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Biotecnologia Enzimática

Código 12477
Ano 1
Semestre S1
Créditos ECTS 6
Carga Horária PL(30H)/T(30H)
Área Científica Biotecnologia
Tipo de ensino Presencial
Estágios Não aplicável
Objectivos de Aprendizagem Conhecer e descrever os principais métodos de imobilização enzimática. Compreender a relevância de aplicação de números adimensionais em sistemas imobilizados. Caracterizar e modular sistemas não convencionais (solventes orgânicos, líquidos iónicos, fluidos supercríticos). Dimensionar reactores imobilizados: equações de projecto, tempo de residência normalizado e grau de conversão. Desenvolver modelos de cálculo da desactivação enzimática. Adquirir manuseamento laboratorial na preparação de sistemas imobilizados com células. Efectuar, avaliar e comparar os parâmetros cinéticos intrínsecos de sistemas enzimáticos livres e imobilizados. Desenvolver a capacidade criativa, integradora e inovadora na resolução de problemas na área biotecnologia enzimática.
Conteúdos programáticos T: Métodos de imobilização de enzimas (reticulação, adsorção, ligação iónica, ligação covalente, microencapsulação e oclusão). Efeitos conformacionais, estereoquímicos, partição. Transferência de massa (Damkhöler, Biot, factor de efectividade interna e externo, módulo de Thiele e de substrato). Biocatálise em meios não convencionais: (1) solventes orgânicos (selecção, toxicidade, perfis de concentração), (2) Líquidos iónicos (estrutura, propriedades químicas e físicas, extracção com CO2-sc, aplicações), (3) Fluidos supercríticos (caracterização física e química, difusividade, toxicidade, impacto ambiental, remoção), (4) Nanobiocatálise (Partículas de ouro). Modelação de reactores enzimáticos descontínuos, contínuos e de fluxo tipo pistão. Desactivação enzimática. Imobilização enzimática na indústria alimentar e de aromas (Proteases, Aminoaciclases, Glucose isomerases). P: Imobilização Saccharomyces cerevisiae em microesferas de Alginato de sódio. Cinética de hidrólise da sacarose. Líquidos Iónicos. Imobilização da Tirocinase para conversão Pyrocatecol em L-DOPA.
Bibliografia principal 1-”Engenharia Enzimática”, Joaquim M.S. Cabral, Maria Raquel Aires-Barros, Lidel, 2003. 2-”Biochemical Engineering”, Harvey W. Blanch, Douglas S. Clark MARCEL DEKKER 1997. 3- Principles of Fermentation Technology, 2nd Edition, Stanbury, Whitaker & Hall, BH 1995. 4- Homaei A. Enzyme Immobilization and its Application in the Food Industry. Advances in Food Biotechnology, 2016, doi:10.1002/9781118864463.ch09. 5- Potdar MK, Kelso GF, Schwarz L, Zhang C, Hearn MTW. Recent Developments in Chemical Synthesis with Biocatalysts in Ionic Liquids, 2015, Molecules, 20: 16788-16816; doi:10.3390/molecules200916788. 6- Pereira MM, Pedro SN, Quental MV, Lima AS, Coutinho JAP, Freire MG. Enhanced extraction of bovine serum albumin with aqueous biphasicsystems of phosphonium- and ammonium-based ionic liquids, 2015, Journal of Biotechnology, 206 : 17–25. 7- Sojitra UV, Nadar SS, Rathod VK. A magnetic tri-enzyme nanobiocatalyst for fruit juice clarification, 2016, Food Chemistry, 213: 296-305.
Língua Português
Data da última atualização: 2019-06-20
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