MICROBIOLOGIA GENERALE E DEGLI ALIMENTI

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DIPARTIMENTO DI AGRICOLTURA, ALIMENTAZIONE E AMBIENTE (Di3A)

Corso di laurea in Scienze e tecnologie alimentari Anno accademico 2019/2020 - 2° anno

MICROBIOLOGIA GENERALE E DEGLI ALIMENTI

12 CFU - 1° semestre

Docenti titolari dell'insegnamento

CRISTINA RESTUCCIA - Modulo MICROBIOLOGIA GENERALE - AGR/16 - 6 CFU Email: [email protected]

Ediﬁcio / Indirizzo: Via Santa Soﬁa 100, 95123 Catania Telefono: 0957580219

Orario ricevimento: Il ricevimento degli studenti potrà essere eﬀettuato a distanza o in presenza nei giorni e con le modalità riportate nella pagina del sito docente

(https://www.di3a.unict.it/docenti/cristina.restuccia)

CINZIA CAGGIA - Modulo MICROBIOLOGIA DEGLI ALIMENTI - AGR/16 - 6 CFU Email: [email protected]

Edificio / Indirizzo: Dipartimento di Agricoltura, Alimentazione e Ambiente (Di3A), via S. Sofia 98, I piano - Sezione di Chimica, Microbiologia e Tecnologie (ChiMiTec) Via Santa Sofia 100, 95123 Catania Telefono: 0957580218

Orario ricevimento: Il ricevimento studenti potrà essere eﬀettuato a distanza (MicrosoftOﬃce Team codice 6fc74bp) o in presenza nei giorni e con le modalità riportate nella pagina del sito docente https://www.di3a.unict.it/docenti/cinzia.caggia

OBIETTIVI FORMATIVI

MICROBIOLOGIA GENERALE

Il corso si propone di fornire le conoscenze di base sui microrganismi di interesse alimentare, attraverso lo studio della morfologia, ﬁsiologia e tassonomia microbica, delle interazioni dei microrganismi con l’ambiente, delle tecniche per la coltivazione e il controllo.

MICROBIOLOGIA DEGLI ALIMENTI

Approfondire le conoscenze della biologia dei microrganismi attraverso lo studio della correlazione tra le caratteristiche intrinseche di un alimento, gli eﬀetti del processo produttivo e i fattori che condizionano lo sviluppo dei microrganismi negli alimenti.

MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'INSEGNAMENTO

Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio MICROBIOLOGIA DEGLI ALIMENTI

Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio, per gli studenti che frequenteranno i 2/3 delle lezioni.

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PREREQUISITI RICHIESTI

MICROBIOLOGIA GENERALE Nozioni di base di biologia

Biologia dei microrganismi. Basi di tassonomia microbica. Conoscenza delle principali ﬁliere produttive.

FREQUENZA LEZIONI

Non obbligatoria per sostenere l’esame, ma fortemente consigliata.

Fortemente consigliata. Obbligatoria per partecipare alle esercitazioni in laboratorio previste alla ﬁne del corso (si richiede la frequenza di almeno i 2/3 delle lezioni). La frequenza alle lezioni non è obbligatoria per sostenere l’esame.

CONTENUTI DEL CORSO

Microrganismi procarioti e eucarioti: struttura e funzione cellulare. Elementi di virologia. Divisione cellulare e crescita microbica. Inﬂuenza dell'ambiente sulla crescita microbica. Microscopia ottica ed elettronica. Il controllo dei microrganismi: mezzi ﬁsici e chimici. Nutrizione, colture di laboratorio e metabolismo dei microrganismi. Tassonomia microbica. Principali microrganismi di interesse agro-alimentare.

Acquisire le conoscenze necessarie per la comprensione dei fattori che condizionano lo sviluppo dei microrganismi negli alimenti al ﬁne di condurre l'implementazione di piani HACCP, di applicare GMPs e di condurre l'analisi del rischio microbiologico.

TESTI DI RIFERIMENTO

1. Biavati B., Sorlini C. Microbiologia generale e agraria. Casa Editrice Ambrosiana.Seconda edizione

2. Madigan, Martinko, Bender, Buckley, Stahl. BROCK Biologia dei microrganismi. Quattordicesima edizione. Pearson.

Lo studente può consultare qualsiasi testo del settore.

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Per lo studio della disciplina si consigliano i seguenti testi:

Testo 1: “Microbiologia degli Alimenti”. JM Jay, MJ Loessner, DA, Golden. Sprinter. ISBN 978-88-470-0785-7

Testo 2: “Microbiologia degli Alimenti” A Galli Volonterio, Casa Editrice Ambrosiana ISBN 88-408-1321-7

Testo 3: “La Microbiologia Applicata alle Industrie Alimentari” L Cocolin, G Comi. Aracne Editrice.

ISBN 978-88-548-1109-6

ALTRO MATERIALE DIDATTICO

Il materiale didattico integrativo, da non considerarsi sostitutivo ai testi consigliati, sarà reso disponibile agli studenti durante il corso, prediligendo la piattaforma STUDIUM.

Il docente fornisce il materiale didattico impiegato durante il corso attraverso la piattaforma STUDIUM.

PROGRAMMAZIONE DEL CORSO

Argomenti Riferimenti testi

1 Principali tappe evolutive della microbiologia Testo 1: cap. 1-2. Testo 2: cap. 1.

Materiale fornito dal docente.

2 Morfologia e citologia dei microrganismi. Cenni di genetica microbica

Testo 1: cap. 3. Testo 2: cap. 2.

3 Cenni di virologia: i batteriofagi Testo 1: cap. 12. Testo 2: cap. 8.

4 Le tecniche microscopiche: prestazioni e limiti dei vari microscopi

5 Nutrizione e isolamento dei microrganismi Testo 1: cap. 5. Testo 2: cap. 3.

6 Crescita microbica: fasi e metodi diretti e indiretti per la sua misura

7 Richieste ambientali per la crescita microbica. Eﬀetto di

temperatura, pH, ossigeno, osmolarità sullo sviluppo microbico e meccanismi di adattamento

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8 Il controllo dei microrganismi: metodi ﬁsici, chimici e farmacologici

9 Cenni di metabolismo microbico Testo 1: cap. 8. Testo 2: cap.

3-13. Materiale fornito dal docente.

10 Tassonomia microbica. Criteri tassonomici: classiﬁcazione, nomenclatura e identiﬁcazione.

11 Principali gruppi batterici Gram positivi e Gram negativi di interesse alimentare

Materiale fornito dal docente

12 Tassonomia, genetica, ﬁsiologia ed ecologia dei funghi Testo 1: cap. 14. Testo 2: cap. 17.

13 Esercitazioni in laboratorio Materiale fornito dal docente

Argomenti Riferimenti testi

1 1. Introduzione al corso. Deﬁnizione di alimento e di prodotto alimentare. Deﬁnizione di sicurezza come safety e come security.

Testo 1

2 2. Principio di precauzione. Sicurezza percepita. Sicurezza reale. I microrganismi di interesse alimentare.

Testo 2 3 3. Cenni sulle malattie di interesse alimentare: infezioni,

intossicazioni e tossinfezioni alimentari

4 4. EFSA. Nozioni generali: competenze e ruoli. Materiale fornito dal docente.

Testo 1 5 5. Accordo SPS. Obiettivi di sicurezza alimentare. Deﬁnizione

di ALOP.

6 6. Rapporto tra obiettivi di sicurezza e criteri microbiologici per gli alimenti nei paesi dell’Unione Europea e negli Stati Uniti.

Materiale fornito dal docente Testo 1

7 La conservazione degli alimenti. Le contaminazioni microbiologiche degli alimenti. Contaminazioni primarie, secondarie, terziarie e crociate.

8 Criteri microbiologici. Piani di campionamento: a due e a tre classi.

9 9. Lo sviluppo dei microrganismi negli alimenti. Distinzione tra microrganismi inerti, alteranti e patogeni. I microrganismi tecnologicamente e nutrizionalmente utili.

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10 I parametri intrinseci ed estrinseci che condizionano lo sviluppo dei microrganismi negli alimenti.

Materiale fornito dal docente Testi 1 e 2

11 11. Eﬀetto del pH, dell’attività dell’acqua sullo sviluppo dei microrganismi. Classiﬁcazione dei microrganismi in relazione al pH e all’attività dell’acqua.

12 12. Eﬀetto del potenziale ossido-riduttivo e della composizione dell’alimento (contenuto in nutrienti e presenza di sostanze antimicrobiche) sullo sviluppo dei microrganismi.

Classiﬁcazione dei microrganismi in relazione ai citati fattori.

13 13. Fattori estrinseci che condizionano lo sviluppo dei

microrganismi sugli alimenti. Temperatura di conservazione.

Classificazione dei microrganismi: psicrofili, mesofili e termofili.

14 14. Eﬀetti della temperatura sullo sviluppo dei microrganismi.

Congelamento, surgelazione, cottura, trattamento termico.

Resistenza delle endospore batteriche alle condizioni estreme.

15 15. Eﬀetto della composizione dell’atmosfera che circonda l’alimento sullo sviluppo dei microrganismi. Eﬀetti

dell’ossigeno, dell’anidride carbonica, dell’azoto etc.

16 Teoria degli ostacoli e conservazione degli alimenti. Indicatori microbiologici. Indicatori di sicurezza. Indicatori di qualità.

17 HACCP, cenni storici. Legislazione di riferimento. I sette principi dell’HACCP. Deﬁnizione di CCP.

18 Albero delle decisioni. CCP quantitativi. Criteri di performance. Materiale fornito dal docente Testo 1

19 Analisi del rischio. L’approccio sicurezza from farm to fork.

Individuazione dei pericoli. Caratterizzazione del pericolo.

20 20. Stima dell’esposizione. Stima dose risposta. Fattori che condizionano la risposta degli individui all’esposizione ad un dato pericolo.

21 21. Approccio della sicurezza alimentare from fork to farm.

Conclusioni.

VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO MICROBIOLOGIA GENERALE

Colloquio orale per la veriﬁca del raggiungimento degli obiettivi formativi previsti

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L’esame e' orale e consiste nella discussione di un elaborato tecnico di grupopo sull’analisi del rischio e sull’implementazione di un sistema HACCP in una ﬁliera alimentare a scelta e, per gli studenti che avranno svolto le esercitazioni in laboratorio, sulla discussione critica dei risultati ottenuti. Il colloquio orale è individuale e prevede la veriﬁca della capacità di ragionamento e di collegamento tra le conoscenze acquisite nelle diverse discipline.

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI MICROBIOLOGIA GENERALE

Comparazione tra le strutture cellulari di procarioti ed eucarioti.

Funzioni delle strutture cellulari.

Principi di microscopia.

Esigenze nutrizionali dei vari gruppi microbici.

Principi ed applicazioni dei metodi di controllo della crescita microbica.

Fasi della crescita microbica.

Eﬀetti dei parametri ambientali sulla crescita microbica.

Tassonomia.

Principali gruppi microbici di interesse alimentare.

Lo studente dovrà dimostrare la capacità di correlare gli argomenti dei due moduli del corso integrato.