Engenharia Bioquímica

Recomendam-se conhecimentos de cinética enzimática.

Nas aulas teóricas será feita a exposição geral das matérias a lecionar com apresentação de exemplos de aplicação sempre que adequado (estudos de caso).
Nas aulas teórico-práticas será proposta a resolução de exercícios de aplicação da matéria lecionada.
Nas aulas práticas de laboratório são apresentados e discutidos os fundamentos dos trabalhos experimentais a realizar, e os estudantes são incentivados a proceder à leitura prévia da bibliografia recomendada. É feita uma análise crítica e fundamentada dos resultados obtidos e são elaborados os respetivos relatórios em formato de artigo científico.

A UC visa estudar e compreender as questões relacionadas com a engenharia dos bioprocessos industriais e a sua aplicação na operação de biorreatores. Pretende-se que o estudante:
1 Reconheça o biorreator como parte fundamental de um bioprocesso, e conheça os produtos produzidos por essa via.
2 Domine a terminologia associada aos bioprocessos. Estude os principais modelos cinéticos e trabalhe com os parâmetros cinéticos e estequiométricos dos bioprocessos.
3 Conheça os vários tipos de biorreatores e as suas características. Escolha o tipo de reator mais apropriado para a obtenção de um bioproduto, o modo de operação e as condições processuais. Efetue avaliações quantitativas em termos de evolução da biomassa, substrato e formação de produtos nestes sistemas.
4 Compreenda os mecanismos de agitação e transferência de oxigénio em reatores biológicos.
5 Tenha consciência da necessidade futura de aperfeiçoamento da aprendizagem relativa aos limites da aplicação dos conceitos adquiridos.

A. Componente Teórica-Prática
1. Estequiometria e cinéticas de crescimento microbiano, de formação de produto e de consumo de substrato. 2. Determinação de parâmetros cinéticos de crescimento microbiano, de rendimentos do processo (em biomassa e/ou produto) e de coeficientes de manutenção. 3. Classificação de biorreatores. Geometrias tipo e modos de operação: descontínuo (batch), contínuo e semi-contínuo (fed-batch). 4. Modelação de biorreatores ideais e previsão da evolução das suas variáveis de estado. Balanços mássicos aos diferentes sistemas. 5. Mistura e agitação em biorreatores. 6. Transferência de massa aplicadas ao dimensionamento preliminar de biorreatores. Arejamento em biorreatores. 7. Variação de escala (scale-up/scale-down). 8. Aplicações de bioprocessos: estudos de caso. 9. Resolução de problemas e exercícios de aplicação.
B. Componente Prática
Realização de trabalhos práticos laboratoriais sobre bioprocessos.

• - Componente Prática - 40.0%
• - Componente teórica - 60.0%

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

NAO

BAILEY, JE – Biochemical Engineering Fundamentals. US: McGraw Hill, 1986. ISBN: 0070032122

DORAN, PM – Bioprocess Engineering Principles. Elsevier Science & Technology Books, 1995. ISBN: 0122208552

DUTTA, R – Fundamental of Biochemical Engineering. New Delhi: Springer, Ane Books India, 2008. ISBN 978-81-8052-202-4

FONSECA, MM; TEIXEIRA, JA – Reactores Biológicos: Fundamentos e Aplicações. Lisboa: Lidel edições técnicas, Lda., 2007. ISBN: 972-757-366-5.

LEE, J – Biochemical Engineering. [em linha]. Washinton: Prentice-Hall Inc., 2001, 17-07-2017 [data de consulta] Disponível em http://blog.ub.ac.id/riyadhul/files/2014/01/Biochemical-engineering-by-James-Lee.pdf

NAJAFPOUR, GD – Biochemical Engineering and Biotechnology. 1st Ed. The Netherlands: Elsevier, 2007. ISBN: 9780444528452

SHULER, ML; KARGI F – Bioprocess Engineering: Basic Processes. 2nd Ed. New York: Prentice Hall, 2001. ISBN-13: 978-0130819086