Microbiologia agraria ed enologica (2019/2020)

Codice insegnamento
4S003186
Crediti
12
Coordinatore
Sandra Torriani
L'insegnamento è organizzato come segue:
Modulo Crediti Settore disciplinare Periodo Docenti
MICROBIOLOGIA AGRARIA 6 AGR/16-MICROBIOLOGIA AGRARIA Vedi pagina del modulo Vedi pagina del modulo
MICROBIOLOGIA ENOLOGICA 6 AGR/16-MICROBIOLOGIA AGRARIA Vedi pagina del modulo Vedi pagina del modulo

Obiettivi formativi

Teoria 1: Il modulo si prefigge di fornire informazioni generali sulla struttura, fisiologia, biochimica, genetica e l’ecologia dei microrganismi per la comprensione delle strategie adottate per la loro crescita e sopravvivenza e di come evitare proliferazioni incontrollate. Verranno illustrate e discusse le basilari tecniche di microbiologia e le più recenti acquisizioni in materia di metodi di caratterizzazione dei microrganismi. Laboratorio – agraria :Durante le esperienze di laboratorio, gli studenti svolgeranno una serie di attività per acquisire la capacità di manipolare e caratterizzare in laboratorio i microrganismi. Le esperienze di laboratorio mirano a fornire allo studente la capacità critica necessaria per utilizzare in modo appropriato metodiche di microbiologia classica per osservare e caratterizzare i microrganismi, adottando le opportune precauzioni di sicurezza. Teoria 2 Nel modulo saranno forniti gli strumenti necessari per acquisire competenze teoriche e pratiche relative agli aspetti biotecnologici della fermentazione e della trasformazione dei mosti e dei vini, e alla stabilità del prodotto finito. Tali competenze sono di fondamentale importanza per comprendere, gestire e ottimizzare l'attività dei lieviti e batteri in rapporto alle caratteristiche della materia prima utilizzata e del vino che si vuole ottenere nonché del processo produttivo adottato. Laboratorio – enologica: Esercitazioni di laboratorio intese ad acquisire manualità su metodiche analitiche classiche e innovative.

Programma

------------------------
MM: MICROBIOLOGIA AGRARIA
------------------------
------------------------ MM: Teoria ------------------------ Breve storia della microbiologia e cenni sulla identità e distribuzione dei microrganismi nella filiera vitivinicola. La cellula: concetti generali, distinzione tra procarioti ed eucarioti. Morfologia e citologia della cellula microbica. Strutture e funzioni della cellula procariotica: parete cellulare, capsula, flagelli, membrana citoplasmatica, citoplasma, organelli, ribosomi, sostanze di riserva, genoma batterico. La spora batterica. Nutrizione microbica. Tecniche colturali, tecniche di selezione e isolamento. I microrganismi e l’ambiente: risposte alle variazioni di temperatura, tensione di ossigeno, pH e attività dell’acqua. Cinetica della crescita microbica. Controllo dei microrganismi mediante agenti fisici e chimici. Il metabolismo microbico. La respirazione aerobia e anaerobia. Le principali fermentazioni. Cenni di genetica dei microrganismi. L’informazione genetica nei batteri: cromosoma batterico, plasmidi e trasposoni. Le mutazioni: selezione e identificazione dei mutanti. Trasferimento orizzontale di informazione genica tra batteri: trasformazione, coniugazione, trasduzione. Produzione di ricombinanti batterici. I virus. I batteriofagi: ciclo litico e lisogenia. Classificazione dei microrganismi. Il concetto di specie. Tassonomia tradizionale e molecolare. Gruppi di microrganismi. Tecniche di analisi della diversità microbica e loro applicazione nel contesto dello studio di ecosistemi di interesse della filiera vitivinicola. ------------------------ MM: Laboratorio ------------------------ Le attività prevedono la partecipazione alla preparazione degli esperimenti, inclusa formazione sulle procedure di sicurezza. Le attività includono inoltre la preparazione delle soluzioni e dei mezzi di coltura, l'osservazione al microscopio, anche in seguito a colorazione (es. colorazione di Gram per i batteri), la preparazione di diluizioni decimali, la semina su terreni di coltura e la conta delle Unità Formanti Colonia di una coltura. Verranno inoltre effettuati saggi di caratterizzazione di microrganismi, quali la determinazione del profilo fisiologico (gallerie API), la verifica della capacità di produrre gas e la presenza di attività catalasica di colture pure di microrganismi.
------------------------
MM: MICROBIOLOGIA ENOLOGICA
------------------------
------------------------ MM: Teoria ------------------------ I microrganismi di interesse enologico: lieviti e batteri della fermentazione vinaria. I lieviti: classificazione, metabolismo, riproduzione, genetica. Mosto come substrato di sviluppo. La fermentazione alcolica e malo-alcolica. I prodotti principali e secondari di fermentazione. I batteri lattici: definizione e classificazione. La fermentazione malo-lattica: effetti sulle caratteristiche sensoriali e sulla salubrità dei vini. Altri microrganismi di interesse enologico: batteri acetici e muffe. Le alterazioni dei vini di origine microbica. Definizione e caratteristiche di microrganismi alterativi. Produttori di ammine biogene, etilcarbammato e ocratossina. Ecologia microbica: la fermentazione spontanea dei mosti. Le fermentazioni guidate. Colture starter di lieviti e di batteri malolattici per enologia. Selezione clonale dei lieviti, miglioramento genetico, scelta dei caratteri tecnologici, dei caratteri aromatici e qualitativi, capacità autolitica. Selezione clonale dei batteri malolattici, scelta dei caratteri tecnologici e aromatici-compositivi. Impiego di inoculanti microbici in enologia. Condizioni operative, induzione/blocco della fermentazione alcolica. Interazioni microbiche e qualità dei vini. Metodi per l’isolamento, identificazione e caratterizzazione tecnologica di lieviti e dei batteri malolattici. Metodi tradizionali. Metodi rapidi, diretti ed indiretti. Tecniche molecolari. ------------------------ MM: Laboratorio ------------------------ - Microscopia applicata ai microrganismi di interesse enologico (lieviti ellittici e apiculati, batteri lattici, batteri acetici, muffe). - Analisi della qualità microbiologica di starter enologici. Isolamento di lieviti. - Test fisiologici e tecnologici su isolati. - Estrazione DNA e tipizzazione genetica di ceppi di Saccharomyces cerevisiae. - Prove di microvinificazione e monitoraggio della fermentazione malolattica.

Modalità d'esame

------------------------
MM: MICROBIOLOGIA AGRARIA
------------------------
------------------------ MM: Teoria ------------------------ L'esame mira a verificare le abilità e le conoscenze acquisite nell’ambito delle tematiche affrontate durante le lezioni frontali e le attività di laboratorio. La verifica dell’apprendimento, sia per gli studenti frequentanti che per i non frequentanti, sarà effettuata al termine del modulo attraverso una prova scritta della durata di circa 120 minuti, durante la quale non è ammessa la consultazione di testi, appunti e altri supporti. Il test si compone di: - 1 esercizio e 1 domanda a risposta aperta inerenti le esperienze di laboratorio, - 5 domande a risposta aperta inerenti i contenuti del corso. La risposta corretta alla domanda e all'esercizio sono conditio sine qua non per il superamento dell'esame. A ciascuna delle cinque successive domande vengono attribuiti da 0 a 6 punti. Per superare la prova il candidato deve raggiungere almeno 18 punti. Vi sarà inoltre facoltà, per ciascuno studente, di consegnare, al momento dell'esame, una relazione relativa alle esercitazioni pratiche effettuate in laboratorio; a questa relazione sarà associabile un punteggio massimo di 2 punti. Il raggiungimento di punteggi superiori a 31 assegna al candidato la lode. L'esame di Microbiologia Agraria ed Enologica deve ritenersi superato se viene raggiunto un punteggio di almeno 18 in ciascuno dei due moduli e il voto complessivo viene determinato come media aritmetica delle valutazioni conseguite in ciascun modulo. ------------------------ MM: Laboratorio ------------------------ Nell'esame scritto saranno presenti un esercizio e una domanda a risposta aperta legate alle esperienze di laboratorio. Potrà essere presentata anche una relazione scritta dell'esperienza di laboratorio dell'esperienza di laboratorio la cui valutazione, fino ad un massimo di 2 punti, verrà aggiunta al voto finale della prova scritta.
------------------------
MM: MICROBIOLOGIA ENOLOGICA
------------------------
------------------------ MM: Teoria ------------------------ La verifica dell’apprendimento, sia per gli studenti frequentanti che per i non frequentanti, sarà effettuata al termine del modulo attraverso una prova scritta della durata di circa 75 minuti, durante la quale non è ammessa la consultazione di testi, appunti e altri supporti. Il test si compone di 8 domande a risposta aperta a ciascuna della quali viene associato un valore massimo di 2 punti e 20 domande a risposta multipla, associabili ciascuna ad un massimo di 1 punto. Per superare la prova il candidato deve raggiungere almeno 18 punti. Per accedere alla prova è necessario consegnare almeno il giorno precedente della prova stessa una relazione relativa alle esercitazioni pratiche effettuate in laboratorio; a questa relazione sarà associato un punteggio massimo di 2 punti. Il raggiungimento di punteggi superiori a 31 assegna al candidato la lode. È possibile prendere visione del compito e chiedere chiarimenti. Nel caso la prova scritta non venisse superata, la verifica dell’apprendimento sarà effettuata con una prova orale che consiste in tre o quattro quesiti posti ad ogni candidato; l'esame ha una durata di circa 30 minuti. Sia la prova scritta che quella orale mirano a verificare le abilità e le conoscenze acquisite nell’ambito delle tematiche affrontate durante le lezioni frontali e le attività di laboratorio. Il corso di Microbiologia Agraria ed Enologica deve ritenersi superato se viene raggiunto un punteggio di almeno 18 in ciascuno dei due moduli e il voto complessivo viene determinato come media aritmetica delle valutazioni conseguite in ciascun modulo. ------------------------ MM: Laboratorio ------------------------ Gli studenti dovranno preparare una relazione relativa alle esercitazioni pratiche effettuate in laboratorio; questa relazione sarà consegnata almeno il giorno prima della prova scritta e sarà valutata con un punteggio massimo di 2 punti. Tale punteggio verrà sommato al voto ottenuto nell'esame sui contenuti del corso.

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Suzzi G. & Tofalo R. Microbiologia enologica (Edizione 2) Edagricole 2018 978-88-506-5557-1