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Processos e Reatores Bioquímicos Luciana R. B.Gonçalves Universidade Federal do Ceará Departamento de Eng. Química 1 2 Ementa Introdução à bioengenharia. Natureza, classificação e principais enzimas industriais. Produção de enzimas. Introdução à cinética de reações catalisadas por enzimas. Processos enzimáticos e fermentativos (descontínuos e contínuos). Projeto de reatores bioquímicos. Transferência de massa em sistemas biológicos (fermentadores). Agitação e mistura. Ampliação de escala (scale-up) em processos envolvendo microrganismos. Recuperação dos produtos da fermentação (downstream). Estudo de um processo bioquímico importante (estudo de caso). Noções de bioinformática. 3 OBJETIVOS GERAIS DA DISCIPLINA Ao final deste curso, o aluno deverá ser capaz de: • Compreender e aplicar os princípios biológicos e bioquímicos fundamentais envolvidos nos processos Biotecnológicos; • Conhecer as principais classes de compostos bioquímicos; • Obter a equação de velocidade de uma reação enzimática a partir de mecanismos e dados experimentais; • Determinar as taxas de crescimento e formação de produtos em um processo microbiológico; • Especificar, projetar e analisar reatores biológicos; 4 Bibliografia Recomendada Básica: NELSON, D.L.; COX, M. M. Lehninger princípios de bioquímica. 4. ed. São Paulo: Sarvier, 2006. 1202 p. ISBN 8573781661 Borzani, W.; Schmidell, W.; Lima, U.A.; Aquarone, E. Biotecnologia industrial, vol. 01, 1ª Ed. São Paulo, SP: Edgard Blücher, 2001. ISBN : 8521202784 Schmidell, W.; Lima, U.A.; Aquarone, E.; Borzani, W. Biotecnologia industrial, vol. 02, 1ª Ed. São Paulo, SP: Edgard Blücher, 2001. ISBN : 8521202784 Complementar: CABRAL, J.M.S.; AIRES-BARROS, M.R.; GAMA, M. Engenharia enzimática. Lisboa: LIDEL, 2003 250 p. : ISBN 10: 972-757-272-3. MADIGAN, M. T. Microbiologia de Brock. 10. ed. São Paulo, SP: Prentice Hall, 2004. 608 p. ISBN 8587918516. SHULER, M. L.; KARGI, F. Bioprocess engineering: basic concepts. 2nd. ed. Upper Saddle River: Prentice Hall PTR, c2002. 553p. (Chemical engineering series ) ISBN 0130819085 5 Calendário 2013.2 C A L E N D Á R I O D E A T I V I D A D E S C A P Í T U L O S O U T Ó P I C O S D O P R O G R A M A PREVISTO REALIZADO Horas-aula Período Horas-aula Período Apresentação do plano de aula. Introdução à bioengenharia 0 2 28/08 Natureza, classificação e principais enzimas industriais 0 2 30/08 Introdução à cinética de reações catalisadas por enzimas 1 0 4 a 18/09 Processos enzimáticos e reatores enzimáticos 1 0 20/09 a 4/10 1a AVALIAÇÃO PARCIAL 0 2 09/10 Discussão da Avaliação AP01 0 2 11/10 Cinética de processos fermentativos 0 6 16 a 23/10 Projeto de fermentadores descontínuos 0 4 25 a 30/10 Projeto de fermentadores contínuos 0 4 01/11 e 13/11 Encontros Universitários 0 4 6 a 8/11* Transferência de massa em sistemas biológicos 0 4 20 a 22/11 Aeração e mistura 0 4 27 a 29/11 Ampliação de escala 0 4 4 a 06/11 2a AVALIAÇÃO PARCIAL 0 2 11/12 Apresentação de estudos de casos 0 2 13/12 Discussão dos resultados e avaliação 0 2 18/12 TOTAL 6 4 *Encontros Universitários UFC (2013). Não haverá aula, mas o aluno deve escolher quatro apresentações na área da disciplina e apresentar relatório (modelo a ser distribuído pelo docente) 6 Calendário 2013.2 MAP = (AP1 + AP2)/2*0,75 + R*0,25. PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO CARGA HORÁRIA DATA 1a. Avaliação escrita (relativa à nota da AP1) Segunda Chamada da AP1 2a. Avaliação escrita (relativa à nota de AP2) Segunda Chamada da AP2 Avaliação Final 02 02 02 09/10 14/10 11/12 16/12 20/12
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