Chimica Bromatologica (CTF)

Il corso di Chimica Bromatologica richiede una ottima preparazione nelle discipline ad essa propedeutiche: Chimica Generale ed Inorganica, Biologia Animale e Vegetale, Anatomia e Fisiologia, Chimica Analitica, Analisi dei Farmaci, Chimica Fisica, Chimica Organica I, Biochimica.

Scopo del corso è fornire le conoscenze di base sulla composizione chimica degli alimenti, sulle modificazioni che i principi alimentari subiscono durante i processi di trasformazione, sui metodi di conservazione, sulle nuove prospettive tecnologiche e biotecnologiche del settore, sui principali aspetti di tossicologia alimentare, normativi ed analitici. Sono previste (qualora possibile) visite ad industrie del settore alimentare.

Food Chemistry course requires basic knowledge on fundamental disciplines such as: General and Inorganic Chemistry, Organic Chemistry, Biochemistry, Analytical Chemistry and Physical Chemistry. The student-based learning objectives of this course include knowledge on the chemical composition of food, main transformation processes and their impact on food quality and safety. General framework of EU legislation on food safety and quality will be also introduced providing students of practical tools for real-world application of basic concepts.

La frequenza ed il superamento con profitto dell'esame permettono allo studente di completare la propria formazione nelle discipline chimico-biologiche. La conoscenza degli aspetti compositivi, delle reazioni di trasformazione dei principi alimentari durante i processi tecnologici di trasformazione e sanitizzazione nonchè gli aspetti analitici legati alla valutazione della sicurezza e della qualità degli alimenti offrono allo studente la possibilità di orientarsi in modo appropriato e proficuo nell'ambito della produzione, distribuzione e controllo alimentari più in generale negli ambiti di Qualità e Sicurezza Alimentare.

Understand the chemistry underlying the properties and reactions of various food components: including water, carbohydrates, protein, lipids, other nutrients and food additives. Understand the major chemical reactions that limit shelf life of foods: lipid oxidation, Maillard reaction, microbial degradation etc… Understand risks related to the presence of toxic compounds (food-native toxicant, contaminats, residues etc..).

Acqua: acqua libera e legata e ruolo nella conservazione degli alimenti. Acqua destinata al consumo umano e acque minerali: caratteristiche compositive, trattamenti consentiti, cenni normativi.

Lipidi: natura chimica, nomenclatura, classificazione. Frazione saponificabile ed in saponificabile: costituenti, caratteristiche biosintetiche, proprietà chimico-fisiche. Acidi grassi essenziali. Reazioni a carico della frazione lipidica: irrancidimento ossidativo, idrolitico e chetonico. Cenni di tecnologia: estrazione, rettifica, idrogenazione, trans-esterificazione e frazionamento, caratteristiche dei prodotti derivati.

Latte: definizione merceologica e composizione chimica. Caratteristiche chimico-fisiche del latte bovino: frazione lipidica, proteica, glucidica (lattosio) ed altre sostanze (acidi organici). Trattamenti termici. Cenni legislativi.

Latti fermentati, microorganismi fermentanti e peculiarità metaboliche. Burro. Formaggio: definizioni, schema generale di produzione. Stagionatura e reazioni a carico della frazione lipidica e proteica, formazione dei principali composti aromatici.

Cereali: caratteristiche ecologiche. Frumento: cenni botanicic,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. Lipidi, minerali, vitamine. Cenni di tecnologia e legislazione.

Vino. Caratteristiche botaniche e fenologiche di Vitis vinifera e composizione chimica del mosto: Aroma del vino: aromi primari, secondari e terziari. Fermentazioni. Cenni di tecnologia: vinificazione in rosso, in bianco, macerazione carbonica e vinificazioni speciali. Cenni di legislazione: denominazioni e disciplinari.

Alimenti Vegetali. Composizione chimica e distribuzione di macro e micronutrienti. Fibra alimentare. Definizione di pre-biotico e pro-biotico. Antiossidanti: definizione, classificazioni ed esempi di sostanze biologicamente attive presenti negli alimenti di origine vegetale - esempi. Sostanze antinutrizionali e sostanze tossiche - esempi.

Alimenti Nervini. Caffè, te e cioccolato: cenni botanici, distribuzione geografica, coltivazioni, varietà e caratteristiche compositive, cenni di tecnologia. Aroma e cenni legislativi inerenti l’uso di CBE (Cocoa Butter Equivalents).

Carni alimentari e prodotti ittici. Definizione di carne alimentare, valore nutrizionale e composizione chimica. Muscolo scheletrico: cenni alla struttura, modificazioni post-mortem: rigor-mortis e frollatura. Amine biogene: origine e distribuzione. Difetti della carne: PSE e DFD; WHC. TMAO e TMA correlazione con lo stato di conservazione del pesce.

Additivi alimentari: inquadramento normativo. Il sistema di codifica europeo. Esempi.

Sicurezza Alimentare: introduzione, principi generali del pacchetto igiene e norme quadro europee in materia di sicurezza alimentare. Contaminazione Chimica degli Alimenti. Introduzione: fonti di contaminazione e fattori di rischio. Contaminazione microbica e chimica.

Materiali destinati al contatto con gli alimenti: definizioni ed inquadramento normativo. Migrazione globale e specifica: definizioni e limiti, meccanismi di migrazione. Determinazione della migrazione: liquidi simulanti e condizioni test. Imballaggi funzionali.

Reazione di Maillard: precursori e condizioni di reazione. Esempi

Molecular Sensory Science: basi molecolari dell'olfatto e strategie di indagine per la caratterizzazione sensoriale degli alimenti. Esempi

Water: water activity, food’s chemical and enzymatic reactions, water for human consumption chemical and biological quality. Mineral waters, pre-requisites and labeling. EU and national legislation.

Milk and dairy products: milk, physical and physico-chemical properties, general composition, casein fractions, micelle formation, whey proteins, carbohydrates, lipids and other constituents. Enzimes. Milk processing: thermal treatments, creaming, heat treatments and markers of treatments (enzyme residual activity, Maillard reactions, lattulose formation). Dairy products: fermented milk products, yogurt, sour milk pro-biotic and pre-biotic products. Cream and butter production: introduction to technological treatments. Cheese: curd formation, ripening and whey products (ricotta), chemical changes in the lipid and protein fraction. Aroma and taste of dairy products.

Meat: structure of muscle tissue, composition and structure. Proteins of the contractile apparatus (myosine, actin, tropomyosin, troponine), soluble proteins (enzymes, myoglobine), insoluble proteins (collagen, elastin, free aa, peptides). Curing and reddening, Post Mortem changes in Muscle, rigor mortis, water holding capacity, defects (PSE and DFD meat). Kinds of meat: veal, beef, pork etc. Storage and preservation processes: cooling, freezing, drying, salt and pickle curing, smoking, heating and canning.

Fish, Crustaceans and mollusks: skin and muscle tissue structure, composition, sarcoplasma proteins, contractile proteins, serum proteins, other constituents. Post mortem changes: rigor-mortis. Storage and processing: general.

Edible fats and oils: data on production and consumption, origin of individual fats and oils, animal fats, oils of plant origin. General compositive characteristics, biosynthetic peculiarities (odd number of carbons, cis/trans configuration). Processing: extraction, refining, bleaching, deodorization, deacidification, fractionation, interesterification, hydrogenation. Olive oil legislation: denomination of extra virgin olive oil, peculiarities, marker of authenticity and quality.

Cereals and cereal products: wheat and rye origin, general composition, proteins (gluten composition anc chemical characteristics), carbohydrates (starch and gelatinization), lipids and other constituents. Milling, milling products (wheat flour characteristics and legislation), backing products (bread and pasta). 

Wine: grape cultivars, growth and harvest, must production and chemical composition. Fermentation, cellar operations after fermentation, racking, storing and aging. Sulfur treatment, clarification and stabilization. Aroma and phenolic substances, pigments and chemical modification during storage and aging. Sparkling wines: production (Champenoise method and Charmat/Martinotti methods). National and EU legislation.

Coffe, Tea and Cocoa: chemical composition, technological treatments, biologically active secondary metabolites, aroma and taste.

Food contamination: heavy metals, pesticides, mycotoxins, generals, MRL, toxicological impact, food and feed safety regulations.

Food packaging: pre-requisites for materials adopted in food packaging, migration test conditions, simulants.

Food additives: definition, positive list, classification. Examples: nitrites and nitrates, parabens, benzoic acid and salts, nisine.

Maillard Reaction: precursors and reaction conditions. Examples

Molecular Sensory Science: molecular basis of human sensory perception. Focus on aroma and analytical strategies of sensomics. Examples