Produzione di bioidrogeno in dark fermentation da scarti dell'industria agroalimentale mediante l'impiego di batteri ipertermofili

La presente tesi di dottorato ha come argomento la produzione d’idrogeno per via fermentativa sfruttando il metabolismo anaerobico di particolari batteri estremofili del genere Thermotoga. In questo lavoro, svolto in seno al progetto Bio-Hydro, sfruttando reattori batch da 116 mL, è stato selezionato il ceppo migliore di Thermotoga fra i quatto ceppi testati: T. neapolitana. Una volta individuato il candidato batterico migliore è stato individuato il valore ottimale di pH (8.5 a t.amb) per la produzione d’idrogeno. Un intenso lavoro è stato svolto sul medium di coltura permettendone la minimizzazione e rendendolo così economicamente sostenibile per il suo utilizzo nel reattore da 19L; in questo caso il glucosio è stato completamente sostituito con due sottoprodotti agroindustriali individuati in precedenza, il melasso di barbabietola e il siero di latte. Sono stati poi eliminati i gravosi micronutrienti e le vitamine. È stata sfruttata la capacità di T. neapolitana di produrre biofilm e sono stati testati 4 diversi supporti in vetro sinterizzato e ceramici, tali test hanno permesso di individuare Biomax come supporto migliore. Sono stati svolti studi sul metabolismo di T. neapolitana volti ad individuare le concentrazioni inibenti di ogni substrato testato, l’inibizione da prodotto (idrogeno) e l’inibizione da ossigeno. Tutte queste prove hanno dato le conoscenze di base per la conduzione di esperienze su reattore da 19L. L’innovativo reattore di tipo SPCSTR è stato interamente studiato, progettato e costruito presso il DICMA. dell’Università di Bologna. La conduzione di esperienze batch su SPCSTR ha dato la possibilità di verificare il funzionamento del nuovo tipo d’impianto. Presso il Wageningen UR (NL), è stata svolta la selezione del miglior ceppo di Caldicellulosisruptor fra 3 testati e del miglior supporto per la produzione d’idrogeno; è stato poi costruito testato e condotto in continuo l’innovativo reattore CMTB.

Sistemi per la produzione di enzimi industriali finalizzati alla valorizzazione di scarti agroalimentari

La demolizione idrolitica delle pareti cellulari delle piante tramite enzimi lignocellulosici è quindi uno degli approcci più studiati della valorizzazione di scarti agricoli per il recupero di fitochimici di valore come secondary chemical building block per la chimica industriale. White rot fungi come il Pleurotus ostreatus producono una vasta gamma di enzimi extracellulari che degradano substrati lignocellulosici complessi in sostanze solubili per essere utilizzati come nutrienti. In questo lavoro abbiamo studiato la produzione di diversi tipi di enzimi lignocellulosici quali cellulase, xilanase, pectinase, laccase, perossidase e arylesterase (caffeoilesterase e feruloilesterase), indotte dalla crescita di Pleurotus ostreatus in fermentazione allo stato solido (SSF) di sottoprodotti agroalimentari (graspi d’uva, vinaccioli, lolla di riso, paglia di grano e crusca di grano) come substrati. Negli ultimi anni, SSF ha ricevuto sempre più interesse da parte dei ricercatori, dal momento che diversi studi per produzioni di enzimi, aromi, coloranti e altre sostanze di interesse per l' industria alimentare hanno dimostrato che SSF può dare rendimenti più elevati o migliorare le caratteristiche del prodotto rispetto alla fermentazione sommersa. L’utilizzo dei sottoprodotti agroalimentari come substrati nei processi SSF, fornisce una via alternativa e di valore, alternativa a questi residui altrimenti sotto/o non utilizzati. L'efficienza del processo di fermentazione è stato ulteriormente studiato attraverso trattamenti meccanici di estrusione del substrato , in grado di promuovere il recupero dell’enzima e di aumentare l'attività prodotta. Le attività enzimatiche prodotte dalla fermentazione sono strettamente dipendente della rimozione periodica degli enzimi prodotti. Le diverse matrici vegetali utilizzate hanno presentato diversi fenomeni induttivi delle specifiche attività enzimatiche. I processi SSF hanno dimostrato una buona capacità di produrre enzimi extracellulari in grado di essere utilizzati successivamente nei processi idrolitici di bioraffinazione per la valorizzazione dei prodotti agroalimentari.

Stress abiotici e trattamenti ultra-diluiti: effetti fisiologici e molecolari sulla crescita in vitro di frumento

Gli stress abiotici determinando modificazioni a livello fisiologico, biochimico e molecolare delle piante, costituiscono una delle principali limitazioni per la produzione agricola mondiale. Nel 2007 la FAO ha stimato come solamente il 3,5% della superficie mondiale non sia sottoposta a stress abiotici. Il modello agro-industriale degli ultimi cinquant'anni, oltre ad avere contribuito allo sviluppo economico dell'Europa, è stato anche causa di inquinamento di acqua, aria e suolo, mediante uno sfruttamento indiscriminato delle risorse naturali. L'arsenico in particolare, naturalmente presente nell'ambiente e rilasciato dalle attività antropiche, desta particolare preoccupazione a causa dell'ampia distribuzione come contaminante ambientale e per gli effetti di fitotossicità provocati. In tale contesto, la diffusione di sistemi agricoli a basso impatto rappresenta una importante risorsa per rispondere all'emergenza del cambiamento climatico che negli anni a venire sottoporrà una superficie agricola sempre maggiore a stress di natura abiotica. Nello studio condotto è stato utilizzato uno stabile modello di crescita in vitro per valutare l'efficacia di preparati ultra diluiti (PUD), che non contenendo molecole chimiche di sintesi ben si adattano a sistemi agricoli sostenibili, su semi di frumento preventivamente sottoposti a stress sub-letale da arsenico. Sono state quindi condotte valutazioni sia a livello morfometrico (germinazione, lunghezza di germogli e radici) che molecolare (espressione genica valutata mediante analisi microarray, con validazione tramite Real-Time PCR) arricchendo la letteratura esistente di interessanti risultati. In particolare è stato osservato come lo stress da arsenico, determini una minore vigoria di coleptile e radici e a livello molecolare induca l'attivazione di pathways metabolici per proteggere e difendere le cellule vegetali dai danni derivanti dallo stress; mentre il PUD in esame (As 45x), nel sistema stressato ha indotto un recupero nella vigoria di germoglio e radici e livelli di espressione genica simili a quelli riscontrati nel controllo suggerendo un effetto "riequilibrante" del metabolismo vegetale.

Development of a biorefinery scheme for the valorization of olive mill wastewaters and grape pomaces

In the Mediterranean area, olive mill wastewater (OMW) and grape pomace (GP) are among the major agro-industrial wastes produced. These two wastes have a high organic load and high phytotoxicity. Thus, their disposal in the environment can lead to negative effects. Second-generation biorefineries are dedicated to the valorization of biowaste by the production of goods from such residual biomasses. This approach can combine bioremediation approaches to the generation of noble molecules, biomaterials and energy. The main aim of this thesis work was to study the anaerobic digestion of OMW and GP under different operational conditions to produce volatile fatti acids (VFAs) (first stage aim) and CH4 (second stage aim). To this end, a packed-bed biofilm reactor (PBBR) was set up to perform the anaerobic acidogenic digestion of the liquid dephenolized stream of OMW (OMWdeph). In parallel, the solid stream of OMW (OMWsolid), previously separated in order to allow the solid phase extraction of polyphenols, was addressed to anaerobic methanogenic digestion to obtain CH4. The latter experiment was performed in 100ml Pyrex bottles which were maintained at different temperatures (55-45-37°C). Together with previous experiments, the anaerobic acidogenic digestion of fermented GP (GPfreshacid) and dephenolized and fermented GP (GPdephacid) was performed in 100ml Pyrex bottles to estimate the concentration of VFAs achievable from each aforementioned GPs. Finally, the same matrices of GP and not pre-treated GP (GPfresh) were digested under anaerobic methanogenic condition to produce CH4. Anaerobic acidogenic and methanogenic digestion processes of GPs lasted about 33 days. Instead, the anaerobic acidogenic and methanogenic digestion process of OMWs lasted about 121 and 60 days, respectively. Each experiment was periodically monitored by analysing volume and composition of produced biogas and VFA concentration. Results showed that VFAs were produced in higher concentrations in GP compared to OMWdeph. The overall concentration of VFAs from GPfreshacid was approximately 39.5 gCOD L-1, 29 gCOD L-1 from GPdephacid, and 8.7 gCOD L-1 from OMWdeph. Concerning the CH4 production, the OMWsolid reached a high biochemical methane potential (BMP) at a thermophilic temperature (55°) than at mesophlic ones (37-45°C). The value reached was about 358.7 mlCH4 gSVsub-1. In contrast, GPfresh got a high BMP but at a mesophilic temperature. The BMP was about 207.3 mlCH4 gSVsub-1, followed by GPfreshacid with about 192.6 mlCH4 gSVsub-1 and lastly GPdephacid with about 102.2 mlCH4 gSVsub-1. In summary, based on the gathered results, GP seems to be a better carbon source for acidogenic and methanogenic microrganism compared to OMW, because higher amount of VFAs and CH4 were produced in AD of GP than OMW. In addition to these products, polyphenols were extracted by means of a solid phase extraction (SPE) procedure by another research group, and VFAs were utilised for biopolymers production, in particular polyhydroxyalkanoates (PHAs), by the same research group in which I was involved.

Los grandes grupos económicos : Ganadores y perdedores en la post-convertibilidad : Un estudio basado en la trayectoria del sector servicios y en el nuevo rol del Estado [2002-2010]

A lo largo de la post-convertibilidad el esquema de los ganadores y perdedores entre los grandes grupos económicos 'pertenecientes al sector servicios, financiero, agro-industrial, industrial, petrolero-minero' se fue redefiniendo. Este trabajo de cuenta de tales cambios a partir de considerar los estudios sociales más importantes sobre el tema, que incluyen tanto el problema de la crisis de la convertibilidad como la nueva situación de los grandes grupos económicos y el Estado durante la post-convertibilidad. De esta manera es de suponer como necesario comenzar con una conceptualización de la crisis de la convertibilidad y sus consecuencias, para entender la situación y los problemas que debieron solucionar los grandes grupos económicos y el Estado a comienzos de la post-convertibilidad para impulsar un proceso de crecimiento económico sostenido. Así las dicotomías presentes entre los trabajos que priorizan, por un lado, la lucha entre fracciones, y, por otro, el peso de la crisis, nos servirá para dicho fin. En segundo lugar se analizaran los diferentes trabajos que explican, de diversas maneras, la nueva situación en que se encontraron -y se encuentran- las fracciones de la burguesía, y su relación con las funciones del Estado a lo largo de la post-convertibilidad. De aquí saldrán los principales insumos para pensar el rol del Estado -bajo un nuevo tipo de arbitraje- y las acciones de los grandes grupos económicos, ambos condicionados por la crisis de la convertibilidad y el mercado mundial. Con las conceptualizaciones aceptadas, se analizará la acción de los grandes grupos económicos y las funciones del Estado para un caso específico: los grandes grupos económicos de las empresas privatizadas y su relación con el nuevo tipo de arbitraje estatal en la post-convertibilidad, según dos periodos diferentes. Y, se redefinirá el esquema de ganadores y perdedores para tal caso, teniendo como elemento distintivo la relación de las empresas privatizadas y los subsidios

Procesos de innovación agroalimentaria y demanda internacional de alimentos frescos. El sector empaque de cítricos en Entre Ríos

Las firmas agroindustriales exportadoras argentinas de productos en fresco están transitando por un proceso progresivo de modernización e implementación de normativas internacionales sobre calidad agroalimentaria. Desde esta perspectiva, el presente trabajo aporta algunos elementos de análisis que permiten profundizar en el conocimiento del eslabón de acondicionamiento/ empaque del complejo agroindustrial citrícola del noreste de la provincia de Entre Ríos, departamentos de Concordia y Federación, a partir de la segunda mitad de la década de los noventa, centrando la mirada en las empresas exportadoras y en las innovaciones que han implementado para ajustar los estándares de calidad.

Inmigración, vitivinicultura e innovación : El emprendimiento de Buonaventura Caviglia en la localidad de Mercedes (1870-1916)

El artículo aborda el emprendimiento de Buonaventura Caviglia en la localidad de Mercedes (departamento de Soriano) al frente de un establecimiento agro-industrial. El emprendimiento es analizado en el contexto del papel cumplido por la inmigración europea, particularmente italiana, en el desarrollo de la agricultura y particularmente la actividad vitivinícola. Este proyecto innovador desarrolló varios objetivos, privilegiando la producción de vinos para la región, principalmente para la Argentina, pero en vísperas de la I Guerra Mundial no resistió la competencia de los vinos mendocinos que encontraron un mercado más amplio: el nacional.

"El azúcar se forma en el campo" : El papel de las agencias estatales en la modernización de la agricultura cañera tucumana (1880-1910)

Nos proponemos analizar el rol desempeñado por las agencias estatales en el proceso de modernización de la agricultura cañera en Tucumán. Centraremos nuestra atención en la labor desarrollada por el Departamento Nacional de Agricultura (posteriormente convertido en Ministerio) y en el accionar de las oficinas públicas provinciales en la creación de instituciones educativas y experimentales como base para el desarrollo agroindustrial. Como complemento, estudiaremos la interacción entre el Estado y el sector privado (tanto cañeros, industriales, como personal científico involucrado en la actividad) frente a las reformas propuestas para incorporar la agricultura 'científica' en el espacio rural tucumano.

La construcción social de productos agroalimentarios típicos en procesos de desarrollo territorial local : Disputas entre saberes teóricos y saberes prácticos

Nuestro trabajo parte de proyectos de Extensión Universitaria en el territorio costero de Berisso, a 15 km. de la Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales de La Plata. La finalidad del proceso de intervención fue mejorar las condiciones socio-económicas de productores familiares en un contexto de recuperación de oficios, prácticas y saberes. El camino iniciado de revalorización de los oficios de viticultor y vitivinicultor, durante los últimos doce años, ha dado como resultado un incipiente resurgimiento de la actividad agroalimentaria en Berisso. Nacen así adaptaciones, innovaciones propias de la interacción social y como resultado del propio proceso de intervención. Las propuestas que se plasmaron en proyectos compartidos por Ciencias Exactas y Agronomía (2006, 2007 y 2010), en los que uno de los ejes trabajados fue la construcción participativa de prácticas en la producción primaria (viñedos y montes de ciruelos) y agroindustrial (vinos, fermentados) permitieron contribuir al mejoramiento y puesta en valor de productos agroalimentarios típicos. En el propio proceso educativo surgen conflictos que presentan obstáculos a la construcción conjunta de saberes, dificultando la incorporación de conocimientos que contribuyen al aseguramiento de la calidad de los productos. Esta construcción conjunta de conocimientos no ha sido armoniosa y ha generado, tanto en los productores como en los técnicos involucrados, un proceso de reflexión acerca de lo que es una "buena práctica agrícola o de manufactura" y lo que no lo es. Así, el debate se inscribe en la valorización de distintos tipos de saberes: los saberes codificados versus los tácitos, que son encarnados por diferentes personas: técnicos y productores respectivamente

Los grandes grupos económicos : Ganadores y perdedores en la post-convertibilidad : Un estudio basado en la trayectoria del sector servicios y en el nuevo rol del Estado [2002-2010]

A lo largo de la post-convertibilidad el esquema de los ganadores y perdedores entre los grandes grupos económicos 'pertenecientes al sector servicios, financiero, agro-industrial, industrial, petrolero-minero' se fue redefiniendo. Este trabajo de cuenta de tales cambios a partir de considerar los estudios sociales más importantes sobre el tema, que incluyen tanto el problema de la crisis de la convertibilidad como la nueva situación de los grandes grupos económicos y el Estado durante la post-convertibilidad. De esta manera es de suponer como necesario comenzar con una conceptualización de la crisis de la convertibilidad y sus consecuencias, para entender la situación y los problemas que debieron solucionar los grandes grupos económicos y el Estado a comienzos de la post-convertibilidad para impulsar un proceso de crecimiento económico sostenido. Así las dicotomías presentes entre los trabajos que priorizan, por un lado, la lucha entre fracciones, y, por otro, el peso de la crisis, nos servirá para dicho fin. En segundo lugar se analizaran los diferentes trabajos que explican, de diversas maneras, la nueva situación en que se encontraron -y se encuentran- las fracciones de la burguesía, y su relación con las funciones del Estado a lo largo de la post-convertibilidad. De aquí saldrán los principales insumos para pensar el rol del Estado -bajo un nuevo tipo de arbitraje- y las acciones de los grandes grupos económicos, ambos condicionados por la crisis de la convertibilidad y el mercado mundial. Con las conceptualizaciones aceptadas, se analizará la acción de los grandes grupos económicos y las funciones del Estado para un caso específico: los grandes grupos económicos de las empresas privatizadas y su relación con el nuevo tipo de arbitraje estatal en la post-convertibilidad, según dos periodos diferentes. Y, se redefinirá el esquema de ganadores y perdedores para tal caso, teniendo como elemento distintivo la relación de las empresas privatizadas y los subsidios

Procesos de innovación agroalimentaria y demanda internacional de alimentos frescos. El sector empaque de cítricos en Entre Ríos

Las firmas agroindustriales exportadoras argentinas de productos en fresco están transitando por un proceso progresivo de modernización e implementación de normativas internacionales sobre calidad agroalimentaria. Desde esta perspectiva, el presente trabajo aporta algunos elementos de análisis que permiten profundizar en el conocimiento del eslabón de acondicionamiento/ empaque del complejo agroindustrial citrícola del noreste de la provincia de Entre Ríos, departamentos de Concordia y Federación, a partir de la segunda mitad de la década de los noventa, centrando la mirada en las empresas exportadoras y en las innovaciones que han implementado para ajustar los estándares de calidad.

Inmigración, vitivinicultura e innovación : El emprendimiento de Buonaventura Caviglia en la localidad de Mercedes (1870-1916)

El artículo aborda el emprendimiento de Buonaventura Caviglia en la localidad de Mercedes (departamento de Soriano) al frente de un establecimiento agro-industrial. El emprendimiento es analizado en el contexto del papel cumplido por la inmigración europea, particularmente italiana, en el desarrollo de la agricultura y particularmente la actividad vitivinícola. Este proyecto innovador desarrolló varios objetivos, privilegiando la producción de vinos para la región, principalmente para la Argentina, pero en vísperas de la I Guerra Mundial no resistió la competencia de los vinos mendocinos que encontraron un mercado más amplio: el nacional.

"El azúcar se forma en el campo" : El papel de las agencias estatales en la modernización de la agricultura cañera tucumana (1880-1910)

Nos proponemos analizar el rol desempeñado por las agencias estatales en el proceso de modernización de la agricultura cañera en Tucumán. Centraremos nuestra atención en la labor desarrollada por el Departamento Nacional de Agricultura (posteriormente convertido en Ministerio) y en el accionar de las oficinas públicas provinciales en la creación de instituciones educativas y experimentales como base para el desarrollo agroindustrial. Como complemento, estudiaremos la interacción entre el Estado y el sector privado (tanto cañeros, industriales, como personal científico involucrado en la actividad) frente a las reformas propuestas para incorporar la agricultura 'científica' en el espacio rural tucumano.

La construcción social de productos agroalimentarios típicos en procesos de desarrollo territorial local : Disputas entre saberes teóricos y saberes prácticos

Nuestro trabajo parte de proyectos de Extensión Universitaria en el territorio costero de Berisso, a 15 km. de la Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales de La Plata. La finalidad del proceso de intervención fue mejorar las condiciones socio-económicas de productores familiares en un contexto de recuperación de oficios, prácticas y saberes. El camino iniciado de revalorización de los oficios de viticultor y vitivinicultor, durante los últimos doce años, ha dado como resultado un incipiente resurgimiento de la actividad agroalimentaria en Berisso. Nacen así adaptaciones, innovaciones propias de la interacción social y como resultado del propio proceso de intervención. Las propuestas que se plasmaron en proyectos compartidos por Ciencias Exactas y Agronomía (2006, 2007 y 2010), en los que uno de los ejes trabajados fue la construcción participativa de prácticas en la producción primaria (viñedos y montes de ciruelos) y agroindustrial (vinos, fermentados) permitieron contribuir al mejoramiento y puesta en valor de productos agroalimentarios típicos. En el propio proceso educativo surgen conflictos que presentan obstáculos a la construcción conjunta de saberes, dificultando la incorporación de conocimientos que contribuyen al aseguramiento de la calidad de los productos. Esta construcción conjunta de conocimientos no ha sido armoniosa y ha generado, tanto en los productores como en los técnicos involucrados, un proceso de reflexión acerca de lo que es una "buena práctica agrícola o de manufactura" y lo que no lo es. Así, el debate se inscribe en la valorización de distintos tipos de saberes: los saberes codificados versus los tácitos, que son encarnados por diferentes personas: técnicos y productores respectivamente

Procesos de innovación agroalimentaria y demanda internacional de alimentos frescos. El sector empaque de cítricos en Entre Ríos

Las firmas agroindustriales exportadoras argentinas de productos en fresco están transitando por un proceso progresivo de modernización e implementación de normativas internacionales sobre calidad agroalimentaria. Desde esta perspectiva, el presente trabajo aporta algunos elementos de análisis que permiten profundizar en el conocimiento del eslabón de acondicionamiento/ empaque del complejo agroindustrial citrícola del noreste de la provincia de Entre Ríos, departamentos de Concordia y Federación, a partir de la segunda mitad de la década de los noventa, centrando la mirada en las empresas exportadoras y en las innovaciones que han implementado para ajustar los estándares de calidad.