Wook.pt - Reactores Biológicos

Reactores Biológicos

Fundamentos e Aplicações

de José A. Teixeira e M. Manuela da Fonseca 

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Sinopse

Os reactores biológicos, que constituem o elemento fundamental de qualquer processo biotecnológico, são as unidades processuais onde ocorre a reacção biológica, tendo uma multiplicidade de aplicações, desde a obtenção de produtos de alto valor acrescentado (tais como biofármacos produzidos em reactores operados em condições de assepsia, com um volume de dezenas a milhares de litros), até à sua utilização em sistemas de tratamento de efluentes, onde a capacidade do reactor pode atingir os milhares de metros cúbicos. Com esta obra o leitor terá uma perspectiva das diferentes componentes envolvidas no projecto e operação de reactores biológicos. Escrito na óptica da concepção do reactor e da sua utilização, este livro encontra-se dividido em duas partes: a primeira aborda os fundamentos dos reactores biológicos, incluindo os fenómenos de transferência e as operações unitárias, a geometria e os pormenores construtivos de relevo, além dos cuidados de monitorização; a segunda parte (aplicações) trata da descrição do tipo de reactor mais adequado para o tipo de produto que se pretende obter. É um livro prioritariamente dirigido aos alunos do ensino universitário e politécnico, ligados às ciências de engenharia e às ciências da vida, tanto em pré-graduação como em pós-graduação. É igualmente importante para formação e actualização, não só dos profissionais ligados a sectores nos quais a Biotecnologia tem um papel de relevo, mas também dos professores do ensino secundário.

Estequiometria e Cinética dos Processos Microbianos
Mistura
Transferências de Massa, Calor e Esterilização
Medição das Variáveis Principais
Projecto e Construção de Fermentadores Industriais
Reactores: com Culturas de Microrganismos; de Tratamento Aeróbio e Anaeróbio; de Biofilmes; para Produção de Proteínas Recombinantes; para Cultura de Células Vegetais e Animais

Lista de Autores V
Nota Introdutória XXI
Agradecimentos XXII
Prefácio XXIII
Nomenclatura XXV
Parte I - FUNDAMENTOS 1
1. Estequiometria e Cinética dos Processos Microbianos 3
M. Manuela da Fonseca
1.1 Introdução 3
1.2 Estequiometria das reacções 3
1.3 Cinética de crescimento, consumo e produção 7
1.4 Equações gerais de balanço à biomassa, substratos e produtos 24
1.5 Exercícios 25
2. Geometrias e Modos de Operação 27
José A. Teixeira, M. Manuela da Fonseca, António A. Vicente
2.1 Introdução 27
2.2 Geometrias-tipo: reactores com e sem agitação mecânica 27
2.3 Modos de operação 32
2.4 Outras configurações/modos de operação 56
2.5 Selecção de um reactor biológico 61
2.6 Exercícios 63
3. Mistura 69
Sebastião S. Alves, José A. Teixeira, Jorge M. T. Vasconcelos, Nuno Reis
3.1 Introdução: a importância da mistura 69
3.2 Fundamentos 69
3.3 Biorreactores descontínuos: o tempo de mistura 71
3.4 Biorreactores em contínuo: desvios à idealidade 90
4. Transferência de Massa 103
José A. Teixeira, António A. Vicente, Isabel Belo
4.1 Introdução 103
4.2 Transferência de massa gás-líquido 107
4.3 Estratégias alternativas de fornecimento de oxigénio 115
4.4 Transferência de massa na fase líquida 116
4.5 Transferência de massa líquido-sólido 117
4.6 Transferência de massa na fase sólida 119
5. Transferência de Calor e Esterilização 125
Dina Mateus, M. Manuela da Fonseca
5.1 Introdução 125
5.2 Transferência de calor 125
5.3 Esterilização de meios de cultura pelo calor 136
5.4 Exercícios 147
6. Medição das Variáveis Principais 153
Maria Henriques L. Ribeiro, Bruno Sommer Ferreira
6.1 Introdução 153
6.2 Medição da biomassa 153
6.3 Medição da temperatura 161
6.4 Medição de pH 163
6.5 Medição do oxigénio dissolvido 164
6.6 Medições na fase gasosa 166
6.7 Considerações finais 171
7. Escala Laboratorial e Escala Industrial 173
Carla C. C. R. de Carvalho, Bruno Sommer Ferreira, M. Manuela da Fonseca
7.1 Introdução 173
7.2 Critérios para aumento de escala 175
7.3 Considerações e exemplos de aumento de escala 181
7.4 Redução de escala 183
7.5 Exercícios 189
8. Modelação, Monitorização e Controlo de Reactores Biológicos 193
Eugénio C. Ferreira, Sebastião Feyo de Azevedo
8.1 Introdução 193
8.2 Modelo da dinâmica de reactores biológicos 196
8.3 Monitorização industrial 206
8.4 Controlo de reactores biológicos 220
9. Projecto e Construção de Fermentadores Industriais 231
Manuel Eduardo Fernandes
9.1 Introdução 231
9.2 O projecto de um fermentador - alguns aspectos a considerar 232
9.3 Operações a realizar para alcançar e manter o fermentador em condições de esterilidade 262

Parte II - APLICAÇÕES 275
10. Produção de Cerveja 277
José M. Machado Cruz
10.1 Introdução 277
10.2 O processo cervejeiro 278
10.2.1 Fabricação do mosto 279
10.2.2 Fermentação 290
10.2.3 Fermentador 300
10.2.4 Operações de acabamento 303
10.2.5 Uma fábrica de cerveja num relance 304

11. Produção de Tetraciclinas 307
Joaquim Pereira Cardoso
11.1 Introdução 307
11.2 Modos de acção das tetraciclinas 308
11.3 Produção de tetraciclinas 310
11.4 Isolamento dos antibióticos dos caldos fermentados 318
12. Produção de Levedura de Panificação 327
J. Pinto da Cunha, João Bártolo
12.1 Introdução 327
12.2 Qualidade da levedura de panificação 328
12.3 Descrição do processo 330
12.4 Controlo de qualidade 337
13. Reactores de Tratamento Aeróbio 343
Helena M. Pinheiro, Nídia Dana Lourenço
13.1 Introdução 343
13.2 Descrição do processo 348
13.3 Descrição de reactores e condições de operação 359
14. Reactores para Tratamento Anaeróbio 373
Madalena Alves, Manuel Mota
14.1 Introdução 373
14.2 O processo de degradação anaeróbia 373
14.3 Factores que determinam a actividade biológica anaeróbia 375
14.4 Processo anaeróbios versus processos aeróbios 378
14.5 Reactores anaeróbios para tratamento de efluentes 379
14.6 Aplicações 387
15. Reactores de Biofilme 393
Maria João Vieira, Rosário Oliveira
15.1 Introdução 393
15.2 Vantagens e desvantagens de reactores de biofilme 394
15.3 Exemplos dos tipos mais comuns de reactores de biofilme (leitos fixos e móveis) e exemplos de aplicação 395
15.4 Especificidades de operação de um reactor de biofilme 401
15.5 Estrutura do biofilme 403
15.6 Limitações difusionais de transferência de massa 404
15.7 Caracterização hidrodinâmica 404
15.8 Arranque do reactor 405
15.9 Controlo do crescimento do biofilme 405
15.10 Influência do modo de formação do biofilme na sua morfologia 407
16. Reactores para a Produção de Proteínas Recombinantes 411
Lucília Domingues, Nelson Lima
16.1 Introdução 411
16.2 A tecnologia do DNA recombinante 412
16.3 A especificidade das culturas recombinantes 413
16.4 A contenção biológica das culturas recombinantes 417
16.5 A produção de proteínas recombinantes 418
16.6 Considerações finais 439
17. Reactores para Cultura de Células Vegetais 441
M. Emília Lima-Costa, Sara Raposo
17.1 Introdução 441
17.2 Descrição de um processo utilizando cultura de células vegetais 446
17.3 Descrição do reactor e condições de produção 448
18. Reactores para Cultura de Células Animais 455
Cláudia Lobato da Silva, Bruno Sommer Ferreira, Joaquim M. S. Cabral
18.1 Introdução 455
18.2 Cultura de células animais 455
18.3 Sistemas de biorreactores para cultura de células animais 461
18.4 Exemplo - expansão de células hematopoiéticas estaminais humanas 479
18.5 Considerações finais

Reactores Biológicos
ISBN: 9789727573660Edição ou reimpressão: Editor: LidelIdioma: PortuguêsDimensões: 171 x 240 x 24 mm Encadernação: Capa mole Páginas: 520Tipo de Produto: Livro Classificação Temática: Livros em Português > Ciências Exatas e Naturais > Biologia
Livros em Português > Ciências Exatas e Naturais > Química
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