PRESENTAZIONE

Questo insegnamento introduce alla conoscenza di alcuni tra i più diffusi processi fermentativi attualmente utilizzati in ambito industriale e dei loro impianti di produzione. Esempi relativi sia alla microbiologia industriale tradizionale sia alle bioconversioni di più recente applicazione sono analizzati in termini di resa, economicità e impatto ambientale del processo, nonché in relazione alle peculiari proprietà metaboliche dei microorganismi e/o agenti biologici coinvolti.

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 dell’insegnamento è sviluppare la capacità di correlare le nozioni teoriche sulla microbiologia industriale e sugli impianti di fermentazione con i dati sperimentali al fine di individuare criteri di massima per l'utilizzo applicativo. Per raggiungere tale obiettivo le lezioni frontali sono sempre corredate di esempi concreti legati alla vita quotidiana e alla pratica industriale.

I risultati di apprendimento attesi al termine dell'insegnamento sono:

• conoscere le principali classi di microrganismi o agenti biologici utilizzati nelle fermentazioni industriali e i loro settori di applicazione;
• saper descrivere uno schema di impianto di fermentazione in base alla simbologia comunemente adottata in ambito industriale;
• saper classificare e commentare con terminologia adeguata un processo fermentativo in base al prodotto finale, alle caratteristiche dell’agente biologico selezionato e al tipo di impianto utilizzato.

PREREQUISITI

Nessuno ufficiale, ma è consigliato aver seguito l’insegnamento “Microbiologia industriale e biotecnologie delle fermentazioni e laboratorio”.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento è articolato in lezioni frontali per un totale di 32 ore.

L'insegnamento è ripartito nel modo seguente: 28 ore di lezione frontale (3.5 CFU) sono tenute dalla prof. Marina Alloisio; le restanti 4 ore di lezione frontale (0.5 CFU) sono tenute dalla prof. Maila Castellano per la parte relativa agli impianti.

Al fine di agevolare l’apprendimento, le dispense delle lezioni e gli schemi di impianto sono caricati sulla pagina di aul@web dedicata all’insegnamento contemporaneamente alla presentazione in aula dei contenuti relativi.

Inoltre, sulla stessa pagina web sono caricati quiz e test della durata di un’ora ciascuno da svolgere in modalità asincrona rispetto alle lezioni frontali per verificare la preparazione individuale.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Richiami sui principi base dei processi di fermentazione industriale.

Richiami sui gruppi microbici di interesse industriale: classificazione, metabolismo, sviluppo e conservazione delle colture.

Esempi di fermentazione industriale: produzione di etanolo, lievito di birra, acidi organici; produzione di enzimi e proteine monocellulari; produzione di amminoacidi e antibiotici; produzione di poliesteri.

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

Tecniche di immobilizzazione su substrati di enzimi e cellule.

Esempi di impianti di fermentazione e bioconversione: impianto di produzione di etanolo, lievito di birra, acido citrico, penicillina, proteine monocellulari, enzimi.

In base al programma descritto, l’insegnamento contribuisce al raggiungimento dei seguenti Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell’Agenda ONU 2030: Obiettivo 4. Istruzione di Qualità, Obiettivo 5. Parità di Genere e Obiettivo 12. Consumo e Produzione Responsabili.

Il programma dettagliato dell’insegnamento è caricato su aul@web, in modo da poterne verificare la corrispondenza con gli obiettivi formativi dell’insegnamento.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Sono suggeriti testi di appoggio riportati di seguito limitatamente ai contenuti trattati nell’insegnamento:

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 edizione, Upper saddle River, NJ: Prentice-Hall, 2006.

Indicazioni specifiche sulla bibliografia di riferimento per gli argomenti trattati nell’insegnamento saranno fornite dalle docenti all’inizio delle lezioni.

Materiale supplettivo è fornito a richiesta in caso di presenza di DSA o di frequenza parziale per motivi di lavoro.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

L’insegnamento si tiene nel corso del II semestre secondo l’orario riportato all’indirizzo riportato di seguito.

https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame consiste di una prova orale condotta dalle due docenti titolari per una durata non inferiore a 30 minuti.

Nel corso dell’anno solare sono fissati sette appelli ufficiali, distribuiti nelle finestre temporali stabilite dal Manifesto degli Studi e dal Regolamento del Corso di Studio. Appelli straordinari al di fuori dei periodi indicati saranno concessi solo a chi è fuori corso.

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

• l’esame ha sempre inizio con la descrizione di un impianto di fermentazione, scelto dalla commissione tra quelli inseriti in programma; alla prima parte viene attribuita una valutazione massima di 10/30;
• la seconda parte riguarda la classificazione (chimismo, caratteristiche e problematiche associate) e la discussione del processo fermentativo correlato all’impianto precedentemente descritto; alla seconda parte viene attribuita una valutazione massima di 10/30;
• la terza parte verte sulla descrizione e discussione di altri argomenti compresi nel programma dell’insegnamento; alla terza parte viene attribuita una valutazione massima di 10/30.

In presenza di disabilità o DSA accertate le modalità di esame sono uniformate alla regolamentazione di Ateneo per lo svolgimento di esami di profitto (https://unige.it/disabilita-dsa).

Si ricorda a coloro che intendono richiedere adattamenti in sede d’esame che occorre:

• inserire la certificazione ex lege 104/1992 sul sito web di Ateneo alla pagina “servizionline.it” nella sezione “Studenti”;
• contattare via e-mail almeno 10 giorni prima dell’esame le docenti titolari e, per conoscenza, il docente referente per l’inclusione degli studenti con disabilità e DSA della Scuola di Scienze Mediche e Farmaceutiche per la richiesta degli strumenti compensativi e le misure dispensative ritenuti funzionali.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Intento della prova orale è verificare il raggiungimento di un livello adeguato di comprensione degli argomenti sviluppati durante le lezioni frontali e l'acquisita capacità di applicare i concetti teorici a situazioni reali concernenti la realizzazione, la produttività, i costi e l’impatto di processi industriali coinvolgenti passaggi fermentativi.

Sarà anche valutata la capacità di descrivere e confrontare processi differenti, utilizzando un lessico chiaro e una terminologia corretta.

In caso di mancato conseguimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento, si inviterà ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte delle docenti prima di ripetere l’esame.

ALTRE INFORMAZIONI

Rivolgersi alle docenti per ulteriori informazioni non comprese nella scheda di insegnamento.