Struttura e funzione delle molecole organiche negli alimenti

A.A. 2020/2021
6
Crediti massimi
60
Ore totali
SSD
CHIM/08
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire le nozioni necessarie per comprendere a livello molecolare le caratteristiche e la reattività dei principali composti organici negli alimenti, incluse le diverse classi di additivi. Particolare attenzione è rivolta allo studio della correlazione tra struttura chimica (lipofilia, effetti sterici ed elettronici), proprietà macroscopiche, attività biologica e stabilità (temperatura, pH, luce e ossigeno) di tali molecole.
Risultati apprendimento attesi
Alla fine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di comprendere la relazione tra struttura chimica, proprietà macroscopiche e attività biologica delle principali classi di composti organici naturali o sintetici contenuti negli alimenti. Inoltre, sarà capace di prevedere le modificazioni dovute a processi tecnologici sulla base della reattività chimica dei componenti degli alimenti, avrà competenze sulle principali metodiche per la determinazione strutturale e analisi di componenti organici degli alimenti.
Programma e organizzazione didattica

Single session

Responsabile
Periodo
Primo semestre
Le lezioni verranno effettuate utilizzando la piattaforma Microsoft Teams e potranno essere seguite sia in sincrono sulla base dell'orario del semestre sia in asincrono in quanto registrate e lasciate a disposizione degli studenti sulla medesima piattaforma.
Alcune lezioni, situazione permettendo, saranno in presenza. Le modalità e i criteri per partecipare alle lezioni in presenza, che prevedono una prenotazione con un'apposita app, saranno pubblicate per tempo nelle pagine Ariel dell'insegnamento, come pure gli avvisi relativi a qualsiasi aggiornamento legato all'evoluzione della normativa imposta dal Covid-19.
Saranno garantite esercitazioni in laboratorio da effettuare nel rispetto delle norme di sicurezza.
Il programma, gli obiettivi formativi e i risultati di apprendimento attesi non subiranno modifiche.
L'esame si svolgerà in forma scritta utilizzando la piattaforma Microsoft Teams.
La prova scritta richiederà la soluzione di esercizi di tipo applicativo, aventi contenuti e difficoltà analoghi a quelli affrontati nelle esercitazioni in aula. Oggetto della prova saranno tutti gli argomenti svolti a lezione e le esercitazioni in laboratorio. La prova scritta richiederà la soluzione di esercizi di tipo applicativo, aventi contenuti e difficoltà analoghi a quelli affrontati nelle esercitazioni in aula. Oggetto della prova saranno tutti gli argomenti svolti a lezione e le esercitazioni in laboratorio. Verranno valutate: la conoscenza della reattività e delle principali trasformazioni a carico dei composti organici; la capacità di individuare la correlazione tra la struttura chimica e la funzione di composti di interesse alimentare; la capacità di identificare la struttura di semplici molecole organiche attraverso l'interpretazione di dati spettroscopici; la la conoscenza delle tecniche fondamentali per il riconoscimento, la separazione e la purificazione di composti organici.
Per sostenere l'esame sarà necessario iscriversi entro il termine previsto tramite UNIMIA.
Gli studenti con DSA e con disabilità sono pregati di contattare via mail il Docente almeno 10 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: serviziodsa@unimi.it (per studenti con DSA) e ufficiodisabili@unimi.it (per studenti con disabilità.
Il voto verrà comunicato ad ogni singolo studente mediante e-mail automatizzata dal sistema di verbalizzazione di ateneo.
Programma
Richiami alla struttura e nomenclatura delle principali classi di composti organici. Le trasformazioni dei composti organici negli alimenti. Reazioni di ossidazione e fotoossidazione di alcheni, polieni, fenoli e polifenoli. Autoossidazione dei lipidi. Antiossidanti e sequestranti. Reazioni di N-nitrosazione di composti azotati. Reazioni di idrolisi e reazioni termiche. La reazione di Maillard: formazione di aromi e di composti colorati. Il fenomeno del colore: principi di spettroscopia. I composti colorati negli alimenti. Coloranti naturali (polieni, derivati porfirinici, chinoni, flavonoidi, polifenoli) e sintetici: struttura e stabilità. Modificazioni del colore in seguito a trattamenti chimici e chimico-fisici. Le molecole attive sul sapore: classificazione dei meccanismi di chemorecezione. Recettori dei sapori e delle sensazioni chemestesiche. Composti dolci, amari, umami. Carboidrati: principali disaccaridi, saccarosio e sapore dolce. I dolcificanti intensivi. Composti astringenti, piccanti, rinfrescanti e altre molecole organiche attive sulla chemestesi. Molecole che agiscono sul pH: acidificanti, modificatori di pH. Polisaccaridi: relazione tra struttura, conformazione e caratteristiche chimico-fisiche. Ciclodestrine. Emulsionanti. Terpeni e carotenoidi, loro proprietà ed applicazioni. Metodi di determinazione della struttura dei composti organici. Spettroscopia UV e IR, e loro applicazione all'analisi dei gruppi funzionali organici. Spettroscopia NMR, cenni generali di teoria, applicazioni all'analisi dei composti organici. Applicazioni della risonanza magnetica nucleare nell'industria alimentare. Esercitazioni di laboratorio: separazione, identificazione e trasformazione di molecole organiche in matrici di importanza alimentare.
Prerequisiti
Si presuppone che lo studente disponga delle conoscenze di chimica organica di base acquisite nella laurea triennale, in particolare sulla reattività chimica dei composti carbonilici e degli acidi carbossilici e loro derivati, e sui fondamenti della stereochimica.
Metodi didattici
Lezioni frontali: 4.5 CFU
Esercitazioni in laboratorio : 1.5 CFU
Materiale di riferimento
1, Brown, Introduzione alla Chimica Organica, EdiSes, oppure J, McMurry, Chimica Organica, Piccin, oppure altro testo di Chimica Organica usato nella laurea triennale 2, Belitz, Food Chemistry, Springer Verlag 1999 3, Copia delle slides proiettate a lezione presenti sul portale Ariel
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'accertamento dell'effettivo conseguimento dei risultati di apprendimento attesi da parte dello studente avviene mediante prova scritta. La prova scritta richiede la soluzione di esercizi di tipo applicativo, aventi contenuti e difficoltà analoghi a quelli affrontati nelle esercitazioni in aula. Oggetto della prova saranno tutti gli argomenti svolti a lezione e le esercitazioni in laboratorio. Verranno valutate: la conoscenza della reattività e delle principali trasformazioni a carico dei composti organici; la capacità di individuare la correlazione tra la struttura chimica e la funzione di composti di interesse alimentare; la capacità di identificare la struttura di semplici molecole organiche attraverso l'interpretazione di dati spettroscopici; la la conoscenza delle tecniche fondamentali per il riconoscimento, la separazione e la purificazione di composti organici.
Per sostenere l'esame è necessario iscriversi entro il termine previsto tramite la piattaforma UNIMIA.
Gli studenti con DSA e con disabilità sono pregati di contattare via mail il Docente almeno 10 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: serviziodsa@unimi.it (per studenti con DSA) e ufficiodisabili@unimi.it (per studenti con disabilità.
Il voto verrà comunicato ad ogni singolo studente mediante e-mail automatizzata dal sistema di verbalizzazione di Ateneo.
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 6
Laboratori: 24 ore
Lezioni: 36 ore
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
Sezione Scienze chimiche e biomolecolari Defens, via Celoria 2