CHIMICA DEGLI ALIMENTI

Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze approfondite della composizione chimica degli alimenti, con particolare attenzione ai principali costituenti alimentari. Alla fine del corso gli studenti avranno acquisito competenze specifiche che permetteranno loro di capire la differenza tra alimenti e nutrienti, e quali siano  i vari processi di trasformazione a cui può andare incontro un alimento sulla base delle funzioni chimiche presenti in esso. Particolare attenzione sarà inoltre posta su antiossidanti e nutraceutici, e sull’impatto che quest’ultimi hanno sulla salute. 

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula sugli argomenti svolti dal docente.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Le conoscenze necessarie per seguire il corso sono:

-nozioni di base di chimica generale e organica (CHIM03 - CHIM06)

-nozioni di base di biochimica (BIO10).

La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata, ma non obbligatoria.

Introduzione.  Alimentazione e Nutrizione. 

Richiami su struttura e proprietà delle molecole. 

Le interazioni intermolecolari. 

Amminoacidi.  α- Amminoacidi naturali.  Amminoacidi essenziali.  Proprietà acido-base degli amminoacidi. Punto isoelettrico. Elettroforesi degli amminoacidi. 

Dipeptidi. Polipeptidi. Proteine. Struttura primaria, secondaria e terziaria. Denaturazione. Degradazione delle proteine. Putrefazione. Contenuto proteico degli alimenti. Glucidi. Osi e osidi. Glucosio. Fruttosio.  Galattosio. Mannosio. 

Forme semiacetaliche cicliche dei monosaccaridi.  Anomeri.  Glicosidi.  Disaccaridi. Saccarosio, maltosio, cellobiosio, lattosio. Polisaccaridi: Amido, glicogeno, cellulosa. 

Trasformazione dei carboidrati. Imbrunimento non enzimatico: reazione di Maillard. Riscaldamento e caramellizzazione. 

Lipidi. Classificazione. Grassi e Oli. Fosfolipidi. Glicolipidi. Steroidi. Colesterolo. 

Vitamine liposolubili. Omega 3 e Omega 6. Trasformazione dei lipidi: irrancidimento. 

Enzimi. Vitamine idrosolubili.  Cereali e legumi. Indice glicemico. Sali minerali. Componenti privi di valore nutritivo. Probiotici. Prebiotici. Pectine. Antocianine. Inulina. Licopene. Tannini. Nutraceutici. Glutatione. Contaminanti. Allergeni. Intolleranza e Allergia. Xenobiotici. Il botulino. 

Conservanti.  Nitrosammine. 

Alimenti: latte, yogurt, burro, margarina, formaggio, uova, cioccolato, acheni. 

Energia e Macronutrienti.

Contributo dell’insegnamento agli obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile:

- Obiettivo 4: assicurare un'istruzione di qualità, equa ed inclusiva, e promuovere opportunità di apprendimento per tutti

- Obiettivo 5: raggiungere l'uguaglianza di genere ed emancipare tutte le donne e le ragazze

1. L. Mannina, M. Daglia, A. Ritieni - La chimica e gli alimenti (nutrienti e aspetti nutraceutici - CEA  

2. P. Cappelli, V. Vannucci - Principi di Chimica degli Alimenti  (Conservazione, trasformazioni, Normativa) - Zanichelli (seconda edizione)

3. J.G. Smith - Fondamenti di Chimica Organica - McGraw Hill Education

Sono previste due prove scritte in itinere (a metà corso e alla fine del corso), che permettono il superamento dell'esame qualora entrambe vengano superate con un punteggio positivo. L'esame finale, se necessario, è composto solo da una prova scritta. La durata di ognuna delle prove  e quella dell'esame finale è pari a 90 minuti.

1.     Cosa si intende per isomeri (punteggio = 1):

a)     Molecole sovrapponibili alla propria immagine speculare

b)     Molecole non sovrapponibili alla propria immagine speculare

c)      Molecole con diversa disposizione degli atomi ma stessa formula molecolare

d)     Molecole con stessa disposizione degli atomi ma diversa formula molecolare

2.     Quale delle seguenti affermazioni descrive meglio il concetto di risonanza nelle molecole? (punteggio = 1):

a)     La risonanza è la capacità di una molecola di esistere in più forme strutturali equivalenti.

b)     La risonanza è un tipo di legame chimico che avviene solo in molecole ioniche.

c)      La risonanza implica che le molecole non possano cambiare forma.

d)     La risonanza è un fenomeno esclusivo delle molecole organiche.

3.     Quale dei seguenti gruppi funzionali è tipico degli amminoacidi? (punteggio = 1):

a)     -C=O

b)     -CH₃

c)      -NH₂

d)     -OH

4.     Quale funzione svolgono gli alfa ammino acidi nel corpo umano? (punteggio = 1):

a)     Fornire energia direttamente

b)     Regolare la temperatura corporea

c)      Trasportare ossigeno nel sangue

d)     Costruire le proteine

5.     Qual è la formula chimica dell'alfa amminoacido glicina? (punteggio = 1):

a)     C₂H₅NO₂

b)     C₃H₇NO₂

c)      C₄H₉NO₂

d)     C₂H₆N₂O

6.     In che tipo di reazione chimica è coinvolta la glicina nella sintesi delle proteine? (punteggio = 1)

a)     Reazione di idrolisi

b)     Reazione di condensazione

c)      Reazione di ossidazione

d)     Reazione di riduzione

7.     Quale tra i seguenti alimenti è una buona fonte di amminoacidi essenziali? (punteggio = 1):

a)     Zucchero

b)     Carne magra

c)      Patate

d)     Oli vegetali

8.     Quale di queste affermazioni descrive meglio la struttura terziaria delle proteine? (punteggio = 1)

a)     È la sequenza di amminoacidi

b)     È la disposizione tridimensionale della catena polipeptidica

c)      È la formazione di un complesso proteico

d)     È l'aggregazione di più proteine

9.     Qual è il processo attraverso il quale le proteine vengono sintetizzate nelle cellule? (punteggio = 1):

a)     Glicolisi

b)     Sintesi proteica

c)      Respirazione cellulare

d)     Fermentazione

10.   Le proteine strutturali sono fondamentali per quale funzione negli organismi viventi? (punteggio = 1):

a)     Immagazzinare energia

b)     Fornire supporto e forma

c)      Trasportare nutrienti

d)     Contrastare l’invecchiamento cellulare