinguir os diferentes bioprodutos obtidos.
- Aplicar corretamente a terminologia, os modelos cinéticos e os parâmetros cinéticos e estequiométricos em situações concretas de bioprocessos.
- Selecionar o tipo de biorreator, modo de operação e condições de processo mais adequados, e realizar avaliações quantitativas da evolução de biomassa, substrato e produto.
- Analisar os mecanismos de agitação, mistura e transferência de oxigénio em reatores biológicos, avaliando o seu impacto no desempenho do processo.
- Resolver problemas e exercícios de aplicação relacionados com estequiometria e cinética de reações biológicas, balanços mássicos e modelação de biorreatores.
- Elaborar relatórios científicos e comunicar resultados de forma estruturada, em formato de artigo e em formato de poster científico.
- Refletir criticamente sobre as limitações dos conceitos adquiridos e reconhecer a necessidade de aprendizagem contínua.
Programa
A. Componente Teórico-Prática
- Estequiometria e cinéticas de crescimento microbiano, de formação de produto e de consumo de substrato.
- Determinação de parâmetros cinéticos de crescimento, rendimentos do processo (em biomassa e/ou produto) e coeficientes de manutenção celular.
- Classificação de biorreatores. Geometrias tipo e modos de operação: descontínuo (batch), contínuo e semi-contínuo (fed-batch).
- Modelação de biorreatores ideais e previsão da evolução das suas variáveis de estado. Balanços mássicos.
- Mistura e agitação em biorreatores.
- Transferência de massa aplicada ao dimensionamento preliminar de biorreatores. Arejamento em biorreatores.
- Variação de escala (Scale-up / scale-down).
- Aplicações de bioprocessos: estudos de caso.
- Resolução de problemas e exercícios de aplicação.
B. Componente Prática
- Trabalhos laboratoriais sobre bioprocessos.
- Elaboração de relatório científico em formato de artigo.
- Apresentação de resultados em formato de poster científico.
Docente(s) responsável(eis)
Marta Helena Fernandes HenriquesMétodos de Avaliação
Avaliação Contínua
- - Componente teórica - 60.0%
- - Componente Prática - 40.0%
- - Exame Prático - 40.0%
- - Exame Escrito - 60.0%
Estágio(s)
NAO
Bibliografia
- BAILEY, JE – Biochemical Engineering Fundamentals. McGraw Hill, 1986.
- DORAN, PM – Bioprocess Engineering Principles. Elsevier, 1995.
- DUTTA, R – Fundamental of Biochemical Engineering. Springer, 2008.
- FONSECA, MM; TEIXEIRA, JA – Reactores Biológicos: Fundamentos e Aplicações. Lidel, 2007.
- LEE, J – Biochemical Engineering. Prentice-Hall, 2001.
- NAJAFPOUR, GD – Biochemical Engineering and Biotechnology. Elsevier, 2007.
- SHULER, ML; KARGI F – Bioprocess Engineering: Basic Processes. 2.ª Ed. Prentice Hall, 2001.