Microbiologia Industrial
Área Científica: Engenharias e Técnicas Afins
Ano: 3º
Semestre: 1
Créditos: 6 ECTS
Horas de contacto: 30 T, 30 PL, 20 OT
Objectivos/Competências adquiridas:
Referir as peças chave de um bioprocesso industrial e dar exemplos. Identificar as principais características que conferem a um microrganismo o potencial interesse para a indústria. Compreender o funcionamento de um fermentador industrial. Identificar as principais vias metabólicas na célula. Compreender e discutir de que modo uma célula reage a uma alteração metabólica no ambiente. Determinar o melhor sistema para a produção de um determinado produto. Desenhar estratégias para optimizar um processo industrial. Integrar os conhecimentos alcançados propondo procedimentos industrias hipotéticos lógicos, para a produção de determinado metabolito, com características precisa. Criticar problemas actuais no âmbito da disciplina, como por exemplo avaliando produtos/aditivos de natureza microbiana de consumo diário, argumentando títulos publicados na imprensa diária e justificando linhas de conduta concordantes com a sustentabilidade ambiental.
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Conteúdo da unidade curricular:
Conteúdos Programáticos Teóricos: Microbiologia industrial versus biotecnologia. Os microrganismos na produção industrial (características desejáveis, grupos importantes, rastreio e isolamento, melhoramento de estirpes). Meio de cultura na produção industrial (fontes industriais de carbono e azoto, esterilização, fermentação de estado sólido). Diversidade metabólica microbiana. Tecnologia de bioprocessos - variáveis ambientais: temperatura, pH, agitação, arejamento, espuma.- Modos de operação de um, fermentador, cinética de sistemas descontínuos, semi-contínuos e contínuos (quimiostáto), produtividade em sistema descontínuo e sistema contínuo, exemplos práticos – estratégias de variação de escala (Scale-up e scale-down). Processos de separação, purificação e concentração de produto (processos downstream) princípios básicos de termomicobiologia industrial: parâmetros mais importantes. Processamento térmico de alimentos. Curvas de penetração de calor. Regimes de arrefecimento e aquecimento. Produtos microbianos de interesse industrial: produção de etanol. Produção de xilitol. Produção de ácidos orgânicos (ácido cítrico) e solventes orgânicos (glicerol). Produção de proteína microbiana. Produção de polissacáridos (xantano, alginato) e poliésteres. Produção de aminoácidos (glutamato e lisina). Produção de antibióticos (penicilina, estreptomicina). Produção de vitaminas. Produção de enzimas. Tópicos de microbiologia ambiental (biorremediação, tratamento de efluentes gasosos, recuperação microbiológica de minérios, bioinsectidas, bioterrorismo).
Conteúdos Programáticos Práticos:
Isolamento e conservação de microrganismos. Crescimento de Zigosaccharomyces bailii em sistema fechado. Determinação do coeficiente de transferência de oxigénio no meio de cultura (KL=a). Determinação da cinética de consumo de substrato por uma levedura. Cultura continua de um Bacillus sp. Actividade da bomba de H+ em Saccharomyces sp – medição utilizando o aparelho de pH. Determinação da actividade da ?- galactosidase em leveduras
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Bibliografia recomendada:
Glazer, A N., Nikaido, H., 1998, Microbial Biotechenology - Fundamental of Applied Microbiolgy, W. H. Freeman and campany, New York;
Crueger, W., Crueger, A., 1990, Biotechecnology – A textbook of Industrial Microbiology, 2nd ediction, Sinauer Associates, Inc, Sunderland;
Demain, A. L., Davies, J. E., 1999, Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology, ASM Press, Washington;
Ratledge, C., Kristiansen, B., 2002, Basic Biotechnology – 2nd ediction Cambridge University Press, Cambridge.
T = teóricas; TP = teórico-práticas; PL = ensino prático e laboratorial; TC = trabalho de campo; S = seminário; E = estágio; OT = orientação tutória;
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