Analisi controllo qualità - Prof. Manuel Sergi - a.a. 2021/2022
Viticoltura ed enologia - 2° anno
ATTENZIONE: i contenuti di questo corso sono relativi all'anno accademico 2021/2022
Indice degli argomenti
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Curriculum Vitae Manuel SERGITel 0861/266949
Fax 0861/266915
E-mail msergi@unite.it
2015-oggi Professore Associato di Chimica Analitica (SSD: CHIM/01)
2006-2015 Ricercatore Confermato di Chimica Analitica (SSD: CHIM/01)
Principali attività e responsabilità
Titolare degli insegnamenti di Chimica Analitica (Corso di Laurea in Biotecnologie).
Responsabile del Laboratorio di Spettrometria di Massa della Facoltà di Bioscienze.
Responsabile del Gruppo di Ricerca sulla “Determinazione di droghe d’abuso in matrici biologiche”
Vice Preside della Facoltà di Bioscienze e Tecnologie Agro-Alimentari e Ambientali.
Autore di 97 pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali (con referee), 3 capitoli su libri, oltre 100 pubblicazioni di atti di convegni (proceedings).H-index= 28; citazioni oltre 2000 (Scopus).
Una quota consistente dell’attività di ricerca ha riguardato negli ultimi 15 anni lo sviluppo di metodi analitici mediante HPLC-MS/MS per la determinazione di analiti di interesse nei campi della sicurezza alimentare, bioanalitica, tossicologia forense.
Partecipa a numerosi progetti di ricerca Nazionali e Internazionali su tematiche relative allo sviluppo di metodi analitici innovativi basati su tecniche di cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa tandem (LC-MS/MS) nel campo della sicurezza alimentare e tossicologia forense.OBIETTIVI DEL CORSO, PREREQUISITI E PROPEDEUTICITA'
- Obiettivi formativi generali: Il corso ha come obiettivo principale quello di fornire allo studente le conoscenze di base relative all'analisi chimica per il controllo qualità, trattando diffusamente argomenti di uso comune in laboratorio come l'analisi volumetrica, L'elettrochimica, la spettroscopia, tecniche separative, metodi cromatografici (gas-cromatografia, cromatografia liquida, elettroforesi etc.) e l'analisi enzimatica. Evidenziare la potenzialità e l'utilizzo delle tecniche analitiche per il controllo di qualità nel settore enologico mediante la valutazione teorica e pratica di procedure significative per il controllo di qualità. Il programma didattico, inoltre, sarà supportato da esperienze pratiche su metodi di analisi riguardanti la Viticoltura e l'Enologia.
- Prerequisiti: Corso integrato. Si ritiene utile aver superato gli esami di Matematica, Fisica e Chimica.
- Propedeuticità: Corso integrato. Si ritiene utile aver superato gli esami di Matematica, Fisica e Chimica.
UNITA' DIDATTICA 1: Procedimento analitico - analisi volumetrica - Spettroscopia - Potenziometria
Argomento:
Introduzione all’analisi chimica, il procedimento analitico, campi di applicazione. L'errore casuale, l'errore sistematico, accuratezza, precisione, deviazione standard, espressione del dato analitico in termini di accuratezza e precisione, cifre significative, minimi quadrati lineari, metodi di confronto del dato analitico, carte di controllo, limite di confidenza , test di significatività, scarto di un risultato.
Richiami di analisi volumetrica. Principi dell'analisi volumetrica, soluzioni standard e curve di titolazione, esempi di titolazioni acido-base e titolazioni redox, calcoli per la determinazione della curva di titolazione, determinazione del punto di equivalenza, applicazioni nel campo della Viticoltura ed Enologia.
Spettroscopia, spettroscopie di emissione e di assorbimento, assorbanza e trasmittanza, spettrofotometria UV/visibile, transizioni elettroniche, legge di Beer, applicazioni della spettrofotometria UV/visibile, lo spettrofotometro, sorgenti di radiazioni, reticoli e monocromatori, filtri, rivelatori, strumenti a singolo e doppio raggio, l'errore spettrofotometrico. Spettrofometria IR, transizioni roto-vibrazionali, sorgenti, cuvette e rivelatori IR, applicazioni della spettrofometria IR nel campo della Viticoltura ed Enologia. Spettroscopia di fluorescenza molecolare, il fenomeno della fluorescenza, caratteristiche analitiche della fluorescenza, lo spettrofluorimetro, applicazioni nel campo della Viticoltura ed Enologia.
Potenziometria. Titolazioni potenziometriche, potenziometria diretta, elettrodi potenziometrici, elettrodi di riferimento, elettrodi selettivi per ioni, classificazione, caratteristiche analitiche e principali applicazioni nel campo della Viticoltura ed Enologia. Determinazione del pH; teoria dell'elettrodo indicatore a vetro, elettrodi a pH combinati, misura di pH, procedura di calibrazione, fonti di errore.
UNITA' DIDATTICA 2: Tecniche preparative - Cromatografia - Spettroscopia Atomica
Argomento:
Tecniche separative preparative per campioni di interesse in enologia e viticultura.
Introduzione ai metodi cromatografici, Cromatografia liquida, Cromatografia ad alta efficienza (HPLC), Cromatografia a scambio ionico, Cromatografia a esclusione molecolare, Cromatografia di affinità, Gas-cromatografia, Cromatografia su strato sottile.
Analisi di metalli mediante tecniche spettroscopiche di assorbimento (ass. atomico) e di emissione (fiamma, plasma).
Esempi sui principali metodi per il controllo di qualità come la determinazione determinazione dell'alcol, dell'acidità, dosaggio degli ioni inorganici, determinazione delle sostanze fenoliche.
SONO PREVISTE DUE ESERCITAZIONI PRATICHE.
INDICATORI DI DUBLINO PER UNITA' DIDATTICA
Gli indicatori di Dublino sono i medesimi per tutte le Unità didattiche.
Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso si prefigge di fornire le conoscenze per poter effettuare analisi di controllo qualità con particolare riferimento a metodiche di screening, di conferma, e elaborazione dati. In particolare verranno trattati argomenti relativi all’uso di metodi basati su analisi volumetrica, potenziometrica, cromatografica e spettrofotometrica. Verranno inoltre trattate tecniche di statistica per la elaborazione dei dati. Verranno riportati dei casi studio sui principali metodi per il controllo di qualità come la determinazione dell'alcol, dell'acidità, dosaggio degli ioni inorganici, determinazione delle sostanze fenoliche.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado in base alle conoscenze ottenute di lavorare nel settore enologico con riferimento particolare ad aspetti di ricerca, sviluppo, innovazione per il controllo qualità di processo. La discussione dei casi studio sulle problematiche analitiche relative consentirà di risolvere problemi in vari contesti del settore dell’enologia e della viticoltura.
Autonomia di giudizio: Gli studenti saranno in grado sulla base della teoria e delle esercitazioni pratiche di laboratorio di giudicare la potenziale applicazione di un metodo/strumento proposto per analisi enologiche. Gli studenti frequentanti lavoreranno in laboratorio e con software per la elaborazione statistica dei dati. Saranno valutate relazioni di gruppo in cui si evidenzieranno potenzialità, limitazioni e possibili sviluppi a breve, medio e lungo termine relativamente al lavoro svolto. Ai non frequentanti verrà chiesto di presentare una relazione che sarà valutata on-line dal docente e dagli studenti frequentanti.
Abilità comunicative: La presentazione di report e delle prove in itinere scritte/orali consentirà di sviluppare abilità comunicative.
Capacità di apprendimento: Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di seguire e giudicare gli sviluppi della ricerca su analisi enologiche e valutare la letteratura internazionale sul tema.
Libri di testo
- Dispense delle lezioni.
- Skoog, West, Holler - Chimica Analitica, una introduzione - Edises
- Qualsiasi libro di chimica analitica e laboratorio di livello universitario (non libri di scuola)
MATERIALE DI APPROFONDIMENTO
Non sono al momento disponibili materiali di approfondimento per questo corso.
PROVE INTERMEDIE
Le prove intermedie saranno svolte al termine dell'unità didattica di riferimento
L'esame del modulo si compone di una prova scritta e di una eventuale prova orale. Il voto finale risulta dalla media dei voti ottenuti nelle varie prove.
La prova scritta richiede il superamento di due prove in itinere o, in caso di insufficienza in queste ultime, di un esame scritto finale su tutti gli argomenti del corso.
Le prove in itinere si tengono durante il semestre al termine delle unità didattiche e contengono una serie di 15 domande a risposta multipla, limitate agli argomenti specifici delle unità. La risposta corretta a ogni domanda vale 1 punto. La risposta sbagliata o non data vale 0 punti. Le prove in itinere si intendono superate con un voto medio uguale o maggiore di 18/30
In caso di insufficienza nelle prove in itinere, al termine del semestre, lo studente è tenuto a sostenere un esame scritto finale.
Il voto ottenuto nella prova scritta (i.e., prove in itinere o esame scritto finale) sarà mantenuto per un periodo non superiore a un anno dalla data del suo superamento.
La eventuale prova orale, da sostenersi solo se si è superato la prova scritta, verte sull’intero programma del modulo. In caso di non superamento dell’orale, il voto della prova scritta viene mantenuto fino alla sua naturale scadenza.
Il voto finale deriva dalla media ponderata di questo modulo con quello di “CHIMICA ENOLOGICA” del C.I. di cui fa parte l’insegnamento.
Durante le lezioni, gli studenti verificano il loro grado di apprendimento, attraverso la risoluzione di test, simili alle prove in itinere.
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Procedimento Analitico - Analisi Volumetrica - Potenziometria
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Spettroscopia Atomica, Potenziometria, Cromatografia