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Ingegneria dei processi biotecnologi e agroalimentari

Bioraffineria e fermentazione di biomasse, anche residuali, per la produzione di vettori energetici, chemicals, prodotti ad elevato valore aggiunto (e.g. alimenti postbiotici e cosmetici). Fermentazione di correnti gassose contenenti specie carboniose (e.g. CO, CO2-H2, metano, ..). Intensificazione di processi biotecnologici per produzione ad elevata produttività specifica (e.g. biofuels, chemicals). Processi di bioconversione letti in termini di modelli non-strutturati/non-segregati e/o di modelli strutturati. Sviluppo di processi, C-based biomasse per prodotti innovativi ad alto valore aggiunto (e.g. alimenti postbiotici, prodotti chimici) e food/feed. e microalghe (terrestri/acquatiche). Sviluppo di sistemi di recupero e concentrazione di chemical da soluzioni complesse.

Nell’ambito della produzione di nutraceutici, particolare attenzione è posta al miglioramento dei prodotti via progettazione delle funzionalità dei microorganismi.

I processi puntano a recupero/valorizzazione di residui/sottoprodotti di vari settori industriali (e.g. filiera agroalimentare) in ottica di protezione ambientale, di neutralità climatica e di economia circolare.

Il gruppo è caratterizzato da una forte interdisciplinarità tale da consentire un approccio integrato alle problematiche dell’industria di processo. Sono presenti: ingegneri chimici, chimici industriali, ingegneri per l’ambiente ed il territorio, ingegneri meccanici e dell’automazione, biotecnologi industriali e biotecnologi del farmaco, nutrizionisti, tecnologi alimentari.

Laboratori presenti:

HPLC-con diverse tipologie di detector. GC. Cappe a flusso laminare. Autoclavi. Sonicatore. Analizzatore TOC e TN. Cappe chimiche. Incubatori. Forni. Controllori di pH e potenziale redox. Centrifughe. Glove box. Texture analyzer. Titolatore di acidità e volumetrico. Impedance analyzer. Reometro. Misuratore tracce di ossigeno. Liofilizzatore. Miscelatore automatico. Spray dryer. Muffola. Stampanti 3D. Scanner 3D. Stampante UV. Capsulatrice a scala pilota, Spettrofotometro. Colorimetro. Rifrattometro.

Sistema di fermentatori (da 0.25 L a 50 L). Fermentatori per conversione di substrati in fase gassosa.

Sistema di estrazione con solventi liquidi a T e P controllata. Estrattore a fluido subcritico.

Area di lavoro con controllo di fughe di gas infiammabili e tossici

Pubblicazioni più rilevanti:

  • Colucci Cante, R.; Gallo, M.; D’Avino, A.; Garella, I.; Nigro, R., “Using Hydrofluorocarbon Extracts of Hop in a Pilot Scale Brewing Proces”,. Appl. Sci. 2022, 12, 6959
  • Itri S., Gallo M., Orefice C., Garella I., Di Domenico M., Vitali S., Stanzione V., Grilli S., Ferraro P., Nigro R.,”Oil Bodies Cream from Olive Paste: Extraction of a Functional Ingredient for Developing a Stable Food Emulsion”, Applied Sciences (Switzerland)”,12, 6019
  • Cante R.C., Gallo M., Varriale L., Garella I., Nigro R., “Recovery of Carotenoids from Tomato Pomace Using a Hydrofluorocarbon Solvent in Sub-Critical Conditions”, Applied Sciences (Switzerland),12, 2822
  • Sáez-Orviz S., Passannanti F., Gallo M., Colucci Cante R., Nigro F., Budelli A.L., Rendueles M., Nigro R., Díaz M., “Lactic acid bacteria co-encapsulated with lactobionic acid: Probiotic viability during in vitro digestion”, Applied Sciences (Switzerland),11, 11404
  • Gallo M., Passannanti F., Schiattarella P., Esposito A., Colucci Cante R., Nigro F., Budelli A., Nigro R.,”Banana puree lactic fermentation: The role of ripeness, heat treatment, and ascorbic acid”, Applied Sciences (Switzerland), 11, 5153

Principali progetti di ricerca finanziati:

  1. “ALGAE4IBD –From Nature to bedside – Algae based bio compound for prevention and treatment of inflammation, pain and IBD” – 2021-2025. H2020-FNR-2020-2. 2021-2025. N. 101000501
  2. “Waste2Fuels – Sustainable production of next generation biofuels from waste streams” – H2020-LCE-2015-1-two-stage. 2016-2018. N. 654623
  3. “OPTISOLV – Development, optimization and scale-up of biological solvent production Finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico nell’ambito di EUROTRANS-BIO (EUROpean programme for TRANS-national R&D&I cooperations of BIOtech SMEs). (C01/0878/01-03/X21) 2012–2016
  4. BioPolis “BIOchemicals per la sintesi e l’applicazione industriale di materiali POLImerici a partire da biomasse agricole” PON03PE_00107_1. Unità di ricerca presso il Dip. Ing. Chimica, dei Materiali e della Produzione Industriale dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, impegnata nell’attività “Reattore a biofilm per la produzione intensiva di acidi dicarbossilici
  5. “System dynamics modeling of microbial cell cultures: numerical methods, process optimization, and individual-based approach” nell’ambito del “Programma per il finanziamento della ricerca di Ateneo”

Partnership:

Settore/i ERC (European Research Cuncil):

  1. PE8_2
  2. PE8_8
  3. PE8_9
  4. PE8_11
  5. LS9_1
  6. LS9_5
  7. LS9_6
  8. LS9_7

Parole chiave:

Bioraffineria
Antiinfiammatori
Biorpocesso
Alimenti funzionali
Post-biotici
Antiinvecchiamento
Economia circlare
Chemical
Vettori energetici
Intensificazione di processo

Docenti e ricercatori:

Antonio Marzocchella

Roberto NIgro

Francesca Reganati

Roberto Chirone

Assegnisti di Ricerca e Dottorandi:

  1. Dott. Fabiana Lanzillo
  2. Dott. Adriana Posilipo
  3. Ing. Luigi Marra
  4. Dott. Domenico Palatucci
  5. Eng. Alaa Abbas
  6. Ing. Colucci Cante Rosa
  7. D.ssa Francesca Passannanti
  8. Ing. Giulia Lentini
  9. Dr. Isidoro Garell

Altri componenti:

Prof. Maria Vittoria Barone – DiSMeT
Dr. Maria Elena Russo – STEM, CNR

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