BIOTECNOLOGIE MICROBICHE E AGROALIMENTARIModulo BIOPROCESSI
Anno accademico 2022/2023 - Docente: LUCIA PARAFATIRisultati di apprendimento attesi
Il corso si prefigge di fornire le conoscenze necessarie per l’impiego dei microrganismi nella produzione di molecole di interesse industriale e dei processi e delle operazioni unitarie dell'industria alimentare.
In relazione ai Descrittori 1 (Conoscenza e comprensione) e 2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione) di Dublino, l’insegnamento si propone di fornire agli studenti le conosce necessarie al fine di conoscere quali sono i prodotti ottenibili dai "bioprocessi" e capirne il potenziale applicativo. In relazione ai Descrittori 3 (Autonomia di giudizio), 4 (Abilità comunicative) e 5 (Capacità di apprendimento) di Dublino, l’insegnamento si pone come obbiettivo quello di far acquisire agli studenti la capacità di analizzare e comprendere i processi fermentativi basati sulle attività dei microrganismi. Approfondendo quanto imparato nel corso, lo studente sarà in grado utilizzare le conoscenze di base come punto di partenza per studi successivi sui bioprocessi che consentono di ottenere un'ampia gamma di prodotti di interesse industriale.
Al completamento del corso gli studenti dovranno aver acquisito capacità di indagine autonoma e critica nonchè la capacità di discutere e presentare i risultati di tali studi.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
L'insegnamento consta di 49 ore (6 CFU) suddivise in 35 ore di lezione partecipata e interattiva, con esposizione tramite ppt. Le restanti 14 ore sono di esercitazione, durante le quali sono previste: esercitazioni in laboratorio, eventuali visite tecniche in aziende del settore agroalimentare che utilizzano Biotecnologie;
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
E' fortemente consigliata la conoscenza dei contenuti di base riguardanti la microbiologia generale
Frequenza lezioni
Fortemente consigliata ma non obbligatoria
Contenuti del corso
1. Definizione di "Bioprocessi" e campi di applicazione
2. Classificazione dei prodotti ottenibili mediante l'applicazione di un bioprocesso
3. Il fermentatore e i substrati utilizzabili a livello indrustriale
4. Classificazione dei processi fermentativi
5. Casi studio riguardanti i l'ottenimento di prodotti mediante applicazione di un bioprocesso
Testi di riferimento
Testo 1. M. Manzoni. “Microbiologia Industriale”. Casa Editrice Ambrosiana.
Testo 2. Michele M. Bianchi. ‘’Chimica e Biotecnologia delle fermentazioni’’-. Edizioni Nuova Cultura
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Biotecnologie e bioprocessi: definizione e campi di applicazione. Microrganismi utilizzati nelle applicazioni biotecnologiche ed industriali | Testo 1 - Testo 2 - Materiale fornito dal docente |
| 2 | Prodotti ottenibili dalle biotecnologie microbiche: biomasse microbiche, prodotti di estrazione da biomasse, metaboliti secondari, ecc. | Testo 1 - Materiale fornito dal docente |
| 3 | I substrati colturali: composizione dei terreni colturali e gestione delle materie prime. Il fermentatore | Testo 1 - Materiale fornito dal docente |
| 4 | Crescita dei microrganismi: curva di crescita, fattori che influenzano la crescita, valutazione dello sviluppo microbico | Testo 1 - Materiale fornito dal docente |
| 5 | Classificazione delle fermentazioni, colture batch, fed-batch e continua | Testo 1 - Testo 2 - Materiale fornito dal docente |
| 6 | Accumuli metabolici d’interesse industriale. Procedure per l’ottenimento di metaboliti microbici | Testo 1 - Materiale fornito dal docente |
| 7 | Isolamento dei prodotti di fermentazione: recupero e purificazione | Testo 1 - Materiale fornito dal docente |
| 8 | Tecniche di immobilizzazione di cellule microbiche: attiva e passiva | Testo 1 - Materiale fornito dal docente |
| 9 | Tecnologie enzimatiche: classificazione degli enzimi, enzimi in soluzione ed immobilizzati, impiego degli enzimi nell’industria | Testo 1 - Testo 2 - Materiale fornito dal docente |
| 10 | Uso delle biotecnologie per la produzione e/o trasformazione degli alimenti (prodotti complessi) | Testo 1 - Materiale fornito dal docente |
| 11 | Casi studio di processi e prodotti industriali per l’ottenimento di: biomasse microbiche, acidi organici, etanolo, ecc. | Testo 1 - Testo 2 - Materiale fornito dal docente |
| 12 | Esercitazioni in laboratorio | Materiale fornito dal docente |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
La verifica dell’apprendimento avviene attraverso un colloquio orale, dove verrà valutata la qualità dei contenuti, la proprietà del linguaggio e la capacità di collegare l'argomento con altri trattati nel programma. La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Non idoneo - Conoscenza e comprensione argomento: Importanti carenze. Significative imprecisioni. Capacità di analisi e sintesi: Irrilevanti. Frequenti generalizzazioni. Incapacità di sintesi. Utilizzo di referenze: Completamente inappropriato
18-20 - Conoscenza e comprensione argomento: A livello soglia. Imperfezioni evidenti. Capacità di analisi e sintesi: Capacità appena sufficienti. Utilizzo di referenze: Appena appropriato
21-23 - Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza routinaria Capacità di analisi e sintesi: E’ in grado di analisi e sintesi corrette. Argomenta in modo logico e coerente. Utilizzo di referenze: Utilizza le referenze standard
24-26 - Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza buona. Capacità di analisi e sintesi: Ha capacità di analisi e di sintesi buone. Gli argomenti sono espressi coerentemente. Utilizzo di referenze: Utilizza le referenze standard
27-29 - Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza più che buona. Capacità di analisi e sintesi: Ha notevoli capacità di analisi e di sintesi. Utilizzo di referenze: Ha approfondito gli argomenti.
30-30L - Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza ottima. Capacità di analisi e sintesi: Ha notevoli capacità di analisi e di sintesi. Utilizzo di referenze: Importanti approfondimenti.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Definizione di "bioprocesso"
- Cosa sono le biomasse microbiche e un esempio di biomassa microbica prodotta industrialmente
- Il fermentatore, funzionamento e componenti principali
- I principali substrati utilizzati in un bioprocesso industriale