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INDUSTRIAL MICROBIOLOGY - MICROBIOLOGIA INDUSTRIALE

Internazionalizzazione della Didattica INDUSTRIAL MICROBIOLOGY - MICROBIOLOGIA INDUSTRIALE

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0622800021
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA ALIMENTARE
2024/2025

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2024
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
550LEZIONE
110ESERCITAZIONE
ALESSANDRA PROCENTESE T Curriculum
Obiettivi
Lo studente acquisirà conoscenze e capacità di comprensione relative a: catalisi enzimatica (Modello di Michaelis e Menten, valori KM e Kcat, inibizione competitiva e non competitiva, tecniche di immobilizzazione, enzimi di interesse industriale); struttura cellulare (procarioti, eucarioti, membrana cellulare, sistemi di trasporto, microrganismi di interesse industriale); metabolismo cellulare (fermentazione lattica e alcolica, respirazione, glicolisi, ciclo di Krebs, fosforilazione ossidativa, via del pentoso fosfato, produzione di ATP); sistemi di coltivazione (batch, continuo, fed-batch); concetto di bioraffineria (pretrattamento della biomassa e idrolisi enzimatica), metodi analitici (microscopia e cromatografia).
Capacità di applicare conoscenza e comprensione – analisi ingegneristica:
Capacità di identificare, formulare e risolvere problemi riguardanti la cinetica enzimatica e affrontare le problematiche metaboliche alla base di un particolare tipo di produzione industriale e, quindi, il tipo di sistema di coltivazione da utilizzare.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione – progettazione ingegneristica:
Capacità di utilizzare i metodi più appropriati per progettare e implementare un bioprocesso. Determinazione dei parametri cinetici enzimatici mediante metodo grafico.
Autonomia di giudizio - pratica ingegneristica:
Capacità di ottimizzare un bioprocesso tenendo conto del microrganismo coinvolto. Determinazione delle costanti cinetiche della reazione microbica.
Abilità comunicative – competenze trasversali:
Capacità di esporre oralmente, con terminologia appropriata, un argomento riguardante il funzionamento e la progettazione di un processo microbiologico.
Capacità di apprendimento – competenze trasversali: Capacità di applicare le conoscenze in situazioni diverse da quelle presentate nel corso e capacità di affinare le proprie conoscenze.
Prerequisiti
L ESAME NON PREVEDE PROPEDEUTICITÀ
Contenuti
INTRODUZIONE ALLA MICROBIOLOGIA INDUSTRIALE ALIMENTARE. DESCRIZIONE DELLE CARATTERISTICHE PRINCIPALI DEI MICROORGANISMI USATI COMUNEMENTE NELL'INDUSTRIA ALIMENTARE (5H).

MICROORGANISMI: CELLULA PROCARIOTE, EUCARIOTE, BATTERI, LIEVITI E MICROALGHE (3H).

MEMBRANE CELLULARI ED IL LORO RUOLO NELL'ACQUISIZIONE DEI NUTRIENTI E NELLA PROTEZIONE CONTRO AGENTI ANTIMICROBICI (3H).

I CARBOIDRATI COME FONTI DI ENERGIA E CARBONIO NELLA MAGGIORANZA DELLE FERMENTAZIONI INDUSTRIALI (5H).

PROTEINE, CATEGORIE DI ENZIME, CINETICHE ENZIMATICHE (MICHAELIS-MENTEN, BRIGGS-HALDANE), INIBIZIONE ENZIMATICA, ED ENZIMI DI IMPORTANZA INDUSTRIALE (6H TEORIA, 2H ESERC.).

ACIDI NUCLEICI, , IL DOGMA CENTRALE DELLA BIOLOGIA,REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE GENICA (EFFETTO CRABTREE, REPRESSIONE CATABOLICA) ED IL SUO INFLUSSO SULLA CRESCITA/PRODUZIONE MICROBICA IN SITUAZIONI INDUSTRIALMENTE RILEVANTI (6H).

FORMULAZIONE DI TERRENI DI COLTURA, NUTRIZIONE E CRESCITA MICROBICA IN CONDIZIONE DI CRESCITA 'BATCH', 'FED-BATCH' E CONTINUA; IMPORTANZA DI CONOSCERE LE CINETICHE DI CRESCITA (4H, 6H ESERC. IN LABORATORIO).

STERILIZZAZIONE (CINETICA DI INATTIVAZIONE) E AERAZIONE (COEFFICIENTE DI TRASPORTO VOLUMETRICO) DI MEDI DI CRESCITA (3H, 3H ESERC).

BIOENERGETICA E METABOLISMO MICROBICO (8H, 2H ESERC.).

FERMENTAZIONE DEGLI ALIMENTI: PRODUZIONE DI ETANOLO E DI ACIDO LATTICO (3H, 3H ESER).

SELEZIONE E MODIFICAZIONI GENETICHE DI MICROORGANISMI PER L'USO NELL'INDUSTRIA ALIMENTARE (4H).
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO PREVEDE 60 ORE RIPARTITE TRA LEZIONI TEORICHE (44H), ESERCITAZIONI GUIDATE IN AULA (16H) DURANTE LE QUALI LO STUDENTE SVILUPPERÀ CAPACITÀ DI :
RAGIONAMENTO (ANALISI DI CASI STUDIO)
RICERCA BIBLIOGRAFICA, PRESENTAZIONE DATI, LAVORO DI GRUPPO (PRESENTAZIONI .PPT)
ANALISI ED ELABORAZIONE DATI (FOGLIO DI CALCOLO EXCEL)
IL CORSO PROVVEDERÀ L’INSEGNAMENTO IN AULA DI TUTTI GLI ARGOMENTI. LA FREQUENZA AI CORSI DI INSEGNAMENTO È FORTEMENTE CONSIGLIATA.
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE UN COLLOQUIO ORALE DI 30-40MIN. TIPICAMENTE, ALLO STUDENTE VIENE INIZIALMENTE POSTO UN QUESITO ABBASTANZA GENERALE SULLA MATERIA SVOLTA (E.G. ENZIMI E MICROORGANISMI DI IMPORTANZA INDUSTRIALE) PER PERMETTERE ALLO STUDENTE DI DIMOSTRATE LE SUE CONOSCENZE E LA SUA CAPACITÀ AD ORGANIZZARE LE INFORMAZIONI DA TRASMETTERE. LA SUSSEGUENTE DISCUSSIONE PERMETTERE DI ACCERTARE IL LIVELLO DI COMPRENSIONE DELLA MATERIA DA PARTE DELLO STUDENTE. IL VOTO FINALE VIENE ESPRESSO IN 30ESIMI E DIPENDERÀ DALLE CONOSCENZE, DALLA QUALITÀ DELL’ESPOSIZIONE E DALLA CAPACITÀ METODOLOGICA. LA SUFFICIENZA VIENE GARANTITA SE LO STUDENTE RISPONDE CORRETTAMENTE ALLA MAGGIOR PARTE (70%) DELLE DOMANDE DI CONOSCENZA DI BASE. L’ECCELLENZA VIENE RAGGIUNTA SE LO STUDENTE DIMOSTRA LA CAPACITÀ DI INTERPRETARE DATI E CREARE COLLEGAMENTI CHE NON SONO STATI ESPRESSAMENTE DISCUSSI DURANTE LE LEZIONI.
Testi
LEHNINGER – PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY, 4TH EDITION - PALGRAVE MACMILLAN
WAITES– INDUSTRIAL MICROBIOLOGY, AN INTRODUCTION – BLACKWELL SCIENCE
Altre Informazioni
IL CORSO È TENUTO IN INGLESE
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3
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