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Júpiter - Sistema de Graduação

Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos
 
Engenharia de Alimentos
 
Disciplina: ZEA0863 - Engenharia Bioquímica
Biochemical Engineering

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2012 Desativação:

Objetivos
Fornecer ao aluno instrumentos para a compreensão global dos processos bioquímicos com fins de operação, otimização ou projeto de plantas industriais destinadas a tais processos.
 
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
2536982 - Giovana Tommaso
 
Programa Resumido
A disciplina fornece ao aluno subsídios para a compreensão global dos processos bioquímicos (fermentativos ou enzimáticos). Para tanto, utiliza-se como ferramentas fundamentos de biotecnologia industrial, cinética dos processos enzimáticos e fermentativos, e introdução ao cálculo de reatores fundamentados em balanços de massa. A partir disso, são abordados conceitos sobre operações unitárias diretamente ligadas aos processos bioquímicos na indústria de alimentos, como esterilização de meios e equipamentos, além de aeração e agitação em biorreatores. Finda essa parte de fundamentação teórica, passa-se para fundamentos de ampliação e diminuição de escala e aplicações dos processos bioquímicos nas indústrias de alimentos.
 
 
 
Programa
1. Introdução
2. Microbiologia Aplicada à Engenharia Bioquímica.
- Microrganismos de interesse industrial.
-Fundamentos do metabolismo microbiano.
- Fontes de microrganismos.
- Características desejáveis de microrganismos e de meios de cultura para aplicação industrial.
3. Biorreatores e Processos Fermentativos
- Classificação de biorreatores.
- Formas de condução de um processo fermentativo.
- Exemplos de comparação de desempenho de biorreatores.
- Noções de construção do fermentador.
4. Fundamentos de Enzimologia
-Enzimas – estrutura e função
-Enzimas na Indústria de Alimentos
-Inibição enzimática
-Regulação Alostérica e Covalente
-Influência do meio
5. Cinética Enzimática
- Introdução à cinética – cinética química.
- Medida da Velocidade
- Lei de Michaellis & Menten
- Conceito de Km e V.
- Influência da presença de um inibidor
- Influência da Temperatura
- Influência do pH.
6. Balanço de Massa em Reatores Ideais.
- Balanço em reatores descontínuos.
- Balanço em reatores contínuos.
7. Cinética de Processos Fermentativos.
- Parâmetros de transformação.
- Cálculo de velocidades.
- A curva de crescimento microbiano.
- Classificação dos processos fermentativos.
- Influência da concentração de substrato sobre a velocidade específica de crescimento.
8. Fermentação Descontínua.
- Classificação.
- Número de dornas.
- Fermentação Descontínua Alimentada.
- Fermentação Semicontínua.
9. Fermentação Contínua.
- Vantagens e desvantagens do processo contínuo sobre o descontínuo.
- Formas de operação de um sistema contínuo.
- Formação de produtos no sistema contínuo.
10. Esterilização de reatores e meios de cultivo.
- Terminologia e modos de atuação.
- Esterilização por agentes físicos.
- Esterilização e desinfecção por agentes químicos.
- Processos de esterilização por calor úmido.
- Destruição de nutrientes do meio como conseqüência da esterilização.
- Tempo de esterilização – processos contínuos e descontínuos.
- Métodos para esterilização de ar.
11. Aeração e agitação de reatores.
- Transferência de oxigênio e processos fermentativos.
- Sistemas para transferência de oxigênio.
- Concentração de oxigênio dissolvido e soluções saturadas.
- Transferência de oxigênio e respiração microbiana.
- Transferência de oxigênio em sistemas agitados e aerados.
12. Fermentação em Estado Sólido.
- Histórico.
- Microrganismos comumente utilizados.
- Substratos: características e composição.
- Reatores para FES.
- Controles do processo.
- Vantagens e desvantagens.
13. Variação de Escala.
- Critérios para a ampliação de escala.
- Comparação entre critérios
- Redução de escala.
 
 
 
Avaliação
     
Método
Aulas teóricas, aulas práticas e estudos de caso.
Critério
A Avaliação será baseada em notas atribuídas a:
- duas provas abordando todo conteúdo da disciplina
Nota = (1ª prova*0,4 + 2ª prova*0,6)
Norma de Recuperação
Fará prova de recuperação o aluno que obtiver nota maior ou igual a três realizando as avaliações ao longo do semestre. A nota da avaliação de recuperação corresponde à média final do aluno.
 
Bibliografia
     
Borzani, W. et al. Biotecnologia Industrial - Fundamentos. São Paulo: Edgard Blücher, 2001.
Schmidell, W. Et Al. Biotecnologia Industrial - Engenharia Bioquímica. São Paulo: Edgard Blücher, 2001.
Aquarone, E. Et Al. Biotecnologia Industrial - Biotecnologia na Produção de Alimentos. São Paulo: Edgard Blücher, 2001.
Lima, U.A. Et Al. Biotecnologia Industrial - Processos Fermentativos e Enzimáticos. São Paulo: Edgard Blücher, 2001.
Levenspiel, O., 2000.Engenharia das Reações Químicas. Edgar Blücher, São Paulo Tradução da Terceira Edição. 584 p.
Bailey, J. E. & Ollis, D. F., 1986. Biochemical Engineering Fundamentals. McGraw Hill Book Company, NY, Second Edition.
 

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