Microbiologia Predittiva

Docenti: 
Crediti: 
6
Anno accademico di offerta: 
2021/2022
Responsabile della didattica: 
Settore scientifico disciplinare: 
MICROBIOLOGIA AGRARIA (AGR/16)
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Anno di corso: 
1
Lingua di insegnamento: 

ITALIANO

Obiettivi formativi

Conoscenza e comprensione
Al termine del corso ci si attende che lo studente sia in grado di:
-conoscere il ruolo dei microrganismi nella trasformazione e nella conservazione degli alimenti
-conoscere il ruolo dei parametri ambientali e di processo sullo sviluppo e l’inattivazione dei microrganismi
-conoscere i modelli predittivi per lo studio del comportamento dei microrganismi negli alimenti
-conoscere le potenzialità degli strumenti predittivi, dei disegni sperimentali e dei challenge test per la formulazione di nuovi prodotti e processi di trasformazione alimentare, la previsione della shelf life, la valutazione della sicurezza, l'analisi dei rischi e l'HACCP.
-conoscere i principi alla base del processo di analisi del rischio microbiologico.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso ci si attende che lo studente sia in grado di:
-applicare modelli predittivi per la valutazione del comportamento di microrganismi
-scegliere l’approccio predittivo più adatto per l’analisi del comportamento microbico
-interpretare i dati ottenuti da analisi predittive per la valutazione dell’impatto della presenza e dello sviluppo di microrganismi e/o loro metaboliti sulla qualità e la sicurezza alimentare
-progettare semplici disegni sperimentali e pianificare challenge test per valutare il comportamento di microrganismi e/o la produzione di specifici metaboliti

Prerequisiti

Conoscenze di base di microbiologia generale, microbiologia degli alimenti, matematica e statistica

Contenuti dell'insegnamento

La prima parte del corso tratta i concetti generali legati alla microbiologia predittiva, le applicazioni nell’ambito della microbiologia degli alimenti, le caratteristiche dei modelli. Nella seconda parte del corso vengono approfondite le conoscenze legate ai modelli primari e secondari. In particolare, per quanto riguarda i modelli primari, vengono descritte le cinetiche di crescita ed inattivazione, l’ equazione di Gompertz , il modello di Baranyi, il modello di Weibull. Tra i modelli secondari vengono approfonditi, mediante aspetti teorici ed applicativi, il modello di Ratkowski, i disegni sperimentali, le equazioni polinomiali. Si affrontano inoltre gli step caratteristici della procedura di analisi del rischio microbiologico. Nella parte conclusiva del corso viene affrontata la tematica dei challenge test di processo e di prodotto, con esempi applicativi. Vengono inoltre sottoposti agli studenti casi di ricerche applicate nell’ambito della microbiologia predittiva e dei challenge test. Vengono proposte esercitazioni di laboratorio (2 CFU per 3 gruppi per un totale di 90 ore) inerenti l'allestimento e l'esecuzione di challenge test microbiologici.

Programma esteso

Cenni di microbiologia: la struttura della cellula microbica; la crescita microbica; il metabolismo cellulare.
Le origini della microbiologia predittiva, i primi modelli e settori di applicazione.
Definizione di modelli primari, secondari, terziari. Modelli probabilistici, cinetici, empirici, meccanicistici. Modelli strutturati e non strutturati.
I modelli primari. Modellazione della crescita (equazione di Gompertz, Modello di Baranyi). Modelli di sopravvivenza (lineari, curve bifasiche, modello di Weibull).
I modelli secondari. Modello di Ratkowsky. Disegni sperimentali. Equazioni polinomiali quadratiche.
I modelli terziari. Combase.
I challenge test: esempi applicati ai prodotti e ai processi.

Bibliografia

Fausto Gardini, Eugenio Parente. Manuale di microbiologia predittiva. Concetti e strumenti per l'ecologia microbica quantitativa (consigliato/facoltativo). Springer Italia
Materiale didattico relativo alle lezioni (necessario) costituito da slides. Le slides saranno disponibili sulla pagina Elly del corso in formato pdf per gli studenti. Le slides saranno caricate su Elly prima di ogni argomento trattato.

Metodi didattici

Le lezioni saranno organizzate in presenza con la possibilità. Le video registrazioni saranno res disponibili insieme al materiale didattico sulla pagina Elly del corso. L'insegnamento sarò svolto mediante lezioni frontali in aula (4 CFU, 28 ore). Durante le lezioni, sarà ribadito l’uso appropriato del linguaggio tecnico, e sottolineati i collegamenti fra le varie parti del corso.
Il corso prevede esercitazioni di laboratorio (2 CFU, 30 ore per tre gruppi per un totale di 90 ore) riguardanti simulazioni di challenge test e metodi per la determinazione dei microrganismi negli alimenti. La frequenza alle lezioni di laboratorio è obbligatoria e lo studente verrà ammesso a sostenere l'esame se avrà frequentato l'80% delle esercitazioni previste.

Modalità verifica apprendimento

Durante il corso, alcune lezioni saranno dedicate alla valutazione dello stato di apprendimento.
Alla fine del corso sarà sostenuto esame scritto costituito da parte A (10 domande a risposta chiusa) e parte B (10 domande a risposta aperta). Le domande comprenderanno anche gli argomenti trattati nel corso delle esercitazioni di laboratorio. Verrà assegnato 1 punto per ogni risposta corretta relativa alla parte A e fino a 2 punti per ogni risposta relativa alla parte B. Il tempo a disposizione sarà di 75 minuti. La prova sarà superata con il raggiungimento di un punteggio pari a 18.
Lo studente dovrà dimostrare, con il linguaggio scientifico ed il lessico specifico della microbiologia predittiva, i concetti acquisiti. La valutazione del livello di conoscenza acquista tiene in considerazione la capacità dello studente di esprimersi correttamente, con il linguaggio scientifico specifico della microbiologia degli alimenti.
In caso di impossibilità di svolgere l’esame scritto in presenza per cause di forza maggiore imposte dall’Ateneo, l’esame sarà svolto a distanza
mediante un test scritto su piattaforma Elly e collegamento via Teams. Il test consisterà in 33 domande a risposta chiusa da svolgersi in 30 minuti. Verrà assegnato un punto ad ogni risposta corretta. L'esame sarà superato al raggiungimento di 18 punti.

Altre informazioni

In caso di grave emergenza sanitaria le modalità di erogazione della didattica e di verifica dell’apprendimento potrebbero subire delle modificazioni che verranno tempestivamente comunicate su Elly e/o sul sito del corso di studio