PRESENTAZIONE

Il Corso di Biotecnologie Industriali e Ambientali è tenuto dal Prof. Attilio Converti durante il primo semestre della Laurea Magistrale in Ingegneria Chimica, per la durata complessiva di 80 ore, di cui 4 ore di esercitazioni in aula e 16 ore di laboratorio. Consiste di una prima parte introduttiva di circa 20 ore, in cui sono richiamati i concetti fondamentali di biochimica e microbiologia, di una seconda parte riguardante le principali applicazioni industriali ed una parte finale riguardante le applicazioni di interesse ambientale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il Corso si prefigge di fornire i concetti necessari per una buona conoscenza dei processi e degli impianti biotecnologici, con specifico riferimento alle applicazioni industriali e ambientali. Particolare attenzione viene posta ai principi ed agli aspetti tecnologici delle nuove applicazioni biotecnologiche.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO)

Numerosi sono i settori dell’ingegneria chimica, sia in ambito produttivo che ambientale, in cui le biotecnologie giuocano in ruolo sempre più importante, visto che grazie ad esse si possono realizzare processi e ottenere prodotti in modo spesso più economico rispetto ai processi tradizionali. A tal fine, però, è necessario che l’ingegnere chimico acquisisca  i concetti di base necessari per una buona conoscenza dei processi e degli impianti biotecnologici. Questo è l’obbiettivo principale che si prefigge il corso di Biotecnologie Industriali e Ambientali, nel quale viene posta particolare attenzione ai principi ed agli aspetti tecnologici delle nuove applicazioni biotecnologiche, finalizzate sia alla produzione industriale sia alla protezione ambientale.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali (60 h)

Esercitazioni in aula (4 h)

Laboratorio (16 h)

PROGRAMMA/CONTENUTO

1. La cellula: costituzione, morfologia e molecole fondamentali. 

2. Proteine ed enzimi: struttura, condizioni influenzanti l'attività enzimatica. 

3. Metabolismo microbico: vie cataboliche e anaboliche, ATP e ADP. 

4. Codice genetico e sintesi proteica: DNA e RNA. 

5. Classificazione dei processi biotecnologici industriali. 

6. Tipi di conduzione. 

7. Aerazione, Agitazione, Sterilizzazione, Immobilizzazione. 

8. Fermentatori industriali.

9. Recupero dei prodotti biotecnologici e tecniche cromatografiche. 

10. Cinetica di crescita microbica. 

11. Bilanci di materia e produttività di un CSTR con e senza ricircolo. 

12. Cinetica e termodinamica enzimatica. 

13. Fermentazioni industriali: Vie glicolitiche, Ciclo di Krebs, Respirazione e fosforilazione ossidativa, Via dei pentosi fosfati, Fermentazioni omoloattica ed eterolattica, Fermentazione alcolica, Fermentazione acetica, Fermentazioni butirrico-butiliche, Fermentazione acida-mista, Fermentazioni propioniche, Fermentazione citrica. 

14. Produzione di antibiotici. 

15. Biotecnologie ambientali. 

16. Popolazioni microbiche coinvolte nel processo di digestione anaerobica. Produzione di biogas. 

17. Biofiltrazione di effluenti gassosi. 

18. Vie metaboliche di degradazione di inquinanti organici. 

19. Realizzazione di un bioprocesso in laboratorio.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

1. M.T. Madigan, J.M. Martinko, J. Parker, Brock, Biologia dei Microrganismi, Volumi 1 e 2, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2003.

2. S. Aiba, A.E. Humphrey, N.F. Millis, Biochemical Engineering, 2nd edition, New York, Academic Press, 1973.

3. M. Marzona, Chimica delle Fermentazioni & Microbiologia Industriale, 2a edizione, Piccin Nuova Libraria S.p.A., Padova, 1996.

4. P. Barbieri, G. Bestetti, E. Galli e D. Zannoni (Eds.), Microbiologia Ambientale ed Elementi di Ecologia Microbica, 1a edizione, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, aprile 2008 (ISBN 978-88-08-18434-4).

5. S. Donadio, G. Marino (Eds.), Biotecnologie Microbiche, 1a edizione, Casa Editrice Ambrosiana, settembre 2008 (ISBN 987-88-08-18438-2).

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ATTILIO CONVERTI (Presidente)

PATRIZIA PEREGO

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

27/09/2016

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Orale

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Gli allievi, alla fine del corso, propongono al docente di approfondire un argomento fra i tanti affrontati durante le lezioni frontali e le esercitazioni di laboratorio. Dopo aver concordato l'argomento, gli studenti inviano il lavoro di revisione su detto argomento al docente almeno una settimana prima dell'esame orale. Il lavoro, dopo correzione da parte del docente, sarà assunto come argomento principale dell'esame orale, divenendo oggetto di due domande di approfondimento. Il lavoro, che potrà essere elaborato e presentato sia in lingua italiana sia in quella inglese, sarà esposto dallo studente mediante presentazione di un file elaborato in Power Point.  Questa parte dell'esame e' destinata ad accertare la capacità dell'allievo di discernere l'importanza relativa dei diversi apporti della letteratura scientifica, quella di sintesi e quella di elaborare un lavoro di revisione a partire da tutte le fonti disponibili. La prova orale terminerà con un'ulteriore domanda relativa ad un qualsiasi altro argomento delle lezioni, al fine di verificare l'estensione dell'apprendimento.

Calendario appelli