08127 - BIOCHIMICA INDUSTRIALE

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del Corso, lo studente ha acquisito le basi per comprendere lo sviluppo tecnologico della biochimica industriale che, attualmente, offre soluzioni innovative in settori strategici quali quello alimentare, energetico ed ambientale. Esempi industriali di produzione e di prodotti derivanti da applicazioni degli enzimi verranno presi in considerazione attraverso un approccio trasversale dei vari settori scientifici coinvolti. L'obiettivo del Corso è quello di fornire allo studente gli strumenti necessari per comprendere quanto la biochimica industriale sia presente nella vita quotidiana dal supermercato ai processi di chimica fine.

Contenuti

Biotecnologie industriali: aspetti economici
Produzione di enzimi: Scelta delle fonti enzimatiche, operazioni unitarie che regolano un processo di produzione di enzimi e cinetiche di sintesi enzimatica
Operazioni di downstream per il recupero degli enzimi endocellulari e/o esocellulari: Metodi per la rottura delle cellule, Metodi di separazione delle biomasse dal terreno di coltura, Metodi per la concentrazione degli estratti enzimatici e Metodi per la purificazione degli enzimi
Criteri di formulazione e metodi per la stabilizzazione di un estratto enzimatico in funzione del suo impiego nel campo industriale
Enzimi di interesse industriale: carboidrasi, proteasi e lipasi
Applicazione industriale di enzimi in sistemi convenzionali: Basi teoriche e metodi di immobilizzazione, Stabilità degli enzimi immobilizzati e Aspetti di impianti industriali
Applicazione industriale di enzimi in sistemi non-convenzionali: cellule in solvente organico e tecniche di immobilizzazione in microemulsione, Sintesi di composti di chimica fine e di polimeri di interesse industriale (applicazione delle lipasi e delle esterasi)
Esempi di applicazioni in processi industriali

• Settore della detergenza su larga scala e per prodotti para-medicali
• Settore analitico: biosensori, indicatori spot-test,…
• Settore agricolo: produzione di fitofarmaci e antimicotici
• Settore polimeri: produzione di biopolimeri per il campo medico e alimentare
• Settore petrolchimico: produzione di acrilonitrile e cenni sull'applicazione degli enzimi in raffineria per ottenere combustibili più puliti ("Bioraffinazione")
• Settore combustibili alternativi: produzione di etanolo, metano e idrogeno

Testi/Bibliografia

1. Nelson D. L., Cox, M. M. Introduzione alla Biochimica di Lehningher, Zanichelli, Bologna (2003) 2. C. Quaglierini, M. Tannini, E. Paladino. Chimica delle Fermentazioni e laboratorio. Zanichelli (1995) 3. C. Ratledge, B. Kristianse. Biotecnologie di Base. Zanichelli (2004) 4. Verga, Pilone. Biochimica Industriale: Enzimi e loro applicazioni nella bioindustria. SPRINGER

Metodi didattici

Le lezioni vengono costantemente aggiornate e sono realizzate attraverso una comunicazione interattiva atta a soddisfare la curiosità dello studente nel comprendere sia la base teorica dell'insegnamento che quella pratica attraverso esempi di applicazione facilmente percepibili nella quotidianità. Lo scopo del Corso è quello di fornire strumenti sia per l'apprendimento delle nozioni che per poter affrontare criticamente l'innovazione ed il trasferimento tecnologico nella biochimica industriale in un contesto di sostenibilità etica, sociale ed economica dei processi industriali.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un unico esame orale ed è atta ad accertare la capacità dello studente di utilizzare le nozioni e gli strumenti conoscitivi appresi durante il corso per affrontare un tipico problema di processo di biochimica industriale sulla base di considerazioni economiche, di praticità e di sostenibilità. La durata della prova orale è mediamente di 45 minuti.

Strumenti a supporto della didattica

Il Corso è caratterizzato da lezioni frontali con l'ausilio di supporti informatici per l'esposizione di testi ed immagini (videoproiezione).

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Leonardo Setti