Disciplina Curricular

Reactores Biológicos RB

Mestrado Integrado em Engenharia Biológica - MEBiol 2006

Contextos

Grupo: MEBiol 2006 > 2º Ciclo > Tronco Comum > Ciências de Especialidade

Período:

Peso

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

Aprender que tipo de informação é necessário reunir, ou obter à escala laboratorial, sobre a estequiometria e a cinética dos bioprocessos (e.g., microbiano ou celular), bem como sobre a reologia do meio de fermentação e de análise de fluxos metabólicos, de modo a obter dados para: a) Seleccionar o tipo de fermentador ou associação de fermentadores a utilizar, bem como o seu modo de operação e b) Dimensionar à escala piloto, e posteriormente à escala de produção, o vaso e os respectivos sistemas de mistura, arejamento e arrefecimento. Ser capaz de prescrever sistemas adequados de monitorização e controlo para bioprocessos.

Programa

Cultura anaeróbica e aeróbica de células. Estequiometria e cinética da cultura celular. Energética do crescimento. Design de meios para cultura celular. Cinética e engenharia de fermentadores/biorreactores. Mistura. Fermentadores de cultura submersa. Transferência e consumo de oxigénio. Cálculo da potência de agitação de tanques arejados. Reologia do meio de cultura. Estimativa do coeficiente volumétrico de transferência de oxigénio. Cultura ‘fed-batch’ e dinâmica de adição de nutrientes. Modelação e simulação. Balanços entálpicos ao fermentador. Área e dispositivos para a transferência de calor. Instrumentação de biorreactores. Esterilização de meios. Esterilização da corrente gasosa. Critérios de ‘scale-up’ e estratégias para ‘scale-down’ recorrendo a modelação e simulação matemática. Imobilização de células. Retenção de células e perfusão. Fermentação em estado sólido. Comparação com a fermentação submersa. Exemplos de configurações de reactor. Engenharia metabólica e análise de fluxos metabólicos. Análise de processos e simulação. Análise de dados em processos de fermentação. Engenharia e processo de produção de metabolitos primários, intermediários e secundários. Monitorização e controlo.

Metodologia de avaliação

Aulas teóricas apoiadas em slides powerpoint sobre os tópicos do programa (50% do tempo de contacto). Aulas de resolução de problemas em que os alunos trabalham individualmente e onde usam máquinas de calcular (40% ibid). Constituição de grupos de trabalho (2-3 alunos) e realização de um trabalho de modelação e simulação onde os grupos implementam o modelo de um bioprocesso descrito num artigo à escolha obtido de uma revista internacional, num software apropriado (10% ibid e um tempo equivalente numa sala de computadores). A avaliação final é o resultado combianado de um exame final sobre a material teórica (80%) e o resultado de uma curta apresentação com discussão (20 min) do trabalho de cada grupo (20%). Durante o semestre os alunos têm 2 períodos semanais para tirar dúvidas com os docentes (1:1).

Disciplinas Execução

2019/2020 - 1º Semestre

2018/2019 - 1ºSemestre

2017/2018 - 1ºSemestre

2016/2017 - 1ºSemestre

2015/2016 - 1º Semestre

2014/2015 - 1º Semestre

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2012/2013 - 1 Semestre

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