PRESENTAZIONE

Questo insegnamento introduce lo studente 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 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 dell’insegnamento è sviluppare la capacità dello studente a correlare le nozioni teoriche sulla microbiologia industriale e sugli impianti di fermentazione con 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. Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

• conoscere le principali classi di microrganismi o agenti biologici utilizzati nelle fermentazioni industriali e i loro settori di applicazione;
• illustrare uno schema di impianto di fermentazione in base alla simbologia comunemente adottata nell’ambito industriale;
• descrivere 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 sicuramente utile aver seguito l’insegnamento Microbiologia industriale e biotecnologie delle fermentazioni e laboratorio.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento è erogato tramite lezioni frontali per un totale di 32 ore, 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 dell’insegnamento; le restanti 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 contemporaneamente alla presentazione in aula dei contenuti relativi.

Al fine di agevolare lo studio individuale, quiz e test di verifica sono caricati sulla pagina di aul@web dedicata all’insegnamento.

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, antibiotici, poliesteri e polisaccaridi extracellulari.

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; reattori enzimatici.

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

L’insegnamento si tiene nel corso del II semestre, avente inizio in data 2 marzo 2022, secondo l’orario indicato all' indirizzo sottoriportato.

https://corsi.unige.it/8756/p/studenti-orario

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 affidatarie dell’insegnamento per una durata non inferiore a 30 minuti. Nel corso dell’anno solare sono fissati 7 appelli ufficiali, distribuiti nelle finestre temporali stabilite dal Manifesto degli Studi.

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;
• nella seconda parte lo studente è chiamato a classificare e illustrare 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 illustrare e discutere altri argomenti compresi nel programma dell’insegnamento; alla terza parte viene attribuita una valutazione massima di 10/30.

In casi di emergenza e solo in seguito a specifiche disposizioni emanate espressamente dall’Ateneo di Genova, la modalità di svolgimento degli esami di profitto potranno essere modificate fino a prevedere la possibilità di sostenere la prova on line.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Intento della prova orale è verificare la padronanza e la comprensione dei contenuti dell’insegnamento da parte dello studente, nonché la sua 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. L’esame orale servirà inoltre a verificare che lo studente abbia raggiunto un livello adeguato di comprensione degli argomenti sviluppati durante le lezioni frontali nonché la capacità di esprimersi utilizzando un lessico chiaro e una terminologia corretta. Sarà anche valutata l’abilità dello studente di illustrare e confrontare criticamente processi differenti.

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 dei docenti prima di ripetere l’esame.

Per garantire la corrispondenza tra gli argomenti dell'esame e gli obiettivi formativi dell’insegnamento, il programma dettagliato del corso viene caricato su aul@web, in modo che gli studenti possano verificarne l'aderenza.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

L'insegnamento non prevede propedeuticità ufficiali.