MICROBIOLOGIA PREDITTIVA
cod. 1008524

Anno accademico 2020/21
1° anno di corso - Secondo semestre
Docente
- Elena BANCALARI - Valentina BERNINI
Settore scientifico disciplinare
Microbiologia agraria (AGR/16)
Field
Discipline delle tecnologie alimentari
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
118 ore
di attività frontali
6 crediti
sede:
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

Conoscenze e capacità di comprendere: mediante le lezioni frontali tenute durante il corso, lo studente acquisirà i metodi e le conoscenze necessari per comprendere il significato dei principali strumenti a disposizione nel settore della microbiologia predittiva e gli ambiti di applicazione per il settore della qualità e della sicurezza microbiologica degli alimenti.Capacità di applicare conoscenza e comprensione:Mediante esempi (casi studio, articoli scientifici), relativi a prodotti e processi alimentari, gli studenti apprendono come applicare le conoscenze acquisite in un contesto reale.Autonomia di giudizioLo studente deve dimostrare una visione critica delle potenzialità della microbiologia predittiva nel settore alimentare, dei campi di applicazione (formulazione nuovi prodotti, previsione shelf life, previsione sicurezza, HACCP, risk analysis, ecc.), dell'utilizzo dei principali strumenti disponibili. Deve inoltre essere in grado di interpretare, elaborare e discutere problematiche associate alla microbiologia degli alimenti. Utilizzando le conoscenze acquisite dovrà essere in grado di valutare il significato dei differenti modelli predittivi e dei disegni sperimentali ai fini di una loro corretta applicazione nel contesto di produzione e conservazione di alimenti. Capacità comunicativeMediante lezioni frontali, il confronto con il docente ed eventuali lavori di gruppo, lo studente acquisisce il lessico specifico inerente la microbiologia predittiva. Ci si attende che, al termine del corso, lo studente sia in grado di trasmettere, in forma orale e in forma scritta, i principali contenuti del corso, quali ad esempio definizioni dei modelli, significato delle variabili descritte, analisi del rischio microbiologico, disegni sperimentali.Capacità di apprendimentoLo studente che abbia frequentato il corso sarà in grado di approfondire le proprie conoscenze in materia di microbiologia predittiva attraverso la consultazione autonoma di testi specialistici, riviste scientifiche, anche al di fuori degli argomenti trattati strettamente a lezione, al fine di affrontare efficacemente l’inserimento nel mondo del lavoro o intraprendere percorsi di formazione successivi.In particolare gli obbiettivi sono i seguenti: a) Conoscere il significato di parametri di processo e ambientali sul comportamento di microrganismi patogeni.b) Conoscere i principali modelli predittivi a disposizione per la descrizione e la predizione del comportamento microbico. c) Conoscere il significato dei challenge test microbiologici e le fasi della loro progettazione e pianificazione.d) Conoscere i disegni disegni sperimentali a disposizione per la semplificazione di piani sperimentali complessie) Conoscere le fasi di un’analisi del rischio microbiologico.La conoscenza di questi aspetti potrà fornire allo studente le competenze essenziali per valutare gli effetti della presenza di microrganismi nelle materie prime, durante il processo di trasformazione e nel corso della shelf life, permettendone la previsione di comportamento in altri contesti produttivi. L’obiettivo finale è il raggiungimento di autonomia di giudizio, capacità comunicative e di apprendimento concordemente con quanto definito negli obiettivi specifici del Corso di Laurea Magistrale in Scienze e Tecnologie degli Alimenti e dell'area di apprendimento di microbiologia degli alimenti.

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. Springer Italia
Materiale didattico relativo alle lezioni.

Metodi didattici

Le lezioni saranno organizzate in presenza con la possibilità di fruire le lezioni anche a distanza in modalità sincrona (via Teams) e asincrona
(caricate sulla pagina Elly del corso). L'insegnamento sarò svolto mediante lezioni frontali in aula (4 CFU, 28 ore) con l'ausilio di slides che rappresenteranno materiale didattico, ad integrazione del testo consigliato. Le slides saranno disponibili on line sul sito https://elly.saf.unipr.it/2020/ in formato pdf per gli studenti. Le slides saranno caricate su Elly prima di ogni argomento trattato. 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.

Modalità verifica apprendimento

Durante il corso, alcune lezioni saranno dedicate alla valutazione dello stato di apprendimento.
Alla fine del corso sarà sostenuto esame scritto con domande chiuse e aperte ed eventualmente approfondimento orale relativo alle domande non superate pienamente.
Lo studente dovrà dimostrare, con il linguaggio scientifico ed il lessico specifico della microbiologia predittiva, i concetti acquisiti.
Il superamento dell'esame e il voto finale saranno determinati assegnando alle differenti domande una percentuale definita del voto complessivo. Alcune domande dovranno essere necessariamente superate.
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 colloquio attraverso Teams. 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.

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