Insegnamento ANALISI DEI PRODOTTI ALIMENTARI ED ELABORAZIONE DATI
| Nome del corso di laurea | Tecnologie e biotecnologie degli alimenti |
|---|---|
| Codice insegnamento | A002133 |
| Curriculum | Tecnologie alimentari |
| Docente responsabile | Roberto Selvaggini |
| Docenti |
|
| Ore |
|
| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2023 |
| Erogato | Erogato nel 2023/24 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Discipline delle tecnologie alimentari |
| Settore | AGR/15 |
| Anno | 1 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Il Corso si propone di fornire allo Studente nozioni sia teoriche che pratiche sui principali metodi analitici chimici, fisici e strumentali impiegati nella determinazione della composizione chimica degli alimenti includendo il trattamento statistico dei dati analitici oltre a nozioni sulla statistica multivariata. |
| Testi di riferimento | Schede didattiche e materiale integrativo a cura del docente, distribuite gratuitamente. COZZI R,. PROTTI P., RUARO T. Elementi di chimica analitica strumentale - Tecniche di analisi per Chimica e materiali, Zanichelli, Bologna. AMANDOLA G., TERRENI V. Analisi chimica strumentale e tecnica, Zanichelli, Bologna. BAUER H.H., CHRISTIAN G.D., O'REILLY J.E. Analisi strumentale, Piccin Nuova Libraria, Padova. CABRAS P., TUBEROSO C.I.G. Analisi dei prodotti alimentari, Piccin Nuova Libraria, Padova. CAPPELLI P., VANNUCCHI V. Chimica degli Alimenti. Conservazione e trasformazione, Zanichelli, Bologna. |
| Obiettivi formativi | Il Corso intende fornire agli studenti nozioni sia teoriche che pratiche sui principali metodi analitici chimici, fisici e strumentali impiegati nella determinazione della composizione chimica degli alimenti includendo il trattamento statistico dei dati analitici. Inoltre viene presa in considerazione l'elaborazione ed interpretazione dei dati analitici impiegando l'analisi statistica univariata, bivariata e multivariata. Richiamare la teoria dei sistemi acido-base, analizzando le formule per il calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi e di soluzioni tampone; indicatori di pH e titolazioni acido-base. Rivedere le reazioni di ossido-riduzione analizzando anche le titolazioni di ossido-riduzione. Fornire inoltre nozioni sulla determinazione della densità e su vari metodi strumentali impiegati nel settore analitico-alimentare. Le principali conoscenze acquisite saranno su: – acquisizione dei dati sperimentali e loro elaborazione con l’analisi statistica univariata e bivariata includendo la valutazione dell’errore delle misure e sua propagazione; – possedere nozioni dei seguenti metodi di statistica multivariata: Analisi delle Componenti Principali (PCA); Analisi delle Variabili Latenti condotta utilizzando il metodo dei Minimi Quadrati Parziali (PLS); ottimizzazione mediante il metodo delle Superfici di Risposta (RSM); – teoria dei sistemi acido-base, pH e suo calcolo in alcune soluzioni di acidi e basi, soluzioni tampone, indicatori di pH, titolazioni acido-base; – teoria delle reazioni di ossido-riduzione, misura potenziometrica del pH, indicatori di ossido-riduzione, titolazioni di ossido-riduzione; – determinazione della densità; – rifrattometria, polarimetria, turbidimetria e nefelometria; – spettrofotometria UV-VIS, colorimetria, fluorimetria; – spettroscopia infrarossa; – assorbimento atomico; – possedere nozioni sui vari tipi di cromatografie; – spettrometria di massa. Lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite del sapere, ottenendo le seguenti capacità del saper fare (abilità): – gestire le problematiche presenti in un laboratorio di analisi, dal campionamento al risultato finale; – acquisire i dati sperimentali ed elaborarli mediante l’analisi statistica valutando anche l’errore presente nel risultato finale; – organizzare e gestire i test per interpretare criticamente i risultati di una analisi chimica e/o strumentale; – scegliere i metodi chimici, fisici o strumentali più idonei per le diverse esigenze analitiche; – descrivere e valutare criticamente la composizione chimica degli alimenti; – associare la composizione qualitativa e quantitativa dei diversi componenti presenti negli alimenti alle loro proprietà. |
| Prerequisiti | Per poter seguire proficuamente le lezioni del Corso è auspicabile avere nozioni matematiche inerenti alle funzioni logaritmiche, derivazione ed integrazione, oltre a conoscenze generali di chimica inorganica ed organica. |
| Metodi didattici | Il Corso è organizzato in lezioni teoriche (frontali) in aula sugli argomenti riportati nel programma (42 ore), in lezioni pratiche (10 ore) ed in esercitazioni (4 turni di 2 ore ciascuno). |
| Altre informazioni | Il docente è a disposizione degli studenti per chiarimenti e approfondimenti, previo appuntamento, al seguente indirizzo: Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Ambientali-- Unità di Ricerca di Scienze e Tecnologie Alimentari, Via San Costanzo, Perugia - I piano. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame prevede una prova orale che consiste in una discussione di circa 30-45 minuti atta ad accertare il livello di conoscenza, la capacità di comprensione raggiunta dallo studente sugli argomenti trattati a lezione e riportati nel programma, oltre a consentire la verifica della sua capacità di comunicazione, valutando anche la proprietà di linguaggio, la capacità di applicare le competenze acquisite e di elaborare soluzioni in autonomia di giudizio. Le domande verteranno su aspetti inerenti l'elaborazione statistica dei dati analitici raccolti su campioni alimentari e metodiche analitiche chimiche, fisiche e strumentali comunemente utilizzate in campo alimentare. |
| Programma esteso | Lezioni teoriche. Acquisizione ed elaborazione statistica dei dati sperimentali. Acquisizione dei dati sperimentali e loro elaborazione con l'analisi statistica univariata e bivariata utilizzate per la valutazione dell'errore delle misure. Propagazione dell'errore. Vengono fornite anche alcune nozioni di statistica multivariata considerando l'Analisi delle Componenti Principali (PCA), l'Analisi delle Variabili Latenti condotta utilizzando il metodo dei Minimi Quadrati Parziali (PLS) e l'ottimizzazione mediante il metodo delle Superfici di Risposta (RSM). Analisi chimiche e fisiche. Richiami sulla teoria dei sistemi acido-base. Definizione del pH. Calcolo del pH per le soluzioni di acidi e basi forti, acidi e basi deboli, acidi poliprotici. Soluzioni tampone. Indicatori di pH. Titolazioni acido-base. Reazioni di ossido-riduzione. Misura potenziometrica del pH. Indicatori di ossido-riduzione. Titolazioni di ossido-riduzione. Determinazione della densità mediante areometri, bilancia di Westphal, bilancia idrostatica e picnometro. Analisi strumentali. Rifrattometria. Polarimetria. Turbidimetria e nefelometria. Spettrofotometria UV-VIS. Legge di Lambert-Beer. Colorimetria. Fluorimetria. Spettroscopia infrarossa. Assorbimento atomico. Cromatografie: sono presi in esame i quattro meccanismi di separazione quali adsorbimento, partizione, scambio ionico ed esclusione dimensionale, che vengono sfruttati nei vari tipi di cromatografie (su strato sottile, su colonna, liquida ad alte prestazioni [HPLC] e gascromatografia). Spettrometria di massa: principi teorici generali, accoppiamento alla cromatografia liquida ed alla gascromatografia. Esercitazioni in aula. Elaborazione ed interpretazione dei dati analitici impiegando l'analisi statistica univariata, bivariata e multivariata. Esercitazioni in laboratorio. Analisi di laboratorio chimiche, fisiche e strumentali condotte su alcuni alimenti. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | Gli obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile che il Corso intende perseguire sono: Fame zero; Salute e benessere; Industria, innovazione e infrastrutture. |