Engenharia das Fermentações

Código:

EQ0105

Sigla:

EF

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Naturais (Ciências Biológicas)

Ocorrência: 2011/2012 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química e Biológica
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIB	15	Plano de estudos oficial	3	-	6	56	162
MIEQ	11	Plano de estudos oficial	4	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Pretende-se que os estudantes adquiram a capacidade de planear, dimensionar e analisar a operação de reatores com células (em particular, microbianas) em suspensão e em agregados celulares (incluindo biomasssa fixa). Esta unidade curricular também visa dotar os estudantes de conhecimentos de análise e dimensionamento de unidades complementares de processos fermentativos (agitação, arejamento e esterilização).

Programa

1. Integração do biorreatores em processos industrial; Esquema geral de um processo fermentativo; Características gerais de microrganismos e meios de cultura utilizados industrialmente.

2. Cultura de células (Cultura de células microbianas, animais e de plantas; Quantificação do crescimento celular; Imobilização de células; Filmes microbianos).

3. Fundamentos de balanços de material (balanços de massa a um ou mais componentes; balanços em múltiplas unidades; balanço em unidades com reciclagem, bypass e purga). Biorreatores de células microbianas: classificação; reatores com biomassa suspensa e com biomassa fixa. Modos de operação de biorreatores (batch, fed-batch, contínuo). Caraterísticas físicas do equipamento.

4. Modelação e simulação de processos em biorreatores microbianos: exemplos ilustrativos; utilização de software específico.

5. Agitação e arejamento (Conceito de transferência de massa; Coeficiente de correlação de transferência de massa; Quantificação da área interfacial; Determinação da taxa de absorção/transferência de oxigénio; Correlações para KLa; Conceito de “hold-up”).

6. Esterilização (Métodos de esterilização; Cinéticas de morte térmica; Esterilização em descontínuo e em contínuo; Esterilização de ar)

7. Conceitos gerais de variação de escala em biorreatores.

Bibliografia Obrigatória

Lee J.M. ; Biochemical Engineering. , Prentice-Hall Inc., 2001
Bailey J.E., Ollis D.F. ; Biochemical Engineering Fundamentals. , McGraw-Hill., 1987

Bibliografia Complementar

Lopes A.M., Fonseca A. ; Biologia microbiana. , Universidade aberta., 1996
Ferreira W.F.C., de Sousa J.C.F. ; Microbiologia. Volume 1. , Lidel – edições Técnicas, Lda., 1998
Fonseca M.M., Teixeira J.A. ; Reactores biológicos - fundamentos e aplicações, Lidel – edições técnicas, Lda., 2007

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Exposição formal dos fundamentos teóricos e metodologias de abordagem, usando videoprojector e material online acessível através na Internet, e resolução de problemas, acompanhados de alguns exemplos de aplicação. Serão propostos para estudo individual a resolução de problemas mais complexos que podem exigir, em alguns casos, suporte informático (Microsoft Excel ou plataforma similar; SuperPro Designer; Berkeley Madonna). Propõem-se exemplos de dimensionamento de biorreatores, onde se aplicam regras fundamentais de modelação e projeto.

Software

Microsoft Windows
Adobe Acrobat
SuperPro Designer

Palavras Chave

Ciências Naturais > Ciências biológicas > Engenharia biológica
Ciências Tecnológicas > Engenharia

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	56,00
	Total:	-	0,00

Fórmula de cálculo da classificação final

Modo de avaliação dos conhecimentos: avaliação distribuída com exame final.

A classificação final será calculada de acordo com os seguintes componentes de avaliação:
Exame final com um factor de ponderação de 75 % na classificação final;
Avaliação contínua:
Apresentação oral de um tema inserido no contexto de Engenharia das Fermentações, com fator de ponderação de 10% na classificação final (a decorrer em 2 de novembro de 2011).
Realização de um trabalho de simulação de um bioprocesso, com um fator de ponderação de 15% na classificação final (a entregar até 2 de janeiro de 2012);
Exame de recurso.

Para obtenção de classificação positiva, o estudante deverá obter uma classificação global mínima de 9.5 valores. No entanto, o exame final deverá ter uma classificação superior a 8 valores.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Estas situações não dispensam a realização dos trabalhos da unidade curricular. Estes têm que ser realizados no mesmo prazo que for fixado para os estudantes ordinários. A forma de avaliação é portanto a mesma para todos os estudantes.

Melhoria de classificação

Exame de recurso.
(A nota das componentes da avaliação contínua valerá para todo o ano letivo e estes não poderão ser substituídos por outro tipo de provas)