SCHEDA INSEGNAMENTO A.A. 2018/2019

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1 SCHEDA INSEGNAMENTO A.A. 2018/2019 CORSO DI LAUREA IN Scienze e Tecnologie Alimentari Insegnamento Microbiologia Industriale Docente Giuseppe Spano S.S.D. dell insegnamento Anno di Corso AGR/16 III Crediti 6 Semestre II Semestre (dal 4/03/2019 al 21/06/2019) Propedeuticità Nessuna Eventuali prerequisiti Buone conoscenze di microbiologia generale e microbiologia degli alimenti ORGANIZZAZIONE DEL CORSO Articolazione in moduli Lezioni frontali numero ore: 48 Eventuali Seminari numero ore: nessuno Esercitazioni in aula e/o laboratorio numero ore: nessuno Visite guidate e/o attività di gruppo assistite numero ore: nessuna Attività professionalizzante (solo per i CdS di numero ore: Area Medica

2 PROGRAMMA DELL INSEGNAMENTO Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire adeguate conoscenze sui diversi settori di impiego della microbiologia industriale con particolare riferimento alle industrie alimentari e farmaceutiche. Risultati di apprendimento attesi Lo studente dovrà conoscere le caratteristiche microbiologiche peculiari delle specie microbiche di interesse industriale, conoscere le principali metodologie per la produzione di biomasse microbiche e metaboliti nei processi di fermentazione industriale, gestire le risorse microbiche nei principali processi fermentativi e nella produzione di alimenti funzionali Modalità di erogazione tradizionale Testi consigliati (Microbiologia Industriale Manzoni, Casa Editrice Ambrosiana (CEA). Appunti presi autonomamente a lezione. Materiale didattico fornito a lezione dal docente, su specifici argomenti. Modalità di verifica dell apprendimento Prova orale della durata di circa 30 minuti. Vengono poste 3 domande su argomenti del programma d insegnamento. Viene posta almeno una domanda su un argomento della parte generale del programma ed almeno una domanda su un argomento della parte speciale. La commissione, composta dal docente ufficiale e da un altro componente che abbia la qualifica minima di assegnista di ricerca con 5 anni di esperienza, è in grado di accertare con accuratezza il livello di raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi dall insegnamento. Viene valutata, altresì, la chiarezza espositiva e la proprietà di linguaggio. In caso di mancato raggiungimento di un sufficiente livello d apprendimento, lo studente viene invitato ad approfondire gli specifici argomenti in cui risulta carente, avvalendosi anche di ulteriori spiegazioni da parte del docente.

3 Programma dettagliato dell insegnamento Descrizione Argomenti del Corso Lezioni in aula CFU corrispondenti 3 CFU 1. Fonti e isolamento dei microrganismi di interesse industriale, metodi di selezione e screening di ceppi produttori Fonti e metodi di isolamento di microrganismi starter e probiotici. Definizione di GRAS e QPS. Ammine biogene ed antibiotico resistenza. Analisi di comunità microbiche e della biodiversità microbica negli alimenti mediante approcci di metagenomica. 2. Fermentatori ed immobilizzazione cellulare Principi basilari dei processi di fermentazione, struttura e gestione dei fermentatori, parametri critici dei processi di fermentazione. 3. Meccanismi di tolleranza agli stress abiotici Differenza tra stress biotici ed abiotici. Meccanismi molecolari di tolleranza agli stress. Geni regolatori e geni strutturali. Proteine da stress. Identificazione di marcatori molecolari legati alla tolleranza agli stress. Meccanismi di preadattamento e tolleranze incrociate. Miglioramento della tolleranza ai processi di crioconservazione e liofilizzazione. RNA-seq technology. 4. Starter microbici, probiotici e prebiotici Definizione di starter microbico, probiotico, prebiotico e sinbiontico. Pricipali starter microbici e probiotici utilizzati nella industria alimentare.. 5. Produzione e conservazione di starter microbici 3 CFU Liofilizzazione e crioconservazione. Utilizzo di osmoliti neutri per incrementare la tolleranza agli stress produzione e conservazione. Effetto dei cicli di congelamento e scongelamento sugli starter microbici e sui probiotici. 6. Antibiotici, Vitamine ed Esopolisaccaridi Crescita microbica e rroduzione di metaboliti secondari nei fermentatori. Produzione di esopolisaccaridi da parte di batteri lattici. Produzione di riboflavina ed acido folico. Identificazione di batteri lattici produttori di cobalamina, riboflavina ed acido folico. 9. Impasti acidi e prodotti da forno Prodotti fermentati derivati da cereali. Microrganismi starter per la panificazione. Conservaqzione degli impasti acidi.esempi di interazione lieviti/batteri surante il

4 processo di fermentazione panaria. Batteri lattici identificabili durante i processi di panificazione e pastificazione. Utilizzo di lattobacilli per aumentare la shelf life dei prodotti di panificazione. Pasta e pane probiotici. Effetto prebiotico di betaglucani di orzo ed avena. 10. Attività antimicrobica ed applicazione, in situ, di starter microbici o probiotici aventi attività antimicrobica. Principali molecole ad attività antimicrobica. Lantibiotici e batteriocine. Acidi organici ad attività antimicrobica. Attività antimicrobica ed inibizione di microrganismi alteranti e/o patogeni veicolati da alimenti. Attività antimicrobica ed inibizione di funghi alteranti le matrici cerealicole

5 Bachelor Degree Programme: Food Science and Technology Academic Year: 2018/2019 Subject title: Industrial Microbiology Lecturer: prof. Giuseppe Spano Academic year 2018/2019 SSD (scientific area) AGR/16 Microbiologia Agraria CFU (Credits) 6 Programme year III Academic period II Semester (from 4/03/2019 to 21/06/2019) TEACHING ORGANIZATION: Lectures /seminars Credits 6 Hours 48 Practical activities Other activities Objectives Expected learning results Textbooks Within the scientific and technical knowledge that the food microbiologist must have to manage food fermentation and functional food, this teaching programme provides useful tools to understand industrial microbiology. It aims to stimulate a critical view of managing microbial resources, finalized to improve and/or develop fermented food taking in account their quality and safety. The student must know the biological features of industrial microorganisms (microbial starters and probiotics), understand the fermentation process and select microorganisms for industrial application, develop functional foods using safe microorganisms (Microbiologia Industriale Manzoni, Casa Editrice Ambrosiana (CEA).

6 Mode of delivery of teaching (traditional, at a distance, e-learning..) Examination method traditional Oral Teaching programme (summary): -Identification and application of microorganisms (starters and probiotics), -Use of microorganisms in a fermentation process. - Production of microbial biomass: vitamins and esopolisaccharydes producing bacteria ean their industrial application. - Tolerance to abiotic stress. - Application of preadaptetion step and cross tolerance. - Cereals fermented products. -Antimicrobial activity: bacteriocins and bacteriocins-like. Organic acids. Antimicrobial activity against spoilage or food borne microorganisms. Antimicrobial activity against fungi contaminant of cereal products.