Microbiologia alimentare - Prof. Antonello Paparella - a.a. 2022/2023
Scienze e tecnologie alimentari - 2° anno
ATTENZIONE: i contenuti di questo corso sono relativi all'anno accademico 2022/2023
Topic outline
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Antonello Paparella è professore ordinario di Microbiologia alimentare (AGR 16 - Microbiologia Agraria) presso la Facoltà di Bioscienze e tecnologie agro-alimentari e ambientali dell'Università di Teramo.
Nato a Bari nel 1961, dopo la laurea con lode nel 1985 in Medicina Veterinaria all’Università di Bari, ha svolto studi di specializzazione in Ispezione degli alimenti presso l'Università di Bologna.
E' stato ricercatore nell'industria alimentare (BeCa, Fiorucci, Food Assistance, ITA) in differenti aree merceologiche: carni, conserve, prodotti a base di carne e lattiero-caseari. Le sue ricerche hanno contribuito in maniera significativa allo sviluppo di nuove tecnologie in ambito industriale.
Professore universitario a contratto dal 1991, nel 2000 ha preso servizio come professore associato di Microbiologia alimentare all'Università di Teramo. Dal 2006 è professore ordinario di Microbiologia alimentare.
Dal 1990 ha ricoperto incarichi di responsabilità nella pubblica amministrazione, come consigliere di amministrazione del Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura (C.R.A., oggi CREA), commissario straordinario dell'Istituto Sperimentale Lattiero-Caseario di Lodi, membro del comitato tecnico del Ministero delle Politiche Agricole e commissario nella Commissione Nazionale per la Valutazione dell'Impatto Ambientale (V.I.A.).
Ha svolto azioni di ricerca e formazione in ambito internazionale, per esempio in Brasile, Cina, Giordania, Norvegia, Slovenia e Slovacchia. Parla correntemente 4 lingue straniere ed è spesso invited speaker in conferenze o gruppi di lavoro internazionali. E' autore o coautore di più di 240 lavori scientifici, di cui oltre 85 pubblicati su riviste internazionali indexate, e collabora come referee con numerose riviste scientifiche internazionali. È Editor-in-chief di Green Reports e nel Board of Editors delle riviste open access Foods e Plants.
Le sue linee di ricerca comprendono: sicurezza alimentare, caratterizzazione degli ecosistemi microbici e sviluppo di metodi analitici innovativi, con particolare riferimento all'impatto delle nuove tecnologie sulla sicurezza dei prodotti alimentari, sull'ambiente, sull'ecologia microbica e sulla sopravvivenza dei patogeni.
Ha studiato e sviluppato metodi indiretti e rapidi per la valutazione dei microrganismi vitali e sottoposti a danno subletale. La sua attività di ricerca ha riguardato, tra l'altro, la biodiversità di microrganismi alimentari patogeni e alteranti in diverse matrici alimentari e l'efficacia di diversi sistemi di controllo. Ha studiato l'effetto di tecnologie innovative sui microorganismi: elettrostimolazione, omogeneizzazione ad alta pressione, modificazioni di atmosfera, impregnazione sotto vuoto, confezionamento ipobarico, alte pressioni idrostatiche.
Ha cooordinato diversi progetti di ricerca nell'area dell'innovazione tecnologica e della sicurezza alimentare.
Attualmente, una parte significativa delle sue ricerche è rivolta allo studio delle potenzialità di applicazione di principi attivi di origine naturale per la bioconservazione e/o la decontaminazione dei prodotti alimentari.
E' nel Consiglio direttivo della Società Italiana di Ricerca sugli Oli Essenziali (SIROE) e della Società Italiana di Medicina Veterinaria Preventiva (SIMeVeP). Inoltre, è membro di numerose società scientifiche e gruppi di lavoro: SIMTREA, AIVI, GSICA, ecc.
Da anni partecipa come esperto di Microbiologia alimentare al programma televisivo Geo (RAI 3) e interviene spesso in altri programmi televisivi di divulgazione scientifica.
CV professionale/istituzionale:
http://www.unite.it/UniTE/Engine/RAServePG.php/P/58511UTE0603?&VRIC_IDOC=180
Citazioni Google:
https://scholar.google.it/citations?user=CAleX80AAAAJ&hl=it
Video:
https://vimeo.com/user35449859
Blog:
https://apaparella-salute.blogautore.repubblica.it/
INFO SUL CORSO
OBIETTIVI GENERALI DEL CORSO- Conoscenza e capacità di comprensione: Attraverso l’analisi comparativa di testi scientifici e di casi recenti riportati dalla letteratura scientifica, dai contatti con le imprese o dall’attualità, lo studente sarà stimolato ad acquisire strumenti essenziali per la propria professione, con particolare riferimento ai seguenti obiettivi specifici:
• Conoscere l’ecologia microbica degli alimenti, in relazione ai processi applicati e alle condizioni di distribuzione.
• Conoscere i principali fenomeni alterativi di origine microbiologica e i marker di alterazione microbica, descrivere le principali attività metaboliche dei microrganismi degradativi ed essere in grado di determinarne sperimentalmente la presenza e la carica.
• Conoscere le condizioni di sopravvivenza e sviluppo dei microrganismi patogeni negli alimenti, valutare adeguatamente il rischio di produzione delle tossine e identificare i relativi metodi di ricerca.
Si riporta di seguito in dettaglio il programma dell'insegnamento:
Lezioni frontali
UNIT 1: Ecologia microbica degli alimenti e termobatteriologia
Diversità metabolica, associazioni simbiotiche, ecosistemi e microambienti, nicchia e dominio. Microrganismi e alimenti: origini della contaminazione e comportamento microbico in funzione delle caratteristiche microecologiche dell'alimento.
Obiettivi dei differenti processi di bonifica termica degli alimenti. Termoresistenza dei microrganismi e danno cellulare: modelli per la inattivazione termica; fattori che influenzano la termoresistenza; D, z, F e relative applicazioni; Minimum Botulinum Cook; curve di penetrazione del calore e metodi per la valutazione di efficacia del trattamento termico. Danni subletali in relazione agli stimoli termici, acidi, chimici ed osmotici. Cellule VNC e metodi analitici per la stima della vitalità cellulare.
UNIT 2: Microbiologia delle carni, dei prodotti a base di carne, del pesce e dei prodotti della pesca
Carni e prodotti a base di carni: definizioni e principali requisiti normativi. Carni fresche: fonti e momenti della contaminazione microbica; processo di macellazione e relativo impatto sul profilo microbico; macellazione rituale; tecnologie per la refrigerazione, congelamento, surgelazione, sezionamento e confezionamento; ecologia microbica in condizioni di aerobiosi, anaerobiosi e atmosfera protettiva; shelf-life e fenomeni alterativi; sicurezza delle produzioni e controllo della contaminazione e dello sviluppo dei patogeni. Prodotti a base di carne: ecologia microbica dei prodotti salati, dei prodotti fermentati e dei prodotti cotti; colture starter; shelf-life e fenomeni alterativi; sicurezza delle produzioni e controllo della contaminazione e dello sviluppo dei patogeni; confezionamento in camera bianca.
Alimenti ittici: definizioni e principali requisiti normativi. Pesci: fonti e momenti della contaminazione microbica; caratteristiche differenziali tra muscolo dei mammiferi e muscolo del pesce; ecologia microbica in condizioni di aerobiosi su letto di ghiaccio e in vassoio, in anaerobiosi e in atmosfera protettiva; marker di freschezza e stabilità, shelf-life e fenomeni alterativi; sicurezza delle produzioni e controllo della contaminazione e dello sviluppo dei patogeni. Crostacei e molluschi: ecologia microbica, fenomeni postmortali, sicurezza delle produzioni e classificazione delle acque. Alimenti ittici trasformati: impatto dei processi sulla comunità microbica, fenomeni alterativi e sicurezza delle produzioni.
UNIT 3: Microbiologia lattiero-casearia, microbiologia delle uova e degli ovoprodotti
Latte e prodotti lattiero-caseari: definizioni e principali requisiti normativi. Latte alimentare: fonti e momenti della contaminazione microbica; descrizione del processo di mungitura; sostanze antimicrobiche naturalmente presenti nel latte; descrizione dei principali processi termici e di microfiltrazione; ecologia microbica del latte crudo e del latte trattato termicamente; shelf-life e fenomeni alterativi; sicurezza delle produzioni e controllo della contaminazione e dello sviluppo dei patogeni. Prodotti lattiero-caseari: descrizione del processo di caseificazione; ecologia microbica dei formaggi, dello yogurt e dei latti fermentati; colture starter; shelf-life e fenomeni alterativi; sicurezza delle produzioni e controllo della contaminazione e dello sviluppo dei patogeni.
Uova e ovoprodotti: definizioni e principali requisiti normativi. Uova in guscio: morfologia e composizione; ovodeposizione; fonti e momenti della contaminazione microbica; sostanze antimicrobiche naturalmente presenti nelle uova; descrizione del processo di produzione industriale delle uova in guscio; lavaggio e refrigerazione; ecologia microbica, shelf-life e fenomeni alterativi; sicurezza delle produzioni e controllo della contaminazione e dello sviluppo dei patogeni. Ovoprodotti: operazioni unitarie ad alto impatto microbiologico (sgusciatura, omogeneizzazione, pastorizzazione, confezionamento asettico e liotizzazione, pressurizzazione); ecologia microbica, shelf-life e sicurezza dei principali ovoprodotti.
UNIT 4: Microbiologia delle farine e derivati, prodotti ortofrutticoli, altri prodotti alimentari e bevande.
Farine e derivati: definizioni e principali requisiti normativi. Farine: fonti e momenti della contaminazione microbica; muffe di campo e muffe di stoccaggio; condizionamento, molitura e impatto sulla microbiologia delle farine. Pane e prodotti da forno salati e dolci: lievito di birra e lievito naturale, ecologia microbica dei prodotti lievitati da forno, shelf-life e fenomeni alterativi; sicurezza delle produzioni. Paste alimentari: ecologia microbica della pasta fresca artigianale, mono- e doppio-pastorizzata, stabilizzata, precotta, surgelata e secca; shelf-life e fenomeni alterativi; sicurezza delle produzioni e controllo della contaminazione e dello sviluppo dei patogeni. Progettazione e gestione igienica degli stabilimenti. Tecnologia e microbiologia dei prodotti gluten-free.
Prodotti ortofrutticoli: definizioni e principali requisiti normativi. Frutta, tuberi e vegetali di superficie: caratteristiche differenziali; frutti climaterici e aclimaterici; fonti e momenti della contaminazione microbica; ecologia microbica, shelf-life e fenomeni alterativi; sicurezza delle produzioni e controllo della contaminazione e dello sviluppo dei patogeni. Ecologia microbica dei succhi di frutta e delle confetture. Prodotti di quarta gamma e di quinta gamma: descrizione dei processi di produzione; ecologia microbica, shelf-life e sicurezza.
Cenni sulla microbiologia del miele, del cioccolato, delle bevande analcoliche, delle acque potabili e delle acque imbottigliate.
Il regolamento europeo sui criteri microbiologici e le successive modificazioni. Criteri microbiologici di sicurezza alimentare e di igiene del processo. Criteri microbiologici per la valutazione della stabilità dei prodotti alimentari.
Esercitazioni
Procedure di sicurezza per il laboratorio di microbiologia alimentare.
Introduzione alla diagnostica batterica: morfologia batterica e colorazioni.
Valutazione della crescita dei microrganismi e metodi di conta diretti e indiretti.
Descrizione di mezzi selettivi e differenziali, applicazione delle tecniche di semina (spatolamento e inclusione).
Conservazione dei ceppi microbici.
Modalità di campionamento per l'analisi dei prodotti alimentari e valutazione microbiologica.
Ricerca di microrganismi patogeni.
Isolamento e identificazione di specifici microrganismi o gruppi microbici negli alimenti, mediante tecniche fenotipiche e molecolari.
Valutazione di attività metaboliche dei microrganismi e loro impatto sulle caratteristiche finali dell'alimento.
Stesura dei rapporti di prova e interpretazione dei dati microbiologici.
ALL'INIZIO DEL CORSO, IL DOCENTE CHIEDE AGLI STUDENTI DI ISCRIVERSI FORMALMENTE ALL'INSEGNAMENTO, INVIANDO UNA EMAIL A apaparella@unite.it CON LA QUALE SI CHIEDE DI ACCEDERE ALLA CARTELLA CONDIVISA DROPBOX CONTENENTE TUTTE LE SLIDE DEL CORSO E ALTRO MATERIALE DIDATTICO. INFATTI, PER MOTIVAZIONI LEGATE ALLA TUTELA DEL DIRITTO DI AUTORE, IL MATERIALE DIDATTICO DEL DOCENTE NON E’ CARICATO SULLA PIATTAFORMA MA E’ COMUNQUE DISPONIBILE SULLA CARTELLA DROPBOX CONDIVISA.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Il corso si propone di fornire i metodi e gli strumenti per applicare le competenze microbiologiche alle esigenze della professione, rimarcando con particolare enfasi gli aspetti più rilevanti ai fini dell’ingresso nel mercato del lavoro e del successo professionale. In dettaglio, sono previsti i seguenti obiettivi:
• Acquisire le competenze necessarie per muoversi in sicurezza in un laboratorio di microbiologia alimentare, le manualità richieste per le analisi microbiologiche e gli elementi necessari per l'interpretazione dei risultati.
• Applicare le conoscenze microbiologiche alla progettazione e validazione dei trattamenti di stabilizzazione dei prodotti alimentari. - Autonomia di giudizio: • Riconoscere e descrivere principi e limiti dei metodi di conservazione degli alimenti, con un’attenzione particolare ai temi sociali, scientifici, etici e alla sostenibilità.
• Dimostrare capacità di giudizio in situazioni specifiche di analisi delle strategie per il controllo microbiologico dei prodotti alimentari e per l’estensione della shelf-life. - Abilità comunicative: • Essere in grado di descrivere con efficacia il profilo microbiologico degli alimenti, analizzando in maniera comparativa e critica prodotti alimentari all’interno di uno stesso comparto merceologico. Tale abilità deve essere acquisita sia in riferimento alla comunicazione verso soggetti professionali sia a fini divulgativi.
- Capacità di apprendimento: Attraverso l’iscrizione preliminare al corso e il conseguente controllo individuale degli obiettivi progressivamente raggiunti, lo studente sarà stimolato a prendere contatto con le problematiche specifiche della professione, in modo da sviluppare strategie di problem solving.
Il corso prevede una serie di attività mirate a migliorare la capacità di apprendimento e a sviluppare un metodo di studio individuale efficace, tra cui: visite guidate in aziende alimentari, proiezione di video, case studies e ipotesi di sviluppo di nuovi prodotti.
Lo studente sarà stimolato a partecipare attivamente alle azioni di apprendimento e aggiornamento programmate dal corso di studi.
Le attività didattiche del corso sono oggetto di approfondimento anche sulla piattaforma Facebook in un Newsgroup dedicato (Tecnologie e Sicurezza degli alimenti).
PREREQUISITI E PROPEDEUTICITA'- Prerequisiti: Struttura e funzioni dei microrganismi. Batteriologia speciale. Fondamenti di chimica generale e organica.
- Propedeuticità: Corso monodisciplinare. Integra le competenze acquisite nel corso di Microbiologia generale ed è propedeutico rispetto alle competenze da acquisire nei corsi di Igiene e Processi.
INDICATORI DI DUBLINO
UNITA' DIDATTICA 1: Ecologia microbica degli alimenti e termobatteriologia- Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere le leggi che regolano gli equilibri negli ecosistemi alimentari e comprendere l'evoluzione delle popolazioni microbiche durante la shelf-life.
Conoscere i metodi per la valutazione dell'efficacia di un trattamento termico, in funzione degli obiettivi di sicurezza e di stabilità del prodotto. - Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Essere in grado di stimare gli effetti dei processi dell'industria alimentare sull'ecologia microbica dei prodotti.
Essere in grado di giudicare se un processo termico soddisfi i requisiti di sicurezza e stabilità. - Autonomia di giudizio: Dimostrare capacità di giudizio in relazione alla stabilità e sterilità dei prodotti alimentari.
- Abilità comunicative: Essere capaci di descrivere con efficacia l'evoluzione delle popolazioni microbiche durante i processi dell'industria alimentare, ivi compresi quelli termici, e durante la shelf-life.
- Capacità di apprendimento: Lo studente sarà stimolato ad apprendere mediante l'analisi di casi reali e la simulazione di condizioni di processo.
UNITA' DIDATTICA 2: Carni e prodotti a base di carne, pesce e prodotti della pesca- Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere l'inquadramento normativo generale, la terminologia merceologica corretta, momenti e fonti della contaminazione microbica, ecologia microbica nelle differenti condizioni di conservazione, fenomeni alterativi, marker di shelf-life, principali microrganismi patogeni correlati con la classe di alimenti.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Essere in grado di interpretare un rapporto di prova e stimare la shelf-life e la sicurezza di un alimento della classe.
Essere in grado di stimare gli effetti dei processi dell'industria alimentare sull'ecologia microbica dei differenti alimenti della classe. - Autonomia di giudizio: Dimostrare capacità di giudizio nell'interpretazione di rapporti di prova e, più in generale, nella valutazione della sicurezza e della stabilità microbiologica degli alimenti della classe.
- Abilità comunicative: Essere in grado di descrivere con efficacia l'evoluzione delle popolazioni microbiche durante i processi e la shelf-life degli alimenti della classe.
- Capacità di apprendimento: Lo studente sarà stimolato ad apprendere mediante l'analisi di casi reali e la simulazione di condizioni di processo.
UNITA' DIDATTICA 3: Latte e prodotti lattiero-caseari, uova e ovoprodotti- Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere l'inquadramento normativo generale, la terminologia merceologica corretta, momenti e fonti della contaminazione microbica, ecologia microbica nelle differenti condizioni di conservazione, fenomeni alterativi, marker di shelf-life, principali microrganismi patogeni correlati con la classe di alimenti.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Essere in grado di interpretare un rapporto di prova e stimare la shelf-life e la sicurezza di un alimento della classe.
Essere in grado di stimare gli effetti dei processi dell'industria alimentare sull'ecologia microbica dei differenti alimenti della classe. - Autonomia di giudizio: Dimostrare capacità di giudizio nell'interpretazione di rapporti di prova e, più in generale, nella valutazione della sicurezza e della stabilità microbiologica degli alimenti della classe.
- Abilità comunicative: Essere in grado di descrivere con efficacia l'evoluzione delle popolazioni microbiche durante i processi e la shelf-life degli alimenti della classe.
- Capacità di apprendimento: Lo studente sarà stimolato ad apprendere mediante l'analisi di casi reali e la simulazione di condizioni di processo.
UNITA' DIDATTICA 4: Farine, pane e prodotti da forno, prodotti ortofrutticoli, miele, cioccolato e altri alimenti- Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere l'inquadramento normativo generale, la terminologia merceologica corretta, momenti e fonti della contaminazione microbica, ecologia microbica nelle differenti condizioni di conservazione, fenomeni alterativi, marker di shelf-life, principali microrganismi patogeni correlati con la classe di alimenti.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Essere in grado di interpretare un rapporto di prova e stimare la shelf-life e la sicurezza di un alimento della classe.
Essere in grado di stimare gli effetti dei processi dell'industria alimentare sull'ecologia microbica dei differenti alimenti della classe. - Autonomia di giudizio: Dimostrare capacità di giudizio nell'interpretazione di rapporti di prova e, più in generale, nella valutazione della sicurezza e della stabilità microbiologica degli alimenti della classe.
- Abilità comunicative: Essere in grado di descrivere con efficacia l'evoluzione delle popolazioni microbiche durante i processi e la shelf-life degli alimenti della classe.
- Capacità di apprendimento: Lo studente sarà stimolato ad apprendere mediante l'analisi di casi reali e la simulazione di condizioni di processo.
LEZIONI SETTIMANALI
LIBRI DI TESTO
Microbiologia dei prodotti alimentari- Autore: G. A. Farris, M. Gobbetti, E. Neviani, M. Vincenzini
- Edizione: CEA Edizioni, 2012, Italia
Laboratorio didattico di microbiologia- Autore: A. Vaughan, P. Buzzini, F. Clementi
- Edizione: CEA Edizioni, 2008, Italia
MATERIALE DI APPROFONDIMENTO
Non sono al momento disponibili materiali di approfondimento per questo corso.PROVE INTERMEDIE
PROVA INTERMEDIA 1- Unità didattica di riferimento: UNIT 1
- Data:
- Tipologia di prova: Test a scelta multipla
PROVA INTERMEDIA 2- Unità didattica di riferimento: UNIT 2
- Data:
- Tipologia di prova: Test a scelta multipla
PROVA INTERMEDIA 3- Unità didattica di riferimento: UNIT 3
- Data:
- Tipologia di prova: Test a scelta multipla
PROVA INTERMEDIA 4- Unità didattica di riferimento: UNIT 4
- Data:
- Tipologia di prova: Test a scelta multipla
MODALITA' DI VALUTAZIONE
Le verifiche in itinere rappresentano lo strumento fondamentale di controllo dell’apprendimento e costituiscono la base per il giudizio finale. Il voto finale è infatti ottenuto utilizzando per il 40% le votazioni ottenute nelle verifiche in itinere e per il 60% la votazione della verifica finale. Viene comunque concessa la possibilità di colmare lacune presentate nelle verifiche in itinere, al momento della verifica finale. Gli studenti che superano tutte e quattro le verifiche in itinere con un voto minimo di 18/30 accedono a una verifica finale semplificata, con un numero inferiore di domanda e diritto di precedenza sugli altri iscritti all'esame. La verifica finale è orale e include tutti gli argomenti del programma. La verifica finale comprende sempre l’accertamento della capacità di giudizio in situazioni che simulano le condizioni di operatività ordinaria o straordinaria del tecnologo alimentare. - Conoscenza e capacità di comprensione: Attraverso l’analisi comparativa di testi scientifici e di casi recenti riportati dalla letteratura scientifica, dai contatti con le imprese o dall’attualità, lo studente sarà stimolato ad acquisire strumenti essenziali per la propria professione, con particolare riferimento ai seguenti obiettivi specifici:
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