SCHEDA INSEGNAMENTO A.A. 2017/2018

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1 SCHEDA INSEGNAMENTO A.A. 2017/2018 CORSO DI LAUREA IN SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI MAGISTRALE Insegnamento METODI INNOVATIVI PER IL CONTROLLO DEI MICRORGANISMI E MICROBIOLOGIA PREDITTIVA Docente MARIA ROSARIA CORBO S.S.D. dell insegnamento Anno di Corso AGR/16 II Crediti 6 Semestre Propedeuticità Eventuali prerequisiti ORGANIZZAZIONE DEL CORSO I Semestre nessuna Lo studente deve possedere conoscenze di biologia dei microrganismi e di microbiologia degli alimenti. Articolazione in moduli /// Lezioni frontali numero ore: 36 Eventuali Seminari numero ore: /// Esercitazioni in aula e/o laboratorio numero ore: 18 Visite guidate e/o attività di gruppo assistite numero ore: /// Attività professionalizzante (solo per i CdS di numero ore: Area Medica)

2 PROGRAMMA DELL INSEGNAMENTO Obiettivi formativi Risultati di apprendimento attesi Con riferimento alle competenze che il laureato deve possedere per l'applicazione di tecnologie tradizionali ed emergenti di conservazione e trasformazione degli alimenti, questo insegnamento fornisce gli strumenti per la comprensione dei meccanismi di azione e degli effetti sul metabolismo microbico di metodi fisici innovativi e di antimicrobici naturali, oltre agli strumenti matematici atti a prevedere lo sviluppo/inattivazione dei microrganismi patogeni ed alteranti negli alimenti. Conoscenza e capacità di comprensione L insegnamento fornisce le conoscenze utili alla comprensione della struttura e delle funzioni dei batteri, conseguenti all applicazione dei metodi alternativi usati per il controllo dello sviluppo dei microrganismi alteranti o patogeni. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrà conoscere i nuovi metodi per l'inibizione dei microrganismi patogeni ed alteranti gli alimenti, essere in grado di progettare sistemi innovativi di prolungamento della shelf life microbica in funzione del tipo di alimento e dei microrganismi target, sapere prevedere le cinetiche di decadimento della qualità microbiologica o l'inattivazione della microflora patogena e/o alterante in funzione delle caratteristiche dell'alimento e del trattamento applicato. Autonomia di giudizio L'acquisizione di autonomia di giudizio è garantita grazie ad esercitazioni nel corso delle quali si promuoverà l'analisi critica di documenti e dati, ottenuta attraverso raccolta, selezione e elaborazione di informazioni provenienti da fonti diverse. Abilità comunicative Le abilità comunicative saranno accertate

3 Modalità di erogazione Testi consigliati mediante prove orali e/o presentazioni in power point. Capacità di apprendimento. La capacità di apprendimento sarà stimolata attraverso la discussione in aula, finalizzata anche a verificare l effettiva comprensione degli argomenti trattati. Tradizionale - Materiale didattico fornito dal docente - Manuale di microbiologia predittiva Concetti e strumenti per l ecologia microbica quantitativa, Fausto Gardini e Eugenio Parente eds., 2013, Springer Modalità di verifica dell apprendimento Prova orale e/o presentazione in power point Prova orale: la prova si svolgerà in un tempo medio di venti minuti, durante i quali saranno posti allo studente tre quesiti: il primo relativo ai metodi chimici per il controllo microbico, il secondo relativo all uso delle tecnologie a freddo per il controllo microbico e d il terzo relativo alla microbiologia predittiva. Programma dettagliato dell insegnamento Descrizione Argomenti del Corso CRESCITA MICROBICA NEI SISTEMI ALIMENTARI. Microarchitettura degli alimenti e scelta del metodo innovativo più idoneo. ANTIMICROBICI NATURALI. Oli essenziali, lisozima, chitosano, lattoperossidasi, lattoferrina, acidi grassi: meccanismo di azione e sintesi, bioattività, applicazioni in campo alimentare. TECNOLOGIE DI PRESERVAZIONE E FREDDO. Alte pressioni idrostatoche e di omogeneizzazione, ultrasuoni, microonde, irraggiamento, campi elettrici pulsati: meccanismo di azione, impianti industriali e impianti pilota, sensibilità dei CFU corrispondenti

4 microrganismi "food-grade", applicazioni in campo alimentare. ANALISI DEL RISCHIO E CONCETTI DI BASE DELLA MICROBIOLOGIA PREDITTIVA. Analisi del rischio, FSO (Food Safety Objectives) e valutazione quantitativa del rischio, concetti di base della microbiologia predittiva (modelli empirici e modelli meccanicistici). MODELLI PRIMARI E SECONDARI. Equazioni di Gompertz e Baranyi, modelli S/P, equazione di Weibull, modelli shoulder/tail e bifasici, teoria del DoE (Design of Experiments), modello di Ratkowsky e modello Gamma. CENNI SUI MODELLI PROBABILISTICI E SUI MODELLI TERZIARI. Modelli logit, programmi applicativi per la modellazione dei dati e banche-dati. ESERCITAZIONI in LABORATORIO: Attività antimicrobica di sostanze naturali: determinazione della MIC (Minima Concentrazione Inibente) e della NIC (Concentrazione Non Inibente). ESERCITAZIONI in LABORATORIO: Trattamento con alte pressioni di omogeneizzazione. Trattamento con Ultrasuoni. ESERCITAZIONI in LABORATORIO: Applicazione di modelli matematici predittivi (crescita, inattivazione). CCD. Centroide

5 Bachelor Degree or Master Degree Programme: Academic Year: 2017/2018 Subject title: Innovative methods for microbial control and Predictive Microbiology Lecturer: Maria Rosaria Corbo Academic year 2017/2018 SSD (scientific area) AGR/16 CFU (Credits) 6 Programme year Academic period II First semester TEACHING ORGANIZATION: Lectures /seminars Practical activities 36 hours 18 hours Other activities Objectives Expected learning results Textbooks Within the general aim focused on learning the traditional and innovative methods in food production, this teaching programme provides useful tools to understand the mode of action and the effects on the microorganisms by some natural antimicrobials and new preservation techniques, as well to use mathematical tools to predict microbial growth in food. The student must: a) know the new methods to inhibit or control microbial growth in food, b) be able to choose and design an innovative approach to prolong the microbial shelf life of foods, c) be able to predict the growth and inactivation of foodborne pathogens and spoiling microorganisms. - Educational materials by teacher - Manuale di microbiologia predittiva Concetti e strumenti per l ecologia microbica quantitativa, Fausto Gardini e Eugenio Parente

6 Mode of delivery of teaching (traditional, at a distance, e-learning...) Examination method eds., 2013, Springer Traditional Oral and/or powerpoint presentation within the class TEACHING PROGRAMME (SUMMARY): Lessons Microbial growth and micro-architecture of foods Natural antimicrobials. Essential oils, lysozyme, chitosan, fatty acids Not-thermal methods: high hydrostatic pressure, homogenization, ultrasound, microwave, pulsed electric fields, irradiation. Risk Assessment in Food Microbiology and background of Predictive Microbiology. Primary and Secondary Model. Gompertz, Baranyi, S/P, Weibull and shoulder/tail models, Theory of the Design of Experiments. Square root and γ models. Probabilistic models. Laboratory techniques Antimicrobial activity of natural compounds: MIC and NIC determination High Pressure Homogenization treatment Ultrasound treatment Tools and software of Predictive Microbiology.