Obiettivi formativi
Il modulo 1 del corso di Food Hygene and Microbiology, si pone l'obiettivo di far conoscere e comprendere l'utilizzo industriale dei microrganismi nelle fermentazioni alimentari e i principi che stanno alla base delle produzioni industriali dei microrganismi stessi. Lo studente alla fine del corso dovrà essere in grado di comprendere e valutare in maniera critica il significato, il ruolo tecnologico e le potenziali applicazioni dei microrganismi caratteristici dei processi alimentare e della microbiologia industriale. Utilizzando le conoscenze acquisite dovrà essere in grado di analizzare dal punto di vista microbiologico processi ed impianti esistenti valutandone le prestazioni, l’adeguatezza ed i possibili miglioramenti sia in termini di performance che di sicurezza. In particolare la conoscenza di aspetti legati alle contaminazioni alimentari e degli impianti di produzione potrà fornire gli elementi essenziali per comprendere il ruolo dei microrganismi alterativi nelle produzioni alimentari ed il loro impatto sulla qualità degli alimenti e sugli impianti per le produzioni alimentari.
Infine la discussione di case study relativi agli argomenti trattati, avrà come scopo quello di far comprendere allo studente le potenzialità applicative delle nozioni teoriche trattate. L'insegnamento si pone quindi l'obiettivo di mettere lo studente in condizione di trarre conclusioni riguardo all'effetto della presenza e sviluppo dei diversi microrganismi negli alimenti, così come negli impianti di produzione ma anche di poter comprendere e applicare le tecnologie di produzione di microrganismi utili per le trasformazioni alimentari.
Prerequisiti
Nessuno
Contenuti dell'insegnamento
Il corso sarà suddiviso in tre parti: i) utilizzo industriale dei microrganismi e fermentazioni alimentari, ii) predizione e stima della crescita microbica e inattivazione microbica e iii) case study.
In particolare, corso tratterà dell’utilizzo industriale dei microrganismi e i criteri per la selezione degli stessi con particolare riguardo all’applicazione nei processi industriali. Si parlerà quindi di colture starter e non starter, il loro ruolo nelle produzioni alimentari, i processi industriali impiegati per il loro ottenimento e vantaggi/svantaggi legati alla produzione e utilizzo delle colture selezionate. Saranno discussi i metodi di valutazione della crescita microbica al fine di valutare e scegliere i microrganismi per utilizzi industriali sulla base delle loro caratteristiche. Si tratterà quindi dell’utilizzo dei microrganismi come starter o colture aggiuntive nelle produzioni alimentari attraverso esempi e applicazioni tecnologiche.
Quindi saranno affrontati i concetti generali di funzionamento dei fermentatori e delle produzioni di biomassa e metaboliti di interesse passando attraverso lo studio delle fermentazioni in batch, fed-batch e in continuo. Si parlerà di upstream e downstream, così come di scaling-up dei processi di fermentazione.
Saranno accennati i concetti generali di microbiologia predittiva, con particolare riferimento ai microrganismi patogeni, il loro ruolo e le problematiche connesse alla loro presenza negli alimenti e impianti industriali di produzioni alimentari. Si parlerà di formazione di biofilm, pulizia e sanificazione degli impianti e quindi di problematiche relative alle contaminazioni degli impianti di produzione. Verrà affrontato il tema delle analisi microbiologiche: come si effettuano su alimenti e su impianti al fine di valutare lo stato di contaminazione di un alimento e/o superficie. Infine saranno discussi specifici case study relativi agli argomenti trattati.
Programma esteso
Le colture starter e non starter: cosa sono e importanza nelle trasformazioni alimentari
Utilizzo industriale dei microrganismi e criteri per la selezione in funzione del processo alimentare
Produzione industriale di colture selezionate e vantaggi/svantaggi e potenziali problematiche connesse alla produzione industriale di colture selezionate
I fermentatori: concetti generali di funzionamento
Produzione di biomassa e metaboliti di interesse
Upstream e downstream e scaling up di processo
Fermentazioni batch, fed-batch e in continuo
Metodi di valutazione della crescita e dell’inattivazione microbica
Utilizzo dei microrganismi come starter o culture aggiuntive nelle produzioni alimentari
Alimenti fermentati: esempi ed applicazioni tecnologiche
Cenni di microbiologia predittiva: i microrganismi patogeni, ruolo e problematiche connesse alla loro presenza in alimenti e impianti
Pulizia e sanificazione impianti e formazione di biofilm
Problematiche relative alla contaminazione di alimenti e di impianti: esempi ed azioni correttive
Analisi microbiologiche: principi base delle tecniche di analisi microbiologiche applicate agli alimenti e agli impianti
Case study: discussione di casi pratici applicati alle nozioni teoriche apprese durante il corso
Bibliografia
Slides del corso
Principles of fermentation technology, PF Stanbury and A Whitaker and S Hall
Microbiology of fermented foods, edited by Brian J.B. Wood (Blackie academic & Professional)
Microbiologia dei prodotti alimentari, Casa editrice Ambrosiana
(i testi reperibili nelle biblioteche universitarie sono da intendersi come complementari e facoltativi)
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. Sulla pagina Elly del corso saranno anche caricate video registrazioni delle lezioni e/o altro materiale video utile per gli studenti che si trovino a seguire il corso a distanza- o in modo asincrono. Qualora non fosse possibile tenere le lezioni in presenza, per cause di forza maggiore, le lezioni saranno svolte in diretta streaming, registrate e caricate sulla piattaforma elly, per garantire agli studenti la possibilità di completare il percorso formativo. In caso di lezioni a distanza, saranno utilizzati materiali video e letture a corredo di quanto trattato nelle lezioni. Per entrambe le modalità, sia in presenza che a distanza, 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 I e II del corso integrato, della durata di 1,5 ore, di cui 1 domanda per ogni parte del corso a domande aperte (5). 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
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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