MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL

MICROBIOLOGIA INDUSTRIALMaria Isabel Andrade Mendes de VasconcelosA unidade curricular tem como objectivos que os alunos:Conheçam os principais produtos e processos microbianos industriais.Relacionem os requisitos nutricionais dos microrganismos com a formulação de meios de cultura, emparticular para aplicações industriais.Conheçam os processos de selecção e manutenção de biocatalisadores industriais.Analisem bioreactores que funcionam em diferentes regimes.Conheçam os processos de esterilização aplicáveis em sistemas de fermentação. Avaliem equantifiquem a presença de contaminantes após o processo de esterilização pelo calor.Planeiem experiências e definam protocolos de execução experimental.Optimizem um processo de fermentação.Os alunos devem adquirir competências para:Utilizar e cultivar microrganismos em culturas descontínuas.Avaliar a influência das condições de operação em diferentes sistemas de fermentação.Planear, organizar e realizar trabalho experimental de forma autónoma.Trabalhar em equipa e gerir o trabalho de grupo.Comunicar oralmente e no formato de escrita científica os resultados do seu trabalho.Aulas teóricas em que os assuntos estão organizados em seis módulos distintos: os cinco primeirosmódulos incidem sobre processos microbianos genéricos, sendo o sexto módulo dedicado ao estudode casos específicos de aplicação de microrganismos na indústria (leccionado por docentesconvidados). Aulas práticas em que os alunos optimizam um processo de fermentação, com base namanipulação das condições de operação (trabalho em grupo).Componente teórica: exame final - 60% da nota final (nota mínima de 8,0).Componente prática: avaliação contínua do desempenho no laboratório, relatórios intercalares,relatório final no formato de artigo científico, apresentação oral e discussão do trabalho - 30% da notafinal (nota mínima de 10,0); exercícios realizados nas aulas - 10% da nota final (não é definida notamínima).AULAS TEÓRICAS1 - Introdução aos processos biológicosProcessos biológicos, suas aplicações, vantagens e desvantagens. Processos microbianos:objectivos; aplicações; exemplos. Metabolitos com aplicação industrial.2 - Meios de culturaExigências nutricionais dos microrganismos. Substratos para processos industriais. Fontescomplexas de nutrientes. Formulação e preparação de meios de cultura.3 - Biocatalisadores.Características biológicas mais importantes dos biocatalisadores. Selecção e melhoramento debiocatalisadores industriais. Armazenamento, manutenção e propagação de biocatalisadores paraconversões industriais.

4 - Sistemas de fermentaçãoCinéticas de crescimento microbiano e consumo de substrato. Limitação e inibição do crescimentomicrobiano.Sistemas de fermentação em batch, fed-batch e contínuo. Noções de produtividade e rendimentos.Culturas em quimióstato; influência da taxa de diluição; lavagem do reactor; produtividade máxima.Tipos de fermentadores.5 - EsterilizaçãoEsterilização de meios líquidos e gasosos e de equipamento. Esterilização em batch e em contínuo.6 - Processos microbianos industriaisEstudo de casos específicos: produção de culturas de arranque, produção de levedura parapanificação, produção de algas e derivados, produção de compostos farmacêuticos.AULAS PRÁTICASManipulação das condições de operação da fermentação por leveduras, de forma a maximizar aprodução celular ou a síntese de determinado metabolito. Utilização de Saccharomyces cerevisiae ede outras leveduras.Planeamento das experiências. Elaboração do protocolo experimental.Determinação da taxa de crescimento máximo da levedura.Análise da influência de diversos factores no crescimento da levedura e na produção de metabolitosem culturas em batch.Determinação dos rendimentos em produtos finais da fermentação.