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 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 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 sicuramente utile 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, 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.

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.

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

Al fine di agevolare l’apprendimento, le dispense delle lezioni e gli schemi di impianto sono caricati su aul@web contemporaneamente alla presentazione in aula dei contenuti relativi. Inoltre, sulla stessa pagina web sono caricati quiz e test per verificare la preparazione individuale.

Sono suggeriti testi di appoggio riportati di seguito:

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.

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

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 1° marzo 2024, 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 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, come dettagliato di seguito.

• 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 il processo fermentativo correlato all’impianto precedentemente descritto viene classificato e discusso (chimismo, caratteristiche e problematiche associate); 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).

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.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

L'insegnamento non prevede propedeuticità ufficiali.