Scienze, culture e politiche gastronomiche per il benessere

Tipologia

Scienze delle produzioni e delle tecnologie alimentari

SSD

CHIM/10

Anno

2º anno

Semestre

2º semestre

CFU

4

Distribuzione delle ore

32 classroom hours

Docenti

STEFANIA CESA

Tipologia

Attività formative affini o integrative

SSD

CHIM/11

Anno

2º anno

Semestre

2º semestre

CFU

3

Distribuzione delle ore

24 classroom hours

Docenti

CRISTINA MAZZONI

L’obiettivo del corso è quello di illustrare allo studente le proprietà chimiche dei nutrienti e delle sostanze bioattive presenti negli alimenti ed i principi alla base delle interazioni tra tecnologia di processo e microrganismi impiegati nella produzione di alimenti fermentati e ingredienti salubri e di elevata qualità.

Conoscenze di base della microbiologia, biochimica e genetica

Biotecnologie delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni
Bioreattori
tipologie di bioreattori, schemi fermentativi, modalità di crescita Batch, Fed batch e continua
Microrganismi di interesse nelle trasformazioni alimentari
Il lievito: Biologia e manipolazione. Produzione industriale di biomassa di lievito, ottimizzazione e applicazioni in campo alimentare. Ruolo nella produzione di aromi
Funghi filamentosi: Biologia e manipolazione. Produzione di micoproteine, Produzione e uso nelle trasformazioni alimentari
Produzione per via fermentativa e uso di additivi alimentari
Acidi organici: acido citrico
Amminoacidi: acido glutammico, lisina
Addensanti: gomma xantano

- Biotecnologie microbiche S. Donadio e G. Marino. Casa EditriceAmbrosiana.(2008)
- Chimica e biotecnologia delle fermentazioni industriali. MM Bianchi. Edizioni Nuova Cultura. (2009)
- Microbiologia Industriale, Matilde Manzoni. Casa Editrice Ambrosiana. ISBN 88-408-1320-9
- Diapositive delle lezioni (consultabili sulla piattaforma E-learning)
- Articoli scientifici

Verrà fornita dal docente nel corso delle lezioni

Lezioni frontali e esercitazioni
Classroom lectures and guided activities

La frequenza delle lezioni è fortemente consigliata, ma non obbligatoria
Attendance of the lessons is strongly recommended, but not compulsory

La frequenza è fortemente consigliata

La prova d’esame ha l’obiettivo di verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma dell’insegnamento e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18/30, voto massimo 30/30 con lode).

La valutazione consiste di una prova orale. L’esame complessivamente consente di verificare il raggiungimento degli obiettivi in termini di conoscenze e competenze acquisite così come le abilità comunicative.
Nella prova orale vengono valutate la proprietà di linguaggio, la chiarezza espositiva e la capacità critica di fronte alle problematiche nella produzione e manipolazione dei microrganismi e nelle produzioni industriali a scopi alimentari.

• 1. Cosa si intende con il termine Fermentazioni industriali?
• 2. Quali sono i vantaggi e gli svantaggi delle produzioni industriali tramite fermentazione?
• 3. Cosa si intende per coltura liquida sommersa?
• 4. Cosa sono le fermentazioni su stato solido? Fai qualche esempio
• 5. Descrivi nelle sue parti un fermentatore ad agitazione meccanica (STR)
• 6. Cosa sono gli agenti antischiuma?
• 7. Descrivi i fermentatori ad agitazione pneumatica
• 8. Quali sono i prodotti delle fermentazioni di tipo I? Descrizione del processo fermentativo ed esempi di prodotti
• 9. Quali sono i prodotti delle fermentazioni di tipo II? Descrizione del processo fermentativo ed esempi di prodotti
• 10. Quali sono i prodotti delle fermentazioni di tipo III? Descrizione del processo fermentativo ed esempi di prodotti
• 11. Conoscenza dei processi fermentativi batch, fed-batch e continui
• 12. Definizione di titolo, resa e produttività
• 13. Si formano più cellule con un metabolismo aerobico o anaerobico? Perché
• 14. Quali sono i meccanismi di regolazione degli enzimi di vie biosintetiche?
• 15. Come vengono regolate le vie metaboliche ramificate?
• 16. Descrizione dei principali pathways glicolitici
• 17. Quali sono gli intermedi del ciclo di Krebs che vengono utilizzati nelle produzioni presentate a lezione?
• 18. Che cosa è la repressione da catabolita? Cosa è la crescita diauxica
• 19. Cosa è l’effetto Pasteur?
• 20. Cosa è l’effetto Crabtree?
• 21. Quali sono le principali caratteristiche dei batteri lattici?
• 22. Quali sono le principali applicazioni dei batteri lattici?
• 23. Come possono essere manipolati geneticamente i batteri lattici?
• 24. Cosa sono gli attinobatteri? In quali settori vengono impiegati?
• 25. Quali sono i vantaggi di produrre gli aminoacidi per fermentazioni?
• 26. Quali sono gli aminoacidi maggiormente prodotti per fermentazione?
• 27. In quali vie biosistetiche si ritrovano i precursori per la sintesi degli amminoacidi?
• 28. Che cos’è un lievito e dove lo possiamo trovare in natura?
• 29. Differenza tra lieviti omotallici e eterotallici
• 30. Promotori e regolazione
• 31. Flocculazione e il ruolo della parete durante il processo
• 32. Quali sono le caratteristiche dei funghi filamentosi?
• 33. Cos’è il dimorfismo?
• 34. Cos'è il micelio cenocitico e settato?
• 35. Parlami dell'ifa fungina.
• 36. Tipologie Aspergillus.
• 37. Cos’è l'aploidizzazione?
• 38. Applicazione fungine in ambito alimentare
• 39. Tecniche di trasformazione
• 40. Come si usano le melasse nelle produzioni? Cosa contiene e come si ottiene? e che tipo di metabolismo viene utilizzato per la produzione?
• 41. Come avviene la produzione commerciale di S. cerevisiae?
• 42. Cosa si intende per attivo e stabile nella produzione del S. cerevisiae?
• 43. Come avviene il processo di produzione delle micoproteine?
• 44. Quali sono gli usi dei prodotti derivati dalla fermentazione di tipo I?
• 45. Cos’è il Quorn?
• 46. Qual è il processo di produzione del Quorn?
• 47. In che modo si isolano i produttori di aminoacidici (esempio, isolamento dei produttori di acido glutammico)
• 48. Come si produce il glutammato monosodico
• 49. Come avviene la biosintesi del glutammato
• 50. Quale è il significato fisiologico della produzione di glutammato
• 51. Come avviene la produzione di L-lisina
• 52. Cosa si intende per processi downstream nella produzione di L-lisina
• 53. Quali sono i punti di criticità nella produzione di MSG
• 54. Cosa si produce con le fermentazioni di tipo II?
• 55. Cosa sono gli acidi organici e qual è la loro funzione?
• 56. Quali sono le condizioni/parametri per la produzione di acido citrico
• 57. Qual è il pH ottimale per la produzione di acido citrico? Qual è la sua funzione?
• 58. Come si produce l’acido citrico? Si può recuperare? Se si come?
• 59. qual è la differenza tra polisaccaridi CPS EPS
• 60. Le principali vie di biosintesi degli EPS
• 61. dove trova impiego la gomma xantano
• 62. gli EPS nel settore lattiero caseario
• 63. quale caratteristiche della gomma fa si che i prodotti da forno aumenti il legame dell'acqua durante di cottura
• 64. la gomma xantano nei cibi per animali

• Presentazione del corso – introduzione alle biotecnologie delle fermentazioni - Concetto di fermentazione – i bioreattori - Modalità di crescita Batch -  Fed-batch - Continua - Metabolismo microbico 
  • Testi di riferimento: Diapositive delle lezioni


• Microrganismi di interesse: LAB e attinomiceti - i lieviti - i funghi filamentosi 
  • Testi di riferimento: Diapositive delle lezioni


• Fermentazioni di tipo I: produzione di biomasseFermentazioni di tipo II: acido citrico, acido glutammico, lisinaFermentazioni di tipo III: Gomma Xantano
  • Testi di riferimento: Diapositive delle lezioni