Chimica e analisi degli alimenti

CHIMICA DEGLI ALIMENTI - 1° SEMESTRE
Lezioni
Introduzione: i principali componenti degli alimenti.
L'acqua. Struttura dell'acqua. Interazioni dell'acqua con i componenti degli alimenti. Attività dell'acqua.
Minerali: macro- e micro-elementi.
Carboidrati. Monosaccaridi e oligosaccaridi negli alimenti: struttura, proprietà e distribuzione. Zucchero di canna e di barbabietola. Zucchero invertito, sciroppi di glucosio. Alditoli. Decomposizione degli zuccheri negli alimenti: ambiente acido, alcalino e calore. Idrossimetilfurfurale, maltolo, isomaltolo, lattulosio. Reazione di Maillard. Polisaccaridi. Amido. Gelificazione e retrogradazione. Amilasi. Pectine. Cellulosa, fibre. Gomme (gomma arabica e xantano). Proprietà chimico fisiche dei polisaccaridi e loro applicazione in ambito alimentare.
Lipidi. Acidi grassi: struttura e distribuzione negli alimenti. Proprietà di oli e grassi. Reazioni degli acidi grassi insaturi. Idrogenazione, margarina e acidi grassi trans. Reazioni di degrado ossidativo e la rancidità. Trigliceridi. Steroli. Lipidi polari. Colesterolo e fitosteroli: caratteristiche chimiche, distribuzione e stabilità.
Ammino acidi e proteine negli alimenti. Reazioni di degradazione: calore e pH. Denaturazione, racemizzazione.
Il colore degli alimenti. Le basi molecolari del colore. La misura del colore (spettrofotometro). Coloranti naturali: pigmenti pirrolici (clorofille e porfirine); Polieni (carotenoidi e xantofille); Eterociclici aromatici (antocianine, antoxantine). Coloranti artificiali.
Struttura, classificazione chimica e reattività di aromi e additivi alimentari. Sapore: dolce, amaro, salato, acido e umami. Sostanze astringenti e piccanti. Componenti volatili degli alimenti. Sostanze fenoliche.
Antiossidanti, emulsionanti, conservanti naturali e sintetici.
Vitamine. Struttura e fonti alimentari delle principali classi di vitamine liposolubili/idrosolubili.
IPA, acrilammide, D-amminoacidi.
Principi chimici dell'analisi cromatografica e spettroscopica delle molecole di interesse alimentare (TLC, HPLC, GC; UV, IR, Polarimetria, Rifrattometria).
Esercitazioni in laboratorio
1. Estrazione dell'eugenolo dai chiodi di garofano mediante distillazione in corrente di vapore, estrazione mediante solvente organico e TLC. Raccolta del prodotto ottenuto.
2. Analisi UV dell'eugenolo derivante dalla prima esercitazione. Determinazione della concentrazione di soluzioni a concentrazione ignota mediante retta di taratura e analisi HPLC.

ANALISI CHIMICA DEI PRODOTTI ALIMENTARI - 2° SEMESTRE
Lezioni
- Introduzione all'analisi chimica degli alimenti per il controllo del valore nutrizionale, della qualità, e della genuinità.
- Alimenti tradizionali e nuovi alimenti. Legislazione. Problematiche analitiche legate alla commercializzazione degli alimenti. Ruolo e funzioni dell'EFSA.
- Etichettatura degli alimenti e bevande, normativa vigente.
- Composizione chimica centesimale degli alimenti. Sostanza secca (organica e inorganica).
- L'analisi chimica e la matrice alimentare. Campione (sistemi di campionamento, preparazione del campione, aspetti applicativi).
- Tecniche analitiche classiche (gravimetria e volumetria) e strumentali (cromatografia HPLC e GC, rifrattometria e polarimetria: parametri fondamentali e strumentazione) applicate all'analisi degli alimenti.
- Metodi quantitativi nell'analisi strumentale alimentare: case studies. Criteri per la scelta del metodo analitico. Metodi di analisi ufficiali e non. Parametri di qualità di un metodo analitico.
- Acqua (umidità), sali minerali (ceneri), lipidi, glucidi, frazione azotata, fibra dietetica, pigmenti, alcol, componente fenolica, antiossidanti, sostanze aromatiche, additivi, marker di prodotto e di processo negli alimenti: metodi di analisi.
-Acque destinate al consumo umano e minerali, latte, oli da olive, frumento e sfarinati, mosti, vini e aceti: composizione chimica, principali analisi per il controllo qualità e delle frodi e relativa normativa.
Esercitazioni in laboratorio
1. Sfarinati: umidità (gravimetrico e termobilancia), ceneri (gravimetrico), sostanze azotate totali (Kjeldhal), grasso (Soxhlet).
2. Oli da olive: acidità (alcalimetria) , numero di perossidi (iodometria), rancidità (saggio di Kreiss), dieni e trieni coniugati (spettrofotometria UV), indice di rifrazione (rifrattometria).
3. Latte: Determinazione dell'acidità (alcalimetria), densità (densimetria), residuo secco e magro (metodo indiretto), grasso (Gerber), lattosio (Fehling/Polarimetria), ricerca fosfatasi e perossidasi (colorimetria).
4. Vino: Acidità totale (alcalimetria), acidità volatile (distillazione e alcalimetria), titolo alcolometrico volumico (massa volumica del distillato), anidride solforosa (iodimetria), polifenoli totali (spettrofotometria visibile).