Ateneo - UPO

Il modulo unisce lo studio teorico degli alimenti (in particolare integratori alimentari e alimenti speciali) con l'applicazione pratica in laboratorio di metodi per la loro caratterizzazione chimico-analitica.
La prima parte delle lezioni teoriche sarà focalizzata su:
o Etichettatura degli alimenti, aspetti nutrizionali, claims nutrizionali e salutistici;
o Alimenti arricchiti e integratori alimentari;
o Novel Foods;
o Nutraceutici e sostanze bioattive, polifenoli e loro bioaccessibilità;
o Lezioni propedeutiche alle attività di laboratorio.
Le attività di laboratorio utilizzeranno come casi studio diverse tipologie di matrici alimentari - tra cui alimenti arricchiti, botanicals e sottoprodotti della filiera agroindustriale - per consentire l'applicazione pratica delle nozioni teoriche. Contenuti delle attività laboratoriali saranno:
o La determinazione dei parametri che compongono l'etichetta nutrizionale;
o La preparazione di estratti da matrici vegetali e sottoprodotti agroindustriali:
o La caratterizzazione di sostanze bioattive di interesse;
o La valutazione del processo di ossidazione e dell’attività antiossidante.

Testi di riferimento:
* La chimica e gli alimenti – nutrienti e aspetti nutraceutici, a cura di L. Mannina, M. Daglia, A. Ritieni, Casa Editrice Ambrosiana
* CHIMICA DEGLI ALIMENTI, a cura di A. Martelli, P. Cabras. Piccin Editore
* Principi di chimica degli alimenti - Cappelli, Vannucchi. Seconda edizione, Zanichelli editore, 2024
* G. Liguri e M. Stefani: Nutrizione e dietologia, aspetti clinici dell’alimentazione 2° ed., Zanichelli, Bologna
* Gazzette Ufficiali Italiana ed Europea (e supplementi)

Per approfondimenti (testi in lingua inglese):
* Letteratura scientifica citata nelle slides.

Appunti e materiale fornito dal docente tramite DIR.

Per l’analisi degli alimenti:
* ANALISI DEI PRODOTTI ALIMENTARI, Cabras, Tuberoso, Ed. Piccin, Padova, 2014

In linea con gli obiettivi formativi dell’insegnamento e del corso in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche (CTF), che mirano a formare una figura professionale capace di gestire l'intera filiera del farmaco e dei prodotti per la salute, gli obiettivi formativi specifici per il modulo di Integratori Alimentari e Alimenti Speciali possono essere così definiti:

- Acquisire una conoscenza approfondita del quadro normativo vigente a livello nazionale ed europeo che disciplina le categorie avanzate di prodotti alimentari, quali alimenti arricchiti, integratori alimentari e Novel Foods, in termini di etichettatura, aspetti nutrizionali, claims nutrizionali e salutistici. L’acquisizione di tali conoscenze teoriche è finalizzata a comprendere le caratteristiche chimico-nutrizionali e salutistiche dei prodotti alimentari e a valutarne criticamente la conformità regolatoria.

- Comprendere le proprietà chimico-funzionali dei prodotti nutraceutici e i meccanismi che governano la bioaccessibilità delle sostanze bioattive (con particolare focus sui polifenoli). L'obiettivo è integrare le competenze chimico-alimentari con le basi biologiche e farmacologiche tipiche del corso di studi in CTF.
- Sviluppare competenze pratiche di laboratorio per la caratterizzazione chimico-analitica di matrici alimentari complesse, inclusi botanicals e sottoprodotti della filiera agroindustriale, attraverso l'applicazione di tecniche estrattive di base e di metodologie analitiche e strumentali (spettrofotometria UV-Vis, cromatografia liquida e gassosa, elettroforesi SDS-PAGE). L'attività pratica è orientata a integrare gli aspetti teorici già discussi per implementare abilità sperimentali e strumentali avanzate.
L’integrazione degli aspetti teorici con l'applicazione sperimentale in laboratorio ha come obiettivo quello di stimolare l'attitudine all'innovazione e al problem solving; permettendo inoltre di far maturare l'autonomia di giudizio professionale e la capacità di comunicare in modo chiaro ed efficace i dati analitici, nutrizionali e normativi, sia a interlocutori esperti del settore (aziende, enti regolatori) sia al pubblico non specialista.

Per frequentare in modo proficuo il corso, si consiglia l’acquisizione delle nozioni relative al corso di Chimica degli Alimenti, Biochimica Applicata, Metodologie dell’Analisi Farmaceutica 1 e Metodologie dell’Analisi Farmaceutica 2.

Lezioni Frontali Teoriche (24 ore): lezioni ex-cathedra completate dalla discussione in aula di casi studio particolari, auspicando quindi un approccio interattivo con la classe. La discussione dei casi studio, finalizzata a concretizzare la comprensione da parte dello studente delle tematiche in oggetto in modo critico, permetterà allo stesso di applicare in autonomia, seppure sotto la guida del docente, le nozioni acquisite.

Laboratorio (64 ore): Sessioni pratiche in cui i concetti teorici e normativi trovano riscontro su diverse matrici alimentari (utilizzate come modelli di studio). Gli studenti dovranno svolgere le analisi seguendo e interpretando i protocolli forniti, riportando i passaggi svolti nel quaderno di laboratorio, effettuando le opportune operazioni di calcolo per l’espressione del risultato nell’unità di misura corretta e compilando i report di analisi.

Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli
Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studentesse-e-studenti-condizione-di-disabilità-e-dsa.
Gli/Le studenti/esse con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare il/la docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame ed in merito agli aspetti didattici.

La verifica dell’apprendimento prevede una prova in itinere relativa a tutti gli argomenti trattati a lezione (incluse le norme di sicurezza). La verifica dell’apprendimento si basa sull’elaborazione di una prova scritta composta da quiz a risposta multipla, risoluzione di esercizi di calcolo e, infine, elaborazione di risposte a quesiti “aperti”. La prima parte a quiz permetterà di valutare le conoscenze di base; la risoluzione di problemi numerici permetterà di valutare l'autonomia nella gestione ed elaborazione dei dati analitici, oltre che le conoscenze di base per l’analisi degli alimenti; l’elaborazione dei quesiti aperti permetterà di comprendere, oltre alla conoscenza generale dell’argomento, il livello di approfondimento, di competenze e abilità trasversali raggiunto. In particolare, saranno valutate la capacità di comprendere il tema da sviluppare, e la capacità di collegare diversi aspetti del programma e avere una visione d’insieme dell’argomento richiesto. Ad ogni quiz, esercizio o quesito sarà associato un punteggio commisurato al grado di difficoltà di risoluzione, per un totale di 33 punti.

Lezioni teoriche
Regolamento 1169/2011. Etichettatura. Sostanze che provocano allergie o intolleranze.
Dichiarazione nutrizionale e relative particolarità. Consumi di riferimento, coefficienti di conversione per il calcolo dell'energia, espressione e presentazione della dichiarazione nutrizionale.
Indicazioni complementari da riportare in etichetta. Indicazione e designazione degli ingredienti.
LARN e Linee guida per una sana alimentazione.
Etichettatura degli alimenti "su base volontaria": Traffic light system, Nutriscore, Nutrinform BATTERY.
Regolamento 1924/2006: ambito di applicazione, definizioni di claims. Nutritional claims e Health claims: descrizione, categorie ed esempi. Consultazione del data base europeo sugli Health Claims.
Novel foods e relativi regolamenti (258/97 e 2015/2283).
Integratori alimentari: normativa di settore (direttiva 2002/46/CE e Regolamento 1170/2019), definizione e caratteristiche generali.
Elenco di Altri nutrienti e altre sostanze ad effetto nutritivo o fisiologico.
Integratori alimentari a base di probiotici e prebiotici.
Impiego dei botanicals negli integratori alimentari.
Decreto ministeriale 10 agosto 2018: descrizione dell'allegato 1 e dell'allegato 2.
Prodotti erboristici.
Alimenti tra nutrizione e benessere: principi generali per una corretta alimentazione, microbiota intestinale.
Considerazioni sui macronutrienti: proteine, carboidrati, lipidi, vitamine e sali minerali; ruolo della fibra; amido resistente.
Indice glicemico e carico glicemico degli alimenti.
Composti ad attività nutraceutica e alimenti funzionali.
Composti polifenolici: caratteristiche generali e approfondimento sui polifenoli legati; bioaccessibilità e metabolismo dei composti polifenolici; effetto del processamento sul contenuto negli alimenti e sulla biodisponibilità dei composti polifenolici.
Metodi per l’analisi dei prodotti alimentari.
Determinazione dell’acqua: metodi per riscaldamento e Karl Fischer. Determinazione delle proteine: azoto totale (Kjeldahl e Dumas), principio, apparecchiature, norme di sicurezza, fattori di correzione. Estrazione della componente proteica, elettroforesi SDS-PAGE, urea-PAGE mono e bidimensionale. Lipidi: estrazione in Soxhlet, metodo di Gerber per lipidi in latte e derivati. Metodi per valutare la qualità dei lipidi: acidità, n° di perossidi e n° di p-anisidina. Oli di oliva. Acidi grassi esterificati (GC). Zuccheri: riducenti con metodo di Fehling, saccarosio con polarimetro (Clerget), rifrattometria e gradi Brix. Fibra: composizione, fibra grezza, detersa e fibra dietetica (totale, solubile e insolubile). Determinazione delle ceneri. Analisi enzimatica: significato, preparazione del campione, metodi e protocolli operativi. Estrazione della componente bioattiva da matrici alimentari. Test per valutare l’attività antiossidante degli alimenti. Applicazione di analisi strumentali (HPLC, GC, Assorbimento atomico) all’analisi degli alimenti.

Laboratorio
Le metodiche analitiche descritte nelle lezioni teoriche saranno applicate all’analisi di diverse tipologie di matrici alimentari - tra cui alimenti arricchiti, botanicals e sottoprodotti della filiera agroindustriale alimenti. Saranno analizzati come casi studio latti, latti arricchiti con ω3, latte/formaggio senza lattosio, ecc.; botanicals come foglie di vite rossa, sottoprodotti come bucce di fave di cacao.
In particolare le attività laboratoriali riguarderanno:
- Preparazione del campione.
- Analisi della composizione centesimale: umidità, proteine, ceneri, lipidi, amido, fibra dietetica totale.
- Analisi enzimatica: determinazione del lattosio in alimenti delattosati.
- Preparazione di estratti da matrici vegetali e sottoprodotti agroindustriali mediante estrazione assistita da ultrasuoni
- Caratterizzazione di sostanze bioattive: contenuto di polifenoli totali, flavonoidi totali, procianidine e antociani totali; contenuto di clorofille e carotenoidi totali.
- Valutazione del processo di ossidazione (numero di perossidi, indice di ossidazione) e dell’attività antiossidante (metodi del DPPH e dell’ABTS).
- Analisi cromatografica (HPLC-DAD) per la caratterizzazione di sostanze bioattive (polifenoli, metilxantine)
- Analisi cromatografiche (GC-FID) per la caratterizzazione degli acidi grassi (previa metilazione).
- Analisi elettroforetica (SDS-PAGE) per la caratterizzazione del profilo proteico.
- Principi di analisi statistica per la validazione dei dati: statistica descrittiva, correlazione e regressione, analisi multivariata (Principal Component Analysis).

Al termine del modulo, lo studente/la studentessa sarà in grado di:
• Delineare il quadro normativo nazionale ed europeo su etichettatura, profili nutrizionali e claims, definendo le caratteristiche delle diverse categorie di prodotti alimentari (con particolare riferimento a alimenti arricchiti, integratori alimentari e Novel Foods.
• Comprendere le proprietà chimico-funzionali dei nutraceutici e i fattori che governano la bioaccessibilità delle sostanze bioattive nelle matrici alimentari, con particolare riferimento ai polifenoli.
• Descrivere le principali procedure di laboratorio e tecniche analitiche per la determinazione dei parametri nutrizionali, la preparazione di estratti da matrici alimentari e sottoprodotti, la caratterizzazione di sostanze bioattive e la valutazione delle loro proprietà antiossidanti.
• Applicare in laboratorio tecniche estrattive e strumentali (spettrofotometria UV-Vis, cromatografia liquida e gassosa, elettroforesi SDS-PAGE) per caratterizzare matrici alimentari complesse, botanicals e sottoprodotti della filiera.
• Elaborare i dati sperimentali per definire i parametri dell'etichetta nutrizionale e valutare la composizione e la funzionalità di alimenti speciali e sottoprodotti ad alto valore aggiunto.
• Valutare autonomamente la conformità regolatoria e il profilo chimico-nutrizionale delle diverse categorie di prodotti alimentari.
• Integrare le nozioni chimico-alimentari con le basi biologiche e farmacologiche (tipiche del percorso in CTF) per formulare giudizi critici sulla qualità dei prodotti alimentari salutistici.
• Risolvere problemi operativi legati alla variabilità analitica e alle criticità della filiera agroalimentare e nutraceutica.
• Esporre in modo chiaro e scientificamente rigoroso i dati analitici, nutrizionali e regolatori derivanti dall'attività sperimentale.
• Saper impiegare un linguaggio tecnico per interloquire efficacemente sia con figure esperte del settore (aziende farmaceutiche/alimentari ed enti regolatori), sia con un pubblico generalista (consumatori).
• Sapersi aggiornare in modo autonomo sull'evoluzione delle normative europee, su nuovi ingredienti e protocolli per il loro utilizzo, su tecnologie analitiche strumentali.
• Trasferire le conoscenze teoriche nella pratica di laboratorio, sviluppando un'attitudine critica orientata all'innovazione di processo e di prodotto.