Obiettivi formativi
Fornire allo studente le conoscenze sulla struttura chimica e le proprietà delle sostanze costituenti gli alimenti
Illustrare la composizione chimica dei principali alimenti e le principali reazioni chimiche che avvengono in seguito ai trattamenti tecnologici di trasformazione e conservazione.
I risultati di apprendimento attesi sono:
1. Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): Conoscenza della composizione molecolare degli alimenti e comprensione dell’interazione tra i componenti. Acquisizione delle nozioni relative alle reazioni chimiche di trasformazione (desiderata e non) dei componenti alimentari.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): Capacità di riconoscere la possibile modificazione di un alimento o di uno specifico nutriente in funzione del processo subito. Capacità di riconoscere i punti critici legati alla qualità, conservabilità e sicurezza di un alimento.
3. Abilità comunicative (communication skills): Capacità di esporre i risultati degli studi anche ad un pubblico non esperto. Saper presentare anche ad un pubblico non esperto le problematiche relative alla composizione, valore nutrizionale e sicurezza degli alimenti.
4. Autonomia di giudizio (making judgements): Capacità di valutazione dell’idoneità nutrizionale di un alimento o di un processo di trasformazione.
5. Capacità di apprendimento (learning skills): Capacità di sintesi e di collegamento tra i diversi argomenti trattati e le discipline di base ed affini.
Prerequisiti
Sono necessarie conoscenze di chimica organica
Contenuti dell'insegnamento
Introduzione. Che cos’è la Chimica degli Alimenti. Alimenti e principi alimentari. Componenti principali e secondari degli alimenti. Contenuto energetico.
Componenti inorganiche degli alimenti. Acqua: Struttura e proprietà dell’acqua. Acqua negli alimenti. Attività dell’acqua (aw). Acque potabili e acque minerali. Elementi minerali: macroelementi e microelementi
Carboidrati. Generalità, classificazione. 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. Indicatori molecolari di degrado termico, idrossimetilfurfurale, lattulosio Caramellizzazione. Reazione di Maillard..
Proteine. Ammino acidi, peptidi, proteine: struttura, proprietà, classificazione.. Ammino acidi essenziali e qualità delle proteine. Proprietà nutrizionali, valore proteico degli alimenti. Proprietà funzionali delle proteine (proprietà emulsionanti, idratanti). Modificazioni delle proteine negli alimenti durante i trattamenti tecnologici. Indicatori di degrado termico di proteine ed ammino acidi: isopeptidi, lisinoalanina, furosina, reazione di Maillard
Lipidi. 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. Generalità e classificazione. Proprietà e reattività delle principali vitamine negli alimenti.
Caratteri organolettici: Il colore degli alimenti. Le basi molecolari del colore. Carotenoidi, chinoni, clorofilla, emoglobina. Polifenoli, antocianine. Betalaine. Melanine. Coloranti alimentari da fonti naturali. Coloranti artificiali. Il flavour: sapori e aromi degli alimenti: Sapore: dolce, amaro, salato, acido, astringenza, piccante, sapore di carne. Aroma: terpeni, lattoni, composti azotati e solforati. Aromatizzanti sintetici
Metodi di conservazione: alterazione degli alimenti. Metodi di conservazione fisici e chimici. Additivi: Classificazione. Descrizione delle proprietà chimiche delle principali classi di additivi alimentari (conservanti, antiossidanti, emulsionanti, ecc.).
Sostanze indesiderabili. Cenni di tossicologia. Sostanze tossiche naturalmente presenti negli alimenti. Contaminanti di origine naturale: micotossine, tossine batteriche. Contaminanti chimici: fitofarmaci, metalli pesanti, residui degli imballaggi, sostanze inquinanti dell’ambiente. Sostanze tossiche che si originano durante i trattamenti termici degli alimenti.
Gruppi alimentari: Grassi, oli alimentari, oli di oliva e di semi. Latte, burro e formaggio, latti fermentati, yogurt. Carne, pesce, uova. Cereali e derivati. Legumi. Frutta e verdura
Bibliografia
• P. Cappelli, V. Vannucchi. "Chimica degli alimenti - Conservazione e trasformazioni“. Ed. Zanichelli (Bologna, 2000)
• P. Cabras, A. Martelli. "Chimica degli alimenti“. Ed. Piccin (Padova, 2004)
• H.D. Belitz, W. Grosch, P. Schieberle. “Food Chemistry, 3° revised edition”. Springer-Verlag Ed. (Berlin, Germany, 2004)
Metodi didattici
Il modulo comprende lezioni frontali in aula.
Modalità verifica apprendimento
Per conseguire la votazione finale dell’insegnamento lo studente dovrà dimostrare di aver compreso, e di essere in grado di applicare, i concetti fondamentali di ogni argomento trattato. In particolare dovrà:
a) sostenere un esame scritto oppure orale, negli appelli del calendario ufficiale d’esami del Dipartimento di Farmacia (Modulo di Chimica degli Alimenti, peso 33% del voto complessivo).
b) sostenere un esame scritto oppure orale, negli appelli del calendario ufficiale d’esami del Dipartimento di Farmacia (Modulo di Prodotti Dietetici, peso 33% del voto complessivo).
c) sostenere un esame scritto oppure orale, negli appelli del calendario ufficiale d’esami del Dipartimento di Farmacia (Modulo di Prodotti Cosmetici, peso 33% del voto complessivo).
La valutazione, espressa in trentesimi, verrà effettuata sulla base dei seguenti criteri:
1. conoscenza e capacità di comprensione teorica ed applicativa dei temi studiati;
2. autonomia di giudizio e capacità di collegamento tra i temi studiati;
3. appropriatezza nell’impiego del linguaggio tecnico e delle formule e reazioni chimiche;
4. capacità di apprendimento e di approfondimento dei temi studiati.
