COMPOSIZIONE E ANALISI DEGLI ALIMENTI
Anno accademico 2015/2016 - 3° anno - Curriculum ALIMENTAZIONE E SALUTE e Curriculum VALORIZZAZIONE DEI PRODOTTI TIPICI- CHIMICA DEGLI ALIMENTI: Barbara Tomasello
- ANALISI DEGLI ALIMENTI: Elena Arena
Organizzazione didattica: 300 ore d'impegno totale, 236 di studio individuale, 64 di lezione frontale
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
- CHIMICA DEGLI ALIMENTI
Obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti le nozioni relative:
- i principali macro- e micro-nutrienti presenti nelle matrici alimentari, le caratteristiche chimiche e le proprietà di tali molecole
- la loro reattività e la loro degradazione;
- l’interazione tra i differenti componenti (acqua, proteine, glucidi e lipidi) e gli effetti sulla qualità nutrizionale e sensoriale, sulle proprietà funzionali e sicurezza degli alimenti
- gli effetti della conservazione, dei processi tecnologici e dello storage sulla composizione degli alimenti.
Lo studente alla fine del corso avrà conoscenza del ruolo delle molecole presenti negli alimenti focalizzando sulla composizione, valore nutrizionale e caratteristiche tecnologiche. Inoltre lo studente acquisirà gli strumenti per affrontare successivamente i problemi di carattere tecnologico relativi alla trasformazione e conservazione degli alimenti.
- ANALISI DEGLI ALIMENTI
Il corso si propone di dare allo studente le nozioni di base sul funzionamento, i rischi e il ruolo di un laboratorio di analisi chimico-fisiche dei prodotti alimentari. In particolare, lo studente alla fine del corso dovrà essere in grado di scegliere le metodiche analitiche appropriate, preparare il campione, eseguire l'analisi e i calcoli stechiometrici, interpretare i risultati ottenuti confrontandoli con la legislazione di settore e/o i parametri di qualità.
Prerequisiti richiesti
- CHIMICA DEGLI ALIMENTI
Le competenze e conoscenze necessarie per seguire l'insegnamento sono:
- nozioni fondamentali di chimica generale e organica (CHIM03-CHIM06), principi di biochimica generale (BIO10) e microbiologia generale.
- ANALISI DEGLI ALIMENTI
Conoscenze di base di Chimica generale, organica e analitica
Frequenza lezioni
- CHIMICA DEGLI ALIMENTI
FORTEMENTE CONSIGLIATA
- ANALISI DEGLI ALIMENTI
Fortemente consigliata
Contenuti del corso
- CHIMICA DEGLI ALIMENTI
Il corso affronta in dettaglio la composizione chimica degli alimenti, le reazioni chimiche/fisiche/biochimiche subite dagli alimenti e l'impatto di queste reazioni sulla qualità degli alimenti.
PROGRAMMA SINTETICO DEL CORSO
Introduzione al corso; Acqua: attività, migrazione e stabilità degli alimenti; Enzimi: ruolo degli enzimi nella produzione, nei processi tecnologici e nella qualità degli alimenti. Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, dolcificanti artificiali, polisaccaridi e reazioni dei carboidrati. Lipidi: chimica degli acidi grassi, lipidi saponificabili ed insaponificabili; Lipidi negli alimenti: struttura, presenza, valore nutrizionale ed effetti biologici. Etero-lipidi. Gliceridi. Reazioni dei lipidi: idrolisi, acroleina, ossidazione e rancidità; Reazioni degli acidi grassi insaturi. Idrogenazione, margarina e acidi grassi trans; emulsionanti e sostitutivi dei grassi. Proteine: chimica degli amminoacidi e proteine; peptidi e proteine negli alimenti: valore nutrizionale, presenza e cambiamenti durante la conservazione e il processing; reazione di imbrunimento; proteine del latte, yogurt, formaggio e uova. Sali minerali e Vitamine. Additivi. Cenni di Nutraceutica.Argomenti Opzionali (alcuni di questi invece saranno trattate all'interno dei moduli principali): Gruppi di alimenti: composizione chimica e trasformazioni dei principali nutrienti. Sostanze indesiderabili negli alimenti
- ANALISI DEGLI ALIMENTI
Sicurezza in laboratorio, Concentrazioni (molarità, normalità, peso/peso, peso/volume, volume/volume), Diluizioni, Espressione dei risultati nelle unità di misura appropriate; Analisi gravimetriche, Analisi volumetriche (acidimetria, redox, complessometria, retrotitolazioni). Validazione di un metodo analitico: recupero, limite di rivelazione e quantificabilità, accuratezza e precisione, RSD e (RSD)r, Errori sistematici e casuali, rette di taratura, LOD, LOQ e intervallo di lavoro.
Metodiche analitiche per l’analisi del latte e dei prodotti caseari; Metodiche analitiche per l’analisi di mosti e vini; Metodiche analitiche per l’analisi degli oli; Metodiche analitiche per l’analisi dei mieli; Metodiche analitiche per l’analisi delle acque potabili
Testi di riferimento
- CHIMICA DEGLI ALIMENTI
- Tom Coultate, “La chimica degli alimenti”, Zanichelli
- P.Cappelli, V. Vannucchi, "Chimica degli alimenti - Conservazione e trasformazioni", Zanichelli
- P. Cabras, A. Martelli, "Chimica degli alimenti“, Piccin
Altre fonti:
- Belitz, H.-D., Grosch, W., Schieberle, P., Food Chemistry. Springer. (Immagini presenti nelle slides)
- Articoli scientifici di recente pubblicazione: a) per aggiornamento e approfindimento di alcuni argomenti; b) per i progetti di guppo curati dagli studenti - ANALISI DEGLI ALIMENTI
- Cabras P., Tuberoso C.I.G. Analisi dei prodotti alimentari. Piccin Nuova Libraria S.p.a., 2013.
- Mannino S., Bianco M.G. Esercitazioni di analisi chimica dei prodotti alimentari Edizioni Tecnos s.r.l., 1996
Programmazione del corso
CHIMICA DEGLI ALIMENTI | |||
* | Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|---|
1 | 1. Introduzione: oggetto di studio della chimica degli alimenti. Definizione e classificazione degli alimenti. Principi alimentari e loro funzioni - Acqua negli alimenti e acqua come alimento | Materiale didattico docenteTesto 1: cap 12 Testo 3: cap 7 | |
2 | * | Richiami stereochimica carboidrati; monosaccaridi e reazioni negli alimenti (polioli, ossidazioni, idrolisi) | Materiale didattico docente Testo 1: cap. 2 Testo 2: cap 2 Testo 3: cap 2, par 1-2 |
3 | * | 3. – Disaccaridi e oligosaccaridi, zucchero invertito e sciroppi di glucosio – Fermentazioni e alimenti | Materiale didattico docente Testo 1: cap. 2 Testo 2: cap. 7, par.3.1 |
4 | * | Imbrunimenti non enzimatici (degradazione termica) e modiche degli alimenti | Materiale didattico docente Testo 1: cap. 2 Testo 2: cap. 7, par.4.3 |
5 | * | Polisaccaridi e fibra alimentare | Materiale didattico docente Testo 1: cap.3 Testo 2: cap.2, par.5 e 8 Testo 3: cap 2, par 5-6 |
6 | * | Polisaccaridi come additivi negli alimenti; Carboidrati come prebiotici; Indice glicemico ed edulcoranti | Materiale didattico docente Testo 1: cap.3; cap 7 (pp 200-209) Testo 2: cap.10, par.5 e 15 Testo 3: cap 2, par 7 |
7 | * | Lipidi: caratteristiche chimiche e fisiche e distribuzione negli alimenti | Materiale didattico docente Testo 1: cap.4 Testo 2: cap.1 Testo 3: cap 3, par 1-2 |
8 | * | Idrogenazione e produzione di margarine; Ossidazione dei lipidi e rancidità dell’olio | Materiale didattico docente Testo 1: cap.4 Testo 2: cap.7, par 2.2; |
9 | * | Altre reazioni acidi grassi: formazione di acroleina e inacidimento chetonico; Antiossidanti ed inibizione della perossidazione negli alimenti | Materiale didattico docente Testo 1: cap.4 Testo 2: cap.10, par 4 |
10 | * | Trigliceridi e Reazioni negli alimenti | Materiale didattico docente Testo 1: cap.4 Testo 2: cap.2 par 2.1-2.4 |
11 | * | Composizione in TG e Reazione di interesterificazioni; Lipidi polari e emulsioni; Agenti emulsionati; Terpeni e Fitosteroli | Materiale didattico docente Testo 1: cap.4 Testo 2: cap 7 par 2.3; cap.10, par 5.1 |
12 | * | Proteine: introduzione, formazione e modifiche negli alimenti; proprietà nutrizionali e indici qualitativi | Materiale didattico docente Testo 1: cap.5 Testo 2: cap 3 Testo 3: cap 4 |
13 | * | Idrolisi delle proteine e putrefazione; Enzimi: imbrunimento enzimatico e impiego nell’industria alimentare; Proprietà funzionali | Materiale didattico docente Testo 1: cap.5 Testo 2: cap.3, par 6 |
14 | * | Sali Minerali & Vitamine: presenza e stabilità negli alimenti e modiche con i processi di trasformazione; Alimenti funzionali: regolamento ed esempi | Materiale didattico docente Testo 1: cap.8 (vitamine) e cap 11 (Sali) Testo 3: cap 6 (vitamine); cap 21, par 3-5 |
15 | * | Additivi alimentari: conservanti, esaltatori di sapidità, agenti di rivestimento, agenti lievitanti, antischiumogeni e antiagglomeranti | Materiale didattico docente Testo 1: cap.9 (conservanti) Testo 2: cap.10 |
16 | * | Caratteri organolettici ed additivi | Materiale didattico docente Testo 1: cap.6-7 Testo 2: cap.10, par 14 e 16 Testo 3: cap 8 |
17 | Opzionale_Gruppi di alimenti: composizione chimica(1° parte) | Materiale didattico docente Testo 2: cap.17-18-19-20 Testo 3: cap 16-19 | |
18 | Opzionale_Gruppi di alimenti: composizione chimica (2° parte) | Materiale didattico docente Testo 2: cap.21 Testo 3: cap 10,11, 14-15, | |
19 | Opzionale_Gruppi di alimenti: composizione chimica (3° parte) | Materiale didattico docente Testo 2: cap.25-27 Testo 3: cap 9, 12, 13,22,24 | |
20 | OPzionale_Contaminanti presenti negli alimenti: concetti generali | Materiale didattico docente Testo 1: cap.10 Testo 2: cap.9 Testo 3: parte IV (cenni) | |
ANALISI DEGLI ALIMENTI | |||
* | Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | * | Le analisi che misurano le proprietà fisiche: indice di rifrazione; Brix; densità; peso specifico, punto di congelamento e di ebollizione | 1 |
2 | * | Le analisi gravimetriche: principi ed espressione dei risultati. Preparazione del campione Determinazione dell’umidità e del residuo secco;. Determinazione delle ceneri. Determinazione del residuo fisso delle acque. | 1 e 2 |
3 | * | Estrazione della sostanza grassa metodiche a confronto. Determinazione della sostanza grassa nel latte. Metodo Rose Gottlieb | 1 |
4 | * | Le analisi volumetriche: titolazioni acido-base. Metodiche analitiche per la determinazione dell'acidità in matrici alimentari ed espressione dei risultati; | 1 e 2 |
5 | * | Le titolazioni redox : il saggio di Fehling: principio del metodo e metodologia | 1 |
6 | * | Determinazione degli zuccheri riducenti mediante il saggio di Fehling in differenti matrici alimentari ed espressione dei risultati nelle unità di misura appropriate | 1 e 2 |
7 | * | La determinazione delle proteine: metodo di Kjeldhal metodologia e applicazioni | 1 |
8 | * | I parametri di qualità di un olio e legislazione di riferimento: acidità; analisi spettrofotometrica; analisi gascromatografica degli acidi grassi; numero di perossidi | 1 e 2 |
9 | * | Le titolazioni complessometriche: la determinazione della durezza dell’acqua. Espressione dei risultati nelle unità di misura appropriate | 1 |
10 | * | I parametri di qualità del miele; metodiche analitiche e legislazione di riferimento | 1 |
11 | * | I parametri di qualità del latte e la legislazione di riferimento | 1 |
12 | * | Determinazione dell'acidità del latte e parametri di riferimento. Sviluppo delle formule per il calcolo dell’acidità ed espressione dei risultati nelle unità di misura appropriate | 1 e 2 |
N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
- CHIMICA DEGLI ALIMENTI
L’esame è strutturato in due parti:
- prova scritta che comprende:
- risposte a scelta multipla
- domande aperte - prova orale
Al voto finale concorreranno anche le valutazione dei progetti di gruppo svolti dagli studenti.
- prova scritta che comprende:
- ANALISI DEGLI ALIMENTI
Prova scritta ed orale
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- CHIMICA DEGLI ALIMENTI
- Descrivere in breve una classe di addtivi (domanda aperta)
- Indicare quale dei seguenti gruppi funzionali non è contenuto nei monosaccaridi (domanda multipla)
a. Alcolico
b. Aldeidico
c. Carbossilico
d. Chetonico - Riportare il meccanismo di reazione dell'idrolisi dee glicosidi (domanda aperta con reazioni e formule chimiche)
- Assegnare i nomi comuni alle seguenti formule di struttura e indicare quali alimenti li contengono (riconoscimento strutture chimiche)
- ANALISI DEGLI ALIMENTI
I parametri di qualità del miele e le metodiche analitiche per la loro determinazione
Metodi per la determinazione della gradazione alcolica di un vino
Analisi spettrofotometrica degli oli: metodica analitica e interpretazione dei risultati
Acidità del latte ed espressione dei risultati
Retta di taratura
Analisi gravimetriche e espressione dei risultati