Thèses sur le sujet « Progettazione e sviluppo di nuovi prodotti »

Questa tesi di laurea magistrale in Ingegneria Meccanica è stata scritta in seguito ad un periodo di tirocinio per tesi presso l’azienda Heineken Italia S.p.A con sede a Sesto San Giovanni, Milano. In questo lavoro verranno trattati i principali modelli di riferimento per la gestione dell’innovazione tecnologica nell’industria contemporanea con un particolare focus sul processo innovativo in Heineken e sulla sua fase di commissioning. In particolare questa tesi verte a descrivere il monitoraggio e la gestione dei dati raccolti durante la fase di commissioning in cui gli equipments acquistati dal fornitore vengono per la prima volta testati in produzione. Si sono definiti i dati significativi per l’analisi della fase di commissioning e degli intervalli per cui questi valori soddisfacessero gli standard di qualità di Heineken. Si è scelto di approfondire questo tema a causa dell’importanza di questa fase, la cui delicatezza è dovuta alla presenza di nuovi componenti in linea che saranno per la prima volta valutati e testati in modo da avere un responso concreto non solo sulla pianificazione tecnica svolta nel processo innovativo ma anche sul lavoro svolto dai fornitori. Inoltre in questa fase, poichè si raccolgono dati significativi per il funzionamento delle macchine coinvolte nel processo produttivo, è possibile valutare anche lo stato di funzionamento delle macchine e individuare eventuali necessità di interventi di manutenzione straordinaria. La buona riuscita di questa fase dipende fortemente dalle attività svolte a monte del processo innovativo, motivo per cui verranno descritte le metodologie con le quali queste vengono svolte in azienda.

Il lavoro descritto in questa tesi riguarda il progetto formativo del mio periodo di stage presso l'Area Biblioteche dell'Universita'  di Camerino. Il catalogo bibliografico di Ateneo viene gestito tramite il software Aleph della societa'  ExLibris, la versione del software e' la 18.1, installata su un server Red Hat Linux. I moduli in cui il software si articola (Catalogazione/Copie, Acquisizione/Periodici, Circolazione, ILL) consentono agli operatori di gestire i vari flussi delle operazioni di gestione e le attivita' della biblioteca, mentre l'Opac Web offre all'utente del sistema bibliotecario strumenti diversificati di ricerca e servizi personalizzati attraverso un'interfaccia web. Sul server e' installato il web server Apache con il modulo PHP4. I dati anagrafici degli utenti e i dati riguardanti il materiale bibliografico sono contenuti in un database relazionale Oracle 10g. Le biblioteche al giorno d'oggi stanno affrontando diverse sfide riguardanti l'incremento esponenziale delle informazioni reperibili e l'incremento delle aspettative degli utenti che pretendono un accesso piu' veloce e piu' facile ai dati. Il sistema Aleph fornisce supporto e funzionalita' a molte biblioteche nel mondo per soddisfare queste richieste oggi e nel futuro. La struttura del sistema Aleph puo' essere personalizzata per andare incontro alle esigenze delle biblioteche cosi' da creare delle politiche di azione specifiche per ogni istituzione e delle procedure uniche. Aleph e' un sistema con le seguenti caratteristiche: Flessibile: le componenti sono personalizzabili per soddisfare le richieste di biblioteche e librerie di qualsiasi grandezza. Facile da usare: l'intuitivita'  delle interfacce grafiche e procedure user-friendly incrementano l'efficienza dello staff e rendono piu' piacevole l'esperienza dell'utente. Aperto: basato su un database Oracle, Aleph puo' funzionare su sistemi operativi differenti. Tutti i prodotti Ex Libris sono basati su standard industriali e sfruttano le tecnologie piu' avanzate per quanto riguarda la condivisione di risorse, la connettivita' e l'interazione con altri sistemi e database. Multilingua: gli utenti possono utilizzare il sistema con la lingua che preferiscono e le biblioteche possono aggiungere dei nuovi linguaggi per le loro interfacce. Sviluppi futuri: il sistema Aleph evolve continuamente per andare incontro ai cambiamenti che richiedono le biblioteche. Gli obiettivi del mio lavoro erano quello di rendere piu' facile e veloce il lavoro dello staff della biblioteca di Unicam sviluppando delle procedure da aggiungere alla GUI (Grapichal User Interface) di Aleph e quello di ampliare e migliorare i servizi offerti agli utenti attraverso l'Opac Web. Il primo intervento effettuato riguarda il modulo ''Catalogazione'' del sistema Aleph ed e' stato di particolare rilevanza per il personale della biblioteca. Questo modulo viene utilizzato per importare le informazioni bibliografiche da altri cataloghi nazionali ed internazionali. Le informazioni, organizzate in record formati da campi e sottocampi, vengono importate nella GUI, vengono modificate per rispecchiare gli standard di codifica del sistema Aleph e vengono poi memorizzate nel database. A tale scopo ho creato delle procedure per effettuare la correzione automatica dei record bibliografici importati e per fare cio' e' stato necessario creare inizialmente un elenco degli errori da correggere. E' stato poi creato il codice di correzione utilizzando delle operazioni messe a disposizione dal sistema. Una volta creato il file contenente il codice di correzione sono state apportate delle modifiche tecniche al sistema Aleph per includere la possibilita' di attivare queste operazioni di correzione dalla GUI. [...] La seconda parte del lavoro aveva come obiettivo l'ampliamento delle funzionalita' messe a disposizione dell'utente nell'Opac Web. In particolare e' stato inserito un collegamento tra Aleph e SFX. SFX e' il nome che e' stato dato ad un progetto pluriennale a piu' stadi, portato avanti dall'Universita'  di Gand in Belgio e di Los Alamos in USA, e che ha coinvolto un buon numero di partner commerciali. Lo scopo del progetto e' stato produrre un software (un "componente di servizio") che permetta ad una istituzione (diciamo una digital library o una hybrid library) di creare un ambiente informativo interconnesso, cioe' di stabilire link tra le varie risorse elettroniche (a pagamento o ad accesso libero) che costituiscono la sua collezione, indipendentemente dalle connessioni previste a priori da ogni risorsa. Cio' permette che un utente, effettuata una ricerca su una risorsa (detta origin) ed ottenuta una risposta, possa richiedere, per un certo record o citazione o entita' informativa bibliografica (che diventa la link-source), dei cosiddetti "servizi estesi", cioe' collegamenti rilevanti ad altre risorse della collezione (che saranno dette target). Attualmente, il nome SFX definisce l'implementazione proprietaria di Ex Libris, e SFX server e' il componente di servizio di Ex Libris. Questo componente di servizio non e' installato localmente presso le macchine dell'Universita'  di Camerino. Per comodita' e' stato deciso di sfruttare un server messo a disposizione dal Caspur (Consorzio interuniversitario per le applicazioni di supercalcolo per universita'  e ricerca) a Roma. Il Caspur gestisce i servizi di altre universita'  italiane come fanno il Cilea a Milano e il Cipe a Padova. SFX e' la soluzione scelta da oltre 1.500 istituzioni in tutto il mondo ed e' oggi la tecnologia di linking piu' utilizzata. Per tecnologia di linking si intende l'insieme di tutti gli strumenti a disposizione delle biblioteche per creare dei collegamenti tra materiale cartaceo e materiale digitale e per ampliare i tipi di ricerche. SFX fornisce strumenti per definire i legami fra le varie risorse informative, collegando ed integrando, all'interno di un sistema bibliotecario, tutti i possibili servizi attivi per ciascuna risorsa bibliografica. Questo software permette di effettuare ricerche avanzate nel catalogo bibliografico tramite titolo o citazioni per quanto riguarda il materiale bibliografico periodico, come riviste o inserti. SFX offre agli utenti link contestuali al full-text degli articoli e ad altre risorse definite dalla biblioteca, inclusi i link al materiale posseduto nell'Opac, ai servizi di document delivery di preferenza, a risorse e servizi disponibili via Web di interesse correlato e ad archivi locali. SFX e' una parte integrante dell'infrastruttura informativa della biblioteca, ed e' strettamente integrato oltre che con Aleph anche gli altri prodotti Ex Libris e con molte altre soluzioni per le biblioteche. L'integrazione attraverso plug-in con le differenti fonti informative, come ad esempio i cataloghi bibliografici, permette alle istituzioni di ottimizzare l'uso delle risorse locali minimizzando gli sforzi di configurazione e mantenimento. Il plug-in o add-on e' un programma non autonomo che interagisce con un altro programma per ampliarne le funzioni. La capacita'  di un software di supportare i plug-in e' generalmente un'ottima caratteristica, perche' rende possibile l'ampliamento e la personalizzazione delle funzioni da attivare in maniera semplice e veloce. Le proprieta' di linking di SFX possono essere incorporate all'interno di altri applicativi in uso presso la biblioteca, portali e soluzioni di document delivery, oltre che all'interno di altri applicativi a livello istituzionale, come ad esempio i sistemi per la didattica. Per gli utenti delle biblioteche, SFX rappresenta uno strumento rapido ed affidabile per accedere alle risorse attraverso l'utilizzo di diversi servizi e funzionalita' messi a disposizione. SFX permette infatti agli utenti di ottenere rapidamente le pubblicazione richieste, collegandole al testo integrale degli articoli cercati attraverso una vasta gamma di opzioni di delivery. Se il full-text non e' disponibile in formato elettronico, l'utente puo' collegarsi direttamente al record appropriato nel catalogo, controllare il posseduto cartaceo per richiedere le fotocopie, oppure collegarsi direttamente ad un modulo per la richiesta di document delivery o di prestito interbibliotecario. Altri servizi di SFX includono i link agli e-books, a servizi per la gestione delle bibliografie, la possibilita' di ricercare informazioni correlate in banche dati disponibili nel Web e la possibilita' di ricercare informazioni su brevetti. Vediamo ora i punti fondamentali del funzionamento di SFX. Questo procedimento si basa sul protocollo OpenURL, un protocollo per lo scambio di metadati finalizzato alla gestione di servizi di linking come SFX. Il processo avviene in tre tempi e attraverso tre passaggi consecutivi. 1. All'utente, in ogni record o citazione trovati con la sua ricerca di partenza, viene presentato il bottone SFX per servizi estesi. Dietro quel bottone c'e' una particolare URL, la OpenURL, che al momento del "click" verra' inviata al componente di servizio cioe' l'SFX server. 2. Cliccando il bottone SFX, si apre una nuova finestra con un elenco di servizi, cioe' di link, potenzialmente rilevanti per la citazione di partenza, ognuno con un proprio bottoncino cliccabile per l'attivazione. Attivando il bottone SFX si realizza dunque l'invio della OpenURL all'SFX server. Ad esso la OpenURL porta come parametri i metadati della link-source, utilizzando i quali l'SFX server puo' attuare il processo di verifica concettuale o valutazione SFX (cioe' il confronto con la base SFX) e selezionare i servizi possibili, cioe' una serie di link potenziali, attivabili singolarmente cliccando l'apposito bottoncino. 3. Cliccando uno dei servizi proposti, si apre una terza finestra con l'effettivo collegamento all'interno della risorsa selezionata. [...] Gli utenti possono accedere ai servizi SFX da svariati tipi di risorse bibliotecarie, tutte configurabili dalla biblioteca. Tali risorse includono le banche dati bibliografiche o di citazioni, periodici elettronici, tesi e dissertazioni in formato elettronico, archivi digitali locali e, come nel nostro caso, l'Opac Web del sistema. Un altro servizio correlato a SFX e' il Citation linker che permette agli utenti di individuare rapidamente articoli specifici in base al titolo della rivista, all'anno, volume e al fascicolo di pubblicazione. Una volta individuato l'articolo tutti i servizi di SFX rilevanti per esso sono disponibili e possono essere acceduti. SFX e' infine uno strumento particolarmente utile per il personale della biblioteca. Esso offre infatti un set completo di strumenti con i quali localizzare e personalizzare facilmente l'accesso alle risorse, mantenerle aggiornate e monitorarne l'accesso. In particolare SFX offre strumenti automatizzati per il caricamento delle risorse locali che semplificano le attivita' amministrative quali ad esempio la localizzazione dei dati. I servizi di questo software della Ex Libris permettono di ottenere dei rapporti in tempo reale sull'utilizzo delle risorse. Un ampio pacchetto di report fornisce infatti una visione in tempo reale dei pattern e trend di utilizzo, dell'uso dei dati per sorgente, delle riviste richieste per le quali non e' disponibile il full-text e delle riviste disponibili ma mai utilizzate dagli utenti. L'esecuzione dei report puo' essere programmata in modo automatico e successivamente i risultati possono essere inviati automaticamente per e-mail al fine di ridurre il tempo e le energie dedicati all'amministrazione. Per inserire tutte queste funzionalita' nel catalogo web di ateneo ho creato uno script per inviare le informazioni dall'Opac Web a SFX attraverso una funzione di sistema di Aleph. Ho poi inserito il link a SFX nella schermata di visualizzazione completa del record ricercato nel catalogo utilizzando l'icona di SFX presente nel server. Cliccando quest'icona si apre una nuova finestra che offre all'utente tutte le funzionalita'  descritte in precedenza riguardanti il record selezionato. Il collegamento e' stato inserito anche nella parte superiore della schermata in modo testuale, senza l'utilizzo di icone, insieme alle altre funzioni di gestione del record gia'  offerte nell'Opac Web. [...] Il terzo lavoro riguarda sempre l'Opac Web e i servizi offerti agli utenti. L'obiettivo e' quello di ampliare le informazioni visualizzate al momento della restituzione a video dei risultati di una ricerca all'interno del catalogo web di Ateneo sfruttando Google Books. Google Ricerca libri e' l'interfaccia in italiano di Google Book Search, lo strumento sviluppato da Google per permettere la ricerca nel testo di libri digitalizzati oppure in commercio. Nel caso in cui il volume digitalizzato non sia protetto da copyright, Google permette di consultarlo integralmente e di scaricarlo in formato PDF. Altrimenti, a seconda dell'accordo stipulato con l'editore che detiene i diritti per lo sfruttamento dell'opera,consente di visualizzare piccole porzioni del testo (snippet), intere pagine (copertina, indice ecc.) oppure solo di effettuare ricerche nei dati identificativi. Google Books nasce, con il nome di Google Print, nel 2004, e viene presentato al pubblico la prima volta alla Buchmesse, la fiera mondiale del libro di Francoforte. Tra i primi editori che stipulano accordi commerciali con Google si trovano Blackwell, Cambridge University Press, the University of Chicago Press, Houghton Mifflin, Hyperion, McGraw-Hill, Oxford University Press, Pearson, Penguin, Perseus, Princeton University Press, Springer, Taylor & Francis, Thomson Delmar e Warner Books. A dicembre 2004 Google annuncia l'iniziativa Google Print Library Project, che prevede l'accordo con numerose biblioteche pubbliche e universitarie di alto livello per la digitalizzazione di circa 15 milioni di volumi e la loro messa a disposizione nell'interfaccia di ricerca nell'arco di un decennio. L'annuncio suscita le reazioni delle associazioni degli editori e degli autori, dato che il processo di digitalizzazione coinvolgera' anche opere coperte dal diritto d'autore. Nell'edizione della Buchmesse del 2005 viene presentata l'interfaccia di Google Print nelle principali lingue europee. A novembre del 2005 Google Print cambia nome in Google Book Search. A Marzo 2007 Google possedeva gia' oltre un milioni di libri digitalizzati, il New York Times ne aveva stimato il valore di mercato approssimativamente intorno ai cinque milioni di dollari. Il 28 Ottobre 2008 Google dichiaro' che i volumi ricercabili attraverso il servizio Google Search erano sette milioni, dei quali un milione di volumi era disponibile in full-view grazie agli accordi stipulati tra Google e gli autori. Oggi sono oltre dieci milioni i volumi consultabili attraverso Google Books. Alla fine del 2006 Microsoft fece partire un progetto simile per entrare in competizione con Google ma il progetto fu abbandonato nel Maggio del 2008. Creando un account Google e' possibile creare una libreria personale aggiungendo agli scaffali virtuali i libri di interesse. E' possibile inoltre scrivere delle recensioni e valutare i libri offrendo informazioni aggiuntive agli altri membri della community di Google. Nell'Opac Web e' stato inserito il collegamento a questi servizi di Google. In particolare il mio lavoro si e' concentrato nell'inserimento delle cover come informazione aggiuntiva ai risultati della ricerca effettuata nel catalogo web di Ateneo. Queste cover forniscono un'anteprima visiva del libro in modo da rendere piu' veloce la ricerca del materiale nel catalogo e sono anche dei collegamenti diretti al libro su Google e a tutte le funzionalita'  descritte in precedenza. [...] Le attivita' svolte hanno permesso un'evoluzione del sistema informatico del catalogo bibliografico di Ateneo e un adattamento agli standard di altri cataloghi nazionali. Il lavoro di back-office della creazione di procedure di correzione dei dati importati da cataloghi esterni e' risultato particolarmente funzionale per il personale della biblioteca. Per quanto riguarda i lavori sull'Opac Web ho inserito il collegamento con il software SFX e ampliato i risultati della ricerca nel catalogo inserendo il collegamento a Google Books.

Negli ultimi anni vi è una crescente sensibilizzazione sulle tematiche alimentari; i consumatori desiderano conoscere l'origine e la lavorazione dei prodotti che acquistano. I prodotti biologici e del km zero forniscono una maggiore affidabilità e qualità; per questo si è deciso di sviluppare un sistema che permettesse agli utilizzatori di condividere localmente le loro piccole produzioni agricole.

The growth and the metabolism of Bifidobacterium adolescentis MB 239 fermenting GOS, lactose, galactose, and glucose were investigated. An unstructerd unsegregated model for growth of B. adolescentis MB 239 in batch cultures was developed and kinetic parameters were calculated with a Matlab algorithm. Galactose was the best carbon source; lactose and GOS led to lower growth rate and cellular yield, but glucose was the poorest carbon source. Lactate, acetate and ethanol yields allowed calculation of the carbon fluxes toward fermentation products. Similar distribution between 3- and 2-carbon products was observed on all the carbohydrates (45 and 55%, respectively), but ethanol production was higher on glucose than on GOS, lactose and galactose, in decreasing order. Based on the stoichiometry of the fructose 6-phosphate shunt and on the carbon distribution among the products, ATP yield was calculated on the different carbohydrates. ATP yield was the highest on galactose, while it was 5, 8, and 25% lower on lactose, GOS, and glucose, respectively. Therefore, a correspondance among ethanol production, low ATP yields, and low biomass production was established demonstrating that carbohydrate preferences may result from different sorting of carbon fluxes through the fermentative pathway. During GOS fermentation, stringent selectivity based on the degree of polymerization was exhibited, since lactose and the trisaccharide were first to be consumed, and a delay was observed until longer oligosaccharides were utilized. Throughout the growth on both lactose and GOS, galactose accumulated in the cultural broth, suggesting that β-(1-4) galactosides can be hydrolysed before they are taken up. The physiology of Bifidobacterium adolescentis MB 239 toward xylooligosaccharides (XOS) was also studied and our attention was focused on an extracellular glycosyl-hydrolase (β-Xylosidase) expressed by a culture of B. adolescentis grown on XOS as sole carbon source. The extracellular enzyme was purified from the the supernatant, which was dialyzed and concentrated by ultrafiltration. A two steps purification protocol was developed: the sample was loaded on a Mono-Q anion exchange chromatography and then, the active fractions were pooled and β-Xylosidase was purified by gel filtration chromatography on a Superdex-75. The enzyme was characterized in many aspects. β- Xylosidase was an homo-tetramer of 160 kDa as native molecular mass; it was a termostable enzyme with an optimum of temperature at 53 °C and an optimum of pH of 6.0. The kinetics parameter were calculated: km = 4.36 mM, Vmax = 0.93 mM/min. The substrate specificity with different di-, oligo- and polysaccharides was tested. The reactions were carried out overnight at pH 7 and at the optimum of temperature and the carbohydrates hydrolysis were analyzed by thin layer chromatography (TLC). Only glycosyl-hydrolase activities on XOS and on xylan were detected, whereas sucrose, lactose, cellobiose, maltose and raffinose were not hydrolyzed. It’s clearly shown that β-Xylosidase activity was higher than the Xylanase one. These studies on the carbohydrate preference of a strain of Bifidobacterium underlined the importance of the affinity between probiotics and prebiotics. On the basis of this concept, together with Barilla G&R f.lli SpA, we studied the possibility to develop a functional food containing a synbiotic. Three probiotic strains Lactobacillus plantarum BAR 10, Streptococcus thermophilus BAR 20, and Bifidobacterium lactis BAR 30 were studied to assess their suitability for utilization in synbiotic products on the basis of antioxidative activity, glutathione production, acid and bile tolerance, carbohydrates fermentation and viability in food matrices. Bile and human gastric juice resistance was tested in vitro to estimate the transit tolerance in the upper gastrointestinal tract. B. lactis and L. plantarum were more acid tolerant than S. thermophilus. All the strains resisted to bile. The growth kinetics on 13 prebiotic carbohydrates were determined. Galactooligosaccharides and fructo-oligosaccharides were successfully utilized by all the strains and could be considered the most appropriate prebiotics to be used in effective synbiotic formulations. The vitality of the three strains inoculated in different food matrices and maintained at room temperature was studied. The best survival of Lactobacillus plantarum BAR 10, Streptococcus thermophilus BAR 20, and Bifidobacterium lactis BAR 30 was found in food chocolate matrices. Then an in vivo clinical trial was carried out for 20 healthy volunteers. The increase in faecal bifidobacteria and lactobacilli populations and the efficacy of the pre-prototype was promising for the future develop of potential commercial products.

The growth and the metabolism of Bifidobacterium adolescentis MB 239 fermenting GOS, lactose, galactose, and glucose were investigated. An unstructerd unsegregated model for growth of B. adolescentis MB 239 in batch cultures was developed and kinetic parameters were calculated with a Matlab algorithm. Galactose was the best carbon source; lactose and GOS led to lower growth rate and cellular yield, but glucose was the poorest carbon source. Lactate, acetate and ethanol yields allowed calculation of the carbon fluxes toward fermentation products. Similar distribution between 3- and 2-carbon products was observed on all the carbohydrates (45 and 55%, respectively), but ethanol production was higher on glucose than on GOS, lactose and galactose, in decreasing order. Based on the stoichiometry of the fructose 6-phosphate shunt and on the carbon distribution among the products, ATP yield was calculated on the different carbohydrates. ATP yield was the highest on galactose, while it was 5, 8, and 25% lower on lactose, GOS, and glucose, respectively. Therefore, a correspondance among ethanol production, low ATP yields, and low biomass production was established demonstrating that carbohydrate preferences may result from different sorting of carbon fluxes through the fermentative pathway. During GOS fermentation, stringent selectivity based on the degree of polymerization was exhibited, since lactose and the trisaccharide were first to be consumed, and a delay was observed until longer oligosaccharides were utilized. Throughout the growth on both lactose and GOS, galactose accumulated in the cultural broth, suggesting that β-(1-4) galactosides can be hydrolysed before they are taken up. The physiology of Bifidobacterium adolescentis MB 239 toward xylooligosaccharides (XOS) was also studied and our attention was focused on an extracellular glycosyl-hydrolase (β-Xylosidase) expressed by a culture of B. adolescentis grown on XOS as sole carbon source. The extracellular enzyme was purified from the the supernatant, which was dialyzed and concentrated by ultrafiltration. A two steps purification protocol was developed: the sample was loaded on a Mono-Q anion exchange chromatography and then, the active fractions were pooled and β-Xylosidase was purified by gel filtration chromatography on a Superdex-75. The enzyme was characterized in many aspects. β- Xylosidase was an homo-tetramer of 160 kDa as native molecular mass; it was a termostable enzyme with an optimum of temperature at 53 °C and an optimum of pH of 6.0. The kinetics parameter were calculated: km = 4.36 mM, Vmax = 0.93 mM/min. The substrate specificity with different di-, oligo- and polysaccharides was tested. The reactions were carried out overnight at pH 7 and at the optimum of temperature and the carbohydrates hydrolysis were analyzed by thin layer chromatography (TLC). Only glycosyl-hydrolase activities on XOS and on xylan were detected, whereas sucrose, lactose, cellobiose, maltose and raffinose were not hydrolyzed. It’s clearly shown that β-Xylosidase activity was higher than the Xylanase one. These studies on the carbohydrate preference of a strain of Bifidobacterium underlined the importance of the affinity between probiotics and prebiotics. On the basis of this concept, together with Barilla G&R f.lli SpA, we studied the possibility to develop a functional food containing a synbiotic. Three probiotic strains Lactobacillus plantarum BAR 10, Streptococcus thermophilus BAR 20, and Bifidobacterium lactis BAR 30 were studied to assess their suitability for utilization in synbiotic products on the basis of antioxidative activity, glutathione production, acid and bile tolerance, carbohydrates fermentation and viability in food matrices. Bile and human gastric juice resistance was tested in vitro to estimate the transit tolerance in the upper gastrointestinal tract. B. lactis and L. plantarum were more acid tolerant than S. thermophilus. All the strains resisted to bile. The growth kinetics on 13 prebiotic carbohydrates were determined. Galactooligosaccharides and fructo-oligosaccharides were successfully utilized by all the strains and could be considered the most appropriate prebiotics to be used in effective synbiotic formulations. The vitality of the three strains inoculated in different food matrices and maintained at room temperature was studied. The best survival of Lactobacillus plantarum BAR 10, Streptococcus thermophilus BAR 20, and Bifidobacterium lactis BAR 30 was found in food chocolate matrices. Then an in vivo clinical trial was carried out for 20 healthy volunteers. The increase in faecal bifidobacteria and lactobacilli populations and the efficacy of the pre-prototype was promising for the future develop of potential commercial products.

Sviluppare nuovi prodotti in modo rapido, efficace ed efficiente, è diventata una prerogativa essenziale per il successo di qualsiasi impresa, nonostante il possibile rischio di fallimento di tali progetti sia davvero molto elevato. Nella mia tesi andrò ad analizzare l'importanza assunta dall'impiego di particolari strumenti e delle nuove tecnologie digitali, nel supportare le fasi di sviluppo del prodotto. Nella prima parte della trattazione approfondirò nel dettaglio come deve essere strutturato un processo di sviluppo per originare dei prodotti innovativi. Verranno dunque presi in considerazione e studiati i vari step che lo compongono e gli strumenti utilizzati per portarlo a termine. Nel secondo capitolo si concentrerà l'attenzione sulle caratteristiche riguardanti i nuovi tipi di tecnologie digitali, analizzandone i connessi benefici e rischi, che la loro introduzione ha comportato. Stampa 3D, 3-Cad, realtà virtuale ed aumentata, Bim, verranno approfondite nel dettaglio, evidenziandone i rispettivi vantaggi e svantaggi. Nella terza ed ultima parte dell'elaborato, esaminerò un particolare caso di studio, riguardante un'impresa appartenente al settore della bicicletta: Selle Royal Spa. L'obiettivo, è quello di valutare nello specifico come è organizzato il processo di sviluppo aziendale, nonché di verificare quali nuove tecnologie digitali siano state recepite ed applicate al proprio interno, sottolineando al contempo, il cambiamento da esse indotto nella gestione del processo in questione.

Il seguente elaborato è la conclusione dell'esperienza di tesi, realizzata presso l'azienda IMA Active, volta alla progettazione di un kit di predisposizione compresse, cioè di una variante progettuale per la macchina di pesatura di capsule farmaceutiche Precisa Capsule 150, al fine di predisporla a processare anche compresse considerando tutti i diversi formati che possono essere presenti in commercio. Questa applicazione può risultare di interesse per molti produttori di articoli farmaceutici, dato che un sistema di controllo statistico del peso non può assicurare che il prodotto che verrà poi immesso sul mercato rientri all'interno del range di tolleranza che può essere richiesto. Al contrario un sistema di controllo totale del peso, cioè del 100% del prodotto, consente di scartare tutti quegli elementi che non rientrano all'interno della tolleranza richiesta, garantendo così che tutti i prodotti siano completamente conformi alle rigide linee guida vigenti oggigiorno. Nella parte iniziale della tesi sono stati analizzati il funzionamento e le soluzioni progettuali adottate dalle macchine della serie Precisa, ponendo particolare attenzione agli aspetti più problematici per la desiderata elaborazione delle compresse. Sono quindi state individuate le specifiche di progetto richieste per l'applicazione in esame. Successivamente è stato suddiviso il problema complessivo in sotto-problemi e per ognuno di essi sono state individuate le possibili soluzioni per rispondere a quanto richiesto. Dopo aver individuato le soluzioni concettuali ritenute più idonee, si sono progettate diverse realizzazioni tecniche. Il lavoro di tesi si è quindi concluso con la proposta di due versioni del kit di predisposizione compresse della macchina, cioè varianti progettuali differenziate in base al sistema di movimentazione attivo impiegato per manipolare le compresse dal buffer intermedio fino all'uscita dall'unità di pesatura.

L’ innovazione aziendale è un insieme di attività, svolte internamente all'impresa con eventuali collaborazioni esterne attraverso l’utilizzo di opportune risorse, volta al raggiungimento di obiettivi che possono migliorare il vantaggio competitivo aziendale. Per questo è fondamentale che l’impresa abbia la capacità di innovarsi per sviluppare i nuovi prodotti; tuttavia un nuovo prodotto, per definirsi tale, deve essere codificato. L’ obiettivo dell’elaborato, nato dal mio tirocinio presso l’azienda “Cosmetica S.r.l.”, consiste nell'analizzare il processo di codifica dei nuovi prodotti e la successiva implementazione di un nuovo modello che sia coerente con le specificità della realtà aziendale. Il primo capitolo introduce la storia dell’origine dell’azienda e dello sviluppo dei suoi due marchi: Diego dalla Palma Milano e Diego dalla Palma Professional. Successivamente, una breve trattazione teorica sul processo di acquisto, sulle strategie di approvvigionamento e sulle relazioni con i fornitori. Il corpo centrale dell’elaborato è rappresentato dal caso di studio relativo al processo di codifica dei nuovi prodotti sul gestionale. La codifica, infatti, rimane un passaggio fondamentale e permette di identificare attraverso numeri e lettere il prodotto e tutti i suoi componenti. Nella prima parte, mi sono soffermata sulla situazione di codifica esistente presso l’azienda che presenta, tuttavia, alcuni svantaggi. Per questo è stato deciso di implementare un nuovo modello per lo sviluppo dei nuovi prodotti, chiamato Stage and Gate che si basa sul susseguirsi di 5 steps. Questo modello rappresenta, infatti, un‘innovazione rispetto al sistema precedente e porta ad un parziale miglioramento della codifica dei prodotti, poiché permette di ottenere informazioni definitive specifiche su ogni bene. In conclusione, sebbene il modello sia innovativo, la “Cosmetica S.r.l.”, come tutte le imprese, deve migliorarsi costantemente in questo mondo in continuo cambiamento.

L'agricoltura moderna sta affrontando sfide come la perdita di fertilità del suolo, la variabilità climatica e gli attacchi di agenti patogeni in continuo aumento. Le pratiche agricole si stanno evolvendo verso sistemi sostenibili e rispettosi dell'ambiente. L'uso di biostimolanti (PBS, plant biostimulant) è una soluzione innovativa per affrontare le sfide di un’agricoltura sostenibile che garantisce un assorbimento ottimale dei nutrienti, una resa delle colture e tolleranza agli stress abiotici. In particolare, tra i diversi tipi di biostimolanti presenti sul mercato, i rizobatteri, classificati come Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR), offrono un nuovo approccio per promuovere la crescita delle piante, la mitigazione degli stress e l’aumento della resa colturale. Pertanto i PGPR sono considerati come una sorta di "probiotici" vegetali, poiché contribuiscono in modo efficiente alla nutrizione e all'immunità delle piante. L'obiettivo principale di questa tesi è isolare e identificare batteri presenti nella rizosfera di pomodoro (Solanum lycopersicum L.) che mostrano proprietà PBS, nonché valutare i meccanismi coinvolti nell'azione di promozione della crescita delle piante (Capitolo 2) e la genetica alla base di questi meccanismi (Capitolo 3 e 4). Infatti, una profonda comprensione dei meccanismi d’azione dei PGPR potrebbe colmare la mancanza di coerenza del dato di efficacia tra gli studi di laboratorio e gli studi in campo e stimolare la ricerca per la produzione e la commercializzazione di nuovi prodotti biostimolanti microbici.
Modern agriculture faces challenges such as loss of soil fertility, fluctuating climatic factors and increasing pathogen and pest attacks. Agricultural practices have been evolving towards organic, sustainable and environmentally friendly systems. The use of natural plant biostimulants (PBS) is an innovative solution to address the challenges in sustainable agriculture, to ensure optimal nutrient uptake, crop yield, quality and tolerance to abiotic stress. In particular, among different types of biostimulants present on the market, plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) offer a novel approach for promoting plant growth, mitigate stress and increase crop yield. Hence, PGPR inoculants are now considered as a kind of plant ‘probiotics’, since they efficiently contribute to plant nutrition and immunity. The main goal of this thesis was to isolate and identify bacteria symbionts of tomato (Solanum lycopersicum L.) rhizosphere, which showed PBS properties and evaluate mechanism involved in the action of PGPR (Chapter 2), underlying genetics and physiological pathways (Chapter 3 and 4). Indeed, a deeply understanding of the mechanisms of plant growth promotion, could fulfill the lack of consistency between lab, greenhouse and field studies, and support commercialization of novel plant biostimulant products.

L'agricoltura moderna sta affrontando sfide come la perdita di fertilità del suolo, la variabilità climatica e gli attacchi di agenti patogeni in continuo aumento. Le pratiche agricole si stanno evolvendo verso sistemi sostenibili e rispettosi dell'ambiente. L'uso di biostimolanti (PBS, plant biostimulant) è una soluzione innovativa per affrontare le sfide di un’agricoltura sostenibile che garantisce un assorbimento ottimale dei nutrienti, una resa delle colture e tolleranza agli stress abiotici. In particolare, tra i diversi tipi di biostimolanti presenti sul mercato, i rizobatteri, classificati come Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR), offrono un nuovo approccio per promuovere la crescita delle piante, la mitigazione degli stress e l’aumento della resa colturale. Pertanto i PGPR sono considerati come una sorta di "probiotici" vegetali, poiché contribuiscono in modo efficiente alla nutrizione e all'immunità delle piante. L'obiettivo principale di questa tesi è isolare e identificare batteri presenti nella rizosfera di pomodoro (Solanum lycopersicum L.) che mostrano proprietà PBS, nonché valutare i meccanismi coinvolti nell'azione di promozione della crescita delle piante (Capitolo 2) e la genetica alla base di questi meccanismi (Capitolo 3 e 4). Infatti, una profonda comprensione dei meccanismi d’azione dei PGPR potrebbe colmare la mancanza di coerenza del dato di efficacia tra gli studi di laboratorio e gli studi in campo e stimolare la ricerca per la produzione e la commercializzazione di nuovi prodotti biostimolanti microbici.
Modern agriculture faces challenges such as loss of soil fertility, fluctuating climatic factors and increasing pathogen and pest attacks. Agricultural practices have been evolving towards organic, sustainable and environmentally friendly systems. The use of natural plant biostimulants (PBS) is an innovative solution to address the challenges in sustainable agriculture, to ensure optimal nutrient uptake, crop yield, quality and tolerance to abiotic stress. In particular, among different types of biostimulants present on the market, plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) offer a novel approach for promoting plant growth, mitigate stress and increase crop yield. Hence, PGPR inoculants are now considered as a kind of plant ‘probiotics’, since they efficiently contribute to plant nutrition and immunity. The main goal of this thesis was to isolate and identify bacteria symbionts of tomato (Solanum lycopersicum L.) rhizosphere, which showed PBS properties and evaluate mechanism involved in the action of PGPR (Chapter 2), underlying genetics and physiological pathways (Chapter 3 and 4). Indeed, a deeply understanding of the mechanisms of plant growth promotion, could fulfill the lack of consistency between lab, greenhouse and field studies, and support commercialization of novel plant biostimulant products.

Ogni innovazione tecnologica avvia dei processi di trasformazione che si sviluppano trasversalmente nel sistema tecnico, sociale, culturale ed economico che li circonda. Anche l’innovazione dei prodotti è direttamente correlata a questo processo che permette la creazione di nuovi artefatti e lo sviluppo di nuove categorie di prodotti. Se il rapporto tecnologia/prodotti è un processo consolidato e universalmente riconosciuto, non lo è invece quello prodotti/tecnologia. L’innovazione di prodotto non avvia infatti dei processi di sviluppo tecnologico diretti ma, indirettamente, propone nuove problematiche e indirizzi di ricerca che possono riguardare anche la stessa innovazione tecnico-scientifica. Con questa prospettiva è stato analizzato il tema delle nano applicazioni, un’innovazione tecnologica recente che non ha ancora trovato ampia applicazione nel panorama dei prodotti e che, dal punto di vista dello sviluppo tecnologico, è per lo più ancora in fase di ricerca. L’obiettivo di questa tesi è quello di avvalorare l’importanza dei prodotti e della progettazione nei processi di innovazione (in particolare quella tecnico-scientifica) prendendo come ambito d’indagine le applicazioni nanotecnologiche. Dopo una prima parte teorica sui processi di innovazione, sono stati individuati gli strumenti pratici che meglio possono permettere uno sviluppo simultaneo dei due processi (tecnico-scientifico e di prodotti). Nello specifico è stato individuato il database come lo strumento ottimale per mettere in relazione i due processi e le figure professionali che operano nei differenti ambiti. È quindi stato presentato una proposta di database che, sulla base delle proprietà delle applicazioni nanotecnologiche, riesca a mettere in relazione le differenti conoscenze, le scoperte e le proposte di ricercatori, gli ingegneri e i progettisti. Il risultato finale permette quindi di evidenziare come un progettista possa contribuire a produrre innovazione nel campo delle nanotecnologie.

Despite significant efforts have been directed toward reducing waste generation and encouraging alternative waste management strategies, landfills still remain the main option for Municipal Solid Waste (MSW) disposal in many countries. Hence, landfills and related impacts on the surroundings are still current issues throughout the world. Actually, the major concerns are related to the potential emissions of leachate and landfill gas into the environment, that pose a threat to public health, surface and groundwater pollution, soil contamination and global warming effects. To ensure environmental protection and enhance landfill sustainability, modern sanitary landfills are equipped with several engineered systems with different functions. For instance, the installation of containment systems, such as bottom liner and multi-layers capping systems, is aimed at reducing leachate seepage and water infiltration into the landfill body as well as gas migration, while eventually mitigating methane emissions through the placement of active oxidation layers (biocovers). Leachate collection and removal systems are designed to minimize water head forming on the bottom section of the landfill and consequent seepages through the liner system. Finally, gas extraction and utilization systems, allow to recover energy from landfill gas while reducing explosion and fire risks associated with methane accumulation, even though much depends on gas collection efficiency achieved in the field (range: 60-90% Spokas et al., 2006; Huitric and Kong, 2006). Hence, impacts on the surrounding environment caused by the polluting substances released from the deposited waste through liquid and gas emissions can be potentially mitigated by a proper design of technical barriers and collection/extraction systems at the landfill site. Nevertheless, the long-term performance of containment systems to limit the landfill emissions is highly uncertain and is strongly dependent on site-specific conditions such as climate, vegetative covers, containment systems, leachate quality and applied stress. Furthermore, the design and operation of leachate collection and treatment systems, of landfill gas extraction and utilization projects, as well as the assessment of appropriate methane reduction strategies (biocovers), require reliable emission forecasts for the assessment of system feasibility and to ensure environmental compliance. To this end, landfill simulation models can represent an useful supporting tool for a better design of leachate/gas collection and treatment systems and can provide valuable information for the evaluation of best options for containment systems depending on their performances under the site-specific conditions. The capability in predicting future emissions levels at a landfill site can also be improved by combining simulation models with field observations at full-scale landfills and/or with experimental studies resembling landfill conditions. Indeed, this kind of data may allow to identify the main parameters and processes governing leachate and gas generation and can provide useful information for model refinement. In view of such need, the present research study was initially addressed to develop a new landfill screening model that, based on simplified mathematical and empirical equations, provides quantitative estimation of leachate and gas production over time, taking into account for site-specific conditions, waste properties and main landfill characteristics and processes. In order to evaluate the applicability of the developed model and the accuracy of emissions forecast, several simulations on four full-scale landfills, currently in operative management stage, were carried out. The results of these case studies showed a good correspondence of leachate estimations with monthly trend observed in the field and revealed that the reliability of model predictions is strongly influenced by the quality of input data. In particular, the initial waste moisture content and the waste compression index, which are usually data not available from a standard characterisation, were identified as the key unknown parameters affecting leachate production. Furthermore, the applicability of the model to closed landfills was evaluated by simulating different alternative capping systems and by comparing the results with those returned by the Hydrological Evaluation of Landfill Performance (HELP), which is the most worldwide used model for comparative analysis of composite liner systems. Despite the simplified approach of the developed model, simulated values of infiltration and leakage rates through the analysed cover systems were in line with those of HELP. However, it should be highlighted that the developed model provides an assessment of leachate and biogas production only from a quantitative point of view. The leachate and biogas composition was indeed not included in the forecast model, as strongly linked to the type of waste that makes the prediction in a screening phase poorly representative of what could be expected in the field. Hence, for a qualitative analysis of leachate and gas emissions over time, a laboratory methodology including different type of lab-scale tests was applied to a particular waste material. Specifically, the research was focused on mechanically biologically treated (MBT) wastes which, after the introduction of the European Landfill Directive 1999/31/EC (European Commission, 1999) that imposes member states to dispose of in landfills only wastes that have been preliminary subjected to treatment, are becoming the main flow waste landfilled in new Italian facilities. However, due to the relatively recent introduction of the MBT plants within the waste management system, very few data on leachate and gas emissions from MBT waste in landfills are available and, hence, the current knowledge mainly results from laboratory studies. Nevertheless, the assessment of the leaching characteristics of MBT materials and the evaluation of how the environmental conditions may affect the heavy metals mobility are still poorly investigated in literature. To gain deeper insight on the fundamental mechanisms governing the constituents release from MBT wastes, several leaching experiments were performed on MBT samples collected from an Italian MBT plant and the experimental results were modelled to obtain information on the long-term leachate emissions. Namely, a combination of experimental leaching tests were performed on fully-characterized MBT waste samples and the effect of different parameters, mainly pH and liquid to solid ratio (L/S,) on the compounds release was investigated by combining pH static-batch test, pH dependent tests and dynamic up-flow column percolation experiments. The obtained results showed that, even though MBT wastes were characterized by relatively high heavy metals content, only a limited amount was actually soluble and thus bioavailable. Furthermore, the information provided by the different tests highlighted the existence of a strong linear correlation between the release pattern of dissolved organic carbon (DOC) and several metals (Co, Cr, Cu, Ni, V, Zn), suggesting that complexation to DOC is the leaching controlling mechanism of these elements. Thus, combining the results of batch and up-flow column percolation tests, partition coefficients between DOC and metals concentration were derived. These data, coupled with a simplified screening model for DOC release, allowed to get a very good prediction of metal release during the experiments and may provide useful indications for the evaluation of long-term emissions from this type of waste in a landfill disposal scenario. In order to complete the study on the MBT waste environmental behaviour, gas emissions from MBT waste were examined by performing different anaerobic tests. The main purpose of this study was to evaluate the potential gas generation capacity of wastes and to assess possible implications on gas generation resulting from the different environmental conditions expected in the field. To this end, anaerobic batch tests were performed at a wide range of water contents (26-43 %w/w up to 75 %w/w on wet weight) and temperatures (from 20-25 °C up to 55 °C) in order to simulate different landfill management options (dry tomb or bioreactor landfills). In nearly all test conditions, a quite long lag-phase was observed (several months) due to the inhibition effects resulting from high concentrations of volatile fatty acids (VFAs) and ammonia that highlighted a poor stability degree of the analysed material. Furthermore, experimental results showed that the initial waste water content is the key factor limiting the anaerobic biological process. Indeed, when the waste moisture was lower than 32 %w/w the methanogenic microbial activity was completely inhibited. Overall, the obtained results indicated that the operative conditions drastically affect the gas generation from MBT waste, in terms of both gas yield and generation rate. This suggests that particular caution should be paid when using the results of lab-scale tests for the evaluation of long-term behaviour expected in the field, where the boundary conditions change continuously and vary significantly depending on the climate, the landfill operative management strategies in place (e.g. leachate recirculation, waste disposal methods), the hydraulic characteristics of buried waste, the presence and type of temporary and final cover systems.

L’obiettivo principale del lavoro svolto riguarda lo sviluppo di un prodotto sicuro, efficiente e commercializzabile per la combustione di Idrogeno per la cottura di cibo in ambito domestico. Il raggiungimento di tale obiettivo ha reso necessario lo studio di una vasta gamma di problematiche concernenti gli aspetti strettamente tecnici, affrontati secondo un approccio che tenesse in considerazione anche la minimizzazione del costo del prodotto finale. E' stato condotto un esteso studio teorico relativo alle caratteristiche dell’Idrogeno e alle sue proprietà come combustibile, nonché agli effetti dell’interazione che tale gas può avere con diversi tipi di materiali utilizzabili per la realizzazione del prodotto finale. La definizione delle caratteristiche di progetto del piano cottura e del bruciatore in esso integrato, si è concretizzata considerando parallelamente tutti i requisiti normativi riconosciuti come necessari ed applicabili alla tecnologia in oggetto. I test dei prototipi e le simulazioni computazionali del comportamento del bruciatore sono stati parte integrante del processo di sviluppo del dispositivo.

Sviluppo di un approccio strutturato alla progettazione di prodotto e processo corredato da due casi applicativi: una industria manifatturiera dell'area pratese e lo studio di fattibilità dell'introduzione di ricarica wireless per veicoli elettrici pubblici