FA/0084 - BIOINGEGNERIA INDUSTRIALE CON LABORATORIO

Anno Accademico 2018/2019

Obiettivi

Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze specifiche sui sistemi di crescita dei microrganismi, sia dal punto di vista sperimentale (attraverso la conduzione di specifiche prove in Laboratorio) che teorico.
In particolare, lo studente conoscerà i principali parametri attraverso cui si descrive, si misura e si orienta la crescita batterica, così come conoscerà le principali equazioni matematiche di base utilizzate per lo studio cinetico della crescita microbica e la conduzione di un reattore biologico convenzionale.
Inoltre, verranno descritti alcune moderne tecnologie in cui i sistemi biologici vengono utilizzati per la produzione di bioprodotti e bioenergia anche da substrati di scarto.

Prerequisiti

Non vi sono propedeuticità prefissate., tuttavia per seguire con profitto il Corso è opportuna la conoscenza di Chimica generale, Chimica analitica, Chimica organica, Biochimica e Microbiologia generale.

Contenuti

PARTE TEORICA.
Bioraffinerie: definizioni e futuro. Il problema ambientale nelle biotecnologie.
Richiami di analisi matematica.
Cinetica e stechiometria nella crescita di microrganismi (fasi di crescita, ordine della reazione, cinetica di Monod, determinazione costanti cinetiche con Lineweaver-Burk).
Reattoristica. Definizioni e equazioni di funzionamento dei reattori BATCH, CSTR e PLUG FLOW.

PARTE LABORATORIO.
Elementi di sicurezza nel laboratorio. Nozioni di sicurezza, struttura e gestione della sicurezza, prevenzione incendi. Sicurezza in un laboratorio chimico. Reattività e infiammabilità dei composti chimici. Rischio chimico: etichettatura, simbologia e frasi di rischio; dose-risposta, tossicità acuta e cronica, monitoraggio dellesposizione e degli effetti. Rischio elettrico. Parametri analitici e strumentazione scientifica di base. Solidi totali, volatili (sospesi e disciolti), solidi sedimentabili, COD, BOD; Principali strumenti analitici di base: uso e taratura. Start-up di un esperimento a scala lab. Preparazione di soluzioni acide, basiche e tampone; Preparazione delle attrezzature; Preparazione della coltura microbica per l'inoculazione dei bioreattori; Preparazione del substrato di crescita. Determinazione dellattività biologica di una biomassa. Determinazione in batch delle costanti cinetiche di batteri eterotrofi.

Metodi Didattici

24 ore di teoria
36 ore di laboratorio

Verifica dell'apprendimento

La valutazione dello studente prevede una prova orale in cui vengono proposti 3 quesiti sulla parte teorica e 2 sulla parte di laboratorio. Per superare l'esame lo studente dovrà dimostrare di possedere le conoscenze di base teorico-pratiche per lo studio e lapplicazione di processi di bioingegneria industriale ed ambientale.
Il punteggio della prova d'esame è attribuito mediante un voto espresso in trentesimi.
La valutazione finale dello studente sarà ottenuta come media pesata del voto ottenuto per il modulo teorico e quello del modulo di laboratorio.

Testi

Dispense dalle lezioni del corso messe a disposizione dal docente sul sito personale (con password su richiesta dello studente):
http://people.unica.it/giorgiadegioannis/didattica/materiale-didattico/
Pubblicazioni scientifiche fornite dal docente.

Altre Informazioni

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