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Apresentação
Apresentação
Conhecimento sobre a natureza e características dos diferentes tipos de bioreatores utilizado em processos de produção biotecnológicos Conhecimento sobre os modos de operação, critérios de escolha de bioreatores, princípios básicos de dimensionamento e de mudança de escala
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Disciplina do curso
Disciplina do curso
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Grau | Semestres | ECTS
Grau | Semestres | ECTS
Licenciado | Semestral | 5
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Ano | Natureza | Lingua
Ano | Natureza | Lingua
2 | Obrigatório | Português
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Código
Código
ULHT2710-17407
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Pré-requisitos e co-requisitos
Pré-requisitos e co-requisitos
Não aplicável
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Estágio Profissional
Estágio Profissional
Não
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Conteúdos Programáticos
Conteúdos Programáticos
Introdução ao conceito de bioreator. Classificação e características de bioreatores em função: do modo de operação (descontínuo, contínuo, semi-contínuo); das condições de escoamento de fluidos (com ou sem agitação); da natureza do meio de cultura (submersa ou estado sólido) Culturas submersas: reologia, mistura e agitação. Mecanismos de transferência de calor (condução e convecção) e de massa (difusão e convecção). Transferência de massa gás-líquido. Equipamento de mistura e de arejamento. Sistemas reacionais com células em suspensão. Cinéticas de crescimento celular, consumo de substrato e formação de produto. Rendimentos Aspetos práticos da construção de um bioreator: materiais, mecanismos de esterilização dos meios de cultura e do ar, sistemas de monitorização e controle, equipamento de termostatização. Operação com bioreatores. Comparação de diferentes tipos de bioreatores. Introdução à modelação de reatores: reator descontinuo, reator contínuo com agitação e reator tubular
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Objetivos
Objetivos
Com esta UC pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos relativos: aos diferentes tipos de bioreatores e aos seus modos de operação; aos mecanismos de transferência de calor e de massa e de mecânica de fluidos inerentes ao funcionamento de bioreatores; aos mecanismos de monitorização e controle: às metodologias de esterilização. Pretende-se que no final da UC os alunos: estejam familiarizados com os princípios de operação dos principais tipos de bioreatores e com a sua utilização para promover o crescimento de matrizes biológicas (em particular microbianas) e produção de metabolitos em ambiente controlado; descrevam as principais vantagens e desvantagens de cada tipo de bioreator e possam sugerir o mais adequado para um dado processo; consigam utilizar expressões matemáticas simples para caracterizar o desempenho de bioreatores
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Metodologias de ensino e avaliação
Metodologias de ensino e avaliação
Ensino: aulas teóricas (expositivas, apresentações em power point, previamente disponibilizadas) para apresentação e debate de conceitos teóricos e casos de estudo; aulas teórico-práticas onde são propostos e realizados diversos exercícios tipo, acompanhando sequencialmente os temas apresentados nas sessões teóricas. Neste âmbito, os alunos trabalham em casos práticos para resolver problemas do mundo real. Na resolução e análise dos problemas também usam conhecimentos adquiridos noutras UCs, promovendo o aprendizado colaborativo. Os alunos são encorajados a estudar conteúdos em casa usando diversos dispositivos e plataformas, incluindo dispositivo móveis, antes da aula, para posterior discussão em aula e realização de trabalhos em grupo Avaliação contínua Provas escritas (duas frequências ou uma frequência final global) média mínima 10 valores, ou classificação mínima de 10 valores, respectivamente (70% da nota final) e um trabalho escrito (30% da nota final). Exame Exames escrito final
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Bibliografia principal
Bibliografia principal
Maiti, B.R. (2018) Principles of Bioreactor Design, India: MV Learning (ISBN 978-9387692824) Mandenius, C.-F. (2016) Bioreactors: Design, Operation and Novel Applications. Weinheim: Wiley-VCH (ISBN 978-3527337682) Morchain, J. (2017) Bioreactor Modeling. Oxford: Elsevier (ISBN 978-1-78548-116-1)
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Horário de Atendimento
Horário de Atendimento
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Mobilidade
Mobilidade
Não