Tecnologia das Fermentações

Objetivos

O principal objetivo é fornecer aos alunos um conhecimento abrangente e as competências práticas necessárias para atuar nas tecnologias de processos fermentativos e na produção de produtos biotecnológicos por microrganismos.
No final o estudante deverá estar apto a:
- Compreender e correlacionar os processos fermentativos de diversos organismos com suas aplicações na biotecnologia.
- Aplicar as principais estratégias para o crescimento e cultivo de microrganismos.
- Selecionar e combinar os componentes adequados para a formulação de meios de cultura específicos.
- Conceber e implementar estratégias eficazes para o melhoramento de estirpes microbianas.
- Descrever os diferentes tipos de biorreatores e explicar a função de seus elementos constitutivos.
- Calcular e interpretar os balanços de massa do substrato, da biomassa e do produto, elucidando a cinética dos processos de fermentação e avaliando os resultados obtidos.

Programa

Teóricas
1. Introdução à tecnologia das fermentações e à sua importância biotecnológica.
2. Microrganismos industrialmente relevantes e o seu metabolismo.
3. Seleção e melhoria de estirpes microbianas.
4. Fermentadores: classificação; modos de operação; agitação e arejamento; configuração e dimensionamento de fermentadores;
conceitos gerais de variação de escala.
5. Processos de fermentação: necessidades nutricionais e formulação de meios de cultura; cinética dos processos fermentativos; controlo, monitorização e modelação dos processos fermentativos.
6. Produção de proteínas heterólogas
7. Processos de recuperação e purificação de produtos a jusante do processo fermentativo.
Teórico-Práticas: Higiene e limpeza de equipamentos; Produção de microrganismos com interesse industrial; Utilização de fermentadores;
Execução prática de fermentações à escala laboratorial; Análise de casos de estudo de processos e produtos de fermentação.

Métodos de Ensino

O ensino desta unidade curricular é orientado pelo modelo pedagógico da UAc, que visa promover o desenvolvimento de competências
integradas, a interdisciplinaridade e a ligação entre ensino, investigação e sociedade.
Para a exposição dos fundamentos teóricos, recorrem-se a recursos multimédia, incluindo conteúdos acessíveis online, e à resolução de problemas acompanhada de exemplos de aplicação. Esta abordagem visa fomentar discussões interativas e explorar conceitos fundamentais das tecnologias de fermentação.
Nas aulas teórico-práticas, serão propostos estudos individuais e em grupo, incluindo a análise de artigos científicos e a resolução de problemas mais complexos, que poderão, em alguns casos, requerer suporte informático. Os resultados destas atividades serão analisados e discutidos durante as aulas. A aplicação prática dos conceitos teóricos será reforçada por atividades laboratoriais previstas no programa da unidade curricular, com o objetivo de consolidar os conhecimentos adquiridos, promover o trabalho em equipa, incluído a elaboração de relatórios promovendo o rigor técnico-científico e capacidade de análise de resultados.

Bibliografia

- Peter F. Stanbury P.F., Whitaker A., Hall S.J. (2016). Principles of Fermentation Technology, Third Edition, Butterworth-Heinemann
- Berenjian A. (2019). Essentials in Fermentation Technology (Learning Materials in Biosciences). Springer
- Fonseca M.M., Teixeira J.A. (20007). Reactores biológicos: fundamentos e aplicações, Lidel – edições técnicas, Lda.
- Fontes adicionais disponibilizadas na plataforma da unidade curricular.

Método de Avaliação

• Assiduidade e Participação - 10 %
• Frequência - 60 %
• Relatórios das atividades das aulas teórico-práticas - 30 %