Microbiologia agraria ed enologica (2020/2021)

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

Il corso si propone, nell’insieme dei 2 moduli, di fornire conoscenze su:
- struttura, fisiologia, biochimica, genetica ed ecologia dei microrganismi, con particolare enfasi sui microrganismi di importanza per la filiera vitivinicola, al fine di comprendere le strategie adottate per la loro crescita e sopravvivenza e le possibilità di controllo della loro proliferazione.
- aspetti biotecnologici della fermentazione e della trasformazione dei mosti e dei vini, e alla stabilità microbiologica 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.

Programma

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MM: MICROBIOLOGIA AGRARIA
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------------------------ 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.
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MM: MICROBIOLOGIA ENOLOGICA
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------------------------ 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 ------------------------ Lo scopo della esercitazione è far conoscere allo studente le principali tecniche per l’isolamento e riconoscimento di lieviti e batteri vinari, attraverso metodi di identificazione su base morfologica, fisiologica, e molecolare. Nello specifico, isolamento su terreni generici e differenziali, microscopia applicata, analisi della qualità microbiologica di starter enologici, saggi fisiologici e tecnologici, tipizzazione genetica, prove di microvinificazione. ------------------------ MM: Laboratorio ------------------------ Lo scopo della esercitazione è far conoscere allo studente le principali tecniche per l’isolamento e riconoscimento di lieviti e batteri vinari, attraverso metodi di identificazione su base morfologica, fisiologica, e molecolare. Nello specifico, isolamento su terreni generici e differenziali, microscopia applicata, analisi della qualità microbiologica di starter enologici, saggi fisiologici e tecnologici, tipizzazione genetica, prove di microvinificazione.

Modalità d'esame

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MM: MICROBIOLOGIA AGRARIA
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------------------------ 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 un esame orale sui contenuti del corso e brevi esercizi legati alle esperienze di laboratorio. Vi sarà inoltre facoltà, per ciascuno studente, di consegnare, al momento dell'iscrizione all'esame, una relazione relativa alle esercitazioni pratiche effettuate in laboratorio; a questa relazione sarà associabile un punteggio massimo di 2 punti. 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 ------------------------ ------------------------ MM: Laboratorio ------------------------
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MM: MICROBIOLOGIA ENOLOGICA
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------------------------ 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, o in caso di emergenza sanitaria, 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. La frequenza alle esercitazioni pratiche è obbligatoria per poter essere ammessi all'esame. 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 ------------------------ Al termine delle tre lezioni lo studente dovrà scrivere una relazione riportando quanto fatto in laboratorio. Tale relazione verrà discussa in sede di esame. ------------------------ MM: Laboratorio ------------------------ Al termine delle tre lezioni lo studente dovrà scrivere una relazione riportando quanto fatto in laboratorio. Tale relazione verrà discussa in sede di esame.

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Gianni Dehò e Enrica Galli (a cura di) Biologia dei Microrganismi (Edizione 3) Casa Editrice Ambrosiana 2018 978-8-808-18623-2
Michael Madigan, John Martinko, Kelly Bender, Daniel Buckley, David Stahl BROCK Biologia dei microrganismi - Microbiologia generale, ambientale e industriale (Edizione 1) Pearson Italia 2016 889190094X
Suzzi G. & Tofalo R. Microbiologia enologica (Edizione 2) Edagricole 2018 978-88-506-5557-1