Engenharia Enzimática (Opção)

Engenharia do Ambiente e Biológica
5.5 ECTS; 3º Ano, 1º Semestre, 30,0 T + 30,0 P

Docente(s)

Pré-requisitos
Conhecimentos de química orgânica e bioquímica.

Objetivos
Aprendizagem e aquisição de competências nos domínios de: enzimologia, imobilização de biocatalisadores e transferência de massa aplicada a sistemas multifásicos com enzimas imobilizadas, cinética enzimática global; projeto e operação de reatores não ideais, com enzimas livres e imobilizadas.

Programa
A unidade curricular tem como objetivos a aprendizagem e aquisição de competências nos domínios de: (a) enzimologia, imobilização de biocatalisadores e transferência de massa aplicada a sistemas multifásicos com enzimas imobilizadas, cinética enzimática global; (b) projeto e operação de reatores, ideais e não ideais, envolvendo biocatalisadores. Conferindo aos alunos uma sólida formação na área da engenharia enzimática
Depois de concluída a UC com sucessos o aluno deverá ter capacidade de:
(a) Escolher a enzima e a sua forma mais adequada para uma aplicação específica e, se for caso disso, escolher o método para a sua imobilização;
(b) Dimensionar o reator enzimático mais adequado para a produção de um dado bioproduto a nível industrial;
(c) Compreender a relevância da engenharia enzimática e as suas aplicações industriais, analíticas e em processos de tratamento de efluentes.

Conteúdos Programáticos
Introdução à engenharia enzimática. Estrutura e função, classificação e nomenclatura. Mecanismos envolvidos na catálise enzimática. Cinética das enzimas livres, reações com um substrato, reações com mais de um substrato, Inibição da atividade enzimática.
2 Engenharia de proteínas.
3 Imobilização de biocatalisadores. Métodos de imobilização. Cinética enzimática em sistemas multifásicos: efeitos da imobilização na cinética e propriedades das enzimas, efeitos conformacionais e estereoquímicos, de partição e de transferência de massa.
4 Biocatálise em meios não convencionais. Biocatálise em solventes orgânicos: Efeito do solvente orgânico na atividade e estabilidade enzimáticas.
5 Reatores enzimáticos multifásicos. Modelação de reatores enzimáticos ideais e não ideais, efeitos de transferência de massa, efeitos de mistura axial, desativação enzimática.

Metodologia de avaliação
Prova escrita final (60%), apresentação e discussão de trabalhos de pesquisa bibliográfica (15%) e relatórios dos trabalhos laboratoriais (25).
Classificação mínima de 10 valores em todas as componentes.

Bibliografia
- Cabral, J. e Aires Barros, M. e Gama, M. (2003). Engenharia Enzimática. Lisboa: Lidel-Edições Técnicas
- Shuler, M. e Kargi, F. (2001). Bioprocess Engineering ? Basic Concepts. London: Pearson Educatión
- Mota, M. e LIma, N. (2003). Biotecnologia ? Fundamentos e Aplicações. Lisboa: Lidel-Edições Técnicas
- Mateus, D. (0). Sebentas de Engenharia Enzimática.Acedido em1 de setembro de 2014 em www. e-learning.ipt.pt

Método de interação
Aulas teóricas e expositivas, onde se descreve e exemplifica a aplicação dos princípios fundamentais. Aulas práticas/laboratoriais em que são realizados trabalhos
laboratoriais e proposta a resolução de casos práticos.

Software utilizado nas aulas