Tecniche chemiometriche applicate all'analisi di alimenti

Docenti: 
Crediti: 
6
Anno accademico di offerta: 
2021/2022
Responsabile della didattica: 
Settore scientifico disciplinare: 
CHIMICA ANALITICA (CHIM/01)
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Anno di corso: 
1
Lingua di insegnamento: 

ITALIANO

Obiettivi formativi

Il Corso si propone l’obiettivo di fornire allo studente, attraverso lezioni teoriche ed esercitazioni in aula, una solida preparazione di base relativa all'impiego di tecniche chemiometriche in ambito alimentare, sia per quanto riguarda le capacità decisionali, che per quanto riguarda la pianificazione degli esperimenti, la validazione dei metodi analitici e il controllo qualità

Dopo aver seguito le lezioni del Corso lo studente dovrebbe essere in grado di:
a) conoscere e comprendere le principali tecniche chemiometriche (test di significatività, ANOVA, disegno sperimentale, regression, validazione metodi analitici)
b) comprendere i campi di applicazione delle diverse tecniche e scegliere la tecnica più idonea in funzione del problema
c) sviluppare un adeguato piano di disegno sperimentale e gestire i risultati ottenuti
d) valutare i parametri di qualità del metodo analitico (precisione, accuratezza, linearità, selettività) ed eseguire validazione del metodo analitico

Prerequisiti

Non sono richieste conoscenze pregresse

Contenuti dell'insegnamento

Obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti conoscenze relative alle principali tecniche chemiometriche (distribuzione, test di ipotesi, ANOVA, regressione, disegno sperimentale, controllo qualità) e alla loro applicazione nell'ambito alimentare

Programma esteso

Definizione di popolazione e di campione statistico. Parametri della popolazione e parametri campionari. Inferenza statistica. Distribuzione normale. Distribuzione normale standardizzata. Test di ipotesi. Test F di Fisher (confronto di varianze). Distribuzione t di Student. Test t di Student: confronto fra valore vero e valore di riferimento, confronto fra due valori medi, confronto fra dati accoppiati. Valutazione della normalità (normal probability plot, test di Shapiro-Wilk). Valutazione di outliers (test di Grubbs). Analisi della varianza (ANOVA) momo e bivariata. Disegno sperimentale. Carte di controllo. Analisi statistica multivariata: analisi delle componenti principali, analisi discriminante
Regressione lineare (metodo dei minimi quadrati). Intervallo di linearità. Analisi dei residui. Validazione del modello di regressione. Metodi di analisi quantitativa: standard esterno, standard interno, aggiunte standard.
Accuratezza
Errori sistematici. Effetto matrice. Materiali di riferimento certificati. Valutazione dell’accuratezza

Bibliografia

Le slide delle lezioni e le videolezioni sono presenti sulla pagina Elly del corso. Le slide rappresentano una traccia degli argomenti trattati, non sono esaustive. Le slide VANNO INTEGRATE con lo studio dei testi consigliati, i quali sono TUTTI presenti in biblioteca a disposizione per il prestito.

- J.N. Miller, J.C. Miller “Statistics and chemometrics for analytical chemistry” Pearson Prentice Hall
- D.L. Massart et al. “Handbook of chemometrics and qualimetrics” Part A Elsevier
- S.R. Chrouch, F.J. Holler “Applications of Microsoft Excel in analytical chemistry” 2 ed Belmont C.A. Brooks/Cole

Metodi didattici

Le lezioni e le esercitazioni mediante l'uso del software Excel si svolgeranno in presenza con la possibilità di fruizione anche a distanza in diretta (attraverso la piattaforma Teams) e/o in differita (i video delle lezioni verranno caricati sulla pagina Elly del corso).

Modalità verifica apprendimento

L'esame del corso di Tecniche Chemiometriche si compone di due parti:

- esame EXCEL, durata quattro ore. L'esame consta di una serie di esercizi, del tutto analoghi a quelli fatti in aula durante il corso, da svolgere in aula informatica mediante il software Excel. L'esame si svolgerà in aula informatica, pertanto lo studente prima di accedere all'aula informatica dovrà registrarsi su LabInfo seguendo le dettagliate istruzioni riportate nella pagina Elly del Corso. Le formule sono fornite dal Docente. E' consentito l'uso di un foglio di carta per impostare i calcoli. Ad ogni esercizio viene assegnato un punteggio per un totale di 30/30. Al punteggio concorre non solo l'esecuzione dei calcoli, ma anche l'ordine dell'elaborato, la spiegazione dei passaggi eseguiti, i commenti sui risultati ottenuti ecc. La lode viene assegnata solo se il compito è perfetto sotto tutti gli aspetti indicati. Il voto minimo per il superamento dell'esame è 18/30. L'esame si svolgerà in presenza, a meno che a causa del perdurare dell'emergenza sanitaria non si renda necessario attuare modalità mista o a distanza, in base alle disposizioni rettorali.

- parte ORALE: esame orale sugli aspetti teorici degli argomenti trattati a lezione. Lo studente dovrà dimostrare di avere raggiunto gli obiettivi formativi precedentemente descritti. Il voto minimo per il superamento dell'esame è 18/30. Nell' esame verrà valutata non solo la conoscenza delle diverse tecniche, ma soprattutto la capacità di scegliere la tecnica più idonea per un determinato problema e di gestire in autonomia una problematica, e anche la capacità di esprimersi in maniera corretta utilizzando un appropriato linguaggio tecnico. La lode viene assegnata solo se l'esame è perfetto sotto gli aspetti indicati. Allo studente potrà essere richiesto di proporre o discutere un esempio di applicazione di tecniche chemiometriche a un caso reale. L'esame si svolgerà in presenza, a meno che a causa del perdurare dell'emergenza sanitaria non si renda necessario attuare modalità mista o a distanza, in base alle disposizioni rettorali.

N.B.
- Gli esami possono essere sostenuti nell'ordine che si preferisce
- il voto finale (da verbalizzare) viene calcolato come la media dei due esami, opportunamente arrotondata. La lode viene assegnata solo nel caso in cui sia stata ottenuta in entrambi gli esami
- il voto acquisito non ha scadenza
- si può rifare l'esame senza perdere il voto già acquisito

Altre informazioni

Qualora a causa del perdurare dell'emergenza sanitaria si rendesse necessario modificare le modalità di erogazione della didattica e/o della valutazione dell'apprendimento (per esempio solo didattica a distanza) tali modifiche verranno tempestivamente comunicate tramite Elly e/o il sito web del Corso.