Modulo Chimica degli alimenti: Ruolo della chimica degli alimenti nella definizione della composizione degli alimenti. Alimenti, ingredienti, alimenti trasformati: definizioni nel contesto del campo normativo (livello europeo e nazionale). Categorie degli alimenti; classificazione degli alimenti. Nutrienti negli alimenti: carboidrati, proteine, lipidi, vitamine, sali minerali: aspetti chimici. Altri composti di interesse fisiologico/nutrizionale: i polifenoli. Principali reazioni di carboidrati, proteine, lipidi e polifenoli. Conoscenze di base sui nutrienti e sulla loro presenza negli alimenti: cosa, dove, perché. Conoscenze di base sulla composizione degli alimenti (profilo chimico e biochimico): alimenti vegetali; succhi e nettari, gelatine di frutta e confetture; cereali e prodotti derivati; bevande alcoliche e non alcoliche; grassi e oli; latte e prodotti derivati; carne, pesce e prodotti derivati; miele; acqua. Nuove fonti di alimenti sostenibili: acquacoltura, fonti di origine vegetale, microalghe, funghi, insetti. Processi biochimici negli alimenti; deterioramento degli alimenti. Conservazione degli alimenti (cenni) e loro shelf-life. Industria alimentare e trasformazione: impatto della trasformazione sugli alimenti. Reazioni di Maillard; ossidazione lipidica. Etichettatura degli alimenti, nuovi alimenti, integratori alimentari e botanicals: campo normativo ed esempi di prodotti. Approccio nutraceutico in nutrizione. Coadiuvanti tecnologici; additivi alimentari, enzimi alimentari (diversi da quelli usati come additivi alimentari), aromi e alcuni ingredienti alimentari con proprietà aromatizzanti: aspetti chimici, applicazione e fatti normativi. Reazione avverse negli alimenti: allergie ed intolleranze alimentari. Allergeni alimentari, etichettatura e rischi. Celiachia e nutrizione moderna. Valutazione del rischio ed esposizione al rischio. Anti-nutrienti; contaminanti e residui alimentari: definizioni. Esempi di contaminanti naturali/ambientali/tecnologici negli alimenti; esempi di residui. Interferenti endocrini. Discussione generale e critica su alimenti, loro profilo compositivo alimenti, alimentazione e rischio/esposizione tossicologica. Modulo biotecnologie alimentari: Storia e significato delle biotecnologie alimentari. Molecole/macromolecole di interesse biotecnologico. Caratteristiche di microorganismi/organismi procarioti ed eucarioti. Trascrizione, traduzione, di regolazione genica (cenni). La cellula come “fabbrica molecolare”. Fermentazioni alimentari: alcolica, omo- ed etero-lattica, malo-lattica, propionica, acetica, butirrica e isobutirrica, citrica. Microorganismi virtuosi e starter nelle produzioni alimentari. Funghi di interesse alimentare (funghi filamentosi, lieviti, funghi eduli coltivati e spontanei). Batteri lattici, bifidobatteri. Prebiotici, probiotici e sinbiotici. Peptidi bioattivi del latte; oligosaccaridi prebiotici. Produzione industriale di microorganismi starter e probiotici. Batteriocine: caratteristiche e classificazione. Cianobatteri e microalghe, produzione di biomassa e pigmenti. Alimenti fermentati: aspetti microbiologici, biochimici, fermentativi e biotecnologici (latte e derivati; bevande alcoliche; vegetali fermentati; prodotti da forno lievitati; cacao, caffè e te, salami, altri alimenti fermentati). Fermentazione industriali: classificazione (continue e discontinue). Impiantistica fermentativa; fermentatori e applicazioni. Parametri di controllo delle fermentazioni. Cinetiche e rese di fermentazione (cenni). Immobilizzazione di enzimi/cellule, applicazioni. Operazioni unitarie (recupero, separazione, purificazione): downstream processing. Biomasse, Single Cell Proteins (SCP); riso rosso fermentato, Pruteen, Quorn. Metaboliti primari e secondari di interesse alimentare (via fermentativa o ricombinante): alcoli, amminoacidi, acidi organici, polisaccaridi neutri, altri metaboliti. Produzione di edulcoranti Esempi di bio-conversioni e bio-remediation in campo alimentare (cenni). Aromi. Aromi “biotecnologici”: lattoni, terpeni, vanillina. Produzione di ciclodestrine. Pigmenti naturali; carotenoidi da biotecnologie. Enzimi: significato e produzione; classificazione enzimatica. Enzimi come marker di processo. Esempi di applicazioni enzimatiche in campo alimentare. Enzimi da microorganismi estremofili. Biotecnologie alimentari della seconda generazione: DNA ricombinante. MOGM: r-chym e r-BGH. Biotecnologie vegetali: tecniche di manipolazione e trasformazione. OGM alimentari. Biotecnologie in campo animale (clonazione, salmonidi, mammiferi, altre applicazioni). Normativa nazionale/internazionale di riferimento (cenni). Biotecnologie in capo analitico-alimentare (cenni). Risorse web di riferimento. Modulo Tecnologie alimentari: Introduzione ai fenomeni fisici fondamentali nella tecnologia alimentare, rappresentati dal trasporto dei fluidi, del calore e del trasporto di materia. Operazioni unitarie dell’industria alimentare; studio dei cambiamenti fisici, chimici e biologici indotti alla materie prime durante un’operazione unitaria e valutazione dell’impatto che il processamento ha sulla qualità dei prodotti finiti ottenuti. Tecnologia di produzione del pane industriale, sfarinati, lieviti, impastamento, fermentazione, cottura, classificazione merceologica. Tecnologia di produzione dell’olio di oliva, tecniche di raccolta ed estrazione (estrazione con pressione, molitura/frangitura, gramolatura, estrazione meccanica, centrifugazione, filtrazione), caratteristiche, classificazione merceologica. Tecnologia di produzione del vino, uva, mosto, tecniche di vinificazione, vinificazione in bianco e vinificazione in rosso, stabilizzazione e conservazione, classificazione. Tecnologia di produzione dei prodotti caseari, risanamento e conservazione del latte, latti speciali, latti fermentati. Durante il corso verranno fornite anche nozioni di analisi sensoriale per la definizione degli attributi caratteristici di alcuni alimenti. Integrazione della dimensione di genere: saranno sfruttati approcci didattici per garantire uguali benefici nelle azioni e attività per donne e uomini e per eliminare le disuguaglianze di genere, anche portando esempi pratici e casi studio scelti.
Food Chemistry module: Food chemistry role in food composition definition. Food, ingredients, processed foods: definitions under the regulatory field (European and National level). Food categories; classification of foods. Food nutrients: carbohydrates, proteins, lipids, vitamins, mineral salts: a chemical view. Other compounds of physiological/nutritional interest: polyphenols. Principal reactions of carbohydrates, proteins, lipids and polyphenols. Basic knowledge on nutrients and their occurrence in foods: what, where, why. Basic knowledge on food composition (chemical and biochemical profile): plant-derived food; juices, fruit jelly and confitures; cereals and derived products; alcoholic and non-alcoholic beverages; fats and oils; milk and derived products; meat, fish and derived products; honey; water. Novel sustainable sources of foods: aquaculture, plant-derived sources, microalgae, fungi, insects. Biochemical processes in foods; food spoilage. Food preservation and shelf life. Food industry and processing: impact of processing on foods. Maillard’s Reactions; lipid oxidation. Food labelling, novel foods, food supplements and botanicals: regulatory field and product examples. Nutraceutical approach in nutrition. Processing aids; food additives, food enzymes (other than those used as food additives), flavorings and certain food ingredients with flavoring properties: chemical aspects, use and regulatory facts. Adverse reactions in foods: food allergies and intolerances. Food allergens, labelling and risks. Coeliac disease and modern nutrition. Risk assessment and risk exposure. Anti-nutrients; food contaminants and residues: definitions. Examples of natural occurring, technological-derived and environmental contaminants; examples of residues in foods. Endocrine disruptors. Overall and critical discussion about foods, food composition, nutrition and toxicological exposure/risk. Food Biotechnology module : History and meaning of food biotechnology. Molecules/macromolecules of biotechnological interest. Features of microorganisms (prokaryotes and eukaryotes), characteristics. Transcription, translation, gene expression and regulation (basic). Cell as "molecular factory." Food fermentations: alcoholic, homo- and hetero-lactic malo-lactic, propionic, acetic, butyric, and isobutyric, citric fermentation. Virtuous and starter microorganisms in food productions. Fungi of food interest (filamentous fungi, yeasts, edible mushrooms). The lactic acid bacteria. Bifidobacteria. Prebiotics, probiotics and synbiotics. Bioactive peptides of milk; prebiotic oligosaccharides. Industrial production of starters cultures and probiotic microorganisms. Bacteriocins: features and classification. Cyanobacteria and microalgae, biomass and pigments production. Fermented foods: microbiological, biochemical, biotechnological and fermentation features (milk/dairy products, alcoholics, fermented vegetables; leavened bakery products, cocoa, coffee and tea, sausages, other fermented foods). Industrial microbiology: classification of fermentations (continuous, discontinuous). Bio-reactors. Fermentation parameters. Kinetics, yields of fermentation. Immobilized enzymes/cells. Application of immobilized systems. Operations Units for recovery, separation and purification of fermented products (downstream processing). Biomass, Single Cell Protein (SCP). Red yeast rice, Pruteen, Quorn. Primary and secondary metabolites obtained by fermentation: alcohols, amino acids, organic acids, neutral polysaccharides, other bioproducts. Production of sweeteners. Examples of bio-conversion and bio-remediation in food. Flavourings. Examples of flavourings from biotechnology: lactones, terpenes, vanillin. Cyclodextrins production. Pigments: carotenoids productions. Enzymes: meaning and production, classification. Enzymes as markers of food processes. Enzyme applications in food technology. Enzymes from extremophiles microorganisms. Food Biotechnology of the second generation: recombinant DNA. GMMO: r-Chym and r-BGH. Plant biotechnology: GMO foods. Food biotechnology in animal area (cloning, salmonids, mammals, other experimental modifications). National and international regulatory framework. Outline on Analytical Biotechnology in food area. Web resources useful in food biotechnology. Food Technology module: Introduction to food technology, fundamentals of fluid flow, heat and energy transfer. Unit operations of food industry; effects of unit operation on physical, chemical and biological characteristics of raw materials, impact of unit operation on food-stuff quality. The technology of breadmaking, flour, yeast, mixing, fermentation, baking, bread products. The technology of olive oil, harvesting and extraction, olive oil quality, olive oil products. The technology of wine making, grape wine, must, vinification process for white and red wines, storage and wine products. The technology of milk products, sanitization process, special type of milks, fermented milk products. Finally, during the course fundamentals of sensory analysis will be also covered in order to better define the sensory attributes of selected foods as related to their quality. Gender mainstreaming: approaches to grant equal benefits in actions and activities for women and mens and for eliminating gender inequalities, also giving practical examples and selected cases study.
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