2024
Bioquímica Industrial
Nome: Bioquímica Industrial
Cód.: QUI13571M
6 ECTS
Duração: 15 semanas/156 horas
Área Científica:
Bioquímica
Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Objetivos de Aprendizagem
O objetivo principal desta unidade curricular é o de fornecer aos alunos uma abordagem introdutória aos processos biotecnológicos bem como dar a conhecer as diferentes áreas de aplicação destes processos. Na unidade curricular, os alunos devem adquirir competências para:
• reconhecer, compreender e utilizar as ferramentas da Engenharia Bioquímica (Biotecnologia);
• identificar as várias áreas de aplicação dos processos biotecnológicos;
• descrever alguns dos principais processos biotecnológicos aplicados a várias áreas (ambiente, agricultura, indústria alimentar, indústria química e farmacêutica, energia);
• identificar e otimizar os parâmetros de controlo e operação de alguns processos biotecnológicos.
Com estas competências os alunos devem no final da unidade curricular possuir a capacidade de conceber e otimizar alguns processos biotecnológicos, aplicando conceitos de bioquímica, microbiologia, biologia celular e molecular, química e bioprocessos.
• reconhecer, compreender e utilizar as ferramentas da Engenharia Bioquímica (Biotecnologia);
• identificar as várias áreas de aplicação dos processos biotecnológicos;
• descrever alguns dos principais processos biotecnológicos aplicados a várias áreas (ambiente, agricultura, indústria alimentar, indústria química e farmacêutica, energia);
• identificar e otimizar os parâmetros de controlo e operação de alguns processos biotecnológicos.
Com estas competências os alunos devem no final da unidade curricular possuir a capacidade de conceber e otimizar alguns processos biotecnológicos, aplicando conceitos de bioquímica, microbiologia, biologia celular e molecular, química e bioprocessos.
Conteúdos Programáticos
1 Introdução à Bioquímica Industrial
1.1 Definição, conceitos e perspetiva histórica
1.2 Elementos dos bioprocessos: matérias-primas, agentes biológicos e produtos
1.3 Aplicações dos princípios da microbiologia, genética, bioquímica e biologia molecular e engenharia
1.4 Presente e futuro da Bioquímica Industrial
2 Introdução à Microbiologia Industrial
2.1 Microrganismos de interesse industrial
2.2 Isolamento, identificação e selecção de microrganismos de interesse industrial
2.3 Produção de metabolitos primários e secundários com interesse industrial
3 Enzimas e Reacções Enzimáticas de interesse industrial
3.1 Produção industrial de enzimas
3.2 Conceitos de biotransformação, biocatalisadores e biocatalisadores imobilizados
4 Introdução aos Bioprocessos
4.1 Meios de cultura para utilização industrial
4.2 Esterilização
4.3 Fermentações Industriais
4.4 Biosseparações
4.5 Parâmetros de controlo e operação
5 Setores de aplicação dos bioprocessos
6 Segurança e regulamentação em Biotecnologia
1.1 Definição, conceitos e perspetiva histórica
1.2 Elementos dos bioprocessos: matérias-primas, agentes biológicos e produtos
1.3 Aplicações dos princípios da microbiologia, genética, bioquímica e biologia molecular e engenharia
1.4 Presente e futuro da Bioquímica Industrial
2 Introdução à Microbiologia Industrial
2.1 Microrganismos de interesse industrial
2.2 Isolamento, identificação e selecção de microrganismos de interesse industrial
2.3 Produção de metabolitos primários e secundários com interesse industrial
3 Enzimas e Reacções Enzimáticas de interesse industrial
3.1 Produção industrial de enzimas
3.2 Conceitos de biotransformação, biocatalisadores e biocatalisadores imobilizados
4 Introdução aos Bioprocessos
4.1 Meios de cultura para utilização industrial
4.2 Esterilização
4.3 Fermentações Industriais
4.4 Biosseparações
4.5 Parâmetros de controlo e operação
5 Setores de aplicação dos bioprocessos
6 Segurança e regulamentação em Biotecnologia
Métodos de Ensino
O ensino/aprendizagem baseia-se no trabalho dos alunos, apoiado em bibliografia recomendada pelos docentes e notas recolhidas pelos alunos quer durante as aulas quer em pesquisas. As aulas teóricas não são apenas expositivas, dado serem ilustradas com a apresentação de alguns exemplos de aplicação e resolução de exercícios. As aulas teórico-práticas têm como objetivo a resolução de alguns exercícios de aplicação e a apresentação e discussão de alguns trabalhos de pesquisa nas diferentes áreas de aplicação dos bioprocessos.
A avaliação é baseada na aferição da aquisição e compreensão dos conhecimentos e desenvolvimento de competências. A avaliação decorrerá em exame final mediante prova escrita (com opção por duas provas de frequência) (50%) e/ou através da resolução de problemas e da elaboração, apresentação e discussão de trabalhos escritos nas várias áreas de aplicação dos bioprocessos (50%).
A avaliação é baseada na aferição da aquisição e compreensão dos conhecimentos e desenvolvimento de competências. A avaliação decorrerá em exame final mediante prova escrita (com opção por duas provas de frequência) (50%) e/ou através da resolução de problemas e da elaboração, apresentação e discussão de trabalhos escritos nas várias áreas de aplicação dos bioprocessos (50%).
Bibliografia
Doran, P. M. (2013). Bioprocess Engineering Principles (Second Edition). San Diego, CA, USA. Academic Press.
Hu, W.-S. (2017). Engineering principles in biotechnology. Newark, NJ: Wiley.
Shuler, M. L., Kargý, F., & DeLisa, M. (2017). Bioprocess engineering: basic concepts. Boston, MA: Prentice Hall.
Katoh, S., Horiuchi, J., & Yoshida, F. (2015). Biochemical engineering: a textbook for engineers, chemists and biologists. Weinheim: Wiley-VCH.
Doran, P. M. (2013). Bioprocess Engineering Principles (Second Edition). San Diego, CA, USA. Academic Press.
Fonseca, M.M., & Teixeira, J.A. (2007). Reactores Biológicos - Fundamentos e Aplicações. Lisboa, Portugal: Lidel.
Waites, M. J., Neil, L., Morgan, N. L., Rockey, J. S., & Higton, G. (2001). Industrial Microbiology: An Introduction. Blackwell Science.
Aquarone, E., Borzani, W., Schmidell, W., & Lima, U. (2001). Biotecnologia Industrial, vols. 1-4. Brasil: Edgard Blϋcher.
Hu, W.-S. (2017). Engineering principles in biotechnology. Newark, NJ: Wiley.
Shuler, M. L., Kargý, F., & DeLisa, M. (2017). Bioprocess engineering: basic concepts. Boston, MA: Prentice Hall.
Katoh, S., Horiuchi, J., & Yoshida, F. (2015). Biochemical engineering: a textbook for engineers, chemists and biologists. Weinheim: Wiley-VCH.
Doran, P. M. (2013). Bioprocess Engineering Principles (Second Edition). San Diego, CA, USA. Academic Press.
Fonseca, M.M., & Teixeira, J.A. (2007). Reactores Biológicos - Fundamentos e Aplicações. Lisboa, Portugal: Lidel.
Waites, M. J., Neil, L., Morgan, N. L., Rockey, J. S., & Higton, G. (2001). Industrial Microbiology: An Introduction. Blackwell Science.
Aquarone, E., Borzani, W., Schmidell, W., & Lima, U. (2001). Biotecnologia Industrial, vols. 1-4. Brasil: Edgard Blϋcher.
