Insegnamenti

 
Seleziona l'Anno Accademico:    2012/20132013/20142014/20152015/20162016/20172017/2018

60/56/71 - BIOINGEGNERIA INDUSTRIALE E LABORATORIO

Anno Accademico 2017/2018

Docente
GIORGIA DE GIOANNIS (Tit.)
Periodo
Primo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
 



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/56]  BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI [60/56-00 - Ord. 2014]  PERCORSO COMUNE660
Obiettivi

L’obiettivo formativo del corso è l’acquisizione delle conoscenze riguardanti i sistemi di crescita sospesa dei microrganismi e del corrispondente consumo di nutrienti, sia dal punto di vista sperimentale (attraverso la conduzione di specifiche prove in Laboratorio) che teorico (attraverso l'applicazione dei principi primi di conservazione ai dati misurati nelle prove sperimentali).
In particolare, lo studente dovrà raggiungere la capacità di comprensione delle specifiche di crescita microbica (medium di crescita, substrato organico limitante, nutrienti principali), delle misure utili a valutare la crescita (torbidità, peso secco della biomassa sospesa, concentrazione dei nutrienti e parametri ambientali quali temperatura, pH e concentrazione dell’ossigeno disciolto), così come delle equazioni matematiche di base utilizzate per lo studio cinetico della crescita microbica e la razionale conduzione di un bioreattore standard.
Lo studente sarà in grado di comprendere le principali problematiche poste sia dalla progettazione che dalla conduzione dei reattori biologici.
Inoltre, lo studente sarà in grado di eseguire i calcoli di progettazione più elementari e di presentare i risultati ottenuti in forma grafica accompagnandoli da una breve relazione esplicativa.

Le attività previste nell'ambito del Laboratorio consentiranno allo studente di conoscere e comprendere le operazioni necessarie per la predisposizione e gestione di prove in reattori a scala lab, acquisire familiarità con le attrezzature presenti in un laboratorio chimico-ambientale, applicare i protocolli analitici previsti per la quantificazione di alcuni parametri chimico-fisici di rilevanza ambientale.
Il corso si propone sia di motivare lo studente a lavorare da solo e sia di promuovere il lavoro di gruppo. Lo studente sarà in grado di elaborare ed interpretare criticamente i risultati ottenuti dalle analisi strumentali. Lo studente sarà in grado di condurre e gestire un bioreattore standard.

Prerequisiti

Per seguire con profitto il Corso è indispensabile 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 plot).
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 dell’esposizione 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 dell’attività 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 l’applicazione 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 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

- -

credits unica.it | accessibilità Università degli Studi di Cagliari
C.F.: 80019600925 - P.I.: 00443370929
note legali | privacy

Nascondi la toolbar