PRESENTAZIONE

Argomento di questo corso sono alcuni dei principali processi fermentativi attualmente utilizzati in ambito industriale e i loro impianti di produzione. Esempi relativi sia alla microbiologia industriale tradizionale sia alle bioconversioni di più recente applicazione sono criticamente analizzati in termini di resa, economicità e impatto ambientale del processo, nonché in relazione alle peculiari proprietà metaboliche dei microorganismi e/o agenti biologici scelti.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Conoscenza di base dei processi di produzione in campo industriale, alimentare, farmaceutico e ambientale coinvolgenti fasi di fermentazione. Dopo una prima parte introduttiva riguardante i contenuti fondamentali di microbiologia e biochimica batterica, verranno esaminate le tecniche operative e i modelli di impianto abitualmente utilizzati nei principali processi fermentativi in uso.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Obiettivo del corso è sviluppare l'abilità dello studente a correlare le nozioni teoriche sulla microbiologia industriale e sugli impianti di fermentazionecon i dati sperimentali per formulare criteri di massima per l'utilizzo applicativo. Per perseguire tale proposito le lezioni frontali vengono sempre corredate di esempi concreti legati alla vita quotidiana e alla pratica industriale.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali, talvolta accompagnate da esercitazioni in aula a discrezione del docente.

L'insegnamento è ripartito nel modo seguente: 28 ore di lezione frontale (3.5 CFU) sono tenute dalla prof. Marina Alloisio, titolare per affidamento del corso e 4 ore di lezione frontale (0.5 CFU) sono tenute dalla prof. Maila Castellano, per la parte relativa agli impianti.

Le dispense delle lezioni e gli schemi di impianto vengono caricati sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento dopo che i contenuti relativi sono stati svolti in aula.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Richiami sui principi base dei processi di fermentazione industriale.

Gruppi microbici di interesse industriale: classificazione, metabolismo, sviluppo e conservazione delle colture.

Esempi di fermentazione industriale: fermentazione metanica, fermentazione di idrocarburi lineari e aromatici, fermentazione di composti azotati; produzione di etanolo, lievito di birra, acidi organici; produzione di enzimi e proteine monocellulari; produzione di amminoacidi, antibiotici, poliesteri e polisaccaridi extracellulari.

Bioconversioni: principi generali ed applicazioni (produzione di amminoacidi, conversione degli steroidi).

Trattamento biologico delle acque nere.

Esempi di impianti di fermentazione e bioconversione: impianto di produzione di etanolo, lievito di birra, acido citrico, penicillina, proteine monocellulari; reattori enzimatici e per il trattamento biologico delle acque nere.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

M. Marzona, “Chimica delle fermentazioni e microbiologia industriale”, Piccin Ed., Padova, 1996.

C. Ratledge, B. Kristiansen, “Biotecnologie di base”, Zanichelli Ed., Bologna, 2004.

S. Aiba, A.E. Humphrey, N.F. Mills, “Biochemical engineering”, New York: Academic Press, Inc., 1973.

K. Schugerl, “Bioreaction engineering”, Chichester, Sussex, UK; John Wiley & Sons, 1987.

O. Levenspiel, “Ingegneria delle reazioni chimiche”, edizione italiana a cura di E. Sebastiani, Milano: Casa Editrice Ambrosiana, 1978.

H.S. Fogler, “Elements of chemical reaction engineering”, 4a editizione, Upper saddle River, NJ: Prentice-Hall, 2006.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MARINA ALLOISIO (Presidente)

MAILA CASTELLANO

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Date e orari sono disponibili sul Manifesto degli Studi e sul sito ufficiale del corso.

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame orale condotto da due docenti per una durata non inferiore a 30 minuti.

La prova orale si compone solitamente di tre parti, che contribuiscono in modo eguale alla valutazione in trentesimi dell’esame:

-          l’esame ha sempre inizio con la descrizione di un impianto di fermentazione tra quelli inseriti in programma, scelto dalla commissione; alla prima parte viene attribuita una valutazione massima di 10/30;

-          nella seconda parte lo studente è chiamato a commentare il processo fermentativo correlato all’impianto precedentemente descritto (chimismo, caratteristiche e problematiche associate); alla seconda parte viene attribuita una valutazione massima di 10/30;

-          nella terza parte lo studente è chiamato a fronteggiare una o due domande inerenti ad altri argomenti compresi nel programma del corso; alla terza parte viene attribuita una valutazione massima di 10/30.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Intento della prova è verificare la padronanza e la comprensione degli argomenti del corso da parte dello studente, nonché la sua capacità di applicare i concetti teorici a situazioni reali. In caso di mancato conseguimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento, lo studente è invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte del docente. Per garantire la corrispondenza tra gli argomenti dell'esame e gli obiettivi formativi dell’insegnamento, il programma dettagliato del corso viene caricato su AulaWeb, in modo che gli studenti possano verificarne l'aderenza.

ALTRE INFORMAZIONI

Il corso non prevede propedeuticità ufficiali.