Obiettivi formativi
Il corso fornisce gli elementi della microbiologia generale necessari per comprendere il significato ed il ruolo dei microrganismi nelle produzioni alimentari. Attraverso lo studio delle caratteristiche cellulari e metaboliche dei microrganismi negli alimenti, il corso presenta le potenzialità di sviluppo e di controllo dei microrganismi nei prodotti e nei processi alimentari. Il corso inoltre approfondisce l’utilizzo industriale dei microrganismi attraverso la tecnologia dei fermentatori.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
I microrganismi e i loro ambienti naturali e l’impatto dei microrganismi sull’uomo
Struttura e funzioni della cellula microbica: i batteri e la cellula procariotica, i lieviti le muffe e la cellula eucariotica
Meccanismi di trasporto dei nutrienti necessari alla cellula microbica
Classificazione microbica in funzione delle diverse fonti di energia e delle diverse utilizzazioni dell’energia (chemiotrofi e fototrofi; descrizione generale della possibili vie di degradazione microbica del glucosio; respirazione aerobica/anaerobica, fermentazioni);
Crescita e cinetica di sviluppo microbico: Divisione cellulare; Valutazione della crescita microbica; Effetto degli stress ambientali e risposta cellulare a fattori fisici, chimici e biologici; Colonizzazione delle matrici; Formazione di biofilm
Tassonomia microbica: criteri di classificazione e concetti di base di filogenesi microbica
Utilizzazione industriale dei microrganismi
Principi della tecnologia di fermentazione (Batch culture, Feedbatch culture, Continuos colture)
Processi e prodotti industriali (upstream, fermentazione, downstream)
Design del fermentatore (strumenti e controllo)
Produzione di biomassa
Produzione di metaboliti (ac.citrico, aminoacidi, antibiotici, enzimi..)
Fasi di un bioprocesso industriale
Up steam, processo, down steam
Il fermentatore ed i controlli
Fermentatore pilota e fermentazione industriale
Fermentazione in batch
Fermentazione in fed-batch
Fermentazione in continuo
Equazione di Monod e gestione dei processi di fermentazione
Scaling up dei processi di fermentazione
Modellazione dei processi di fermentazione industriale
Programma esteso
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Bibliografia
BROCK, BIOLOGIA DEI MICRORGANSIMI, Madigan, Martinko, Parker Ambrosiana (2003)
FOOD MICROBIOLOGY: FOUNDAMENTALS AND FRONTIERS, Doyle, M.P., Beuchat, L.R., Montevilli, T.J. ed. ASM Press, Washington, D.C(2001)
MICROBIOLOGIA DEGLI ALIMENTI, Galli Volonterio, A ed. Paravia, Torino (1999)
Metodi didattici
lezioni frontali e esercitazioni
Modalità verifica apprendimento
esame scritto
Altre informazioni
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