Engenharia de Bio-reacção I

Código:

EBE0024

Sigla:

EBR1

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Biológica

Ocorrência: 2009/2010 - 1S

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

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIB	9	Plano de estudos oficial	3	-	6	80	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Pretende-se que os estudantes adquiram a capacidade de planear, dimensionar e analisar a operação de reactores 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.

Programa

1. Integração do bio-reactores 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). Bio-reactores de células microbianas: classificação; reactores com biomassa suspensa e com biomassa fixa. Modos de operação de bio-reactores (batch, fed-batch, contínuo). Características físicas do equipamento.

4. Modelação e simulação de processos em bio-reactores 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 bio-reactores.

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

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

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 bio-reactores, onde se aplicam regras fundamentais de modelação e projecto.

Software

Microsoft Windows
SuperPro Designer
Adobe Acrobat

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

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

Fórmula de cálculo da classificação 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 (realização de um trabalho individual e apresentação de um artigo científico) com um factor de ponderação de 25 % na classificação final;
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.

Provas e trabalhos especiais

Avaliação contínua - realização de um trabalho individual e análise e apresentação de um artigo científico.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Estas situações não dispensam a realização dos trabalhos (avaliação contínua) 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 dos trabalhos valerá para todo o ano lectivo e estes não poderão ser substituídos por outro tipo de provas).