Engenharia Bioquímica I

Imagem d@ Rogério Manuel dos Santos Simões [Ficheiro Local]
Rogério Manuel dos Santos Simões
Código:
15867
Ano:
3
Semestre:
S1
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(15H)/T(30H)/TP(15H)
Área Científica:
Biotecnologia
Tipo de ensino:
Ensino presencial, com componentes teórica, teórico-prática e laboratorial.
Estágios:
Não aplicável.
Objectivos de Aprendizagem:
O objectivo é estudar o crescimento e utilização de microrganismos na produção de um determinado produto. São analisados os fundamentos dos reactores biológicos, em particular de processos microbianos, nomeadamente a cinética, os fenómenos de transporte, os tipos de bioreatores, e aplicações.
No final da unidade curricular os alunos deverão:
Saber a cinética envolvida nas reacções biológicas
Conhecer os principais parâmetros cinéticos em fermentações
Descrever os diferentes tipos de biorreactores e modos de operação
Descrever a influência da transferência de massa, calor e da reologia no desempenho de reactores biológicos
Ser capazes de realizar cálculos simples envolvendo balanços à biomassa, substratos e produtos, em estado transiente
Efectuar cálculos simples associados ao dimensionamento dos biorreactores
Ser capazes de conduzir trabalho experimental no domínio dos biorreactores e interpretar os resultados
Conteúdos programáticos:
1. Introdução.
2. Balanços de massa e energia em estado transiente.
3. Cinética de crescimento, consumo e produção. Crescimento microbiano em estado transiente com e sem inibição.
4. Biorreactores.
Classificação: Geometria e configuração; Modos de operação e hidrodinâmica: descontínuo, semi-contínuo, contínuo ( CSTR, pistão). Associação de biorreactores e selecção.
Reactores para fermentação em fase sólida.
Resolução de casos de estudo.
5. Introdução aos fenómenos de transferência.
Transferência de massa, calor e quantidade de movimento.
Coeficientes de transferência de massa gás-liquido, “hold-up”.
Transferência de massa e reacção bioquímica.
6. Transferência de calor e esterilização.
Esterilização de meios de cultura.

Trabalhos Laboratoriais.
Determinação da taxa específica de crescimento e do coeficiente de rendimento biomassa/substrato num processo de fermentação.
Determinação dos coeficientes de transferência de massa gás-líquido na absorção de oxigénio e de calor.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
A UC tem componentes teóricas, de apresentação de conceitos, teórico-prática, de resolução de exercícios, e trabalhos laboratorias de implementação e illustração de conceitos e procedimentos.
A avaliação reflete a contribuição das diferentes componetes.
Bibliografia principal:
Reactores Biológicos – Fundamentos e Aplicações, M. Manuela Fonseca, José A. Teixeira, Lidel – Edições Técnicas, Lda, 2007, ISBN: 9789727573660.

Biochemical Engineering, Harvey W. Blanch and Douglas S. Clark, Marcel Dekker, Inc., New York, 1996.

Bibliografia Suplementar:
Biochemical Engineering Fundamentals, J.E. Bailey, D.F. Ollis, McGraw-Hill, 1986.

Tecnologia Química, Vol. II, Operações Unitárias, J.M. Coulson, J.F. Richardson, Fundação Calouste Gulbenkian, 1968.


Língua:
Português