Engineering for the Food Industry

(ex Ingegneria degli Impianti e delle Macchine dell'Industria Alimentare)

IGIENE DEGLI ALIMENTI E MICROBIOLOGIA INDUSTRIALE 1

Docenti: 
Crediti: 
6
Anno accademico di offerta: 
2020/2021
Responsabile della didattica: 
Settore scientifico disciplinare: 
MICROBIOLOGIA AGRARIA (AGR/16)
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Lingua di insegnamento: 

ITALIANO

Obiettivi formativi

Il modulo 1 del corso di Igiene degli Alimenti e Microbiologia industriale, si pone l'obiettivo di far conoscere e comprendere l'effetto della presenza e dello sviluppo di microrganismi alterativi e virtuosi negli alimenti. In particolare devono essere sviluppate le conoscenze relative alle principali alterazioni originate dai microrganismi negli alimenti ed ai rischi connessi alla presenza di atteri patogeni negli alimenti. Si devono inoltre conoscere i fattori intrinseci, estrinseci e impliciti che influenzano lo sviluppo e la sopravvivenza dei microrganismi negli alimenti. La conoscenza di questi aspetti potrà fornire gli elementi essenziali per comprendere il ruolo dei microrganismi nelle produzioni alimentari ed il loro impatto sulla qualità degli alimenti e sulla salute del consumatore. L'utilizzazione di tale conoscenze permetterà anche di comprendere i principi del controllo dei microrganismi mediante trattamenti fisici, chimici e biologici o loro combinazioni. L'insegnamento si pone l'obiettivo di mettere lo studente in condizione di trarre conclusioni riguardo all'effetto della presenza e sviluppo dei diversi microrganismi negli alimenti.

Prerequisiti

non sono richiesti prerequisiti. Argomento delle lezioni introduttive sarà infatti la microbiologia di base necessaria per affrontare il corso.

Contenuti dell'insegnamento

Le prime lezioni riguardano argomenti di carattere generale, necessari a fornire allo studente le basi per la comprensione delle parti più applicative del corso e fornire un linguaggio comune. Si parlerà di struttura e funzioni della cellula microbica: i batteri e la cellula procariotica, i lieviti le muffe e la cellula eucariotica, dei meccanismi di trasporto dei nutrienti necessari alla cellula microbica. Quindi si introddurrà la classificazione microbica in funzione delle diverse fonti di energia e delle diverse utilizzazioni dell’energia (chemiotrofi e fototrofi; descrizione generale della possibili vie di degradazione microbica del glucosio; respirazione aerobica/anaerobica, fermentazioni); In seguito saranno affrontati I temi della Crescita e cinetica di sviluppo microbico: Divisione cellulare; Valutazione della crescita microbica; Effetto degli stress ambientali e risposta cellulare a fattori fisici, chimici e biologici; Colonizzazione delle matrici; Formazione di biofilm. Questa parte introduttiva permetterà allo student di orientarsi nello studio della contaminazione microbica e all'effetto dello sviluppo dei microrganismi alterativi e virtuosi nei diversi alimenti al fine di comprendere il significato della presenza dei diversi microrganismi associati ai diversi prodotti alimentari, freschi e fermentati, di conoscere le fermentazioni alimentari e comprendere il ruolo dei microrganismi nella trasformazione e conservazione dei prodotti.
La seconda parte del corso è rivolta a presentare le differenti modalità di analisi che è possibile utilizzare per valutare la contaminazione microbica degli alimenti
La terza parte del corso tratta i fattori che influenzano la crescita dei microrganismi negli alimenti e le modalità del loro controllo al fine di impedire o ridurre lo sviluppo dei microrganismi patogeni e alterativi e di favorire lo sviluppo dei microrganismi virtuosi

Programma esteso

Cellula microbica: caratteristiche e funzioni, Metabolismo cellular. Nomenclatura microbica. La qualità microbiologica degli alimenti
I microrganismi negli alimenti fermentati e non fermentati: ruolo e tipi di fermentazioni ad opera dei microrganismi
I microrganismi negli alimenti: batteri, lieviti, muffe
I microrganismi indicatori di processo e di contaminazione
Significato tecnologico della presenza di differenti specie microbiche negli alimenti; Fonti di contaminazione e starter
La contaminazione degli alimenti
Microrganismi protecnologici, alterativi.
Aspetti positivi associati alla presenza di alcuni microrganismi, la fermentazione
Aspetti negativi associati alla presenza di alcuni microrganismi, la degradazione microbica degli alimenti
Fattori che influenzano la crescita dei microrganismi negli alimenti: temperatura, pH, Aw, potenziale redox e disponibilità di ossigeno, composizione di un alimento
Il controllo della crescita e della sopravvivenza: Controllo del pH, Controllo dell’Aw, uso di basse e alte temperature, confezionamento e atmosfere protettive
Altri interventi tecnologici che incidono sui microrganismi: trattamenti con radiazioni ionizzanti. Applicazioni delle alte pressioni e delle correnti elettriche pulsate. Aggiunta di additivi alimentari
Alimenti non fermentati
Carne, pesce, pollame, vegetali, frutta, latte e bevande analcoliche
Cenni di fermentazione degli alimenti

Bibliografia

MICROBIOLOGIA DEI PRODOTTI ALIMENTARI, A.Farris, M.Gobbetti, E.Neviani, M.Vincenzini - ed. Ambrosiana Milano(2012)
Dispensa Appunti del corso Prof. Neviani

Metodi didattici

L'insegnamento sarà svolto mediante lezioni frontali in aula con l'ausilio di slides che rappresenteranno materiale didattico disponibile anche online (alla pagina di elly del corso di laurea) in formato pdf per gli studenti. Qualora non fosse possibile tenere le lezioni in presenza, le lezioni saranno svolte in diretta streaming o registrate e caricate sulla piattaforma elly, per garantire agli studenti la possibilità di completare il percorso formative. In caso di lezioni a distanza, saranno utilizzati materiali video e letture a corredo di quanto trattato nelle lezioni. In entrambi i casi, sono previsti momenti di confronto con gli studenti per chiarire e fissare gli argomenti più importanti.

Modalità verifica apprendimento

Al termine di ogni parte del corso durante il corso sono previste periodiche lezioni dedicate alla discussione in aula con gli studenti finalizzate alla verifica dello stato di apprendimento.
La verifica finale di apprendimento sarà svolta mediante un unico esame scritto (per i moduli 1 e 2 del corso integrato), della durata di 1,5 ore, a domande aperte (5). Le domande saranno rivolte a verifcare la comprensione degli aspetti salienti dei due moduli del corso integrato. Ogni domanda sarà valutata in 30esimi e la media dei voti, arrotondata per eccesso, delle domande costituirà il voto finale. La soglia di sufficienza sarà raggiunta se la media conseguita sarà uguale o superiore a diciotto trentesimi. Se non dovesse essere possibile fare esami scritti in presenza, la preparazione dello studente sarà verificata tramite esame orale in modalità a distanza (teams).

Altre informazioni

Testi per approfondimenti: Jay J.M., Loessner M.J., Golden D. A. “Microbiologia degli alimenti”. Springer (2009).
Galli Volonterio A. “Microbiologia degli alimenti”. Casa Editrice Ambrosiana (2005).