Obiettivi Formativi

Il corso di “Analisi Chimica degli Alimenti” deve fornire agli studenti le conoscenze dell’analisi chimica di vari alimenti, sia dal punto di visto teorico che da quello pratico, con esperienze di laboratorio. Il corso di “Sostanze Organiche Naturali e Nutraceutica” fornisce le basi scientifiche necessarie per la conoscenza delle principali vie metaboliche che portano alla sintesi dei principali metaboliti secondari. Verranno anche fornite conoscenze di base sulla struttura e sulle proprietà dei principali metaboliti primari e secondari di interesse nel campo degli alimenti funzionali e nutraceutici, con vari esempi di alimenti funzionali e di preparazioni nutraceutiche. Verranno anche forniti alcuni cenni sulle metodiche analitiche applicate allo studio dei metaboliti secondari.

Learning Goals

The course "Chemical Analysis of Food" must provide students with the knowledge of the chemical analysis of various foods, both from a theoretical and a practical point of view, with laboratory experience. Objective of the course "Natural Organic Substances and Nutraceutical" is to provide the scientific basis necessary for the knowledge of the main metabolic pathways leading to the synthesis of the main secondary metabolites. Basic knowledge on the structure and properties of the main primary and secondary metabolites of interest in the field of functional foods and nutraceuticals will also be provided, with various examples of functional foods and nutraceutical preparations. Some hints on analytical methods applied to the study of secondary metabolites will be provided as well.

Metodi didattici

Modulo di: ANALISI CHIMICA DEGLI ALIMENTI Lezioni frontali con supporto multimediale (proiezioni di PowerPoint tramite l’ausilio di supporto multimediale) ed esercitazioni pratiche presso il laboratorio didattico; è prevista la didattica pratica a piccoli gruppi di studenti. La frequenza ad esercitazioni e attività di laboratorio è obbligatoria. La relativa attestazione si ottiene con una percentuale di frequenza uguale o superiore al 51% delle suddette attività. L’accertamento della frequenza è effettuato mediante l’apposizione della firma degli studenti in apposito registro. Modulo di: SOSTANZE ORGANICHE NATURALI E NUTRACEUTICA Lezioni frontali con presentazioni in PowerPoint tramite l’ausilio di supporto multimediale.

Teaching Methods

Course of : CHEMICAL ANALYSIS OF FOOD Lectures with multimedia support (e.g. PowerPoint presentations); practical activities are carried out in the teaching laboratory; the activities in little groups of students are planned. The frequency is obligatory for the laboratory exercises and practical activity; it will be necessary to obtain 51% or more of the frequency. The latter is ascertained through students’ signature in a register maintained for the purpose. Course of: NATURAL ORGANIC SUBSTANCES AND NUTRACEUTICAL Lectures are delivered with PowerPoint presentations using multimedia support.

Prerequisiti

Conoscenze di chimica generale ed inorganica, chimica organica, chimica analitica, chimica degli alimenti

Prerequisites

Knowledge of inorganic and organic chemistry, analytical chemistry, food chemistry.

Verifiche dell'apprendimento

Modulo di: ANALISI CHIMICA DEGLI ALIMENTI La verifica è effettuata in forma orale. Modulo di: SOSTANZE ORGANICHE NATURALI E NUTRACEUTICA L’esame finale sarà svolto in forma orale alla fine del corso.

Assessment

Course of: CHEMICAL ANALYSIS OF FOOD The learning assessment is carried out with oral examination. Course of: NATURAL ORGANIC SUBSTANCES AND NUTRACEUTICAL Oral examination.

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: 7561/1 - ANALISI CHIMICA DEGLI ALIMENTI ------------------------------------------------------------ Parte teorica (18 ore): Generalità sulle metodiche d'analisi: gravimetria, volumetria, spettrofotometria UV-visibile, fotometria di fiamma, spettrometria per assorbimento atomico, cromatografia su strato sottile, gascromatografia,cromatografia liquida ad alte prestazioni, spettrometria di massa. Analisi delle acque: conducibilità, pH, solidi indisciolti, residuo fisso, durezza, ossidabilità al permanganato, cloruri, determinazione HPLC di anioni, determinazione HPLC di cationi, ione ammonio. Analisi di mosti e vini: tenore di zuccheri nel mosto, acidità totale e volatile, pH, polifenoli totali, titolo alcolometrico, estratto secco, anidride solforosa, ceneri, potassio, calcio, rame, ferro, metanolo e alcoli superiori. Analisi dell'aceto: densità, acidità totale, fissa e volatile, estratto secco, ceneri, etanolo residuo,acetilmetilcarbinolo, indice di iodio, sostanze azotate. Analisi di cereali e derivati: umidità, ceneri, sostanze azotate, sostanza grassa, steroli, acidità libera,glutine. Analisi della carne: umidità, ceneri, proteine, sostanza grassa, determinazione degli acidi grassi,idrossiprolina, anabolizzanti. Analisi del latte: peso specifico, punto di congelamento, conducibilità, potenziale redox, estratto secco,determinazione della materia grassa, azoto totale, determinazione del lattosio, ceneri, acidità titolabile,pH, attività perossidasica, sieroproteine solubili non denaturate, furosina. Analisi di crema e burro: umidità, materia grassa, residuo secco magro, proteine totali, NaCl,composizione in acidi grassi, acidità, trigliceridi, steroli. Analisi del formaggio: materia secca, materia grassa, proteine, ceneri, NaCl, acidità titolabile,acidità della materia grassa, composizione in acidi grassi, percentuale di azoto solubile ed indice di maturazione. Analisi degli oli: impurità, umidità e sostanze volatili, acidità organica libera, numero di perossidi,indice di TBA, contenuto in polifenoli, spettrofotometria UV, determinazione dell'insaponificabile,esteri metilici degli acidi grassi, separazione dei componenti dell'insaponificabile, steroli, alcoli alifatici,eritrodiolo e uvaolo, tocoferoli, cere, stereni, triacilgliceroli, diacilgliceroli. Contaminanti volontari e involontari, additivi alimentari. Classificazione degli additivi. Classificazionedei contaminanti involontari: micotossine, farmaci, pesticidi, contaminanti da imballaggio, contaminanti da processo, contaminanti ambientali. Descrizione di metodi per la determinazione di contaminanti,esempi. Parte di laboratorio (24 ore): metodiche di analisi di varie matrici alimentari. ------------------------------------------------------------ Modulo: 7561/2 - SOSTANZE ORGANICHE NATURALI E NUTRACEUTICHE ------------------------------------------------------------ Sostanze Organiche Naturali e Nutraceutica Introduzione: Concetti generali.                                                    Il metabolismo primario ed il metabolismo secondario. Alimenti Funzionali e Nutraceutica. La via biogenetica dell’acetato: acidi  grassi e polichetidi.                                                     Fenoli semplici e Polifenoli: Struttura e Proprietà.  Antrachinoni.  Lipidi. Prostaglandine. La via biogenetica dello shikimato: amminoacidi aromatici e fenilpropanoidi.                                                                           Acidi benzoici- Acidi cinnamici- Fenilpropani- Depsidi- Lignani e Lignina- Cumarine- Cromoni- Stilbeni- Flavonoidi (flavoni, flavonoli, flavanoni, flavanonoli, catechine, leucoantociani, antocianine, calconi, auroni)- Isoflavonoidi- Neoflavonoidi- Biflavonoidi- Tannini. Metodiche di analisi dei metaboliti polifenolici.                                                        La via biogenetica del mevalonato: terpenoidi e steroidi.                                                                                Emiterpeni- Monoterpeni- Monoterpeni Irregolari- Sesquiterpeni- Diterpeni- Sesterterpeni- Triterpeni-Tetraterpeni (Carotenoidi)- Terpenoidi Superiori. Metodiche di analisi dei metaboliti terpenoidici.     Vitamine: cenni introduttivi.   Alcaloidi: cenni introduttivi.     Carboidrati, lipidi e proteine biologicamente attivi.  Metaboliti secondari biologicamente attivi. Integratori alimentari.  Esempi di Alimenti Funzionali e di Preparazioni Nutraceutiche.

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: 7561/1 - ANALISI CHIMICA DEGLI ALIMENTI ------------------------------------------------------------ Theoretical part (18 hours): General information on analysis methods: gravimetry, volumetry, UV-visible spectrophotometry, flame photometry, atomic absorption spectrometry, thin layer chromatography, gas chromatography, high performance liquid chromatography, mass spectrometry. Water analysis: conductivity, pH, undissolved solids, fixed residue, hardness, chlorides, HPLC determination of anions, HPLC determination of cations, ammonium. Analysis of musts and wines: sugar content in must, total and volatile acidity, pH, total polyphenols, alcoholic content, dry extract, sulphur dioxide, ashes, potassium, calcium, copper, iron, methanol and higher alcohols. Vinegar analysis: density, fixed, volatile and total acidity, dry extract, ashes, residues of ethanol, acetylmethylcarbinol, iodine index, nitrogenous substances. Analysis of cereals and derivatives: moisture content, ashes, nitrogenous substances, fat content, sterols, free acidity, gluten. Meat: moisture, ashes, proteins, fat content, determination of fatty acids, hydroxyproline, anabolics. Milk analysis: density, freezing point, conductivity, redox potential, dry extract, determination of fatty matter, total nitrogen, determination of lactose, ashes, titratable acidity, pH, peroxidase activity, non-denatured soluble serum proteins, furosine. Analysis of cream and butter: moisture, fat, lean dry residue, total proteins, NaCl, fatty acid composition, acidity, triglycerides, sterols. Cheese analysis: dry matter, fatty matter, proteins, ashes, NaCl, titratable acidity, fatty acidity, fatty acid composition, percentage of soluble nitrogen and maturation index. Oil analysis: impurities, moisture and volatile substances, free organic acidity, number of peroxides, TBA index, polyphenol content, UV spectrophotometry, unsaponifiable determination, fatty acid methyl esters, separation of the components of the unsaponifiable, sterols, aliphatic alcohols, erythrodiol and uvaol, tocopherols, waxes, sterenes, triacylglycerols, diacylglycerols. Voluntary and involuntary contaminants, food additives. Classification of additives. Classification of involuntary contaminants: mycotoxins, drugs, pesticides, packaging contaminants, process contaminants, environmental contaminants. Description of methods for the determination of contaminants, examples. Laboratory part (24 hours): analysis methods of various food matrices. ------------------------------------------------------------ Modulo: 7561/2 - SOSTANZE ORGANICHE NATURALI E NUTRACEUTICHE ------------------------------------------------------------ Natural Product Chemistry and Nutraceuticals Introduction: General Concepts. The primary metabolism and secondary metabolism. Functional Foods and Nutraceuticals. The  acetate biogenetic pathway : fatty acids and polyketides. Simple phenols and Polyphenols: Structure and Properties of phenols. Anthraquinones. Lipids. Prostaglandins. The shikimmate biogenetic pathway : aromatic amino acids and phenylpropanoids. Benzoic and cinnamic acids- Phenylpropenes- Depsides- Lignans and Lignin- Coumarins- Chromons- Stilbenes- Flavonoids (flavones, flavonols, flavanones, flavanonols, catechins, leucoantocyans, anthocyanins, chalcones, auroni) - Isoflavonoids- Neoflavonoids- Biflavonoids- Tannins. Methods of analysis of polyphenolic metabolites. The mevalonate biogenetic pathway: terpenoids and steroids. Emiterpenes- Monoterpenes- Irregular Monoterpenes- Sesquiterpenes- Diterpenes- Sesterterpenes- Triterpenes-Tetraterpenes (Carotenoids) – Higher Terpenoids. Methods of analysis of the terpenoids metabolites. Vitamins: Introductory Background. Alkaloids: Introductory Background. Carbohydrates, lipids and biologically active proteins. Biologically active secondary metabolites. Food supplements. Examples of Functional Foods and Nutraceutical Preparations.