L'insegnamento si propone di approfondire le conoscenze chimiche sulle diverse classi di principi nutritivi presenti negli alimenti e di esaminare gli effetti sui nutrienti di alcuni comuni metodi di lavorazione e di conservazione utilizzati in campo alimentare. Viene anche discusso l’uso di alcuni additivi autorizzati e la relativa normativa EU di riferimento. Queste conoscenze sono quindi applicate allo studio di alcuni alimenti sia di origine animale che vegetale, che vengono inquadrati sia sotto il profilo nutrizionale che legislativo.
Obiettivi dell'Insegnamento
L'obiettivo principale è fornire adeguate conoscenze sulla struttura e le proprietà dei costituenti alimentari, sui meccanismi delle principali reazioni di alterazione, sull'applicazione delle tecniche analitiche nel controllo di qualità degli alimenti e sui prodotti dietetici. Le principali conoscenze acquisite riguarderanno:
- Composizione degli alimenti
- Struttura dei costituenti alimentari
- Fenomeni di alterazione e di adulterazione degli alimenti
- Controllo di qualità dei prodotti alimentari
- Composizione, legislazione e utilizzo dei prodotti dietetici
Conoscenze Preliminari
Per una miglior comprensione dei contenuti e per il raggiungimento degli obiettivi dell’insegnamento lo studente deve possedere conoscenze generali di chimica inorganica, organica e biochimica.
Articolazione del Corso
Il Corso è organizzato nel seguente modo:
- lezioni frontali in aula sugli argomenti riportati nel programma
- esercitazioni di laboratorio, che prevedono l'applicazione delle tecniche analitiche/strumentali, tradizionali ed innovative, all'analisi degli alimenti.
La frequenza al corso è fortemente raccomandata.
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Modalità d'Esame
L'esame prevede una prova orale che consiste in una discussione di circa 30 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione raggiunto dallo studente sugli argomenti presentati a lezione e riportati nel programma. Le domande verteranno su aspetti relativi alla struttura dei costituenti alimentari ed ai meccanismi di alterazione di tali componenti, su aspetti compositivi e legislativi dei principali alimenti, sulla valutazione della qualità degli alimenti, sulla composizione e proprietà dei prodotti destinati ad una alimentazione particolare e dietetici. Nel suo insieme la prova orale consentirà di verificare le capacità di comunicazione dello studente con proprietà di linguaggio e la capacità di applicare le competenze acquisite.
Principi Fondamentali
Principi Alimentari e Nutrienti
Definizioni. Alimenti e principi alimentari. Componenti principali e secondari degli alimenti. Prodotti destinati ad una alimentazione particolare. Componenti inorganiche degli alimenti.
Acqua negli Alimenti
L'acqua negli alimenti: struttura e caratteristiche chimico-fisiche dell'acqua; attività dell'acqua. Attività dell’acqua (aw). Acque potabili e acque minerali.
Carboidrati
Carboidrati: generalità, classificazione, struttura. Monosaccaridi e derivati, oligosaccaridi, polisaccaridi. Monosaccaridi: struttura e reattività. Disaccaridi e oligosaccaridi. Ossidazione e riduzione, polioli. Polisaccaridi. Amido. Destrine. Glicogeno. Fibra alimentare. Cellulosa, emicellulosa e lignina. Pectine. Polisaccaridi da alghe marine. Gomme e mucillagini. Aspetti nutrizionali e metabolismo dei carboidrati. Reazioni degli zuccheri in ambiente acido, alcalino e con il calore.
Proteine
Proteine: generalità, funzioni, struttura. Aminoacidi essenziali e limitanti. Classificazione delle proteine in funzione di forma, funzione e composizione chimica. Fonti alimentari di proteine. Fenomeni di alterazione delle frazione proteica negli alimenti. Ammino acidi, peptidi, proteine: struttura, proprietà, classificazione. Proprietà nutrizionali, valore proteico degli alimenti. Proprietà funzionali delle proteine (proprietà emulsionanti, idratanti). Modificazioni delle proteine negli alimenti durante i trattamenti tecnologici.
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Lipidi
Lipidi: generalità, classificazione e struttura. Gli acidi grassi: nomenclatura, biosintesi, classificazione, proprietà chimico-fisiche. Lipidi semplici e complessi. Acilgliceroli totali e parziali. Costituenti della frazione in saponificabile. Fenomeni di alterazione della frazione lipidica degli alimenti. Antiossidanti, struttura e meccanismi di azione. Generalità, classificazione, acidi grassi, acidi grassi essenziali, acidi grassi trans. Trigliceridi, fosfolipidi, cere, frazione insponificabile. Proprietà nutrizionali dei lipidi. Reazioni a carico dei lipidi negli alimenti: idrogenazione, isomerizzazione, idrolisi, ossidazione. Antiossidanti. Modificazioni ad alte temperature (frittura).
Vitamine e Minerali
Vitamine. Generalità e classificazione. Proprietà e reattività delle principali vitamine negli alimenti. Elementi minerali: macroelementi e microelementi.
Altri Componenti e Aspetti
- Caratteri organolettici: Il colore degli alimenti. Le basi molecolari del colore. Coloranti alimentari da fonti naturali. Coloranti artificiali.
- Metodi di conservazione: alterazione degli alimenti. Metodi di conservazione fisici e chimici.
- Additivi: Classificazione. Sostanze indesiderabili. Cenni di tossicologia.
Alimenti Specifici
Latte e Derivati
Latte: composizione chimica. Caratteristiche chimico-fisiche del latte bovino: frazione lipidica, frazione proteica, frazione glucidica (lattosio) ed altre sostanze (acidi organici). Latti fermentati, prodotti lattiero caseari: yogurt. Microorganismi fermentanti e peculiarità metaboliche. Formaggio: schema generale di produzione.
Oli e Grassi Vegetali
Oli e grassi vegetali, oli di oliva e di semi.
Cereali e Derivati
Cereali: caratteristiche ecologiche (cereali microtermi e macrotermi). Frumento: cenni botanici, distribuzione di macro e micronutirenti. Composizione chimica: frazione proteica- il glutine, forza delle farine di frumento. Frazione glicidica, caratteristiche chimiche di amilosio ed amilopectina, gelatinizzazione dell’amido, idrolisi enzimatica ed industriale.
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Vino
Vino. Caratteristiche botaniche e fenologiche di Vitis vinifera e composizione chimica del mosto: zuccheri, acidi organici, macro e microelementi, proteine ed aa, alcoli e carboidrati, fenoli. Aroma del vino: aromi primari, secondari e terziari. Fermentazioni. Cenni di tecnologia: vinificazione in rosso, vinificazione in bianco, macerazione carbonica e vinificazioni.
Alimenti Vegetali
Alimenti Vegetali. Definizioni e classificazioni, composizione chimica e distribuzione di macro e micronutrienti. Fibra alimentare: definizioni, composizione chimica e caratteristiche nutrizionali. Definizione di pre-biotico e pro-biotico. Antiossidanti: definizione, classificazioni ed esempi di sostanze biologicamente attive presenti negli alimenti di origine vegetale - esempi.
Principi di Dietetica
Principi di dietetica: dieta equilibrata, fabbisogni nutrizionali, linee guida per una corretta alimentazione, LARN, dieta ottimale. Dieta in condizioni fisiologiche particolari: gravidanza, allattamento, prima infanzia, adolescenza, senescenza, intensa attività fisica. Patologie correlate all’alimentazione e terapia dietetica: allergie, intolleranze, diabete, dislipidemie, obesità, malnutrizione.
Prodotti Dietetici e Alimenti Particolari
Prodotti destinati ad una alimentazione particolare: evoluzione della legislazione nazionale ed europea, etichettatura, pubblicità e commercializzazione. Prodotti per la prima infanzia e prodotti di proseguimento. Prodotti per diete ipocaloriche. Prodotti per sportivi. Prodotti per fini medici speciali: alimenti a contenuto proteico modificato, prodotti per celiaci, prodotti per soggetti allergici, prodotti per soggetti con metabolismo glucidico perturbato, prodotti per diabetici, prodotti per soggetti con problemi nel metabolismo degli ammino acidi.
Tecniche Analitiche
Principali tecniche analitiche impiegate nel controllo di qualità degli alimenti.
Etichettatura
Etichettatura di alimenti, prodotti dietetici e nutraceutici. La normativa comunitaria e nazionale (aspetti regolatori) in materia di etichettatura di alimenti, prodotti dietetici e nutraceutici. Indicazioni obbligatorie e complementari. Dichiarazione nutrizionale. Indicazioni nutrizionali e sulla salute (claims). Altre indicazioni presenti in etichetta (simboli, pittogrammi, codici). Etichettatura di alcune categorie di prodotti, ivi inclusi quelli destinati ad una alimentazione particolare (FSG, alimenti destinati ai lattanti e ai bambini, alimenti a fini medici speciali).
Esercitazioni di Laboratorio
Esercitazioni di laboratorio:
- ACQUA POTABILE: ossidabilità, durezza, ferro, cloruri, nitriti, nitrati ammoniaca.
- VINO: grado alcolico, acidità totale e volatile, antociani e limite di gessatura.
- LATTE: peso specifico, sostanza grassa, acidità.
- OLIO: acidità libera, numero di saponificazione, numero di iodio, numero di perossidi, dieni e trieni.
Agenda 2030
Gli argomenti trattati nel corso sono in linea con gli obiettivi n. 2, 3 e 12 dell'Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile: Fame zero, Salute e benessere, Consumo e produzione responsabili. Gli argomenti sviluppati sono in linea con alcuni degli obiettivi previsti dall'Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile.