Bioprocessos na Indústria Alimentar

Métodos de Ensino

O ensino combina aulas teórico-práticas e laboratoriais, promovendo a integração entre conhecimento, aplicação e reflexão.

  • Aulas Teórico-Práticas: a exposição de conteúdos, é ilustrada com exemplos e estudos de caso, recorrendo a metodologias ativas que incentivam a participação e a pesquisa orientada. Os estudantes resolvem exercícios e problemas de forma individual ou colaborativa, sob orientação do docente, aplicando conceitos e desenvolvendo competências analíticas.
  • Aulas Práticas de Laboratório e Oficina: envolvem a leitura, planeamento, execução e análise crítica e fundamentada de trabalhos experimentais, culminando na elaboração de relatórios técnicos e científicos.

Estas metodologias promovem a aprendizagem autónoma, colaborativa e centrada no estudante, em consonância com o modelo pedagógico do curso.

Resultados de Aprendizagem

No final da UC, o estudante deverá:

Aplicar os princípios dos bioprocessos na indústria alimentar, distinguindo os diferentes bioprodutos e alimentos obtidos.

Utilizar terminologia, modelos e parâmetros cinéticos e estequiométricos em situações concretas, modelar biorreatores ideais, prever a evolução das suas variáveis de estado e realizar balanços mássicos.

Determinar parâmetros de cinéticos e rendimentos do processo, selecionar o tipo de biorreator e o modo de operação mais adequados e analisar sistemas de imobilização celular.

Resolver problemas relacionados com cinética, estequiometria e modelação.

Na componente prática, o estudante deverá:

Operar equipamentos laboratoriais e de escala piloto em processos fermentativos;

Monitorizar as variáveis do processo e interpretar resultados.

Elaborar relatórios técnicos e científicos em formato de artigo ou poster.

A componente prática reforça a autonomia, o rigor experimental e a capacidade de resolução de problemas.

Programa

A. Componente Teórico-Prática

  1. Estequiometria e cinéticas de crescimento microbiano, de formação de produto e de consumo de substrato.
  2. Determinação de parâmetros cinéticos de crescimento e rendimentos do processo (em biomassa e/ou produto).
  3. Classificação de biorreatores. Geometrias tipo e modos de operação: descontínuo, contínuo e semi-contínuo.
  4. Modelação de biorreatores ideais e previsão da evolução das suas variáveis de estado. Balanços mássicos.
  5. Sistemas de imobilização celular. Vantagens e desvantagens.
  6. Resolução de problemas e exercícios de aplicação.

B. Componente Prática

  • Trabalhos laboratoriais sobre bioprocessos. Elaboração de relatórios científicos em formato de artigo ou poster.
  • Trabalhos de bioprocessos na indústria alimentar em oficina tecnológica: processos fermentativos com a produção de ácido e álcool (ex. fermento de padeiro, pão, iogurte, kefir, queijo do tipo philadelphia, manteiga maturada, entre outros). Elaboração de relatórios técnicos.

Estágio(s)

NAO

Bibliografia

  • 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.
  • HUTKINS, RW – Microbiology and Technology of Fermented Foods, 1st ed, Blakwell Publishing, Iowa, 2006.
  • LEE, J – Biochemical Engineering. Prentice-Hall, 2001.
  • MCNEIL, B; HARVEY, LM – Practical Fermentation Technology, John Wiley & Sons, Ltd. England, 2008.
  • NAJAFPOUR, GD – Biochemical Engineering and Biotechnology. 3rd Ed. Elsevier, 2025.
  • NAJAFPOUR, GD; HENDA, R – Principles of Chemical Engineering Processes: Material and Energy Balances. 3rd Ed. CRC Press, 2025.
  • SHULER, ML; KARGI F – Bioprocess Engineering: Basic Processes. 3rd Ed. Prentice Hall, 2017.