Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione, delle Infrastrutture e dell'Energia Sostenibile - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Tecniche analitiche per la biochimica

Corso

Ingegneria Elettronica

Curriculum

ELETTRONICA PER LA BIOMEDICA

Orientamento

Generale

Anno Accademico

2021/2022

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

CHIM/10

Anno

Secondo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)

Canale unico

Erogazione

72037M SICUREZZA ALIMENTARE E TECNICHE ANALITICHE PER IL CONTROLLO in SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI LM-70 RUSSO MARIATERESA

Docente

Mariateresa RUSSO

Obiettivi

N.D.

Programma

Tecniche analitiche: procedura analitica, Errori in analisi quantitativa. Parametri fondamentali delle procedura analitica (accuratezza, precisione, limite di rivelazione, sensibilità, ecc.). Criteri di prestazione dei metodi analitici. Procedure per la validazione dei metodi analitici. Analisi statistica e trattamento dei dati. Concetti statistici di base (popolazione e campione, serie statistiche, distribuzioni, intervalli di confidenza). Statistica descrittiva ed inferenziale (confronto delle medie, correlazione, regressione, outliers). Analisi statistica multivariata: Metodi descrittivi (unsupervised); Metodi predittivi (supervised). Requisiti di qualità ed accreditamento del laboratorio.

Tecniche di campionamento e pretrattamento del campione. Aspetti statistici e legislativi sul campionamento. Tecniche di estrazione separazione e purificazione dei campioni reali.

Tecniche spettroscopiche: principi teorici generali, proprietà della radiazione elettromagnetica interazione con la materia.
Spettroscopia UV-Visibile, Spettroscopia di assorbimento atomico ed emissione atomica ed emissione atomica basata su sorgenti a plasma. Cenni sulla spettroscopia di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR). Strumentazione NMR. Trasformata di Fourier.
Tecniche cromatografiche: principi generali della cromatografia. Il cromatogramma. Parametri che determinano le prestazioni cromatografiche. I componenti di un sistema cromatografico. Metodi di analisi cromatografia. Tipi di cromatografie: Cromatografia a scambio ionico, esclusione molecolare, affinità, interazione idrofobica e loro applicazioni. Cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC), Gas cromatografia (GC). Criteri di scelta ed ottimizzazione del metodo cromatografico. Descrizione di apparati cromatografici per HPLC e GC. Rivelatori per HPLC e GC.

Spettrometria di massa. Sorgenti di Ionizzazione: Impatto elettronico (EI), Chimica a pressione atmosferica (APCI), Fotoionizzazione a pressione costante (APPI), Termospray (TSI) ed Elettrospray (ESI), MALDI; Analizzatori di Massa: Quadrupolo, Trappola Ionica, Tempo di Volo, Risonanza Ciclotronica Ionica (ICR). Tecniche Accoppiate alla Spettrometria di Massa: Interfacce GC/MS; LC/MS; ICP/MS. Tecniche analitiche non distruttive per la rivelazione delle contaminazioni alimentari.
Tecniche elettroforetiche: principi generali ed applicazioni. Classificazione dei metodi elettroforetici. Elettroforesi capillare. Elettroforesi su gel. Applicazioni elettroforetiche per proteomica e per il DNA/RNA fingerprinting.

Tecniche sensoromiche: applicazione di sensori (nasi elettronici e lingue elettroniche) per lo studio metabolomico

Metabolomica e proteomica. Proprietà strutturali, fisiche e chimiche delle principali biomolecole del metaboloma e del proteoma.

Sicurezza alimentare. Il concetto di qualità e sicurezza alimentare. Cenni sul sistema multilivello delle fonti normative in tema di sicurezza alimentare. I requisiti di sicurezza degli alimenti. Aspetti dell’etichettatura legati alla sicurezza: l'indicazione di ingredienti, l'evidenziazione degli allergeni, le condizioni di conservazione/uso. Sicurezza e Frodi alimentari. Ruolo della European Food Safety Authority (EFSA). Il sistema rapido di allerta (RASFF) e le misure di emergenza. Il sistema nazionale di tutela della sicurezza dei prodotti alimentari.
Rete europea per la lotta alle frodi alimentari.

Elementi di tossicologia. Tossicità e sicurezza: natura dell’effetto tossico, relazione dose-effetto (dose senza effetto, dose giornaliera, livello di tolleranza, margine di sicurezza) e Parametri tossicologici: NOAEL (No Observed Adverse Effect Level), NOEL (No Observed Effect Level); LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level), LOEL (Lowest Observed Effect Level). Effetto cocktail, metodo per valutare le miscele di sostanze chimiche.

Contaminanti ambientali: diossine, PCB (PoliCloroBifenili), IPA (Idrocarburi Policiclici Aromatici, agrofarmaci (insetticidi, fungicidi, diserbanti, anticrittogamici), anabolizzanti e farmaci veterinari, metalli pesanti, ( mercurio, cadmio, piombo, cromo, arsenico), radionuclidi,
Contaminanti da processo: Monocloripropanndioli (MCPD) e glicidolo,
Tossine naturali: Micotossine ed effetto cocktail. Tossine marine: tossine algali e TTX (Sindrome eurotossica da pesce palla), PSP (Paralytic Shellfish Poisoning), ASP (Amnesic ShellfisPoisoning), DSP (Diarrhetic Shellfish Poisoning), NSP(Neurotoxic Shellfish Poisoning), CFP o Ciguatera, Alcaloidi.
Contaminanti emergenti: le sostanze perfluoroalchiliche: Perfluorottano Sulfonato (PFOS) e l’Acido Perfluorottanoico (PFOA). Nano/microplastiche e nanoparticelle.
Contaminazione da contenitori: metalli, MOSH (Mineral Oil Saturated Hydrocarbons), MOAH (Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons), Plastiche e Plastificanti.

Esercitazioni pratico-applicative. Ove possibile si terranno presso il laboratorio didattico o presso il laboratorio di ricerca Focuss Lab che dispone di un’apposita Piattaforma analitica dedicata Saf@Med-Food safety. Le attività riguarderanno: Tecniche di campionamento ed estrazione dei campioni. Analisi con di contaminanti di interesse alimentare. Analisi con tecniche biomimetiche (e-nose, e-tongue).

Testi docente

Testi di riferimento

- P. Cappelli e V. Vannucchi - Chimica degli alimenti- Zanichelli Editore, Bologna
- L. Mannina, M. Daglia e A. Ritieni (cura) La chimica e gli alimenti. Cea - Casa Editrice Ambrosiana (2019)
- P- Cabras, C. Tuberoso – Analisi chimica dei prodotti alimentari – Piccin Editore 2014
- Capuano, G. Dugo, P. Restani – Tossicologia degli alimenti –Utet
- Marinella Melis, Additivi e Tossici negli Alimenti - Libreriauniversitaria.it, Padova 2014.

Sitografia di riferimento

- https://www.efsa.europa.eu
- https://ec.europa.eu/food/safety/rasff_en
- https://eur-lex.europa.eu
- https://ec.europa.eu/food/safety/general_food_law_en

Altro materiale didattico

Si precisa che le slide utilizzate dal docente per l’erogazione delle lezioni non costituiscono materiale didattico. Il materiale didattico del presente corso, oltre ai testi consigliati, si compone di raccolte di fonti normative e pubblicazioni curate dal Ministero della Salute, dal Ministero delle Politiche Agricole ed Agroalimentari e dall’EFSA e in testi di approfondimento alcuni di seguito indicati a titolo indicativo e non esaustivo:

- Paolo Cabras, Aldo Martelli - Chimica degli alimenti – Piccin Editore 2004
- G. Cerutti - Residui, additivi e contaminanti degli alimenti – ed- Tecniche Nuove
- Casarett & Doull's - Tossicologia - I fondamenti dell'azione delle sostanze tossiche; EMSI, Roma, nuova edizione
- C.L. Galli – E. Corsini – M. Marinovich • Tossicologia – Piccin Editore 2016
- Dolara -Tossicologia generale e ambientale - Piccin

Erogazione tradizionale

Erogazione a distanza

Sì

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Sì

Valutazione prova orale

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere

Prova pratica