Objetivos e Competências
A disciplina está enquadrada no grupo das Ciências de Engenharia e pretende dotar o aluno com ferramentas de projeto e operação de biorreatores.
A unidade curricular tem como objetivos que os alunos:
Conheçam os biorreatores que utilizam sistemas vivos completos ou enzimas para efetuar determinadas transformações, de uma forma orientada e controlada.
Analisem biorreatores que funcionam em diferentes regimes e calculem variáveis de processo.
Os alunos devem adquirir competências para:
Calcular parâmetros cinéticos em processos biológicos.
Avaliar potenciais limitações de oxigênio em sistemas arejados.
Avaliar a influência das condições de operação em diferentes sistemas de fermentação ou enzimáticos.
Projetar e dimensionar biorreatores de diferentes configurações.
Capacidade de análise.
Capacidade crítica.
Capacidade de trabalhar em equipa.
Metodologias de ensino
Módulo de fermentação e módulo de enzimologia, constituídos por aulas teóricas, orientação para a resolução de exercícios de aplicação, aulas teórico-práticas e laboratoriais em que são abordados casos práticos.
Conteúdos programáticos
Programa das Aulas Teóricas
Processos biológicos - aplicações, vantagens e desvantagens.
Processos fermentativos – objetivos; aplicações. Diagrama de fluxo de um processo fermentativo genérico.
Cinéticas de crescimento, consumo de substrato e produção de metabolitos. Sistemas de fermentação; reatores descontínuos, semi-contínuos e contínuos.
Transferência de oxigénio em processos fermentativos. Limitação do crescimento pela falta de oxigénio.
Métodos de determinação do coeficiente global de transferência de oxigénio.
Tipos de fermentadores.
Utilização industrial de enzimas. Principais tipos de biorreatores enzimáticos - biorreatores com importância industrial.
Cinética de reações catalisadas por enzima. Biorreatores com enzima na forma livre.
Imobilização de enzimas. Cinética de reações catalisadas por enzimas imobilizadas.
Biorreatores com enzima na forma imobilizada.
Programa Aulas TP e PL:
Casos práticos e exercícios de aplicação relacionados com os tópicos abordados nas aulas teóricas.
Realização de fermentações em batch e em contínuo.
