Industrie agrarie e microbiologia

A.A. 2019/2020
12
Crediti massimi
112
Ore totali
SSD
AGR/15 AGR/16
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso fornisce gli elementi di base riguardanti struttura, fisiologia, biochimica, genetica e funzione dei microrganismi negli ambienti naturali, con particolare riferimento al ruolo che essi svolgono nei cicli biogeochimici degli elementi e nelle simbiosi con altri microrganismi, con piante e animali.Fornire le basi scientifiche per la comprensione dei fenomeni chimico-fisici che regolano stabilità e modificazioni dei componenti del latte. Consentire, su queste basi, l'apprendimento ragionato e critico dei principali processi tecnologici utilizzati per la produzione dei derivati lattiero-caseari
Risultati apprendimento attesi
Si intende inoltre evidenziare il ruolo dei microrganismi rivestono in campi di interesse applicativo nei settori agrari, alimentari e ambientali, in modo che lo studente possa acquisire gli strumenti necessari per una più ampia scelta nel mondo del lavoro.Conoscenze di base per la valutazione, in termini qualitativi, tecnologici e normativi, della materia prima latte e dei suoi principali derivati nonchè per lo svolgimento di attività tecnica in aziende del settore. Visione critica del settore lattiero italiano e UE.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Primo semestre
Prerequisiti
Conoscenze di base sulla cellula e reazioni chimiche, in particolare ossidoriduzioni.
Conoscenze di base di chimica organica.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'apprendimento del programma di Microbiologia agraria viene verificato tramite ESAME SCRITTO: domande a scelta multipla su tutto il programma e sulle esercitazioni frontali (2 prove di durata 40 minuti ciascuna). Inoltre, gli studenti frequentanti le esercitazioni verranno anche valutati sulla base della relazione individuale dell'attività svolta in laboratorio.
La verifica dell'apprendimento del programma di Industrie agrarie avviene attraverso ESAME ORALE: un colloquio di circa 30 minuti che verte su tutto il programma.
mod.1: microbiologia agraria
Programma
Introduzione al corso. Presentazione del programma e delle finalità del corso. Modalità di svolgimento delle esercitazioni di laboratorio e delle prove di esame. Morfologia e citologia dei microrganismi. Relazioni filogenetiche tra cellule procariote (Bacteria ed Archea) e cellule eucariote. Morfologia dei batteri. Morfologia, fisiologia, ecologia e tassonomia dei miceti. Struttura della cellula procariota: parete cellulare, strutture esterne alla parete, membrana citoplasmatica, citoplasma, ribosomi, inclusi citoplasmatici, genoma batterico. La spora batterica; struttura e differenziamento. Nutrizione dei microrganismi, crescita e tecniche microbiologiche. Esigenze nutrizionali dei microrganismi e tipi nutrizionali. Tecniche colturali. Batteri aerobi, facoltativi, microaerofili, anaerobi obbligati. Tolleranza ed intolleranza all'ossigeno. Crescita microbica: definizione, misurazione, curva di crescita, coltura in continuo; influenza dei fattori ambientali sulla crescita microbica (nutrienti, pH, temperatura, ossigeno ecc.). Controllo dei microrganismi mediante agenti fisici e chimici. Elementi di tecniche di microscopia. Biofilm. Genetica microbica L'informazione genetica nei batteri: cromosoma batterico, plasmidi e trasposoni. Le mutazioni: selezione e identificazione dei mutanti. Trasferimento orizzontale di informazione genica tra i batteri: trasformazione, coniugazione, trasduzione. I batteriofagi: ciclo litico e lisogenia. Viroidi e prioni. Regolazione del metabolismo. Metabolismo microbico. Metabolismo energetico. Le strategie metaboliche dei microrganismi. Respirazione aerobica di composti organici; le ossigenasi nella degradazione dei composti organici. Le applicazioni: produzione di acido acetico, compostaggio e trattamento aerobico di suoli contaminati. Respirazione aerobica dei composti inorganici. Respirazione anaerobica. Le applicazioni in campo: depurazione biologica delle acque, desolfatazione dei monumenti e produzione di metano. Le principali fermentazioni e relativi gruppi fisiologici fermentanti e le applicazioni di interesse industriale. Fotosintesi ossigenica ed anossigenica e gruppi di batteri fotosintetici. Biologia dell'azotofissazione e sue applicazioni. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR). Principi di ecologia microbica. Cicli biologici degli elementi e principali gruppi microbici coinvolti. Simbiosi tra microrganismi, microrganismi e piante (micorrize, attinorrize e rizobi), tra microrganismi e animali (rumine, intestino). Criteri e metodi per la tassonomia dei batteri. Esercitazioni in laboratorio: tecniche di sterilizzazione impiegate in microbiologia; trapianto, piastramento, conte in piastra, isolamento in coltura pura; esame al microscopio ottico di preparati a fresco. Estrazione del DNA da coltura pura e gel elettroforesi.
Metodi didattici
L'insegnamento consiste di lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio a cui segue una relazione finale scritta di laboratorio.
Materiale di riferimento
Dispense su Ariel. Testi di approfondimento: B. Biavati, C. Sorlini, Microbiologia generale e agraria, editore CEA, 2012; M. Madigan, C. Stahl, Brock Biologia dei microrganismi. Vol. 1 e Vol. 2
mod.2: industrie agrarie
Programma
Inquadramento del settore lattiero italiano e internazionale: produzioni, consumi, interscambi, strutture produttive e di trasformazione, problemi di qualità e di mercato. Chimica e fisica del latte. Stato fisico, composizione chimica, fattori che la influenzano, indici chimico-fisici. Il lattosio e le principali fermentazioni di interesse lattiero-caseario. Le proteine del latte. La caseina e la coagulazione acida e presamica. Le proteine del siero, importanza tecnologica e tecniche di valorizzazione. I lipidi del latte, struttura e comportamento dei globuli, lipolisi e fenomeni ossidativi. Sali minerali e costituenti ad attività biologica: loro significato tecnologico e nutrizionale. Tecnologie del latte. Processi di risanamento e latte alimentare. Processi per membrana. Principali tecnologie per la produzione dei formaggi. Caseificazioni tradizionali ed innovative. Tecnologie di burrificazione discontinua e continua e utilizzo di diversi tipi di creme. Produzione di latte in polvere e altri prodotti essiccati. Prodotti secondari e sottoprodotti dell'industria lattiero-casearia. Controllo di qualità e principali frodi nel settore lattiero-caseario.
Metodi didattici
L'insegnamento consiste di lezioni frontali integrate con presentazione di filmati e documentazione tecnica.
Materiale di riferimento
Dispense su Ariel. Testi di approfondimento: C. Corradini, Chimica e Tecnologia del Latte, editore Tecniche Nuove, 1995; O. Salvadori del Prato, Tecnologie del latte, editore Tecniche Nuove, 2005.
Moduli o unità didattiche
mod.1: microbiologia agraria
AGR/16 - MICROBIOLOGIA AGRARIA - CFU: 6
Laboratori: 16 ore
Lezioni: 40 ore

mod.2: industrie agrarie
AGR/15 - SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI - CFU: 6
Attivita' di campo: 16 ore
Lezioni: 40 ore

Docente/i
Ricevimento:
lunedì 14 - 15 (fissare appuntamento via e-mail)
stanza 3019, terzo piano, Via Mangiagalli 25
Ricevimento:
Mercoledi dalle ore 9,00 alle ore 10,00
Ufficio del docente