Università degli Studi di Foggia Dipartimento di Scienze Agrarie, degli Alimenti e dell Ambiente

Transcript

1 Università degli Studi di Foggia Dipartimento di Scienze Agrarie, degli Alimenti e dell Ambiente AiQ-CdS SAFE Corso di Laurea in Scienze Gastronomiche Anno Accademico Corso Integrato in: Chimica per la Gastronomia Scheda dell insegnamento del modulo di: Chimica Organica Applicata alla Gastronomia Docente: Prof.ssa Luciana Luchetti Codifica di Ateneo dell insegnamento * S.S.D. dell insegnamento CHIM/06 Chimica Organica Anno di Corso Primo Crediti (CFU) 5 Periodo 1 Semestre Prerequisiti Basi di matematica e di fisica Propedeuticità ORGANIZZAZIONE DIDATTICA Lezioni ex-cathedra e/o seminari CFU 4.5 Ore 36 Esercitazioni in aula e/o di laboratorio CFU 0.5 Ore 6 Altre attività formative: CFU 0 Ore 0 Obiettivi formativi: Con riferimento agli obiettivi formativi specifici del corso, l insegnamento si propone di fornire le conoscenze di base di chimica organica affinchè lo studente sia in grado di poter acquisire i fondamenti della microbiologia di base, alimentare e industriale, conoscenze e competenze legate alle produzioni alimentari vegetali e animali, conoscenze e competenze sulle tecnologie alimentari tradizionali e innovative. Risultati d apprendimento attesi: Lo studente dovrà conoscere i principi fondamentali della chimica organica in modo che, partendo dallo studio dei gruppi funzionali in molecole semplici, sia in grado di comprendere le reazioni che avvengono in sistemi biologici e negli alimenti. Modalità di erogazione dell insegnamento (tradizionale, a distanza, e-learning ) Testi consigliati, materiale didattico di consultazione Tradizionale. McMurry, J. Chimica organica. Un approccio biologico, Zanichelli, ISBN II testo va integrato con appunti di lezione, presi autonomamente. * La codifica d Ateneo dell insegnamento può essere richiesta telefonicamente o via alla dott.ssa Valeria Gentile (c/o Segreteria Didattica di Facoltà, tel. 0881/589301, v.gentile@unifg.it).

2 Strumenti e attività a supporto della didattica Alcune lezioni vengono svolte con il supporto della videoproiezione. Le esercitazioni consistono nella spiegazione e nel commento di alcuni esercizi. Il testo degli esercizi che verranno discussi sarà a disposizione degi studenti. Modalità e criteri di verifica dell apprendimento La verifica dell apprendimento avviene attraverso una prova scritta costituita da 20 domande, a risposta multipla, sugli argomenti delle lezioni e delle altre attività didattiche svolte (esercitazioni, seminari, ecc). È facoltà dello studente presentarsi alla prova orale, in caso di superamento della prova scritta, per sottoporsi ad una ulteriore valutazione da parte della commissione esaminatrice. Scopo della verifica è evincere il livello delle conoscenze specifiche raggiunto dallo studente, valutare la capacità di orientarsi nelle problematiche trattate, valutare le competenze acquisite in merito alla proposizione di soluzioni alle problematiche oggetto di studio. Altre informazioni reperibili sul sito web Orari delle lezioni ed eventuali spostamenti; orari di ricevimento del docente; calendario degli esami; indirizzo di posta elettronica del docente, curriculum del docente. Programma dettagliato dell insegnamento, materiali e metodi didattici: Indicare in dettaglio: - argomento delle lezioni d aula e relativi dei testi/materiali per lo studio/approfondimento; - argomento delle esercitazioni e laboratorio presso il quale verranno realizzate; - luogo di svolgimento delle visite guidate, finalità delle stesse ed eventuale carattere di interdisciplinarietà con altri insegnamenti dello stesso corso di studio o di altri corsi di studio. Lezioni in aula Introduzione. Elementi di termodinamica: entalpia, entropia, energia libera. Cinetica chimica: equazioni cinetiche, energia di attivazione, catalisi. Analisi conformazionale. Formule di Newman, a cavalletto, di Fischer. Diagrammi di energia. Analisi conformazionale in molecole lineari e cicliche. Stereochimica. Attività ottica, chiralità. Enantiomeri, diastereomeri, strutture meso. Alcani. Nomenclatura e proprietà fisiche. Formule brute, condensate e a linea di legame. Cicloalcani. Alogenazione radicalica. Autoossidazione. Alcheni. Nomenclatura e proprietà fisiche. Isomeria cis/trans e Z/E. Carbocationi: struttura e reattività. Reazioni con: H 2, HX (X = Br, Cl), H 2O/H 2SO 4, X 2 (X = Br, Cl). Alogenazione allilica. Composti aromatici. Benzene. Aromaticità. Risonanza. Cenni su composti eteroaromatici. Alogenuri alchilici. Reazioni: S N1, S N2, E1, E2. Nucleofilicità, basicità. Alcoli e fenoli. Nomenclatura e proprietà fisiche. Reazioni con rottura del legame O-H (acidità e ossidazione) e del legame C-O (disidratazione). Tioli. Eteri. Nomenclatura e proprietà fisiche. Aldeidi e chetoni. Nomenclatura e proprietà fisiche. Reazioni con: H 2, idruri, H 2O, ROH, RNH 2. Ossidazione delle aldeidi. Ammine. Nomenclatura e proprietà fisiche. Basicità. Sali d ammonio quaternari. Acidi carbossilici e derivati. Nomenclatura e proprietà fisiche. Acidità. Esteri e ammidi: proprietà fisiche, idrolisi acida e basica. Carboidrati. Classificazione. Monosaccaridi. Glucosio. Reazione dei monosaccaridi con: Br 2, ROH, HNO 3, NaBH 4. Zuccheri riducenti. Strutture emiacetaliche e acetaliche, anomeri e, mutarotazione. Strutture di Haworth e conformazionali, piranosidiche e furanosidiche. Fruttosio e ribosio. Disaccaridi: maltosio, cellobiosio, lattosio e saccarosio. Polisaccaridi: amido e cellulosa. Lipidi. Acidi grassi: proprietà e reazione di autoossidazione. Trigliceridi, reazione di idrolisi e di idrogenazione. Detergenti naturali e sintetici, formazione di micelle. Fosfolipidi, formazione di doppi strati. Terpeni, regola isoprenica. Steroidi, nomenclatura. Cere. Acidi nucleici. Nucleotidi e nucleosidi. Basi puriniche e pirimidiniche. Struttura del DNA e dell RNA. Aminoacidi e proteine. Aminoacidi: struttura, titolazione, punto isoelettrico. Aminoacidi acidi e basici. Colloidi alimentari. Emulsioni, schiume, dispersioni, sospensioni, gel.

3 Esercitazioni in aula Le esercitazioni consistono nella spiegazione e nel commento di alcune domande presenti nelle prove scritte del precedente anno accademico. Le domande, che sono a disposizione degli studenti in anticipo rispetto all esercitazione, sono scelte in modo da coprire tutti gli argomenti.

4 University of Foggia Department of Agricultural Sciences, Food and Environment AiQ-CdS SAFE Bachelor Degree Programme: Gastronomic Sciences Academic Year: Subject title: Chemistry for Gastronomy Teaching program of the module: Applied Organic Chemistry Lecturer: Prof. Luciana Luchetti Academic year SSD (scientific area) CHIM/06 Organic Chemistry CFU (Credits) 5 Programme year Academic period First I Semester TEACHING ORGANIZATION: Lectures /seminars Credits 4.5 Hours 36 Practical activities Credits 0.5 Hours 6 Other activities Credits 0 Hours 0 Objectives Expected learning results Textbooks Mode of delivery of teaching (traditional, at a distance, e-learning ) Examination method To provide basic knowledge to understand the scientific methodology in organic chemistry. The student should learn the basic principles of organic chemistry; starting from the study of the functional groups in simple molecules, the student should be able to understand the reactions that occur in biological and food systems. McMurry, J. Chimica organica. Un approccio biologico, Zanichelli, ISBN The text must be supplemented by lecture notes. Traditional Multiple answer test (20 questions); students can afford an oral examination, when the written examination is passed, if he/she wishes a further evaluation. Program (summary): Introduction. Elements of thermodynamics: enthalpy, entropy, free energy. Chemical kinetic: kinetic equation, activation energy, catalysis. Conformational analysis. Newman and Fischer formulas. Energy diagrams. Conformational analysis in linear and cyclic molecules. Stereochemistry. Optical activity, chirality. Enantiomers, diastereomers, meso structures. Alkanes. Nomenclature and physical properties. Cycloalkanes. Radical halogenation. Autooxidation. Alkenes. Nomenclature and physical properties. Carbocations: structure and reactivity. Reactivity with: H 2, HX (X = Br, Cl), H 2O,/H 2SO 4, X 2 (X = Br, Cl). Allylic halogenation. Aromatic compounds. Benzene. Aromaticity, Hückel rule. Resonance. Heteroaromatic compounds. Alkyl halides. Reactions: S N1, S N2, E1, E2. Nucleophilicity, basicity.

5 Alcohols and phenols. Nomenclature and physical properties. Acid-base reactions, oxidation, dehydration, chlorination and esterification reactions. Thiols. Aldehydes and ketones. Nomenclature and physical properties. Reactivity with: H 2, hydrides, H 2O, ROH, NH 2R. Aldehydes: oxidation. Amines. Nomenclature and physical properties. Basicity. Quaternary ammonium salts. Carboxylic acids and derivatives. Nomenclature and physical properties. Acidity of carboxylic acids. Esters and, amides: physical properties, acid and basic hydrolysis. Carbohydrates. Classification. Monosaccharides. Glucose. Reaction of monosaccharides with: Br 2, HNO 3, NaBH 4, ROH. Reducing sugars. Hemiacetals and acetals, alpha and beta anomers, mutarotation. Haworth and conformational formulas, furanose and pyranose forms. Fructose and ribose. Disaccharides: maltose, cellobiose, lactose and sucrose. Polysaccharides: starch and cellulose. Lipids. Fatty acids, autooxidation. Triglycerides, hydrolysis and hydrogenation. Natural and synthetic detergents, micelle formation. Phospholipids, formation of bilayers. Terpenes, isoprene unit. Steroids, nomenclature. Waxes. Nucleic acids. Nucleotides and nucleosides. Purine and pyrimidine bases. DNA and RNA. Amino acids and proteins. Amino acids: structure, titration, isoelectric point. Acidic and basic amino acids. Food Colloids. Emulsions, foams, suspensions and gels.