Corso di laurea magistrale in Chimica Industriale

Chimica dell'ambiente e degli alimenti (Nuovo Ordinamento D.M. 270)

Anno accademico 2014/2015

Sommario insegnamento

• Risultati dell'apprendimento attesi
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Strumenti didattici

Risultati dell'apprendimento attesi

Il corso propone, attraverso due moduli integrati, di fornire agli studenti gli strumenti per comprendere le basi della chimica dell’ambiente e degli alimenti. Il modulo di Chimica dell’Ambiente tratta delle complesse interazioni tra produzione industriale ed ambiente, con la definizione/chiarificazione di alcuni concetti base come sviluppo sostenibile, inquinamento, ecosistema, e dell’approccio chimico industriale per la loro gestione. Vengono inoltre fornite le competenze cognitive sulla legislazione in vigore sulle acque, reflui e rifiuti. Il modulo di Chimica degli Alimenti prevede che gli studenti acquisiscano una discreta conoscenza della composizione chimica dei principali alimenti, del ruolo rivestito da ciascuna classe di composti e delle più importanti trasformazioni a cui vanno incontro gli alimenti in seguito a conservazione o processamento.

Programma

Modulo di Chimica dell’Ambiente (Prof. Sarzanini)

L'impatto ambientale delle attività umane: complessità, altre scienze coinvolte, gli aspetti economici. Concetto di ecosistema. Il sistema produttivo industrializzato: energy e carbon intensity. Fattori per l'impatto ambientale globale. Trends nella tecnologia (dematerializzazione e sostituzione).

Relazione società-tecnologia e i concetti di industrial ecology. La gestione dell'ambiente. Definizione di inquinamento. Sorgenti, mezzo ambientale, recettori, introduzione alla tossicità su animali e ed ecosistemi. I pregiudizi sull'inquinamento/tossicità di sostanze sintetiche. La valutazione del rischio ambientale. Fattore di capacità, dose, e fattore di intensità.

I comparti ambientali e le interazioni. Esemplificazione per trasferimento all'interfaccia acqua/aria: termodinamica e cinetica. La reattività chimica: idrolisi, redox (con esempi), fotochimica. I concetti di misura (concentrazione  residua, metodi analitici) e monitoraggio. Tipi di monitoraggio e informazioni necessarie.

Introduzione alla legislazione ambientale. Leggi sulle acque e sui rifiuti. Legge 152/06. Normativa di settore. Concetto di tutela della qualità corpo idrico, finalità , strumenti, struttura. I contenuti degli allegati. Gli obiettivi di qualità funzionale e ambientale. Strumenti e criteri per la classificazione dei corpi idrici, con panorama dei metodi analitici richiesti. Disciplina degli scarichi. Limiti di emissione per acque reflue. Le autorizzazioni e il regime sanzionatorio.  Distinzione tra refluo e rifiuto.

La normativa sui rifiuti (22/97). Principi e strumenti. LCA. L'ecobilancio e l'ecolabel. ANPA. MUD. Ecoaudit (EMAS).

Classificazione dei rifiuti. CER. Operazioni di smaltimento ammesse. Analisi degli allegati su recupero rifiuti non pericolosi. Le procedure semplificate. Registri di carico/scarico, MUD, formulari trasporto. Il problema degli imballaggi. Conai e consorzi di filiera.

Cenni alla normativa per le emissioni in atmosfera.

Modulo di Chimica degli Alimenti (Prof. Baiocchi)

Lo scopo del corso è quello di fornire una descrizione generale della chimica degli alimenti dal punto di vista nutrizionale, merceologico e strutturale delle classi chimiche dei costituenti presenti. Particolare attenzione viene anche prestata alle trasformazioni a cui  molte sostanze sono sottoposte  in fase di conservazione o di processamento. L’aspetto analitico viene descritto e discusso tutte le volte in cui il suo ruolo è essenziale per la comprensione approfondita della natura dei costituenti o delle loro trasformazioni.

Vengono descritte in dettaglio sia le classi di composti maggioritari (zuccheri, lipidi, proteine) sia di quelli minoritari. Questi ultimi verranno descritti in termini del tipo di contributo che danno agli alimenti (colori, sapori, aromi, vitamine) più che in funzione della loro classificazione chimica.

Gli argomenti sono così suddivisi:

ZUCCHERI. Monosaccaridi, Oligosaccaridi, Zuccheri allo stato solido, Zuccheri in soluzione, Decomposizione

POLISACCARIDI. Amido, Pectine, Polisaccaridi delle alghe marine, Cellulosa, emicellulosa, fibre, Gomme

LIPIDI. Acidi grassi. Struttura e distribuzione, Acidi grassi essenziali, Reazioni degli acidi grassi insaturi, Rancidità, Trigliceridi, Lipidi polari

PROTEINE. Amminoacidi, Struttura proteica, Aminoacidi essenziali e qualità delle proteine, Sistemi alimentari proteici (latte, formaggio, uova, carne, pane)

COLORI. Clorofilla, Carotenoidi, Antocianine, Betalaine, Melanine, Curcuma e cocciniglia, Coloranti alimentari sintetici, Le basi molecolari del colore, La misura del colore.

AROMI. Sapore, Odore, Aromatizzanti sintetici, Odori anomali e contaminanti.

VITAMINE. Tiamina, Riboflavina, Piridossina, Niacina, Cobalamina, Acido folico, Biotina e acido pantotenico, Acido ascorbico, Retinolo, Colecalciferolo, Vitamina E, Vitamina K

CONSERVANTI.

SOSTANZE INDESIDERABILI

ACQUA. 

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