Istituto di Istruzione Superiore“F.lli Costa Azara” Cod. NUIS01200G Istituto Professionale Settore Servizi per l’Agricoltura e lo Sviluppo Rurale 08038 SORGONO (NU) Corso IV Novembre tel 0784 621001 fax 0784 621136 CHIMICA APPLICATA E PROCESSI DI TRASFORMAZIONE PROGRAMMA A.S. 2014 - 2015 Classe 4^ Sezione B Docenti Maristella Zedde – Gianfranco Floris PROGRAMMA SVOLTO Conoscenze Fasi, cicli e tecnologie dei processi di trasformazione di prodotti agroalimentari Caratteri chimici, biochimici e organolettici dei prodotti trasformati. Procedure di valutazione della qualità e norme relative alla certificazione Procedure operative preventive per la sicurezza negli ambienti di lavoro e utilizzo dei DPI specifici per le singole attività Abilità Rilevare le caratteristiche qualitative del prodotto di partenza e le condizioni ottimali per la loro trasformazione Saper identificare le caratteristiche peculiari che definiscono la qualità dei prodotti ago-alimentari Saper definire i processi di lavorazione all’interno di un ciclo produttivo Indicare i corretti comportamenti nell’esecuzione delle lavorazioni sia per garantire la qualità del prodotto che la sicurezza alimentare Indicare i corretti comportamenti nell’esecuzione delle operazioni e i DPI utilizzabili ai fini della prevenzione degli infortuni negli ambienti di lavoro Risultati di apprendimento Saper proporre soluzioni tecniche di produzione e trasformazione tali da garantire qualità e sicurezza alimentare secondo le normative vigenti Saper applicare metodologie e strumenti atti a garantire la tracciabilità e la rintracciabilità nell’ottica della trasparenza Saper analizzare in maniera critica le possibili soluzioni tecniche e tecnologiche evidenziandone gli impatti che esse determinano relativamente alla tutela dell’ambiente e del territorio nonché alla tutela della persona con particolare riferimento alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro Contenuti Modulo 0 – Recupero prerequisiti - Concetti generali - Concetti generali di Chimica Organica - Caratteristiche del settore agro-alimentare nazionale e regionale - Concetto di qualità, sicurezza alimentare, tracciabilità e rintracciabilità - Caratteristiche dei prodotti tipici e artigianali rispetto a prodotti ottenuti con processi industriali Modulo 1 – L’industria enologica - cap. 1.2 – Dalla vite all’uva pag.8 1. Normativa che regola i processi di vinificazione* 2. La qualità del prodotto di partenza:morfologia, struttura chimico- fisica delle uve 3. Microrganismi presenti sulle bucce: batteri, funghi, lieviti 4. Composizione chimica delle bucce :polifenoli, flavonoidi, antociani, resveratrolo, sostanze azotate con particolare riferimento all’APA, aromi 5. Composizione chimica della polpa: glucosio, fruttosio, acido malico, citrico e tartarico,sostanze azotate, acqua, minerali, vitamine 6. Vinaccioli e raspi 7. Definizione di maturità tecnologica e e fenolica 8. Evoluzione delle sostanze presenti nell’uva nel corso della maturazione 9. Sistemi di raccolta dell’uva e qualità delle uve : raccolta manuale, meccanizzata e maccanica integrale 10. Locali per la produzione del vino : organizzazione dei locali di una cantina e relative aree operative Attività pratiche aziendali Operazioni di vendemmia e ammostamento delle uve giorno 17.10.2014 ore 5 Attività di laboratorio - Analisi del contenuto zuccherino del mosto Determinazioni indirette con rifrattometro e mostimetro. Limiti dell’utilizzo degli strumenti e principio di funzionamento. La misura diretta col liquido di Fehling. Calcolo del potenziale grado alcolico. - Analisi dell’acidità del mosto Rapporti fra acidità del mosto, pH e microrganismi presenti in esso. Acidità totale, volatile e fissa : importanza della loro determinazione nella gestione del processo di vinificazione. Procedimenti di determinazione dell’acidità totale mediante titolazione. Modulo 2. Dall’uva al mosto – Cap. 1.3 – pag.44 1. Definizione normativa di mosto 2. Arrivo delle uve in cantina: valutazione quali- quantitativa delle uve e della loro salubrità 3. Ammostamento delle uve per la vinificazione in rosso : pigiatura e diraspatura e sitemi di pigiadiraspatrici. Schema della vinificazione in rosso. 4. Ammostamento delle uve in bianco: pigiatura, sgrondatura e relative macchine. Schema per la vinificazione in bianco. 5. Pressatura 6. Solfitazione dei mosti: finalità e quantità consentite per legge 7. Vantaggi e svantaggi della solfitazione 8. Correzione al mosto : correzione del grado zuccherino e uso di mosti concentrati, concentrati rettificati. Calcolo della dose mediante le “croce di S. Andrea” 9. Correzione al mosto: correzione dell’acidità 10. Pastorizzazione del mosto prima della fermentazione e fermentazione con lieviti selezionati. Fermentazioni scalari Modulo 3 – Fermentazione alcolica – cap.1.4 I Lieviti 1. Caratteristiche dei lieviti di interesse enologico 2. Concetto di potere alcoligeno di un lievito – L’alcol etilico come catabolita del lievito e sua resistenza 3. Classificazione dei lieviti e loro ruolo nel processo fermentativo spontaneo: lieviti apiculati, ellittici, oviformi 4. Fattori che influenzano l’attività alcoligena dei lieviti: disponibilità di APA, l’acidità del mosto, l’effetto tossico dell’etanolo,temperatura, pH, SO2, Il processo biochimico della fermentazione alcolica 1. La glicolisi come fase preliminare : dal glucosio all’acido piruvico 2. La fermentazione alcolica: dall’acido piruvico all’alcol etilico 3. Prodotti della fermentazione alcolica: alcol etilico, calore, CO2 Attività di laboratorio Analisi del grado alcolico Determinazione del grado alcolico per legge – determinazione del titolo alcolometrico effettivo o metodo per distillazione – (solo procedimento) Determinazione del grado alcolico con Ebulliometro di Malligand- principio fisico di funzionamento dello strumento, taratura, correttezza della determinazione. Modulo 4 1. 2. 3. 4. 5. – Tecnologie di vinificazione – cap.1.5 – tecnologia di vinificazione Vinificazione in rosso Vinificazione in bianco Vinificazione speciali con lieviti Flor – Il caso della Vernaccia di Oristano Vinificazione con macerazione carbonia – I vini novelli Classificazione dei Vini Pag.2- Definizione di vino per legge. Le Zone viticole A,B,C, e zona CIIIb. Marchi DOC, DOCG, IGT e disciplinari di produzione. Disciplinare di produzione del vino DOC Mandrolisai. Attività laboratoriali Rassegna dei vini DOC e DOCG della Sardegna attraverso la visione dell’opuscolo “Vini di Sardegna” edita dall’Agenzia Laore Modulo 5 – L’industria elaiotecnica – cap.4 pag.261 1. L’origine , diffusione importanza economica dell’olivicoltura 2. Le produzioni mondiali, europee, nazionali e regionali dell’olio d’oliva. Caratteristiche del prodotto di partenza 3. Fenologia dell’olivo- Ciclo riproduttivo, impollinazione, fecondazione e maturazione delle olive 4. Caratteristiche morfologiche del frutto e relativa importanza di ciscuna di esse ai fini dell’estrazione dell’olio d’oliva 5. Componenti chimici dell’oliva con particolare riferimento ai gliceridi. 6. Fattori che influiscono sulla qualità delle olive: clima, cultivar, pratiche agronomiche,concimazione, periodo e sistema di raccolta, stoccaggio. 7. Determinazione dei paramtri fisico- chimici ottimali per la raccolta 8. Influenza del sistema di raccolta sulla qualità del prodotto di partenza: abbacchiatira, raccolta da terra, brucatura, raccolta meccanica con scuotitrici o con macchine scavallatrici in impianti intensivi. 9. Criteri si stoccaggio e trasporto delle olive al frantoio: tempi, utilizzo di pallet forati, temperatura all’interno della massa. Fasi di estrazione dell’olio d’oliva 1. Stoccaggio delle olive in frantoio 2. Cernita e pulitura 3. Fasi di estrazione: frangitura, gramolatura, preparazione della pasta di olive, funzione della frangitura e della gramolatura nel processo di estrazione 4. Metodi di separazione dell’olio: il fenomeno della coalescenza,, metodi per pressione, per centrifugazione , per percolamento e per decantazione. Confronto fra metodi estrattivi. 5. Impianti di estrazione a seconda del metodo. 6. Chiarificazione dell’olio e conservazione. Caratteristiche dei recipienti. 7. Le acque di vegetazione e loro utilizzo agronomico- Normativa 8. Caratteristiche chimico- fisiche degli oli d’oliva e relativa classificazione. 9. Principali difetti dell’olio d’oliva: irrancidimento, sapore di avvinato e di muffa. 10. Norme di etichettatura degli oli d’oliva. Attività laboratoriali Visita all’impianto di estrazione dell’olio d’oliva continuo sperimentale presso IPSASR “D. Meloni” di Oristano. Raccolta di immagini delle principali varietà olivicole isolane Modulo 6 – L’industria lattiero-casearia cap.3 pag.182 Il 1. 2. 3. 4. latte alimentare Il latte : definizione, requisiti di legge del latte crudo Condizioni di vendita del latte crudo Trattamenti al latte: pastorizzazione, sterilizzazione, negatività alla fosfatasi alcalina Caratteristiche del latte fresco pastorizzato, del latte fresco pastorizzato dl alta qualità, del latte UHT 5. Definizione di latte intero, parzialmente scremato, scremato. Composizione chimico-fisica del latte 1. Fase acquosa e fase grassa: composizione chimica 2. Proteine del latte: la caseina e la sua importanza nella tecnologia della lavorazione del latte 3. Struttura delle micellle di caseina, coagulazione acida e presamica 4. Le proteine del siero, il lattosio 5. I lipidi del latte: struttura e comportamento dei globuli di grasso, il fenomeno dell’agglutinazione nella zangolatura, l’affioramento spontaneo nel latte crudo, la micronizzazione nei latti alimentari. Qualità del prodotto di partenza e del prodotto finale 1. Influenza del sistema di allevamento , dello stato igienico sanitario degli animali e degli ambienti di lavoro, alimentazione, mungitura. 2. I microrganismi presenti nel latte 3. Trattamenti alla centrale: centrifugazione, pastorizzazione, omogeneizzazione,detassazione, deodorazione, raffreddamento, microfiltrazione,sterilizzazione e qualità del prodotto finale. 4. Tipologie di latte alimentare: latte scremato, concentrato,condensato, in polvere, integrato con omega3, con lattosio idrolizzato 5. Proteine del latte: la caseina e la sua importanza nella tecnologia della lavorazione del latte Processi di caseificazione 1. Definizione di formaggio secondo la legislazione vigente 2. La coagulazione come processo basilare della caseificazione 3. Prparazione e sosta del latte 4. Eventuuale correzione del grasso 5. Pastorizzazione 6. Innesto di fermenti lattici selezionati 7. Coagulazione: acida e presamica, gli enzimi coagulanti 8. Meccanismo di azione degli enzimi sulla micella di caseina 9. Scelta e titolo del caglio Tecnologia della coagulazione 1. Definizione di cagliata 2. Caldaie polivalento 3. Fase di spurgo e rottura della cagliata 4. Fase di cottura, formatura, pressatura 5. Salatura in salamoia, a secco, in pasta 6. Stagionatura 7. Classificazione dei formaggi 8. I formaggi IGP e DOP 9. Principali tipologie di formaggi locali e nazionali: Grana Padano, Fiore Sardo, Pecorino Romano *** Attività laboratoriali Visita al Laboratorio di analisi del latte presso l’Associazione Regionale Allevatori di Oristano- Testo di riferimento D’Ancona – Industrie Agro-alimentari Volume 2 – REDA *Adempienti per l’attivita vitivinicola – Agenzia Laore http://www.sardegnaagricoltura.it/documenti/14_43_20071015091252.pdf **“Vini di Sardegna" pubblicazione della collana "L’agroalimentare a marchio di qualità", edita nel 2013 dall'agenzia Laore Sardegna http://www.sardegnaagricoltura.it/documenti/14_43_20141007111013.pdf *** Formaggi di Sardegna – Agenzia Laore http://www.sardegnaagricoltura.it/documenti/14_43_20141006144130.pdf I docenti Sorgono 10 giugno 2015 Maristella Zedde Gianfranco Floris