Biotechnology and smart practices for a sustainable management of natural resources, food and agriculture

Il presente CdD si propone come obiettivo la formazione di figure professionali di alta qualificazione in grado di progettare, condurre e promuovere attività di ricerca nell’ambito delle biotecnologie, delle tecnologie intelligenti e sostenibili per la gestione delle risorse naturali, dei sistemi agro-alimentari e più in generale dell’ambiente. Tale fine sarà conseguito attraverso la formazione alla ricerca di base e applicata, fornendo competenze scientifiche interdisciplinari, multidisciplinari e trasversali, che coniugando i principi dell’economia circolare, della transizione digitale e le green Technologies possano favorire il processo di integrazione verticale e orizzontale tra filiere. Il percorso di formazione, infatti, sebbene si connoti come la naturale prosecuzione di un percorso formativo afferente alle scienze agrarie e degli alimenti, integra da una parte le competenze delle biotecnologie, e dall’altra, dell’ingegneria e della logistica applicate ai sistemi agricoli e alimentari. L’alta formazione è infatti la base per la costruzione di un percorso che miri all’innovazione organizzativa, tecnologica e culturale del comparto agro-alimentare. Con il completamento del percorso di Dottorato, infatti, si perseguirebbe il duplice fine dell'immissione sul mondo del lavoro di personale altamente qualificato e allo stesso tempo dell’accrescimento delle conoscenze negli ambiti di ricerca specifici, attraverso la partecipazione a progetti a livello nazionale e internazionale. Il corso, pur non connotandosi come dottorato industriale, prevede il coinvolgimento delle aziende di produzione e trasformazione presenti sul territorio regionale e nazionale su specifici progetti di ricerca, grazie al diretto co-finanziamento delle stesse attività da parte delle aziende e grazie alla partecipazione a bandi di ricerca regionali, nazionali e internazionali, come documentato dalla intensa attività di ricerca e sviluppo, e terza missione svolta dal Dipartimento. Questo favorirà da una parte il trasferimento tecnologico e quindi l’innovazione di tale aziende, e dall’altra agevolerà l’assunzione dei dottori di ricerca da parte delle aziende.

In particolare a completamento del percorso formativo, questi ricercatori saranno in grado di condurre attività di progettazione e realizzazione in autonomia di programmi di ricerca, e di sviluppare competenze critiche per l’analisi di nuove idee e processi nuovi o esistenti. Saranno previsti due curricula, con attività formative in comune e specifiche per ogni curriculum, con i seguenti temi:

1. Agricoltura sostenibile, gestione delle risorse naturali e biodiversità
2. Tecnologie innovative per la qualità e sicurezza degli alimenti

In aggiunta, data la forte interdisciplinarietà e multidisciplinarietà anche all'interno di ciascun curriculum, come si evince dalla numerosità dei settori scientifici coinvolti, la formazione prevede, oltre che attività formative obbligatorie, corsi a scelta da inserire nei singoli progetti formativi, che potranno essere anche integrati con attività formative presso enti di ricerca e altre Università, sia in Italia che all'estero. In generale la formazione sarà svolta in qualificate strutture operative e scientifiche per le attività di studio e ricerca e in un ambiente a forte carattere internazionale. Nello svolgimento delle attività formative e di ricerca, sono infatti coinvolte diverse strutture di ricerca esterne, in convenzione col dottorato, che possono finanziare borse aggiuntive e ospitare studenti per attività di ricerca e formazione nelle proprie sedi. Nel collegio docenti sono presenti dei ricercatori di prestigiosi enti di ricerca, quali il Centro di Ricerca Cerealicoltura e Colture Industriali (CREA Foggia) e l'Istituto Agronomico Mediterraneo (CIHEAM-BARI), che è un ente di formazione e ricerca a carattere internazionale, nonché un docente dell'Università di Bari e due docenti di università straniere (University of Cordoba, Spagna e University of Florida, USA). Il dipartimento ha inoltre diverse convenzioni con università ed enti di ricerca internazionali, che includono tra le finalità, lo scambio di ricercatori e studenti di dottorato, e per il precedente corso di dottorato ha attivato diversi progetti di tesi in co-tutela con Università estere. Infine è in corso una convenzione con le Università di Udine e di Catania per delle attività formative in comune e che prevede l'organizzazione di un evento annuale in cui gli studenti dei vari anni presentano l'avanzamento dei loro progetti di ricerca in un meeting organizzato sotto forma di convegno, in cui i docenti delle università coinvolte e/o invited speakers aprono le sessioni di lavoro con delle key note transdisciplinari e il cui comitato scientifico è formato da studenti. In linea con i pilastri del PNRR sarà favorita la coesione sociale e territoriale e sarà favorita l’integrazione di genere.  

Gli obiettivi di ricerca di questo programma di Dottorato, in linea con le priorità per lo sviluppo sostenibile individuati dall’Assemblea generale delle Nazioni Unite, con i traguardi indicati nell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile e con i piani PNRR, riguardano 2 macroaree, quella delle tematiche relative ad agricoltura, risorse naturali e ambiente e quelle più specifiche delle tecnologie e processi di trasformazione degli alimenti, prevedendo in entrambe ambiti trasversali quali le green technologies, la transizione ecologica e l’innovazione digitale.

In particolare questo corso persegue l’avanzamento delle conoscenze attraverso la formazione alla ricerca di base e alla ricerca applicata, svolta in un ambiente istituzionale attrattivo e criticamente stimolante, nel quale il dottorando può acquisire autonomia e responsabilità utili al successivo percorso professionale; promuove opportunità di formazione interdisciplinare, multidisciplinare e transdisciplinare, anche attraverso un'attiva partecipazione delle imprese; contribuisce al rafforzamento delle relazioni transnazionali e internazionali nel campo della ricerca, rendendo obbligatorio un periodo di mobilità all’estero e attivando forme di dottorato in co-tutela; prevede l’acquisizione di competenze trasversali in modo da agevolare il loro trasferimento e il loro sviluppo in ambito scientifico e professionale. Sarà fondamentale promuovere l’avanzamento delle conoscenze nell’ambito dell’Agricoltura sostenibile ed economia circolare; le energie rinnovabili; l'innovazione tecnologica; la sicurezza e tracciabilità degli alimenti; la digitalizzazione del sistema produttivo; l'efficientamento dei processi produttivi; la tutela dell’ambiente e del territorio.

In particolare si preparerà ricercatori in grado di:

1. Riconoscere i fabbisogni di ricerca nell’ambito delle tematiche riguardanti le risorse naturali, l’agricoltura, l’ambiente e il sistema agro-alimentare e la loro rilevanza scientifica, sociale ed economica;
2. Concepire, progettare, e condurre in maniera autonoma programmi di ricerca di base e applicata di alta qualificazione, partecipando a finanziamenti pubblici e privati su scala locale, nazionale e internazionale;
3. Quantificare e ripartire i costi della ricerca;
4. Scrivere e revisionare criticamente pubblicazioni scientifiche;
5. Disseminare i risultati della ricerca e la conoscenza attraverso attività didattiche e di presentazione di dati e risultati;
6. Trasferire i risultati della ricerca in ambito pubblico e privato;
7. Analizzare criticamente i processi ed elaborare soluzioni tecnologiche innovative;
8. Valutare l'impatto dell'innovazione sui processi esistenti e stimare i costi-benefici delle innovazione;
9. Valutare la sostenibilità dei processi produttivi e delle innovazioni;
10. Sviluppare abilità di gestione di processi, anche complessi, da solo o in coordinamento con altri soggetti;
11. Scegliere strumenti estimativi idonei a supportare le decisioni pubbliche.  

Insegnamenti previsti

• Sistemi informativi e trattamento dati sperimentali
• Advanced statistics
• Green economy: aspetti economici, sociali e ambientali
• Research Methods: aspetti teorici e applicazioni al settore agro-alimentare
• Trends in analytical techniques for quality and safety controls in the agro-food sector
• Precision Livestock Farming: challenges and opportunities
• Impact of microbial communities in food and environment"
• Parasitic contaminants of raw vegetables and fruits and public health
• Geographic informative system
• Enzyme assays in plant cell extracts: a practical approach
• Machine vision for food quality inspection
• Basics of prorgramming
• Microstructural analysis of food and agricultural products
• Sustainable agriculture and food production
• Synchrotron radiation, basics and application in environmental samples
• Molecular biology techniques: applications in animal, plant and microbial genetics
• Microbial Processes for the Valorization of Agro-Food and Industrial Waste

Altre attività didattiche

• Attività di laboratorio
• Perfezionamento linguistico  
• Perfezionamento informatico
• Gestione della ricerca e della conoscenza dei sistemi di ricerca europei e internazionali
• Valorizzazione e disseminazione dei risultati, della proprietà intellettuale e dell’accesso aperto ai dati e ai prodotti della ricerca
• Principi fondamentali di etica, uguaglianza di genere e integrità
• Seminari

Lauree magistrali e specialistiche:

• LM-3 Architettura del paesaggio
• LM-6 Biologia
• LM-7 Biotecnologie agrarie
• LM-8 Biotecnologie industriali
• LM-9 Biotecnologie mediche, veterinarie e farmaceutiche
• LM-17 Fisica
• LM-18 Informatica
• LM-21 Ingegneria biomedica
• LM-22 Ingegneria chimica
• LM-23 Ingegneria civile
• LM-24 Ingegneria dei sistemi edilizi
• LM-25 Ingegneria dell'automazione
• LM-26 Ingegneria della sicurezza
• LM-27 Ingegneria delle telecomunicazioni
• LM-28 Ingegneria elettrica
• LM-29 Ingegneria elettronica
• LM-30 Ingegneria energetica e nucleare
• LM-31 Ingegneria gestionale
• LM-32 Ingegneria informatica
• LM-33 Ingegneria meccanica
• LM-35 Ingegneria per l'ambiente e il territorio
• LM-41 Medicina e chirurgia
• LM-42 Medicina veterinaria
• LM-48 Pianificazione territoriale urbanistica e ambientale
• LM-52 Relazioni internazionali
• LM-53 Scienza e ingegneria dei materiali
• LM-54 Scienze chimiche
• LM-56 Scienze dell'economia
• LM-59 Scienze della comunicazione pubblica, d'impresa e pubblicità
• LM-60 Scienze della natura
• LM-61 Scienze della nutrizione umana
• LM-69 Scienze e tecnologie agrarie
• LM-70 Scienze e tecnologie alimentari
• LM-71 Scienze e tecnologie della chimica industriale
• LM-73 Scienze e tecnologie forestali ed ambientali
• LM-74 Scienze e tecnologie geologiche
• LM-75 Scienze e tecnologie per l'ambiente e il territorio
• LM-77 Scienze economico-aziendali
• LM-79 Scienze geofisiche
• LM-82 Scienze statistiche
• LM-83 Scienze statistiche attuariali e finanziarie
• LM-86 Scienze zootecniche e tecnologie animali
• LM/GASTR Scienze economiche e sociali della gastronomia
• LM Sc. Mat. Scienze dei materiali
• LM-53 Ingegneria dei materiali

Al termine del corso di studio il dottore di ricerca rappresenterà una figura di rilievo in grado di riconoscere i fabbisogni di ricerca e le dinamiche economiche e sociali e di svolgere un ruolo professionale di elevata innovatività che serva a colmare questi fabbisogni. Tale figura potrà occuparsi di ricerca e quindi di trasferire i risultati della ricerca, sviluppare progetti di ricerca in autonomia a livello regionale, nazionale o internazionale, o ricoprire ruoli apicali in aziende pubbliche o private, con particolare riferimento alla gestione dei sistemi complessi. Il dottore di ricerca sarà, infatti, in grado di ricoprire ruoli di primo piano nella produzione, nella ricerca e sviluppo, nell’ambito della commercializzazione, nonché nella gestione dirigenziale e manageriale. In relazione ai diversi ambiti, tali ruoli potranno essere esercitati sia per Enti pubblici (Università, Centri di ricerca, Amministrazioni pubbliche), che per organizzazioni private di profitto (imprese agroalimentari, di distribuzione agro-alimentare, import-export di beni e servizi, ricerca e sviluppo, imprese chimiche, imprese per lo sviluppo di strumentazioni analitiche, di impianti, di soluzioni biotecnologiche, di soluzioni per la produzione di energia), e organizzazioni non-profit (pianificazione e sviluppo sostenibile di aree geografiche, organizzazioni non governative, etc.).

1. Sustainable agriculture, natural resources and biodiversity  
   In questo curricula saranno sviluppate competenze per la gestione sostenibile delle risorse naturali e dell’agricoltura, con particolare riguardo all’agricoltura di precisione e smart farming, sistemi di supporto alle decisioni, riduzione degli input in agricoltura, logistica e gestione degli input e degli output di produzione (internet of things), qualità delle produzioni, salvaguardia dell’ambiente, della biodiversità animale, vegetale e microbica, bioindustria per la valorizzazione degli scarti e dei prodotti non alimentari per la chiusura del ciclo, bioraffineria, biogenetica.  
2. Emerging technologies for ensuring food quality and safety  
   Saranno sviluppate competenze per la gestione di precisione dei processi, logistica e gestione degli input e output di trasformazione (internet of things), qualità, tracciabilità e e sicurezza dei prodotti alimentari, biotecnologie e tecnologie innovative a basso impatto ambientale, al fine di incrementare il valore aggiunto dei prodotti, massimizzando l’efficienza e riducendo gli sprechi; valutazione della sostenibilità dei prodotti e processi, strategie per aumentare la consapevolezza di consumatori e attori della filiera sui temi ambientali; marketing di prodotti alimentari ottenuti in maniera sostenibile.