OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Microbiologia Industriale Il Corso si propone di fornire i concetti necessari per una buona conoscenza dei microorganismi utilizzati nei processi fermentativi. Chimica delle Fermentazioni Il Corso si propone di fornire i concetti necessari per una buona conoscenza dei processi fermentativi. Particolare attenzione viene posta ai principi ed agli aspetti tecnologici delle fermentazioni industriali.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali e Laboratorio

PROGRAMMA/CONTENUTO

Modulo “Microbiologia Industriale”

Microorganismi e  processi di produzione  2) Isolamento di microrganismi industriali, ceppi di produzione.  3)Materiali per terreni di coltura, fonti di carbonio ed azoto. 4) Sviluppo della composizione di terreni di coltura industriale, tecniche di ottimizzazione. 5) Mutanti per uso industriale e  tecniche di mutagenesi  6)  Metodi di conservazione di cellule a lungo termine, banche di conservazione di ceppi industriali. 7) Sviluppo di processo  su shake-flask, ruolo dell’ossigenazione  8)  Crescita di microrganismi:batteri, attinomiceti, lieviti e funghi, tecniche di misura della biomassa. 9) Analisi del processo di Scale Up : fase vegetativa, fase prefermentativa, fase produttiva. 10) Tecniche industriali della fase produttiva: Processo Batch , Processo Fed-batch, Sistemi di controllo flusso.  11) Impianti di fermentazione, misura di pH, pO2, Off.gas  e sistemi di supervisione (SCADA). 12) Downstream : proteine ricombinanti, antibiotici  13) Produzioni : Amminoacidi, Acidi Organici, Enzimi per uso industriale  14) Escherichia coli ricombinante  Solubilità di proteine ricombinanti e corpi inclusi 15) Streptomyces.  Produzione di antibiotici e antitumorali 16)  Lieviti: Saccharomyces cerevisiae, Pichia pastoris e Hansenula anomala. 17)  Funghi  : immunomodulatori,  antibiotici  produzione di biomassa 18) cellule Vegetali.  Produzione di alcaloidi, produzioni da alghe: carotenoidi , acidi grassi Omega3.  19) Biotrasformazione/Bioconversione : intermedi farmaceutici (API) e fine chemicals 20) Energia da biomasse microbiche.: bioetanolo, biodiesel, biogas 21) Bioremediation di aree  contaminate: idrocarburi, chemicals.  22) Biodepurazione : microbiologia  dei fanghi attivi.

Modulo “Chimica delle Fermentazioni”

Le fermentazioni: Classificazioni commerciale e metabolica, Tipi di conduzione, Aerazione, Agitazione, Sterilizzazione, Immobilizzazione; 2. Impianti di fermentazione: Fermentatore a tino agitato, Fermentatori a letto fisso, Fermentatori a torre, Fermentatore Waldhof, Fermentatore Volgelbusch, Fermentatori a dischi rotanti, a cellule immobilizzate, con membrana per dialisi ed estrattivo; 3. Recupero dei prodotti di fermentazione: Disintegrazione cellulare, Chiariflocculazione, Filtrazione, Sedimentazione, Centrifugazione, Processi a membrana, Evaporazione, Estrazione liquido-liquido, Distillazione, Adsorbimento, Precipitazione, Cromatografie; 4. Cinetica di crescita microbica: Colture discontinue e continue, Bilanci di materia e produttività di un CSTR; 5. Cinetica e termodinamica enzimatica; 6. Fermentazioni industriali: Vie glicolitiche, Ciclo di Krebs, Respirazione, Via di Pentosi fosfati, Fermentazioni omolattica ed eterolattica, Fermentazioni alcoliche, Fermentazione acetica, Fermentazioni butirrico-butiliche, Fermentazione acida-mista, Fermentazioni propioniche, Fermentazione citrica; 7. Produzione di antibiotici; 8. Fermentazioni di interesse ambientale; 9. Realizzazione di una processo fermentativo in laboratorio.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

1. M. Marzona, “Chimica delle Fermentazioni & Microbiologia Industriale”, 2a edizione, Piccin Nuova Libraria S.p.A., Padova, 1996.
2. Matilde Manzoni, “Microbiologia Industriale”, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2006.
3. Donadio Stefano e Marino Gennaro, “Biotecnologie Microbiche”, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2008.
4. P. Barbieri, G. Bestetti, E. Galli e D. Zannoni, Microbiologia Ambientale ed Elementi di Ecologia Microbica, 1a edizione, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2008

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ATTILIO CONVERTI (Presidente)

GIANCARLO DONDO (Presidente)

PATRIZIA PEREGO

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

3 Ottobre 2016.

Orari delle lezioni

MICROBIOLOGIA INDUSTRIALE E BIOTECNOLOGIE DELLE FERMENTAZIONI E LABORATORIO

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Orale.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Modulo “Microbiologia Industriale”: L’apprendimento dei contenuti da parte degli studenti è accertato durante il corso, attraverso domande ed approfondimenti. Al termine dello stesso sarà effettuato un colloquio finale, sia  su argomenti discussi a lezione, che  attraverso  la presentazione di un elaborato in forma di tema. In esso  l’allievo analizzerà un articolo di microbiologia industriale  scelto sulla base  degli argomenti sviluppati durante le lezioni.

Modulo “Chimica delle Fermentazioni”: L’apprendimento dei contenuti da parte degli studenti è accertato sia durante il corso, attraverso domande ed approfondimenti, che al termine dello stesso, attraverso a) la presentazione di un elaborato in forma di tema in cui l’allievo delucida 3 o 4 argomenti fondamentali del corso, b) l’elaborazione di un lavoro di review su un argomento a scelta fra quelli discussi a lezione, c) un colloquio finale su argomenti discussi a lezione.

Calendario appelli