08127 - BIOCHIMICA INDUSTRIALE

Conoscenze e abilità da conseguire

Il Corso propone un percorso didattico avente lo scopo di fornire le basi per comprendere lo sviluppo tecnologico della biochimica industriale che, attualmente, offre soluzioni innovative in settori strategici quali quello alimentare, energetico ed ambientale. Verranno presi in esame esempi industriali di produzione e di prodotti derivanti da applicazioni degli enzimi. 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. La chimica sta scoprendo le opportunità che la biochimica offre per sviluppare nuovi processi e nuovi prodotti in cui la green chemistry rappresenta uno degli aspetti più promettenti per il futuro.

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

Settore ambientale: depuratori biologici a fanghi attivi o a biodischi a cellule immobilizzate, biofiltri, applicazione degli enzimi per il trattamento dei reflui industriali,…

Settore per la bonifica dei suoli e delle acque inquinate da inquinanti organici: processi di biorisanamento dei suoli e delle acque da versamenti accidentali di petrolio (caso di Treccate, caso della Exxon Valdez,…)

Testi/Bibliografia

René Scriban - "Biotecnologia: Tecnologie Enzimatiche" - Edizioni Agricole

Chaplin M.F. and Bucke - "Enzyme Technology" - Cambridge University Press

Gerhartz W. - "Enzymes in Industry" - VCH

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 prova di verifica è orale ed è atta ad accertare la capacità dello studente di utilizzare le nozioni e gli strumenti conoscitivi appresi durante il corso.

Strumenti a supporto della didattica

Il Corso è caratterizzato da lezioni frontali con l’ausilio di lavagna luminosa e di supporti informatici per l’esposizione di testi ed immagini (videoproiezione). Tutto il corso sarà corredato di materiale cartaceo.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Leonardo Setti