Chimica degli alimenti e fermentazioni
A.A. 2023/2024
Obiettivi formativi
Scopo dell'insegnamento è fornire agli studenti competenze circa la classificazione e la natura chimica dei principali nutrienti, non nutrienti e sostanze indesiderabili, la composizione delle principali classi di alimenti, e le trasformazioni che i componenti degli alimenti subiscono nel corso dei trattamenti cui sono soggetti. Ulteriore obiettivo dell'insegnamento è l'acquisizione da parte degli studenti di conoscenze circa le principali tecnologie basate su processi fermentativi associate alla trasformazione di alimenti o prodotti utilizzati in campo alimentare.
Risultati apprendimento attesi
Alla conclusione dell'insegnamento gli studenti dovranno conoscere la natura chimica dei principali nutrienti e le caratteristiche nutrizionali degli alimenti che li contengono. Dovranno inoltre conoscere le trasformazioni che le componenti dei cibi subiscono nei trattamenti chimico-fisici e fermentativi che queste subiscono nei processi di produzione e trasformazione degli alimenti.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Modulo di Chimica degli Alimenti (3 CFU)
I principali componenti degli alimenti.
L'acqua. Struttura dell'acqua. Interazioni dell'acqua con i componenti degli alimenti e con le matrici alimentari. Metodi di misura del contenuto di umidità degli alimenti.
Minerali: macro- e micro-elementi.
Additivi. Classificazione e numerazione. Descrizione delle proprietà chimiche delle principali classi di additivi alimentari (conservanti, antiossidanti, emulsionanti, ecc.).
Il colore degli alimenti. Le basi molecolari del colore. La misura del colore. Coloranti naturali e artificiali.
Il flavor: aromi e sapori degli alimenti. Sapore: dolce, amaro, salato, acido e umami. Sostanze astringenti e piccanti. Componenti volatili degli alimenti. Sostanze fenoliche.
Antiossidanti naturali e sintetici: classificazione, proprietà e meccanismo di azione.
Vitamine. Struttura e fonti alimentari delle principali classi di vitamine liposolubili.
Trasformazioni chimiche connesse con la lavorazione industriale degli alimenti e loro conseguenze a livello nutrizionale, gustativo e tossicologico. La reazione di Maillard.
Modulo di Fermentazioni (3 CFU)
Classi di microorganismi utilizzati nei processi fermentativi industriali per produzioni alimentari: caratteristiche e miglioramento genetico.
I sistemi fermentativi di produzione: colture in batch, colture in fed-batch, coltura continua, utilizzo di cellule e enzimi immobilizzati.
Processi fermentativi utilizzati per produzioni alimentari: prodotti lattiero-caseari, bevande alcoliche, prodotti per la panificazione.
Produzione microbiologica di additivi alimentari: produzione di acido citrico, produzione di acido glutammico.
Produzione microbiologica di vitamine.
I principali componenti degli alimenti.
L'acqua. Struttura dell'acqua. Interazioni dell'acqua con i componenti degli alimenti e con le matrici alimentari. Metodi di misura del contenuto di umidità degli alimenti.
Minerali: macro- e micro-elementi.
Additivi. Classificazione e numerazione. Descrizione delle proprietà chimiche delle principali classi di additivi alimentari (conservanti, antiossidanti, emulsionanti, ecc.).
Il colore degli alimenti. Le basi molecolari del colore. La misura del colore. Coloranti naturali e artificiali.
Il flavor: aromi e sapori degli alimenti. Sapore: dolce, amaro, salato, acido e umami. Sostanze astringenti e piccanti. Componenti volatili degli alimenti. Sostanze fenoliche.
Antiossidanti naturali e sintetici: classificazione, proprietà e meccanismo di azione.
Vitamine. Struttura e fonti alimentari delle principali classi di vitamine liposolubili.
Trasformazioni chimiche connesse con la lavorazione industriale degli alimenti e loro conseguenze a livello nutrizionale, gustativo e tossicologico. La reazione di Maillard.
Modulo di Fermentazioni (3 CFU)
Classi di microorganismi utilizzati nei processi fermentativi industriali per produzioni alimentari: caratteristiche e miglioramento genetico.
I sistemi fermentativi di produzione: colture in batch, colture in fed-batch, coltura continua, utilizzo di cellule e enzimi immobilizzati.
Processi fermentativi utilizzati per produzioni alimentari: prodotti lattiero-caseari, bevande alcoliche, prodotti per la panificazione.
Produzione microbiologica di additivi alimentari: produzione di acido citrico, produzione di acido glutammico.
Produzione microbiologica di vitamine.
Prerequisiti
Lo studente deve possedere concetti di base di chimica, biochimica, microbiologia.
Metodi didattici
Modalità di erogazione del corso basata su lezioni frontali supportate da materiale proiettato.
Lo studente sarà coinvolto a partecipare attivamente alla lezione per migliorare la comprensione degli argomenti e stimolare le proprie capacità critiche.
Lo studente sarà coinvolto a partecipare attivamente alla lezione per migliorare la comprensione degli argomenti e stimolare le proprie capacità critiche.
Materiale di riferimento
L. Mannina, M. Daglia, A. Ritieni, "La chimica e gli alimenti. Nutrienti e aspetti nutraceutici", CEA, 2019
T. P. Coultate, "La Chimica degli Alimenti", Zanichelli, 2004.
P. Cabras, A. Martelli, "Chimica degli alimenti", Piccin, 2004.
H.D. Belitz. W. Grosch, Schieberle, "Food Chemistry", Springer-Verlag, 4th Ed. 2009
P. Cappelli, V. Vannucchi "Principi di Chimica degli alimenti", Zanichelli, 2015.
Arienti G. "Le basi molecolari della nutrizione" Piccin.
Biotecnologie Microbiche, Casa Editrice Ambrosiana
T. P. Coultate, "La Chimica degli Alimenti", Zanichelli, 2004.
P. Cabras, A. Martelli, "Chimica degli alimenti", Piccin, 2004.
H.D. Belitz. W. Grosch, Schieberle, "Food Chemistry", Springer-Verlag, 4th Ed. 2009
P. Cappelli, V. Vannucchi "Principi di Chimica degli alimenti", Zanichelli, 2015.
Arienti G. "Le basi molecolari della nutrizione" Piccin.
Biotecnologie Microbiche, Casa Editrice Ambrosiana
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La verifica della preparazione degli studenti consiste in una prova scritta strutturata in due parti con domande a risposta aperta che avranno un ugual peso (50%) ai fini della valutazione complessiva dell'esame.
CHIM/11 - CHIMICA E BIOTECNOLOGIA DELLE FERMENTAZIONI - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Docenti:
Compagno Concetta Maria, Speranza Giovanna
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
lunedì 14.30-16.30
via Mangiagalli 25, terzo piano
Ricevimento:
Su appuntamento
Studio del docente - via C. Golgi 19 - 20133 Milano (Corpo B - II piano - stanza 2017)