BIOTECNOLOGIE E AMBIENTE

Laboratorio di biotecnologie e protezione ambientale

Laboratorio di analitica e ingegneria chimica ambientale

Laboratorio di catalisi e chimica delle superfici

BIOTECNOLOGIE AVANZATE E TECNOLOGIE AGROALIMENTARI

PRESENTAZIONE: La sezione di Biotecnologie Avanzate e Tecnologie Agroalimentari del DICheP, coordinata dal Prof. Attilio Converti (Tel.: +390-10-3532593; Fax: +390-10-3532586; Email: converti@unige.it), svolge attività di ricerca in diversi settori dell'Ingegneria Biotecnologica, della Biotecnologia Ambientale e delle Tecnologie Agroalimentari.

RESPONSABILE: Prof. Attilio Converti (Prof. Associato)

ALTRI COMPONENTI DELLA SEZIONE:

Prof. Marco Del Borghi (Prof. Ordinario, Direttore del DICheP)
Prof. Emilio Palazzi (Prof. Associato)
Prof. Carlo Solisio (Prof. Associato)
Dott.ssa Patrizia Perego (Ricercatore Confermato)
Ing. Adriana Del Borghi (Ricercatore)
Prof. Manuel Dominguez Gonzales (Professore Visitante dell'Università di Vigo, Spagna)
Dott. Mario Zilli (Ricercatore Confermato)
Dott.ssa Alessandra Lodi (Tecnico Laureato)
Ing. Paolo Torre (Dottorando; Assegnista del DICheP)
Ing. Andrea Sordi (Dottorando)
Dott.ssa Paola Rovatti (Assegnista del DICheP)
Ing. Danilo De Faveri (Dottorando)
Ing. Carmela Guarino (Dottoranda)
Ing. Tiziana Pizzorno (Dottoranda dell’Università Cattolica di Piacenza)
Ing. Laura Binaghi (Dottoranda)

La sezione consta di due gruppi di ricerca, ciascuno dotato di propri spazi e di apparecchiature scientifiche per la ricerca.

BIOTECNOLOGIE AMBIENTALI

BIOTECNOLOGIE MICROBICHE E TECNOLOGIE AGROALIMENTARI

Il gruppo di Biotecnologie Ambientali dispone di un'area di circa 60mq al terzo piano del Dipartimento di Ingegneria Chimica e di Processo "G.B. Bonino" dell'Università di Genova (indirizzo: Via Opera Pia 15, I-16145 Genova; Tel.: +390-10-3532931; Fax: +390-10-3532586) ove viene svolta attività di ricerca nei settori degli Impianti Biochimici e delle Applicazioni Biotecnologiche volte alla soluzione di problemi ambientali (digestione anaerobica, biofiltrazione di effluenti gassosi, decontaminazione di terreni inquinati, rimozione biologica di metalli, produzione di biomassa microalgale, ecc.). Responsabile del gruppo di Biotecnologie Ambientali è la Dott.ssa Alessandra Lodi (Tel.: +390-10-3532920; E-mail: lodi@unige.it). Il gruppo svolge ulteriore attività di ricerca nel campo della decontaminazione di terreni inquinati e della produzione di microalghe a fini ambientali presso la sede distaccata di Savona del DICheP sotto la supervisione del Dr. Mario Zilli (Tel.: +390-10-3532915; E-mail: zilli@unige.it)

Il gruppo di Biotecnologie Microbiche e Tecnologie Agroalimentari dispone di un'area complessiva di circa 60m2 al primo piano del Dipartimento di Ingegneria Chimica e di Processo "G.B. Bonino" dell'Università di Genova (indirizzo: Via Opera Pia 15, I-16145 Genova; Tel.: +390-10-3532584/6493; Fax: +390-10-3532586) ove viene svolta attività di ricerca nel campo della Microbiologia Industriale applicata alla produzione di sostanze di interesse industriale (fermentazioni, bioesterificazioni e bioossidazioni microbiche, reazioni enzimatiche, bioproduzione di vanillina, produzione di xilitolo mediante lieviti, ecc.) ed in quello delle Tecnologie Agroalimentari. Responsabile del Laboratorio è la Dott.ssa Patrizia Perego (Tel: +390-10-3532916; E-mail: p.perego@unige.it).

LINEE DI RICERCA:

Le linee di ricerca della Sezione di Biotecnologie Avanzate e Tecnologie Agroalimentari possono essere così schematizzate:

	processi fermentativi;
	produzione di xilitolo mediante cellule di lieviti;
	pretrattamenti e detossificazione di idrolizzati lignocellulosici;
	bioesterificazioni in solvente organico catalizzate da cellule fungine liofilizzate;
	bioossidazioni catalizzate da cellule microbiche;
	produzione microbiologica di vanillina;
	crescita di biomassa microalgale a fini alimentari ed ambientali;
	biofiltrazione di effluenti gassosi inquinati da sostanze organiche;
	decontaminazione biologica di terreni inquinati;
	trattamenti biologici aerobici ed anaerobici di effluenti liquidi e solidi;
	digestione anaerobica di residui organici in reattori a biomassa sospesa ed immobilizzata;
	determinazione dei parametri bioenergetici, cinetici e termodinamici di sistemi enzimatici e cellulari;
	rimozione biologica di metalli dagli scarichi idrici;
	modellazione di bioprocessi batch, fed-batch e continui

	utilizzo di processi biotecnologici nella valorizzazione di materie prime;
	analisi e quantificazione del rischio chimico e biologico;
	Produzione e recupero di enzimi.

In particolare, l'attività di ricerca della Sezione di Biotecnologie Avanzate e Tecnologie Agroalimentari è incentrata sul contributo che le Biotecnologie possono offrire all'ottenimento di prodotti d’interesse industriale mediante tecniche innovative di tipo biologico, alla tutela dell'ambiente ed alla conservazione dell’energia e delle risorse.

Le principali materie prime impiegate in dette trasformazioni sono:

	idrolizzati d’amido, cellulosa, emicellulosa e lignina detossificati;
	mezzi di coltura zuccherini sintetici e complessi;
	diversi tipi di scarichi idrici;
	frazione organica dei rifiuti solidi urbani;
	residui agroindustriali;
	correnti gassose inquinate da sostanze organiche;
	acidi ed alcoli organici;
	supporti inerti quali torba e bagassa di canna da zucchero;
	terreni inquinati

I principali biocatalizzatori impiegati sono:

	cellule attive o liofilizzate di lieviti, funghi e batteri in sospensione o in biofilm;
	enzimi in sospensione ed immobilizzati;
	biomassa microalgale;
	consorzi microbici eterogenei quali quelli presenti in impianti di biofiltrazione, di depurazione o digestione;
	cellule di microrganismi mutanti o ricombinanti.

I principali prodotti ottenuti sono:

	etanolo;
	polioli quali xilitolo e mannitolo;
	2,3-butandiolo;
	biogas;
	esteri, aldeidi ed acidi organici;
	vanillina;
	biomassa microalgale.

I principali bioprocessi sono:

	fermentazioni;
	bioesterificazioni, bioossidazioni e bioconversioni microbiche;
	biotrasformazioni enzimatiche;
	digestione anaerobica;
	biorimozione di metalli;
	produzione di xilitolo;
	biofiltrazione;
	rimozione aerobica d’inquinanti.

COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE DEGLI ULTIMI 5 ANNI:

	Università di Vigo, sede di Ourense, Spagna, Facoltà di Scienze, sulla "Produzione di xilitolo da idrolizzati lignocellulosici mediante lieviti" (1998-); Programma Socrates/Erasmus per la mobilità studentesca all’interno dell’UE (1999-)
	Università di Milano, Facoltà di Agraria, Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari e Microbiologiche, su "Bioesterificazioni e bioossidazioni per la produzione di aromi alimentari mediante cellule liofilizzate di funghi e batteri acetici" (1997-)
	ISMAR Chimica, su "Produzione di acetato d’etile e geranilacetato mediante cellule liofilizzate di Aspergillus oryzae" (1997-2000)
	Roquette Italia S.p.A., Cassano Spinola, AL, su "Realizzazione di un sistema automatizzato per la determinazione continua dei componenti glucidici degli idrolizzati d’amido" (1998-1999)
	Istituto Nazionale di Ingegneria e Tecnologia Industriale (INETI), Lisbona, Portogallo, su "Digestione anaerobica di reflui industriali in filtro ibrido anaerobico" (1991-) e “Processi fermentativi mediante lieviti non Saccharomyces” (2003-)
	Facoltà di Ingegneria Chimica di Lorena (FAENQUIL), Lorena-SP, Brasile, Dipartimento di Biotecnologia, su “Produzione di xilitolo da materiali lignocellulosici” (1998-)
	Università di São Paulo (USP), Facoltà di Scienze Farmaceutiche, São Paulo-SP, Brasile, Dipartimento di Tecnologie Biochimico-Farmaceutiche, su “Applicazioni di metodi termodinamici e cinetici nei processi biologici”, “Produzione di biomassa microalgale” (1999-) e “Produzione microbica di enzimi e recupero degli stessi mediante micelle inverse” (2002-)
	Università de La Coruña, La Coruña, Spagna, Programma Socrates/Erasmus per la mobilità studentesca all’interno dell’UE (2000-)

APPARECCHIATURE DISPONIBILI:

	1 Cappa a flusso laminare;
	2 agitatori rotativi termostatati;
	1 agitatore alternativo semplice;
	2 microscopi;
	6 pompe peristaltiche;
	6 bagni termostatici;
	2 bagni Dubnoff;
	2 autoclavi;
	1 calorimetro differenziale;
	microbilance;
	bilance analitiche;
	2 muffole;
	2 incubatori;
	3 centrifughe;
	1 incubatore refrigerato;
	2 gascromatografi;
	1 HPLC completo;
	1 spettrofotometro ad assorbimento atomico;
	2 apparecchi di diffusione;
	2 spettrofotometri UV-VIS;
	2 CSTR;
	3 bioreattori a letto fisso;
	2 biofiltri;
	1 chemostato interfacciato a PC;
	1 rotavapor.

TESI SPERIMENTALI SVOLTE NEGLI ULTIMI 5 ANNI:

Corso di Laurea in Ingegneria Chimica

1998

1. Francesco Noci, “Digestione anaerobica termofila di idrolizzato di amido di mais e di F.O.R.S.U.”, 07/04/1998

2. Michela Ricci, “Stima delle grandezze termodinamiche della fermentazione alcolica mediante prove discontinue a concentrazioni crescenti di carbossimetilcellulosa”, 07/04/1998

3. Manuela Giarda e David Imbriglio, "Rimozione biologica di vapori di toluene in un sistema di biofiltrazione a secco mediante un ceppo di Acinetobacter sp.", 09/06/1998-12/11/1998

4. Elena Maria Dodero ed Eugenio Napoli, "Studio dei processi di tostatura del cacao e relativi riflessi sulla qualità del cioccolato", 23/07/1998

5. Manuela Ansaldi e Paolo Pinna, "Studio del processo fermentativo per la produzione di xilitolo a partire da idrolizzati lignocellolosici", 23/07/1998

6. Enrico Grimaldi, "Acido N-acetil-4-tiazolidin carbossilico coadiutore della crescita delle piante. Progettazione di un impianto pilota di sintesi", 12/11/1998

7. Corrado Casaccia e Santino Carta, "Determinazione sperimentale della diffusività del glucosio attraverso un biofilm: influenza del pH e della concentrazione di carbossimetilcellulosa", 12/11/1998-22/12/1998

8. Alberto Casagrande e Nicola Costa, “Studio delle condizioni ottimali per la produzione di 2,3-butandiolo per via fermentativa a partire da residui agroalimentari”, 22/12/1998-23/12/1999

1999

9. Andrea Torchio e Mario Michelini, “Acetilazione di geraniolo mediante cellule liofilizzate di Rhizopus delemar. Influenza delle condizioni operative”, 04/03/1999-15/04/1999

10. Isabella Save, “Verifica di accettabilità di reflui speciali ad un impianto biologico consortile. Protocolli di pretrattamento e bilanciamento”, 15/04/1999

11. Sonia Parodi e Laura Binaghi, “Trattamento biologico del percolato di discarica di R.S.U.: fattibilità tecnica e studio cinetico”, 15/04/1999-22/07/1999

12. Paolo Torre, “Produzione di xilitolo da idrolizzati emicellulosici: tecniche di detossificazione e scelta delle condizioni operative”, 09/06/1999

13. Alberto Aloe, “Verifica sperimentale dell’impianto di deodorizzazione del Consorzio depurazione acque di Savona”, 09/06/1999

14. Silvia Ghiazza e Federica Marcheselli, “Applicazione della spettroscopia nel vicino infrarosso all’analisi quantitativa degli sciroppi di glucosio”, 22/07/1999

15. Roberta Cataudella, “Influenza del pH sulla produttività della fermentazione di idrolizzato d’amido”, 22/07/1999

16. Cristina Guarnieri, “Produzione di xilitolo e 2,3-butandiolo a partire da scarti agroindustriali. Verifica sperimentale di processo”, 14/10/1999

17. Daniela Majani, “Criteri di ottimizzazione del processo di torrefazione del cacao mediante analisi quantitativa di composti volatili”, 14/10/1999

18. Francesca Gambardella, “Studio sperimentale della inibizione del processo di depurazione a fanghi attivi mediante la simulazione di un impianto biologico con un sistema biotest”, 18/11/1999

19. Mariangela Benedetti e Silvia Cori, “Acetilazione di acido acetico ed etanolo con cellule di Rhizopus delemar”, 18/11/1999-27/01/2000

20. Antonio Esposito e Diego Vannucci, “Analisi sperimentale e modellizzazione di processi di bioassorbimento di metallo tossico-nocivi”, 23/12/1999

2000

21. Luca Fanara, “Applicazioni delle bioluminescenza nel monitoraggio ambientale”, 08/03/2000

22. Simone Cascioli, “Studio cinetico del processo di rimozione di vapori di stirene mediante biofiltrazione”, 08/06/2000

23. Raffaella Martini e Stefano Tirro, “Trattamento biologico del percolato di discarica di R.S.U.: scelta del reattore e considerazioni cinetiche”, 08/06/2000

24. Andrea Sordi, “Ottimizzazione della resa nella produzione di xilitolo per via fermentativa: considerazioni sul metabolismo del lievito Debaryomyces hansenii”, 19/10/2000

2001

25. Ugo Volpato, “Influenza della temperatura sul fenomeno di rimozione di metalli per via biologica da acque di scarico”, 08/03/2001

26. Gabriele Manara e Marco Tomassini, “Studio dei composti volatili nel processo di torrefazione, raffinazione e concaggio del cacao in impianto su scala industriale”, 08/03/2001-07/06/2001

27. Andrea Goslino e Elena Ottonello, “Produzione di xilitolo per via fermentativa a partire da idrolizzati lignocellulosici con Debaryomyces hansenii e Pachysolen tannophilus: ottimizzazione dei processi batch e fed-batch mediante analisi metaboliche”, 26/04/2001

28. Luca Sassi, “Modelizzazione dei fenomeni di trasporto in bioreattori discontinui in presenza di fermentazione alcolica”, 26/07/2001

29. Tiziano Barbieri e Marie Christine Reffo, “Determinazione di parametri reologici mediante alveografia nell'industria molitoria”, 26/04/2001

30. Michela Calonico, “Trattamento del pergolato di discarica per rifiuti solidi urbani mediante rettori biologici rotanti - analisi cinetica e progettuale”, 26/04/2001

31. Enrico Pregliasco, “Opere di contenimento e drenaggio percolato: prove sperimentali di compatibilità e permeabilità”, 26/04/2001

32. Alessandro Zunino, “Produzione di biogas da R.U. smaltiti presso la discarica Valbosca - La Spezia. Verifica teorica sperimentale”, 26/04/2001

33. Gian Pietro Cenderello, “Analisi sperimentale e modellizzazione di processi di bioassorbimento di metalli tossico-nocivi con biomassa immobilizzata su calcio alginato”, 26/07/2001

34. Danilo De Faveri, “Recupero di xilitolo da soluzioni di xilitolo-xilosio mediante cristallizzazione” 26/07/2001

35. Simona Allegrotti, “Produzione di diacetile e acetoina per l’industria alimentare tramite ossidazione biologica”, 08/11/2001

36. Castello Stefano, “Analisi sperimentale del processo di rimozione di metalli pesanti da terreni inquinati mediante soil washing”, 08/11/2001

37. Lara Giordani, “Rimozione di metalli pesanti per via biologica mediante utilizzo di Spirulina platensis”, 08/11/2001

38. Riccardo Lastrico, “Bioassorbimento di metalli pesanti mediante microrganismi”, 08/11/2001

39. Anna Minetti, “Caratterizzazione di un sito inquinato da metalli pesanti: il caso dell’ACNA di Cengio”, 08/11/2001

40. Cristiana Odella e Cristina Ricci, “Abbattimento delle emissioni di CO₂ mediante l’utilizzo dell’alga Spirulina platensis. Determinazione sperimentale delle condizioni ottimali e cinetica del processo”, 20/12/2001-23/04/2002

2002

41. Fabio Grezzi e Anna Picasso, “Trattamento di percolato di discarica da RSU tramite impianto a biodischi. Analisi sperimentale di degradazione del COD e dell’ammoniaca”, 21/02/2002

42. Ivan Tortarolo, “Ottimizzazione di un processo per la produzione di una bevanda a base di riso”, 2002

43. Monica Minetti, “Trattamento dei reflui dell’industria enologica mediante depurazione biologica a fanghi attivi: analisi sperimentale del processo e miglioramenti impiantistici”, 23/04/2002

44. Enrica Molinari e Davide Montanella, “Adsorbimento di rame su matrici di calcio alginato”, 23/04/2002

45. Danilo Bosia e Gabriella Della Porta, “Studio delle caratteristiche reologiche di un impasto da laminazione nell’industria biscottiera”, 23/04/2002-18/07/2002

46. Luca Lanza e Alessandra Monero, “Influenza del materiale di riempimento sulla bioconversione di vapori di benzene mediante biofiltri in scala di laboratorio: indagine microbiologica e cinetica del processo”, 06/06/2002

47. Gianluca Camogli, “Bonifica di terreno contaminato da composti clorobenzenici mediante processo combinato di estrazione con aria riscaldata e filtrazione biologica”, 18/07/2002

48. Daniele Delfino e Veronica Lagasio, “Studio e definizione dei parametri tecnologici del processo di essiccamento della pasta alimentare”, 07/11/2002

49. Chiara Repici, “Ottimazione del processo batch per la produzione di xilitolo da residui agroalimentari”, 07/11/2002

50. Alessandro Piano, “Studio e ottimizzazione di un impianto di spremitura della pasta di cacao”, 19/12/2002

Corso di Diploma in Ingegneria Chimica

51. Chiara Peverello, “Adeguamento di un impianto di trattamento rifiuti inquinanti alla ricezione di reflui per conto terzi”, 26/04/2001

Corso di Laurea in Chimica

52. Elia De Luca, “Influenza del pH e della temperatura sulla produzione continua di xilitolo in un reattore CSTR”, 2001

Corso di Laurea in Chimica Industriale

53. Alessandro Gilio, “Ottimizzazione della produzione biotecnologia di 2,3-butandiolo da residui agroindustriali”, 1998

Corso di Laurea in Scienze Biologiche

54. Simona Posadino, “Indagine sperimentale sulla rimozione di stirene e sulla distribuzione microbica in un impianto di biofiltrazione”, 2002

55. Sara Parodi, “Produzione di diacetile e acetoina per l’industria alimentare tramite ossidazione biologica”, 23/04/2002

56. Tullia Diena, “Produzione biotecnologica di sostanze di interesse alimentare da residui lignocellulosici”, 19/02/2003

Corso di Laurea in Ingegneria per l’Ambiente ed il Territorio

57. Manuela Ivaldi, “Rimozione di metalli pesanti per via biologica mediante utilizzo di Spirulina platensis”, 08/11/2001

58. Federico Bussolino, “Produzione di Spirulina platensis in mezzo sintetico contenente diverse fonti di carbonio”, 22/02/2002

59. Mara Berruti, “Effetto del mezzo di riempimento sulla biofiltrazione di un’emissione gassosa contaminata da benzene: studio macrocinetico e microbiologico sia lungo il filtro che nell’aria effluente”, 2002

60. Stefano Scappazzoni, “Fitodepurazione mediante Spirulina platensis di acqua contaminata da carbonio organico e da azoto inorganico”, 31/03/2003

Dottorato in Tecnologia ed Economia dei Processi e dei Prodotti per la Salvaguardia dell’Ambiente

61. Saleh Arni, "Fermentazione alcoolica di idrolizzato di amido di mais: determinazione ed influenza dei parametri termodinamici", 1999

62. Adriana Del Borghi, “Trattamento biologico del percolato di discarica di RSU: fattibilità tecnica, studio cinetico e valutazione impiantistica”, dicembre 2000

ELENCO DELLE RICERCHE FINANZIATE NEGLI ULTIMI 5 ANNI:

1998

1. Contratto di Ricerca “Biotrasformazioni di acidi grassi e loro derivati per la produzione di composti di interesse alimentare”, finanziato dal Parco Scientifico e Tecnologico della Liguria (1998-1999)

2. Accordo di collaborazione con "Alenia Difesa" (1998-1999)

3. Programma di Ricerca Scientifica di Rilevante Interesse Nazionale “Biotecnologie Ambientali: Bioconversione di Residui Agroalimentari”, finanziato dal MURST (1998-2000)

4. Progetto Finalizzato Biotecnologie “Biocatalisi in solventi organici non denaturanti: Processi integrati per la produzione di composti di interesse industriale mediante esterificazioni e ossidazioni catalizzate da cellule microbiche intere in presenza di solventi organici - ottimizzazione dei processi”, finanziato dal CNR (1998-2001)

1999

5. Programma CNR “Short Term Mobility 1999” su “Ottimizzazione del processo di idrolisi acida in scala pilota di residui lignocellulosici destinati alla produzione di xilitolo per via fermentativa”

6. Contributo dell’Università di Genova (UNIGE) per il supporto di tesi sperimentale su “Biofiltrazione di composti organici volatili”

7. Progetto di Ricerca di Ateneo finanziato dall’UNIGE “Biofiltrazione di composti organici volatili”

8. Contributo dell’UNIGE per l’aggiornamento scientifico su “Tecniche di idrolisi di materiali lignocellulosici”

9. Assegno per la collaborazione ad attività di ricerca assegnato dall’Area Chimica dell’UNIGE all’Ing. Adriana Del Borghi (1999-2000)

2000

10. Progetto di Ricerca di Ateneo finanziato dall’UNIGE su “Acetilazioni microbiche di etanolo e geraniolo in eptano”

11. Progetto di Ricerca finanziato dall’UNIGE su “Aggiornamento sulle tecniche di produzione dello xilitolo da materiali lignocellulosici”

12. Assegno per la collaborazione ad attività di ricerca assegnato dall’Area Industriale dell’UNIGE all’Ing. Paolo Torre su “Processi integrati per la produzione di composti di interesse industriale mediante esterificazioni e ossidazioni catalizzate da cellule microbiche intere in presenza di solventi organici” (2000-2002)

13. Assegno per la collaborazione ad attività di ricerca assegnato dall’Area Chimica dell’UNIGE alla Dott.ssa Paola Rovatti su “Studio delle strutture e dinamiche della biocenosi di sistemi di trattamento delle acque” (2000-2002)

14. Programma di Ricerca di Interesse Nazionale “Soil Remediation”, Consorzio Nazionale Interuniversitario “La Chimica per l’Ambiente” (INCA)-MURST, “Programma di Analisi e Modellazione del Processo di Biofiltrazione” (2000-)

2001

15. Finanziamento a progetto di giovane ricercatore assegnato dall’Area Chimica dell’UNIGE all’Ing. Adriana Del Borghi

16. Finanziamento a progetto di giovane ricercatore assegnato dall’Area Industriale dell’UNIGE all’Ing. Paolo Torre

17. Progetto di Ricerca di Ateneo finanziato dall’UNIGE su “Impiego di bagassa di canna da zucchero quale supporto immobilizzante per la biofiltrazione di vapori di benzene”

18. Contributo dell’UNIGE per l’aggiornamento scientifico su “Tecniche di produzione di biomassa microalgale”

19. Finanziamento dell’UNIGE delle Attività di Cooperazione Internazionale con la FAENQUIL, Lorena – SP, Brasile

20. Finanziamento dell’UNIGE delle Attività di Cooperazione Internazionale con la USP, São Paulo – SP, Brasile

21. Programma di Ricerca Scientifica di Rilevante Interesse Nazionale “Produzione di vanillina mediante biotrasformazioni microbiche di residui agroalimentari”, finanziato dal MIUR (2001-)

22. Borsa di Studio Post-doc conferita alla Dott.ssa Luciane Sene per attività di ricerca concernente la “biofiltrazione di vapori di benzene, impiegando bagassa di canna da zucchero quale supporto immobilizzante”, finanziata dal Governo dello Stato di São Paulo, Brasile, (2001-2002)

2002

23. Programma di Ricerca Scientifica di Rilevante Interesse Nazionale “Caratterizzazione cinetica delle biotrasformazioni in solvente organico ed applicazioni reattoristiche”, finanziato dal MIUR (2002-)

24. Finanziamento dell’UNIGE delle Attività di Cooperazione Internazionale con la FAENQUIL, Lorena – SP, Brasile

25. Finanziamento dell’UNIGE delle Attività di Cooperazione Internazionale con la USP, São Paulo – SP, Brasile

26. Convenzione tra DICheP e A. & A. Fratelli Parodi S.r.l. per “Ricerca su produzioni di aromi e antiossidanti per via biotecnologica” (2002-)

27. Progetto Autonomamente Presentato per lo Svolgimento di Attività di Ricerca di Base di Alto Contenuto Scientifico e Tecnologico, anche a Valenza Internazionale (FIRB), “Trattamenti di base integrati per la salvaguardia ambientale”, finanziato dal MIUR (2002-)

ELENCO DELLE PUBBLICAZIONI DEGLI ULTIMI 5 ANNI:

1998

1. A. Converti, M. Del Borghi, "Kinetics of glucose isomerization to fructose by immobilized glucose isomerase in the presence of substrate protection", Bioprocess Engineering, 18, 27-33 (1998)

2. C. Solisio, A. Lodi, A. Converti, M. Del Borghi, "Cadmium, Zinc, and Chromium(III) removal from aqueous solutions by Zoogloea ramigera", Chemical and Biochemical Engineering Quarterly, 12, 45-49 (1998)

3. A. Converti, L. Rezzani, M. Del Borghi, "Kinetic study on methane fermentation of pre-hydrolyzed lignocellulosics", Journal of the Air & Waste Management Association, 48, 174-185 (1998)

4. A. Lodi, C. Solisio, A. Converti, M. Del Borghi, "Cadmium, Zinc, Copper, Silver and Chromium(III) removal from industrial wastewaters by Sphaerotilus natans", Bioprocess Engineering, 19, 197-203 (1998)

5. A. Converti, M. Del Borghi, "Inhibition of the fermentation of oak hemicellulose acid-hydrolysate by minor sugars", Journal of Biotechnology, 64, 211-218 (1998)

6. A. Converti, "Solids and COD balances to describe fed-batch codigestion of sludge and completely prehydrolyzed lignocellulosics", Chemical Engineering and Technology, 21, 895-900 (1998)

7. R. Ghigliazza, A. Lodi, M. Rovatti, “Study on biological phosphorus removal process by Acinetobacter lwoffi: possibility to by-pass the anaerobic process”, Bioprocess Engineering, 19, 207-211 (1998)

8. P. Perego, B. Fabiano, G.P. Ponzano, E. Palazzi, “Experimental study of hydrogen kinetics from agroindustrial by-products: optimal conditions for production and fuel cell feeding”, Bioprocess Engineering, 18 (1998)

9. A. Del Borghi, A. Converti, M. Zilli, M. Del Borghi, "Simultaneous disposal of the organic fraction of municipal solid wastes and wastewater treatment sludges by hydrolysis and thermophilic digestion", Proc. of 11th World Clean Air and Environment Congress, Durban, Sudafrica, 14-18 Settembre 1998, Vol. 3, 8G-1, South African Association for Clean Air (NACA), Parklands, Sudafrica, 1998

10. M. Zilli, A. Del Borghi, F. Mazzeo, A. Converti, "Biological removal of toluene vapor from air streams", Proc. of 11th World Clean Air and Environment Congress, Durban, Sudafrica, 14-18 Settembre 1998, Vol. 1, 4E-4, South African Association for Clean Air (NACA), Parklands, Sudafrica, 1998

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20. C. Solisio, A. Lodi, F. Vegliò, “Bioleaching of zinc and aluminium from industrial waste sludge by means of Thiobacillus ferrooxidans”, Waste Management 22, 667-675 (2002)

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22. D. De Faveri, M. Lambri, A. Converti, P. Perego, M. Del Borghi, “Xylitol recovery from synthetic solutions and fermented hemicellulose hydrolyzates”, 15^th International Symposium on Industrial Crystallization, Sorrento, 15-18 Settembre 2002

23. R. Gandolfi, F. Molinari, R. Gualandris, N. Ferrara, A. Converti, “Dry moulds in organic solvents: an easy and versatile method for the production of flavour esters by direct esterification”, Atti del 4° Convegno della Federazione Italiana Scienze della Vita, p. 72, Riva del Garda (TN), 20-23 Settembre 2002

24. P. Perego, D. De Faveri, P. Torre, A. Converti, “Bilanci di carbonio ed energia nello studio del metabolismo di E. aerogenes”, Atti del 4° Convegno della Federazione Italiana Scienze della Vita, p. 78, Riva del Garda (TN), 20-23 Settembre 2002

25. A. Converti, L. Binaghi, A. Lodi, “Rimozione batch e fed-batch di anidride carbonica mediante Spirulina platensis”, Atti del 4° Convegno della Federazione Italiana Scienze della Vita, p. 188, Riva del Garda (TN), 20-23 Settembre 2002

26. M. Zilli, A. Converti, M. Del Borghi, “Studio macrocinetico e microbiologico della biofiltrazione di vapori di stirene”, Atti del 4° Convegno della Federazione Italiana Scienze della Vita, p. 201, Riva del Garda (TN), 20-23 Settembre 2002

27. P. Torre, A. Converti, J.C.M. Carvalho, S. Sato, B. Riva, “Growth of Spirulina platensis by semi-continuous urea supply”, 9° Congreso Mediterráneo de Ingeniería Química, Abstract Book, p. 546, P. 7-54, Sociedad Española de Química Industrial e Ingeniería Química, Barcellona, Spagna, 26-29 Novembre 2002

28. W. Carvalho, S.S. Silva, J.C. Santos, M.G.A. Felipe, I.M. Mancilha, A. Converti, “Xylitol production from sugarcane bagasse hydrolysate by entrapped cells: evaluation of different fermentation systems”, Proc. 7^th Seminar on Enzymatic Hydrolysis of Biomass, Abstract Book, p. 111, P. 29, Maringá, Paraná, Brasile, 02-06 Dicembre 2002

29. W. Carvalho, S.S. Silva, M.A. Batista, J.C. Santos, A. Converti, “Study on the sugarcane bagasse hemicellulose hydrolysis and hydrolysate detoxification for xylitol production”, 7^th Seminar on Enzymatic Hydrolysis of Biomass, Abstract Book, p. 112, P. 30, Maringá, Paraná, Brasile, 02-06 Dicembre 2002

30. M. Del Borghi, M. Zilli, G. Camogli, A. Del Borghi, R. Di Felice, “Risanamento di un suolo contaminato da composti aromatici clorurati mediante un processo combinato di estrazione con aria e filtrazione biologica”, Soil Remediation Series N.1, Progetto Sisifo, 1° edizione, Risultati I° anno di attività 2001-2002, P. Canepa Ed., INCA, Marghera (VE), 2002, pp. 55-71

M. Zilli, A. Lodi, A. Del Borghi, R. Di Felice, M. Del Borghi, “Biofiltration of benzene vapours in gaseous streams from soil-venting”, Atti del 5° Congresso Nazionale del Consorzio Interuniversitario Nazionale, “La Chimica per l’Ambiente”, O3, p. 37, 26-28 Giugno 2002, Tunisi, Tunisia

LINEE DI RICERCA:

Le linee di ricerca della Sezione di Biotecnologie Avanzate e Tecnologie Agroalimentari possono essere così schematizzate:

	processi fermentativi;
	produzione di xilitolo mediante cellule di lieviti;
	pretrattamenti e detossificazione di idrolizzati lignocellulosici;
	bioesterificazioni in solvente organico catalizzate da cellule fungine liofilizzate;
	bioossidazioni catalizzate da cellule microbiche;
	produzione microbiologica di vanillina;
	crescita di biomassa microalgale a fini alimentari ed ambientali;
	biofiltrazione di effluenti gassosi inquinati da sostanze organiche;
	decontaminazione biologica di terreni inquinati;
	trattamenti biologici aerobici ed anaerobici di effluenti liquidi e solidi;
	digestione anaerobica di residui organici in reattori a biomassa sospesa ed immobilizzata;
	determinazione dei parametri bioenergetici, cinetici e termodinamici di sistemi enzimatici e cellulari;
	rimozione biologica di metalli dagli scarichi idrici;
	modellazione di bioprocessi batch, fed-batch e continui;

	utilizzo di processi biotecnologici nella valorizzazione di materie prime;
	analisi e quantificazione del rischio chimico e biologico;
	Produzione e recupero di enzimi.

Le principali materie prime impiegate in dette trasformazioni sono:

	idrolizzati d’amido, cellulosa, emicellulosa e lignina detossificati;
	mezzi di coltura zuccherini sintetici e complessi;
	diversi tipi di scarichi idrici;
	frazione organica dei rifiuti solidi urbani;
	residui agroindustriali;
	correnti gassose inquinate da sostanze organiche;
	acidi ed alcoli organici;
	supporti inerti quali torba e bagassa di canna da zucchero;
	terreni inquinati

I principali biocatalizzatori impiegati sono:

	cellule attive o liofilizzate di lieviti, funghi e batteri in sospensione o in biofilm;
	enzimi in sospensione ed immobilizzati;
	biomassa microalgale;
	consorzi microbici eterogenei quali quelli presenti in impianti di biofiltrazione, di depurazione o digestione;
	cellule di microrganismi mutanti o ricombinanti.

I principali prodotti ottenuti sono:

	etanolo;
	polioli quali xilitolo e mannitolo;
	2,3-butandiolo;
	biogas;
	esteri, aldeidi ed acidi organici;
	vanillina;
	biomassa microalgale.

I principali bioprocessi sono:

	fermentazioni;
	bioesterificazioni, bioossidazioni e bioconversioni microbiche;
	biotrasformazioni enzimatiche;
	digestione anaerobica;
	biorimozione di metalli;
	produzione di xilitolo;
	biofiltrazione;
	rimozione aerobica d’inquinanti.

COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE DEGLI ULTIMI 5 ANNI:

	Università di Vigo, sede di Ourense, Spagna, Facoltà di Scienze, sulla "Produzione di xilitolo da idrolizzati lignocellulosici mediante lieviti" (1998-); Programma Socrates/Erasmus per la mobilità studentesca all’interno dell’UE (1999-)
	Università di Milano, Facoltà di Agraria, Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari e Microbiologiche, su "Bioesterificazioni e bioossidazioni per la produzione di aromi alimentari mediante cellule liofilizzate di funghi e batteri acetici" (1997-)
	ISMAR Chimica, su "Produzione di acetato d’etile e geranilacetato mediante cellule liofilizzate di Aspergillus oryzae" (1997-2000)
	Roquette Italia S.p.A., Cassano Spinola, AL, su "Realizzazione di un sistema automatizzato per la determinazione continua dei componenti glucidici degli idrolizzati d’amido" (1998-1999)
	Istituto Nazionale di Ingegneria e Tecnologia Industriale (INETI), Lisbona, Portogallo, su "Digestione anaerobica di reflui industriali in filtro ibrido anaerobico" (1991-) e “Processi fermentativi mediante lieviti non Saccharomyces” (2003-)
	Facoltà di Ingegneria Chimica di Lorena (FAENQUIL), Lorena-SP, Brasile, Dipartimento di Biotecnologia, su “Produzione di xilitolo da materiali lignocellulosici” (1998-)
	Università di São Paulo (USP), Facoltà di Scienze Farmaceutiche, São Paulo-SP, Brasile, Dipartimento di Tecnologie Biochimico-Farmaceutiche, su “Applicazioni di metodi termodinamici e cinetici nei processi biologici”, “Produzione di biomassa microalgale” (1999-) e “Produzione microbica di enzimi e recupero degli stessi mediante micelle inverse” (2002-)
	Università de La Coruña, La Coruña, Spagna, Programma Socrates/Erasmus per la mobilità studentesca all’interno dell’UE (2000-)

APPARECCHIATURE DISPONIBILI:

	1 Cappa a flusso laminare;
	2 agitatori rotativi termostatati;
	1 agitatore alternativo semplice;
	2 microscopi;
	6 pompe peristaltiche;
	6 bagni termostatici;
	2 bagni Dubnoff;
	2 autoclavi;
	1 calorimetro differenziale;
	microbilance;
	bilance analitiche;
	2 muffole;
	2 incubatori;
	3 centrifughe;
	1 incubatore refrigerato;
	2 gascromatografi;
	1 HPLC completo;
	1 spettrofotometro ad assorbimento atomico;
	2 apparecchi di diffusione;
	2 spettrofotometri UV-VIS;
	2 CSTR;
	3 bioreattori a letto fisso;
	2 biofiltri;
	1 chemostato interfacciato a PC;
	1 rotavapor.