ITALIANO

Principi nutritivi che apportano energia (lipidi, carboidrati, protidi) e principi che non apportano energia (acqua, sali minerali, vitamine). Principi nutritivi e loro trasformazioni. Sostanze responsabili dei caratteri organolettici degli alimenti. Conservazione degli alimenti.
Additivi alimentari. Nutraceutici. Alimenti Funzionali. Alimenti di origine vegetale. Alimenti di origine animale. Integratori alimentari. Bevande. Quadro regolatorio EU e nazionale su integratori alimentari, botanicals, novel foods, alimenti arricchiti, etichetttura e nutritional/health claims.

Fennema’s Food Chemistry, 2017, Fifth Ed. Srinivasan Damodaran, Kirk L.
Parkin – CRC PRESS Cappelli, Vannucchi: Principi di Chimica degli
alimenti, 2015, Ed. Zanichelli, Bologna
Coultate: La Chimica degli alimenti, 2005, Ed. Zanichelli, Bologna

Conoscenza e comprensione: lo studente acquisisce conoscenze approfondite sulla struttura chimica degli alimenti, sulle proprietà salutistiche e nutraceutiche dei loro componenti, sui prodotti per un’alimentazione particolare, sugli alimenti funzionali e sugli integratori alimentari. Comprende la bioattività dei nutrienti, i meccanismi di alterazione delle componenti alimentari e la loro biodisponibilità, nonché le metodologie analitiche utilizzate per lo studio degli alimenti.
Applicazione della conoscenza e comprensione: lo studente sviluppa la capacità di utilizzare le conoscenze acquisite in contesti diversi, ad esempio nella valutazione della qualità nutrizionale di alimenti, nella progettazione di prodotti specifici o nella risoluzione di problemi relativi a formulazioni nutraceutiche.
Autonomia di giudizio: lo studente integra le conoscenze acquisite per formulare valutazioni autonome su tematiche chimico-alimentari e nutraceutiche, riuscendo a confrontare scenari diversi e proporre soluzioni informate basate su evidenze scientifiche.
Abilità comunicative: lo studente acquisisce competenze nella comunicazione scientifica e tecnica nel settore chimico-alimentare e nutraceutico, attraverso relazioni scritte, presentazioni orali e discussioni critiche dei risultati.
Capacità di apprendere in modo autonomo: lo studente sviluppa capacità di apprendimento autonomo finalizzate a prendere decisioni operative e a condurre approfondimenti teorico-pratici sia di natura specialistica che professionale, permettendo un aggiornamento continuo e un miglioramento delle competenze nel settore chimico-alimentare e nutraceutico.

Conoscenze e abilità fornite dagli insegnamenti di Chimica Generale ed Inorganica, Chimica Organica e Biochimica. Sarà altresì utile la pregressa acquisizione di conoscenze e abilità in campo chimico-analitico.

L'insegnamento è articolato in lezioni frontali svolte dal docente. Attività seminariali saranno di supporto alle lezioni in relazione all’applicazione delle più recenti tecniche analitiche di separazione e di riconoscimento dei costituenti alimentari in matrici complesse.
Nel suo lavoro personale lo studente dovrà assimilare conoscenze e concetti alla base della chimica degli alimenti: 1) conoscenza degli alimenti e della loro composizione e funzione; 2) comprensione del meccanismo di funzionamento e di trasformazione di alimenti, integratori alimentari e nutraceutici con riferimento alla loro biodisponibilità e bioattività; 3) comprensione delle principali metodologie di impiego e di analisi di alimenti anche con riferimento alla loro sicurezza.

Il raggiungimento degli obiettivi dell’insegnamento è certificato mediante il superamento di un esame con valutazione espressa in trentesimi. L’esame si articola in una prova scritta e una prova orale, da sostenere nello stesso appello in date calendarizzate. Ciascuna prova è valutata in trentesimi e si intende superata con un punteggio minimo di 18/30.
La prova scritta, di carattere propedeutico alla prova orale, consiste nella somministrazione di un questionario composto da 30 quesiti a risposta multipla e/o aperta, della durata di 90 minuti. Sono esonerati dalla prova scritta gli studenti frequentanti che, durante il corso, abbiano sostenuto e superato due verifiche intermedie scritte (ciascuna della durata di 45 minuti), strutturate in modo analogo all’esame finale.
La prova orale prevede una discussione della durata di circa 30 minuti, volta ad accertare il livello di conoscenza teorica, la capacità di rielaborazione critica e la padronanza del linguaggio tecnico-scientifico. La prova orale comprende anche la presentazione da parte dello studente di un elaborato su un argomento assegnato attinente al programma.
La valutazione finale sarà espressa in trentesimi e ottenuta tramite media ponderata dei punteggi conseguiti: 25% per la prova scritta e 75% per la prova orale (inclusa la presentazione).
<18 Non superato: lo studente non dimostra risultati coerenti con i descrittori di conoscenza e comprensione, applicazione, giudizio, comunicazione e capacità di apprendere.
18-21 Livello sufficiente: lo studente raggiunge i descrittori di base relativi alla conoscenza e comprensione dei contenuti fondamentali e mostra una prima capacità di applicazione in contesti semplici.
22-24 Livello pienamente sufficiente: lo studente soddisfa i descrittori di conoscenza e comprensione applicate, mostrando capacità di applicare concetti chiave correttamente e iniziare ad analizzare criticamente situazioni pertinenti ai temi dell’insegnamento.
25-26 Livello buono: lo studente dimostra autonomia di giudizio nel valutare e confrontare scenari pertinenti, applica conoscenze in modo efficace e comunica risultati con chiarezza, riflettendo competenze più consolidate.
27-29 Livello molto buono: lo studente soddisfa in modo avanzato i descrittori dei cinque ambiti, con padronanza dei contenuti, capacità di valutare criticamente casi complessi e abilità comunicative solide, evidenziate in elaborati e presentazioni.
30 Livello eccellente: lo studente eccelle in tutti i descrittori di Dublino, con conoscenza approfondita, applicazione sicura e critica, giudizio autonomo, comunicazione efficace e capacità di apprendere in modo continuo e creativo, producendo lavori di elevata qualità sia nella presentazione sia nelle prove scritte/orali. La lode può essere attribuita quando lo studente dimostra, oltre a quanto sopra, particolare originalità, approfondimento e innovazione nell’elaborato e nella presentazione, superando le aspettative standard.

La frequenza è obbligatoria. Durante il semestre, agli studenti è offerta la possibilità di sostenere una prova scritta di autovalutazione in itinere, strutturata in modo analogo all’esame finale, ma limitata al programma effettivamente svolto fino a quel momento. La prova sarà corretta e discussa in aula.

Il materiale didattico (dispense, presentazioni, eventuali approfondimenti) sarà reso disponibile all'interno della classe virtuale su Microsoft Teams.

Il docente è disponibile per ricevimento studenti nei giorni indicati nella scheda dell’insegnamento e, su richiesta, anche in altri momenti concordabili via email.

Principi attivi che apportano energia: Lipidi: acidi grassi (saturi, insaturi ed essenziali), acilgliceroli, fosfolipidi, glicolipidi, cere, steridi, isoprenoidi, eicosanoidi, lipoproteine. Alterazione del contenuto in grassi degli alimenti (idrogenazione, interesterificazione). Deterioramento dei lipidi: reazioni idrolitiche ed ossidative (idrolisi o inacidimento, irrancidimento chetonico, irrancidimento ossidativo, termodegradazione). Fattori che influenzano il rate di ossidazione. Prodotti di decomposizione della lipoperossidazione (reazioni di β-scissione, ossidazione del colesterolo).
Amminoacidi e Proteine: Classificazione e Proprietà chimico-fisiche. Amminoacidi proteogenici, essenziali, limitanti. Sintesi di amminoacidi. Sintesi peptidica in fase omogenea e in fase solida. Funzionalità delle
proteine alimentari. Qualità e digeribilità. Alterazione chimica degli amminoacidi negli alimenti (racemizzazione, cross-linking proteico, ossidazione, reazione con i nitriti). Denaturazione delle proteine, modifiche da cottura, putrefazione. Carboidrati - Zuccheri estrinseci ed intrinseci. Classificazione dei glicidi, monosaccaridi, stereoisomeria, riarrangiamento enediolico base-catalizzato; ossidazione di monosaccaridi, allungamento e degradazione di monosaccaridi, glicosidazione, sintesi di O-glicosidi: meccanismo della reazione di Knoegis-Knorr, N-glicosidi. Idrolisi di glicosidi. Sintesi di oligosaccaridi e loro proprietà funzionali. Ciclodestrine. Polisaccaridi. Amido – struttura chimica, gelatinizzazione e retrogradazione. Carboidrati disponibili e non disponibili. Amidi resistenti. Amidi modificati. Altri polisaccaridi di interesse alimentare. Cellulosa. Fibra alimentare. Carboidrati con spiccate caratteristiche prebiotiche. Imbrunimento non enzimatico/reazione di Maillard, prodotti di Amadori e Heyns, deossiesoni, reduttoni, degradazione di Strecker, caramellizzazione, acrilammide negli alimenti.
Principi attivi che non apportano energia: Acqua - caratteristiche chimico-fisiche, l’acqua negli alimenti, attività negli alimenti, l’acqua destinata al consumo umano, le acque minerali; Minerali – presenza nell’organismo, funzioni biologiche, fabbisogno e fonti alimentari di calcio, magnesio, potassio, sodio, zolfo, cloro, ferro, zinco, rame, cromo, manganese, cobalto, selenio, iodio, fluoro e molibdeno; Vitamine – proprietà chimico-fisiche, funzioni fisiologiche, fonti alimentari delle principali classi di vitamine idrosolubili e liposolubili. Perdite di attività negli alimenti. Degradazione ossidativa. Componenti alimentari minori: Coloranti – Meccanismo della visione.
Colore: perché?, Coloranti alimentari (naturali, natural-like, sintetici). Pigmenti, dyes e lakes. Pigmenti in tessuti animali e vegetali: composti contenenti EME, Clorofille, Carotenoidi, Antociani e altri polifenoli, Betalaine. Sintesi di coloranti. Flavors – Sapore, odore, valutazione delle qualità organolettiche degli alimenti. Flavors da vegetali, da fermentazione lattica ed etanolica, nel latte, nelle carni da ruminanti e non. Metodi di analisi. Meccanismo molecolare della percezione dell’aroma. Additivi alimentari - Edulcoranti: alditoli, sorbitani, edulcoranti intensivi (proprietà e sintesi), edulcoranti naturali di origine terpenica e peptidica; Sostituti di grassi (carboidrati fat mimetics, proteine fat mimetics); Antiossidanti: definizione, classificazioni meccanismi ed esempi di sostanze biologicamente attive presenti negli alimenti di origine vegetale; Aromatizzanti; agenti di rivestimento; coadiuvanti tecnologici; etichettatura e legislatura. Integratori alimentari: definizione, composizione, normativa, etichettatura, finalità e linee guida. Integratori alimentari nutraceutici: definizione, composizione, distribuzione negli alimenti ed esempi, circostanziati da studi in vitro e in vivo, del loro utilizzo per il mantenimento della salute dell’organismo. Alimenti a fini medici speciali: definizione, composizione, normativa etichettatura ed alcuni esempi. Linee guida di demarcazione tra integratori alimentari ed alimenti a fini medici speciali. Alimenti destinati ai lattanti ed ai bambini della prima infanzia. Alimenti funzionali, “novel foods”, alimenti arricchiti: definizione ed esempi. Food systems: approfondimenti su latte ed alimenti nervini.
Etichettatura degli alimenti. Sicurezza alimentare.

Italian

Nutrients that provide energy (lipids, carbohydrates, proteins) and nutrients that do not provide energy (water, mineral salts, vitamins). Nutrients and their transformations. Substances responsible for the organoleptic characteristics of foods. Food preservation.
Food additives. Nutraceuticals. Functional foods. Plant-based foods. Animal-based foods. Food supplements. Beverages.
EU and national regulatory framework on food supplements, botanicals, novel foods, fortified foods, labeling, and nutritional/health claims.

Fennema’s Food Chemistry, 2017, Fifth Ed. Srinivasan Damodaran, Kirk L.
Parkin – CRC PRESS Cappelli, Vannucchi: Principi di Chimica degli
alimenti, 2015, Ed. Zanichelli, Bologna
Coultate: La Chimica degli alimenti, 2005, Ed. Zanichelli, Bologna

Knowledge and understanding
The student acquires in-depth knowledge of the chemical structure of foods, their health-promoting and nutraceutical properties, products for special diets, functional foods, and dietary supplements. They understand the bioactivity of nutrients, the mechanisms leading to food component alterations, their bioavailability, and the analytical methods used for food analysis.
Applying knowledge and understanding
The student develops the ability to apply the acquired knowledge in different contexts, for example in assessing the nutritional quality of foods, designing specific products, or solving problems related to nutraceutical formulations.
Making judgments
The student integrates acquired knowledge to make autonomous evaluations on food chemistry and nutraceutical topics, being able to compare different scenarios and propose evidence-based solutions.
Communication skills
The student acquires skills in scientific and technical communication within the food chemistry and nutraceutical field, through written reports, oral presentations, and critical discussions of results.
Learning skills
The student develops independent learning skills aimed at making operational decisions and conducting theoretical-practical investigations, both specialist and professional, allowing continuous updating and improvement of competences in the food chemistry and nutraceutical sector.

Knowledge and skills acquired in General and Inorganic Chemistry, Organic Chemistry, and Biochemistry. Prior knowledge and competence in analytical chemistry will also be beneficial.

The course is structured through lectures delivered by the instructor. Seminar activities will complement the lectures, focusing on the application of the most recent analytical techniques for the separation and identification of food constituents in complex matrices.
In their individual study, students will be expected to assimilate knowledge and concepts at the core of food chemistry, including: 1)
knowledge of foods, their composition and function; 2) understanding of the mechanisms involved in the transformation and function of foods, food supplements, and nutraceuticals, with particular attention to their bioavailability and bioactivity; 3) understanding of the main methodologies for the use and analysis of foods, also with regard to their safety.

The achievement of the learning objectives of the course is certified through the passing of an exam, graded on a 30-point scale. The exam consists of a written test and an oral test, to be taken during the same scheduled session. Each test is graded on a 30-point scale, and a minimum score of 18/30 is required to pass. The written test, which serves as a prerequisite for the oral exam, consists of a questionnaire of 30 multiple-choice and/or open-ended questions, with a duration of 90 minutes. Students who have attended the course and passed two intermediate written assessments (each lasting 45 minutes) conducted in a format similar to the final exam are exempt from the written test.
The oral exam lasts approximately 30 minutes and aims to assess the student’s theoretical knowledge, critical thinking, and command of technical-scientific language. The oral test also includes the student’s presentation of a paper on a topic assigned within the course program.
The final grade is expressed on a 30-point scale and is calculated using a weighted average: 25% for the written test and 75% for the oral test (including the presentation).
<18 Fail: the student does not demonstrate learning outcomes consistent with the Dublin descriptors for knowledge and understanding, application, judgment, communication, and learning skills.
18-21 Sufficient: the student achieves the basic descriptors for knowledge and understanding of fundamental content and shows an initial ability to apply this knowledge in simple contexts.
22-24 Fully sufficient: the student meets the descriptors for applied knowledge and understanding, showing the ability to correctly apply key concepts and begin to critically analyze situations related to the course topics.
25-26 Good: the student demonstrates autonomy of judgment in evaluating and comparing relevant scenarios, applies knowledge effectively, and communicates results clearly, reflecting more consolidated skills.
27-29 Very good: the student demonstrates an advanced level across the five descriptors, with mastery of content, the ability to critically evaluate complex cases, and strong communication skills, evidenced in papers and presentations.
30 Excellent: the student excels in all Dublin descriptors, with in-depth knowledge, safe and critical application, autonomous judgment, effective communication, and the ability to learn continuously and creatively, producing high-quality work both in presentations and written/oral tests. Honors (cum laude) may be awarded when the student demonstrates, in addition, particular originality, depth, and innovation in the paper and presentation, exceeding standard expectations.

Attendance is mandatory. During the semester, students will have the opportunity to take a self-assessment written test, similar in structure to the final exam but limited to the material covered up to that point. The test will be corrected and discussed in class.

Teaching materials (handouts, presentations, and additional resources) will be made available through the Microsoft Teams virtual classroom.

The instructor is available for student meetings on the days indicated in the course syllabus and, upon request, at other mutually agreed times via email.

Active ingredients that provide energy: Lipids: fatty acids (saturated, unsaturated and essential), acylglycerols, phospholipids, glycolipids, waxes, sterides, isoprenoids, eicosanoids, lipoproteins. Alteration of the fat content of foods (hydrogenation, interesterification). Deterioration of lipids: hydrolytic and oxidative reactions (hydrolysis or acidification, ketonic rancidity, oxidative rancidity, thermodegradation). Factors that influence the oxidation rate. Lipoperoxidation decomposition products (β-cleavage reactions, cholesterol oxidation). Amino acids and proteins: Classification and chemical-physical properties. Essential, limiting proteogenic amino acids. Synthesis of amino acids. Peptide synthesis in homogeneous phase and in solid phase. Functionality of food proteins. Quality and digestibility. Chemical alteration of amino acids in foods (racemization, protein cross-linking, oxidation, reaction with nitrites). Protein denaturation, cooking changes, putrefaction. Carbohydrates - extrinsic and intrinsic sugars. Classification of glycides, monosaccharides, stereoisomerism of monosaccharides, epimerization of a base-catalyzed monose; basic-catalyzed enediolic rearrangement; oxidation of monosaccharides, elongation and degradation of monosaccharides, glycosidation, synthesis of O-glycosides: mechanism of Knoegis-Knorr reaction, N-glycosides. Glycoside hydrolysis. Synthesis of oligosaccharides and their functional properties. Cyclodextrins. Polysaccharides. Starch - chemical structure, gelatinization and retrogradation. Available and unavailable carbohydrates. Resistant starches. Modified starches. Other polysaccharides of food interest. Cellulose. Dietary fiber. Carbohydrates with marked prebiotic characteristics. Non-enzymatic browning/Maillard reaction, Amadori and Heyns products, deoxyhexones, reduttones, Strecker degradation, caramelization, acrylamide in foods.
Active ingredients that do not supply energy: Water - chemical and physical characteristics, water in food, activity in food, water for human consumption, mineral water; Minerals - presence in the organism,
biological functions, dietary requirements and sources of calcium, magnesium, potassium, sodium, sulfur, chlorine, iron, zinc, copper, chromium, manganese, cobalt, selenium, iodine, fluorine and molybdenum; Vitamins - chemical-physical properties, physiological functions, food sources of the main classes of water-soluble and fat soluble vitamins. Loss of activity in food. Oxidative degradation.
Minor food components: Colorants - Mechanism of vision. Color: why?, Food colors (natural, natural-like, synthetic). Pigments, dyes and lakes. Pigments in animal and plant tissues: compounds containing EME, chlorophylls, carotenoids, anthocyanins and other polyphenols, betalains. Synthesis of dyes. Flavors - Taste, smell, evaluation of the organoleptic
qualities of foods. Flavors from vegetables, from lactic and ethanolic fermentation, in milk, in meat from ruminants and non-ruminants.
Analysis methods. Molecular mechanism of aroma perception. Food additives - Sweeteners: alditoli, sorbitani, intensive sweeteners (properties and synthesis), natural sweeteners of terpenic and peptide
origin; Fat placers (carbohydrates fat mimetics, proteins fat mimetics); Antioxidants: definition, classification of mechanisms and examples of biologically active substances present in foods of plant origin; flavoring; coating agents; technological adjuvants; labeling and legislature. Food additives: definition, composition, legislation, labeling, aims and
guidelines. Nutraceuticals: definition, composition, distribution in foods and examples, detailed by in vitro and in vivo studies, of their use for maintaining the health of the organism. Foods for special medical purposes: definition, composition, labeling legislation and some examples. Guidelines for demarcation between food supplements and foods for special medical purposes. Foods intended for infants and young children. Functional foods, "novel foods", enriched foods: definition and examples. Food systems: insights into milk and nervine foods.
Food safety.