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Oggetto:
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Analisi chimiche degli alimenti

Oggetto:

Food Chemical Analyses

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Anno accademico 2024/2025

Codice attività didattica
AGR0074
Docente
Manuela Giordano (Affidamento interno)
Corso di studio
[001703] TECNOLOGIE ALIMENTARI
Anno
2nd year
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
B - Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
AGR/15 - scienze e tecnologie alimentari
Erogazione
Convenzionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto
Tipologia unità didattica
corso
Prerequisiti

Chimica generale, Chimica organica

General Chemistry, Organic Chemistry
Propedeutico a

Laboratorio di Analisi chimica degli alimenti

Laboratory of Food chemical analysis
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Gli argomenti trattati afferiscono all'Area  Qualità e Sicurezza.

L'insegnamento Analisi Chimiche degli Alimenti, inserito nel corso di studi in Tecnologie alimentari, concorre a fornire un ampio spettro di conoscenze teoriche nell'apprendere, comprendere ed applicare in autonomia le fondamentali analisi chimico-fisiche classiche e strumentali, sia ufficiali che usuali, necessarie al controllo qualità e sicurezza degli alimenti. L'insegnamento, offerto al secondo anno, si propone di fornire l'abilità di essere in grado di conoscere  metodi di analisi chimiche di base di differenti analiti, necessari a pianificare un controllo qualità del processo produttivo e del prodotto alimentare finito, nelle aziende alimentari ed nei laboratori specializzati.

 

All topics covered in this teaching belong to Area Quality and Safety.

 Food Chemical Analyses , included in the course of study in Food Technologies, contributes to providing a broad spectrum of theoretical knowledge in learning, understanding and autonomously applying the fundamental classical and instrumental chemical-physical analyses, both official and usual, necessary for the food quality and safety control. The course, offered in the second year, aims to provide the ability to be able to know basic chemical analysis methods of different analytes, necessary to plan a quality control of the production process and of the finished food product, in food companies and in specialized laboratories.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine dell'insegnamento e dello studio individuale, ci si attende che studentesse e studenti siano in grado di descrivere e discernere la composizione chimica quali-quantitativa di base, quali   macro- e micronutrienti, presenti nelle diverse categorie alimentari per pianificare adatte analisi chimico fisiche. Inoltre l'insegnamento concorre all'acquisizione di conoscenze teoriche di metodiche di analisi chimiche classiche ufficiali (volumetriche, gravimetriche) e le principali tecniche strumentali (cromatografiche e spettroscopiche), per garantire il controllo qualità merceologico e nutrizionale.

Nello specifico, è atteso che lo studente e studentessa sappia conoscere i piani di campionamento degli alimenti e le opportune analisi chimiche da applicare, partendo dalla
preparazione del campione alimentare fino alla ricerca di specifiche molecole di interesse
alimentare anche per la loro quantificazione.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Al termine dell'insegnamento e dello studio individuale,  le studentesse e gli studenti sapranno acquisire l'abilità di scegliere le opportune analisi chimiche ufficiali ed usuali di categorie alimentari, applicare calcoli per quantificare indici chimici di qualità merceologica, interpretare e comprendere i risultati quali-quantitativi necessari all'ambito della conformità  merceologica e al controllo della rispettiva produzione alimentare.

Autonomia di giudizio

Infine, lo/la studente/essa saprà formulare in  autonomia un giudizio di dati sperimentali utili alla idoneità merceologica  e qualità dell'alimento nei diversi contesti (controlli ufficiali, autocontrollo aziendale).

Abilità comunicative

 Lo/la studente/essa saprà utilizzare un lessico scientifico appropriato nei confronti della terminologia relativa all'approccio chimico-analitico applicato agli alimenti, riassumendo e distinguendo principio del metodo e protocollo di analisi, nonchè capacità di saper trasmettere informazioni.

Capacità di apprendimento

Lo/la studente/essa saprà sviluppare capacità autonome di apprendimento ed pianificazione di metodiche di analisi di base utili per attività di verifica o controllo ufficiale di alimenti,  propedeutiche a tecniche di analisi strumentali più avanzate di percorsi di studi successivi.

 

Knowledge and understanding

At the end of the teaching and individual study, students are expected to be able to describe and discern the basic qualitative and quantitative chemical composition, such as macro- and micronutrients, present in the different food categories to plan suitable chemical-physical analyses. Furthermore, the teaching contributes to the acquisition of theoretical knowledge of official classic chemical analysis methods (volumetric, gravimetric) and the main instrumental techniques (chromatographic and spectroscopic), to guarantee product and nutritional quality control. Specifically, the student is expected to know the food sampling plans and the appropriate chemical analyzes to be applied, starting from preparation of the food sample up to the search of specific molecules of food interest, also for their quantification.

Applying knowledge and understanding

At the end of the teaching and individual study, the students will be able to acquire the ability to choose the appropriate official and usual chemical analysis of different food categories, apply calculations to quantify chemical indices  of product quality, interpret and understand the qualitative results quantities necessary for the scope of product conformity and the control of the respective food production.

Judgment autonomy

The students will be able to autonomously formulate a judgment of experimental data useful for the product suitability and quality of the food in different contexts (official controls, company self-control).

Communication skills

The students will be able to use an appropriate scientific vocabulary for the terminology relating to the chemical-analytical approach applied to foods, summarizing and distinguishing the principle of the method and the analysis protocol.

Learning ability

The students will be able to develop autonomous skills in learning and planning basic analysis methods useful for official food verification or control activities, preparatory to more advanced instrumental analysis techniques of subsequent study courses.

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Programma

Durante l'insegnamento saranno affrontati i seguenti temi

  • Definizione di alimento, e  terminologia nell'analisi chimica classica e strumentale. Richiami di composizione chimica quali-quantitativa di base dei macro- e microcomponenti nutrizionali e non negli alimenti, cenni dichiarazione nutrizionale in etichettatura. 
  • Scopo analitico per effettuare analisi chimiche degli alimenti ufficiali. Principali step di una analisi chimica  applicata ad una matrice alimentare. Gestione del dato analitico di base. Parametri di base per una validazione del metodo di analisi chimico-fisico. 
  • Teoria dei principio dei metodi di analisi chimiche classiche (gravimetriche, volumetriche), e di analisi strumentali (pHcametria, analisi spettroscopiche e cromatografiche) con cenni di configurazione strumentale.
  • Acqua negli alimenti - natura chimico-fisica dell'acqua libera, umidità relativa, residuo secco, ceneri.
  • Metodi di analisi ufficiali per la quantificazione di nutrienti (lipidi, proteine, carboidrati, fibra) di differenti categorie alimentari per la dichiarazione nutrizionale.
  • Lipidi di origine vegetale negli oli extra vergine di oliva - Richiami dei trigliceridi, acidi grassi saturi ed insaturi, acidi grassi trans, sistemi coniugati.  Principio del metodo e protocollo di analisi ufficiale  per indici chimicidi conformità e di caratterizzazione di oli di oliva, in relazione anche alle reazioni di irrancidimento idrolitico ed ossidativo delle sostanze grasse. Metodi di estrazione e di analisi per la determinazione di molecole volatili.  Metodi strumentali cromatografici e spettrofotometrici con le relative analisi quali-quantitative (% relativa, metodo dell'aggiunta dello standard interno). 
  • Prodotti lattiero-caseari - Il latte alimentare: composizione chimica quali-quantitativa,  parametri fisici di genuinità e freschezza del latte, determinazioni di marker chimici ed enzimatici per  effetto di trattamenti termici su tali componenti.  Il formaggio:  composizione chimico-fisica, modificazioni biochimiche a carico dei lipidi (lipolisi), delle proteine (proteolisi), degli zuccheri e determinazione di metaboliti volatili dopo la stagionatura.  Determinazione della frazione grassa azotata e proteica, caratterizzazione degli acidi grassi di origine animale, quantificazione di indici di qualità di base (acidità, residuo secco, ceneri). Burro: composizione quali-quantitativa e analisi chimiche di base sul burro.
  • Bevande alcoliche fermentate (vino, aceto): composizione chimica del vino e  analisi chimiche ufficiali (acidità totale e volatile, titolo alcolometrico volumico effettivo, conservanti biossido di zolfo, residuo secco non riduttore, ceneri).
  • Cenni sui sfarinati e prodotti da forno: composizione chimica degli sfarinati; controllo qualità merceologica degli sfarinati (umidità, acidità, proteine, ceneri) ed analisi di base nei prodotti da forno. Metodi colorimetrici (acido L-ascorbico).

 

The following topics will be addressed during the teaching:

  • Definition of food, useful terminology for the introduction to food  preparation and classical and instrumental chemical analysis. References to the basic qualitative and quantitative chemical composition of nutritional and non-nutritional macro- and micro-components in foods and notes on nutritional declaration on labeling.
  • Main steps of a chemical analysis applied to a food matrix. Analytical purposes to carry out chemical analyzes of official foods. Management of basic analytical data. Basic parameters for validation of the chemical-physical analysis method. 
  • Theory of the principles of analysis methods of classical chemical analyzes (gravimetric, volumetric) and instrumental analyzes (pHcametry, spectroscopic and chromatographic analyses) with notes on instrumental configuration.
  • Water in food - chemical-physical nature of free water, relative humidity, dry residue, ash.
  • Official analysis methods for the quantification of nutrients (lipids, proteins, carbohydrates, fibre) of different food categories for nutritional declaration.
  • Lipids of vegetable origin in extra virgin olive oils - References of triglycerides, saturated and unsaturated fatty acids, trans fatty acids, conjugated systems.  Principle of the method and official analysis protocol for chemical indices of conformity and characterization of olive oils, also in relation to the hydrolytic and oxidative rancidity reactions of fatty substances. Extraction and analysis methods for the determination of volatile molecules.  Chromatographic and spectrophotometric instrumental methods with the related qualitative-quantitative analyzes (relative %, internal standard addition method). 

  • Dairy products - Drinking milk: qualitative and quantitative chemical composition, physical parameters of milk authenticity and freshness, determinations of chemical and enzymatic markers due to the effect of heat treatments on these components.  Cheese: chemical-physical composition, biochemical modifications of lipids (lipolysis), proteins (proteolysis), sugars and determination of volatile metabolites after maturing.  Determination of the nitrogenous fat and protein fraction, characterization of fatty acids of animal origin, quantification of basic quality indices (acidity, dry residue, ash). Butter: qualitative-quantitative composition and basic chemical analyzes of butter.

  • Fermented alcoholic beverages (wine, vinegar): chemical composition of wine and official chemical analyzes (total and volatile acidity, actual alcoholic strength by volume, preservatives sulfur dioxide, non-reducing dry residue, ash).

  • Notes on flours and baked products: chemical composition of flours; product quality control of flour products (humidity, acidity, proteins, ash) and basic analysis of baked products. Colorimetric methods (L-ascorbic acid).

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Modalità di insegnamento

L'insegnamento consiste di lezioni frontali (60 ore), distribuite tra argomenti teorici ed esercitazioni in aula con esercizi di calcolo per determinare il dato quali-quantitativo di indici chimici o di specifiche molecole e relativa risoluzione, utili alla classificazione merceologica di casi studio di differenti categorie  alimentari.  Gli esempi di calcolo verranno inseriti sulla piattaforma Moodle con le relative soluzioni.

Esempi di simulazione di verifiche di autovalutazione verranno proposte e discusse in aula ed inserite sulla pagina Moodle dell'insegnamento.

Tutto il materiale didattico (slide, esericizi, video di alcuni protocolli di analisi di laboratorio) è disponibile sulla piattaforma Moodle,  previa  registrazione su CampusNet ed iscrizione alla piattaforma Moodle all’insegnamento. 

The teaching consists of frontal lessons (60 hours), distributed between theoretical topics and classroom exercises with calculation exercises to determine the qualitative-quantitative data of chemical indices or specific molecules with related resolution, useful for the product classification of case studies of different food categories.  The calculation examples will be inserted on the Moodle platform with the related solutions.   

Examples of simulations of self-evaluation tests will be proposed and discussed in the classroom and inserted on the teaching Moodle page.

All the teaching material (slides, exercises, videos of some laboratory analysis protocols) is available on the Moodle platform, after registering on CampusNet and registering on the Moodle platform.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica di apprendimento consiste in un compito scritto. La prova scritta, della durata totale di 90 minuti, valutata in trentesimi, consiste di 10 domande chiuse a risposta multipla  (2 punti a risposta corretta, 0 punti per ogni risposta non corretta),  3 domande a risposta aperta su tutti gli argomenti trattati nell'insegnamento, e di 1 esercizio pratico di calcolo in base agli esempi applicati durante l'insegnamento. Le domande aperte hanno un massimo di 3 punti ciascuna, l'esercizio di calcolo ha un massimo di 4 punti per il quale viene richiesto la descrizione dei passaggi di calcolo applicati e l'inserimento delle adeguate unità di misura.

Le domande a risposta chiusa permetteranno di verificare le conoscenze acquisite dallo studente /dalla studentessa su tutti gli argomenti trattati nell'insegnamento. Le domande a risposta aperta permetteranno di verificare le conoscenze acquisite dallo studente /dalla studentessa ed il corretto utilizzo di uno specifico linguaggio tecnico. Attraverso questa tipologia di domande a risposta aperta verrà valutata la capacità dello studente/della studentessa di applicare le conoscenze acquisite, quale la pianificazione di campionamento,  di analisi quali-quantitativa di indici chimici o molecole utili alla conformità nutrizionale e/o merceologica, di comunicare abilmente ed in modo esaustivo. Attraverso l'esercizio di calcolo verrà valutata la capacità dello studente/della studentessa di applicare le conoscenze acquisiste per quantificare analiti e caratterizzare la composizione chimico-fisica di un alimento, di interpretare e comprendere i risultati quali-quantitativi necessari a formulare in  autonomia un giudizio dei dati sperimentali.  

Attraverso i quesiti posti durante la prova d'esame, oltre a verificare la conoscenza degli argomenti proposti e la capacità di scegliere ed impostare le analisi chimiche, sia classiche che strumentali, per un adeguato controllo qualità applicato agli alimenti nonchè l'abilità di svolgere calcoli di base per quantificare differenti parametri chimici, si verifica la capacità di esprimersi attraverso un adeguato linguaggio tecnico. I quesiti proposti richiedono, inoltre, di descrivere e discutere in modo esaustivo l'analisi quali-quantitativa di differenti analiti per differenti categorie alimentari verificando la capacità di applicare le conoscenze e l'autonomia di giudizio dei risultati quali-quantitativi da parte dei/delle candidati/e.

La prova scritta è volta a verificare l'avvenuto apprendimento, la padronanza concettuale di differenti metodiche di analisi classiche e strumentali, la proprietà di linguaggio e la capacità di interpretazione e di sintesi.

 

E' possibile utilizzare una calcolatrice (no cellulari) per gli esercizi di calcolo. 

 

 

The learning test consists of a written assignment. The written test, lasting a total of 90 minutes, scored out of thirty, consists of 10 closed multiple choice questions (2 points for each correct answer, 0 points for each incorrect answer), 3 open-ended questions on all the topics covered in the teaching, and 1 practical calculation exercise based on the examples applied during teaching. The open questions have a maximum of 3 points each, the calculation exercise has a maximum of 4 points for which a description of the calculation steps applied and the insertion of the appropriate units of measurement are required.

The closed-ended questions will allow to verify the knowledge acquired by the student on all the topics covered in the course. The open-ended questions will allow to verify the knowledge acquired by the student and the correct use of a specific technical language. Through this type of open-ended questions, the student's ability to apply the knowledge acquired, such as sampling planning, qualitative-quantitative analysis of chemical indices or molecules useful for nutritional and/or product compliance, to communicate skillfully and comprehensively will allow. Through the calculation exercise, the student's ability to apply the knowledge acquired to quantify analytes and characterize the chemical-physical composition of a food, to interpret and understand the qualitative and quantitative results necessary to autonomously formulate a judgment will be assessed. 

Through the questions asked during the exam, in addition to verifying the knowledge of the proposed topics and the ability to choose and set up chemical analyses, both classic and instrumental, for adequate quality control applied to foods as well as the ability to carry out calculations basic to quantify different chemical parameters, the ability to express oneself through an adequate technical language will be verified. The proposed questions also require an exhaustive description and discussion of the qualitative-quantitative analysis of different analytes for different food categories, verifying the ability to apply the knowledge and the autonomy of judgment of the qualitative-quantitative results on the part of the candidates.

The written test is aimed at verifying the learning, the conceptual mastery of different classical and instrumental analysis methods, the ownership of language and the ability to interpret and synthesize.

It is possible to use a calculator (not cell phone devices) for calculation exercises.

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Attività di supporto

Il materiale didattico (slides delle lezioni, articoli scientifici di approfondimento, ecc.) relativo
all’insegnamento viene reso disponibile settimanalmente prima delle lezioni su piattaforma Moodle. Sulla piattaforma Moodle sono disponibili inoltre esempi di risoluzione di esercizi e le simulazioni della prova di autovalutazione, come completezza dell'insegnamento, su file caricati a fine attività, in modo da includere i dati ottenuti nelle esperienze condotte dagli studenti/studentesse.

Sono a disposizione su Moodle pillole video, relative a specifiche analisi chimiche di base applicate agli alimenti, come supporto alla teoria.

La docente si rende disponibile per rispondere ad eventuali dubbi legati agli argomenti delle
lezioni frontali, previo appuntamento via mail (manuela.giordano@unito.it).

The relevant teaching material (lesson slides, in-depth scientific articles, etc.). teaching is made available weekly before lessons on the Moodle platform. Examples of solving exercises and simulations of the self-assessment test are also available on the Moodle platform, as completeness of the teaching, in files uploaded at the end of the activity, in order to include the data obtained in the experiences conducted by students.

Video clips relating to specific basic chemical analyzes applied to foods are available on Moodle to support the theory.

The teacher is available to answer any doubts related to the topics of the lessons face-to-face lessons, by appointment via email (manuela.giordano@unito.it).

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Analisi dei prodotti alimentari
Anno pubblicazione:  
2014
Editore:  
Piccin
Autore:  
Cabras, Tuberoso
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Food Analysis
Anno pubblicazione:  
2017
Editore:  
Springer
Autore:  
S.S. Nielsen
ISBN  
Note testo:  
e-book
Obbligatorio:  
No
Oggetto:

Su Moodle è disponibile la adeguata bibliografia scientifica, come completezza dell'insegnamento

1) Nel testo consigliato: 

P. Cabras, C. I. G. Tuberoso, Analisi dei prodotti alimentari, Padova, Ed. Piccin, 2014. 

Ogni capitolo descrive alcune metodiche ufficiali partendo da specifiche categorie alimentari.

2) E' anche proposto un testo in inglese: S. Nielsen, Food Analysis, New York, Ed. Springer (e-book), 2017.

Ogni capitolo dell'e-book descrive alcune metodiche di analisi rispetto a specifiche categorie di molecole.  

 

 

Bibliographic references are available on platform Moodle, as support of argument in the Teaching.

1) In the recommended text book : P. Cabras, C. I. G. Tuberoso, Analisi dei prodotti alimentari, Padova, Ed. Piccin, 2014. 

Each chapter describes some official methods starting from food categories.

2) A proposed English test is: S. Nielsen, Food Analysis, New York, Ed. Springer, 2017.

Each chapter (e-book) describes some methods of analysis with respect to specific categories of molecules.



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Note

L'insegnamento si svolge nella sede di Grugliasco.

 

The location of the course  is Grugliasco.

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  • Aperta
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    Ultimo aggiornamento: 06/09/2024 18:03
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