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L’Istituto
inizia la propria attività nel 1975, come Istituto di Enologia. La
sua nascita avviene con la collaborazione di industrie e complessi
enologici,
che avvertono la necessità di supporti scientifico-tecnici
sempre più qualificati, in grado di garantire una produzione di
vini di pregio che conservino il più possibile
caratteristiche naturali.
In
quest’ottica, l’Istituto di Enologia contribuisce all'evoluzione
della tecnica verso sistemi di lavorazione sempre più razionali ed
economici, che tengano conto anche dell'evolversi dei gusti del
consumatore.
Obiettivo
dell’Istituto è quello di creare un collegamento tra la moderna
pratica enologica e la ricerca di base, componente essenziale del
progresso enologico. Occorre infatti approfondire la conoscenza dei
fenomeni che avvengono nell'uva, nel mosto e nel vino e dei fattori
che li condizionano, per fornire ai tecnici le indicazioni utili a
produrre vini di qualità.
Dal
1998, oltre a mantenere la propria attività in ambito enologico,
l’Istituto svolge ricerche nel più ampio settore alimentare e
pertanto muta la propria denominazione in quella attuale.
L’ingegneria
alimentare presiede lo studio dei sistemi, costituiti da impianti e
processi, destinati alla conservazione e alla produzione di alimenti
di prima e seconda trasformazione, oltre che di ingredienti.
In
tale ambito, l’Istituto rivolge particolare attenzione al settore
produttivo con approccio tipico dell’ingegneria di processo, la
quale comprende lo studio e lo sviluppo di realtà industriali
caratterizzate da una trasformazione di materie prime in prodotti
finiti.
Accanto
alla ricerca di base, tipicamente universitaria, viene condotta
anche una ricerca applicata, necessaria sia al settore industriale,
sia agli studenti che possono approfondire aspetti
progettuali e di sviluppo di processo, indispensabili per affrontare
successivamente la professione di tecnologo alimentare sfruttandone
la piena potenzialità.
Infatti,
in base alla legge 59/94 sull’ordinamento della professione di
tecnologo alimentare, le competenze di quest’ultimo comprendono
attività di studio, di progettazione e di collaudo di processi
produttivi e, in collaborazione con altri professionisti, di
impianti dell’industria alimentare.
General
remarks
↑TOP↑
The
Institute of Oenology and Food Engineering was borne in 1975 as
Institute of Oenology.
Since
then it has been working together with wine industries and wine
factories, because of their need of great level scientific and
technical knowledge in order to produce quality wines able to
maintain their natural characteristics in time.
According
with this need, the Institute studies the development of more and
more rational and advantageous techniques, also considering the
evolution in consumer preferences.
The
principal aim of the Institute
is to make the basic research (which is indispensable for
oenological development) and the modern oenological practice all one
thing.
In
fact, grape, must and wine characters, together with their
conditioning factors, must be well studied in order to obtain useful
information for quality wine making.
Since
1998, besides its oenological activity, the Institute has carried
out researches in several food fields and so changed its name in
Institute of Oenology and Food Engineering. Food engineering
concerns study of systems, plants and processes used for the
production and the preservation of first and second transformation
foods and for ingredients.
In
this framework, the Institute pays particular attention to the
industrial production with the typical approach of process
engineering, that is, the study of industrial reality, characterised
by the transformation of raw materials into final products.
Close
to base research, that is typical of University, an applied research
is conducted because it is necessary both to industry and to the
students. They can so improve their knowledge on projectual and
proceedings aspects, necessary to face with success their future
profession of Food Technologist.
In
fact, on the basis of the law 59/94, a food technologist has the
following competences:
-
Study activity;
-
To design and test food industry processes;
-
To collaborate with other professionals in food plant design.
Attività
di ricerca
↑TOP↑
1.
Nuovi interventi biotecnologici nella preparazione
dell’Aceto Balsamico di Modena.
L’obiettivo
della ricerca è la messa a punto di varianti biotecnologiche che
permettano di migliorare
la tipicità dell’aceto balsamico di Modena. La ricerca prevede:
-
caratterizzazione di campioni di aceto balsamico di Modena
mediante l’impiego di tecniche analitiche appositamente messe a
punto;
-
isolamento, selezione e caratterizzazione di ceppi isolati
dall’aceto balsamico tradizionale;
-
produzione di aceto balsamico con starters selezionati.
2.
Trattamento di reflui prodotti da stabilimenti enologici.
La
ricerca sperimenta su scala industriale un sistema di trattamento
aerobico a fanghi attivi per la depurazione di reflui enologici.
3.
Influenza del territorio sulla tipicità di vini Barolo.
La
ricerca, iniziata nella vendemmia 1994, prende in esame 5 microzone
del comune di Barolo, da cui vengono prodotti altrettanti cru di
Barolo. Scopo del lavoro è di individuare parametri atti a
caratterizzare i diversi vini prodotti, mediante lo studio delle
possibili correlazioni tra caratteristiche del territorio e
caratteri chimici e sensoriali dei vini.
4.
Studio di componenti chimici del sughero utilizzato per la
produzione di tappi .
Questo
settore di ricerca, sviluppato a partire dal 1993, persegue
l’obiettivo di approfondire la conoscenza della composizione
chimica del sughero e delle eventuali interazioni che possono
instaurarsi tra sughero e vino durante la sua conservazione in
bottiglia. Inoltre si è intrapreso lo studio dei metaboliti
volatili prodotti da
microrganismi sviluppati su sughero.
Si è studiata
la possibilità di sfruttare l’irradiamento mediante elettroni
accelerati, per
abbattere la flora microbica eventualmente presente nei tappi finiti,
aspetto fondamentale ai fini della loro qualità.
E’ in corso di valutazione l’influenza del trattamento
sui principali
caratteri fisici e chimici dei tappi,
in funzione di diverse dosi di irradiamento.
5.
Qualità dei vini: ruolo critico dell’anidride solforosa nella
fermentazione malolattica
L’obiettivo
della ricerca è di studiare l’effetto della SO2 singolarmente e
in combinazione con parametri quali pH, alcool etilico,
concentrazione e tipo di macromolecole e acidi grassi presenti nel
vino sulla dinamica della fermentazione malolattica e di verificare
come le differenti condizioni in cui avviene la fermentazione
malolattica influenzano le caratteristiche chimico-fisiche e
sensoriali dei vini.
6.
Influenza dell’aerazione controllata in fase di macerazione sul
profilo chimico e sensoriale di vini rossi
La
ricerca, iniziata con la vendemmia 1998, intende valutare il ruolo
svolto dall’ossigeno sulla cinetica della fermentazione alcolica,
sulla formazione degli aromi di origine fermentativa e
sull’evoluzione dei composti polifenolici che determina
l’intensità e la stabilità di colore dei vini rossi.
7.
Interventi biotecnologici per ridurre la presenza di residui di
contaminanti nel vino
La
ricerca ha come obiettivo l’individuazione
delle fonti di contaminazione di ocratossina A e la
valutazione dell’effetto delle varie fasi di lavorazione del mosto
e del vino sulla
quantità di micotossina nel prodotto finito. Lo studio si occupa
anche dell’individuazione di metodiche che possano ridurre la
concentrazione della tossina eventualmente presente e/o favorire la
formazione di prodotti di degradazione, non tossici, salvaguardando
le caratteristiche igienico-sanitarie del prodotto.
8.
Utilizzo di tecniche calorimetriche per lo studio di materiali e di
processi alimentari
Vengono
condotti studi su:
-
stabilità termica di prodotti ed ingredienti alimentari,
verificando l’influenza della temperatura e del tempo sulla
degradazione degli stessi, sia allo stato puro che presenti in
particolari alimenti;
-
polimorfismo di grassi alimentari, evidenziando l’influenza
della velocità di raffreddamento e della temperatura sul processo
di cristallizzazione del prodotto. Può essere realizzato il
diagramma di stato che ne individua le diverse forme cristalline;
-
caratterizzazione di materiali impiegati nel settore
alimentare (packaging) e relativo comportamento termico.
9.
Sviluppo di sistemi qualità e HACCP
L’attività
consentite di elaborare compiutamente e parzialmente i sistemi
qualità e HACCP per linee produttive del settore dolciario (torrone,
cioccolato, creme per gelateria). L’HACCP è realizzato anche per
sistemi diversi, quali i vinificatori, banchi frigo, impianti
di distribuzione della birra, elaborando, per ciascuno, un apposito
manuale.
10.
Studio e sviluppo di banchi frigo
L’obiettivo
della ricerca è l’ottimizzazione del prodotto banco-frigo in
termini di fluodinamica (comportamento del flusso d’aria e banco
vuoto, mediamente carico e carico) di profili di temperatura e di
umidità relativa, anche in funzione delle condizioni ambientali del
locale nel quale lo stesso è ubicato. Inoltre, può essere valutato
e minimizzato il grado di contaminazione microbiologica crociata tra
alimenti all’interno del banco.
11.
Operazioni Unitarie e Sviluppo di Processo.
La
ricerca prevede:
-
abbattimento di inquinanti aeriformi mediante sistemi
biotecnologici (bioscrubbers, biofiltri, trickling beds). Vengono
condotte prove sperimentali su impianto di laboratorio con
valutazione delle postazioni in termini di efficienza di
abbattimento e di stabilità del processo.
-
Sviluppo di processi alimentari mediante utilizzo di reattori
a membrana. Questa soluzione è applicata alla produzione di
ingredienti e consente di semplificare i processi tradizionali.
-
Prove su coadiuvanti di filtrazione. Lo scopo è la
caratterizzazione di pre-pannelli ottenuti con materiali diversi. I
pre-pannelli vengono testati mediante prove su impianto di
laboratorio.
12.
Packaging
Vengono
condotte diverse attività di ricerca:
-
sviluppo di film edibili;
-
caratterizzazione di tappi sintetici alternativi a quelli
tradizionali;
-
caratterizzazione di materiali e pitture per alimenti.
Le
principali pubblicazioni sono elencate nel sito Internet www.unicatt.it/eno-ing-alim
Research
↑TOP↑
1.
Biotechnological improvements in the Modena Balsamic Vinegar
Production
The
research aims to point out biotechnological processes to
improve the typicalness of the Balsamic Vinegar of Modena.
The research involves:
-
the
optimisation of analytical methods suitable for the
characterization of the Balsamic Vinegar of Modena;
-
isolation,
selection and characterization of
strains isolated from Traditional Balsamic Vinegar;
-
production
of Balsamic Vinegar by selected strains as starters.
2.
Treatment of
winery wastes
This
research allows us to experiment a full-scale continuous long-term
activated sludge plant
for
oenological wastes treatment.
3.
Influence of the “terroir” on the typicalness of Barolo
wines
The
research, started in 1994, examines five microzones of the communal
territory of Barolo that produces different cru of Barolo wine. The
aim is to discover parameters suitable for the characterisation of
the different wines by means of relationship between “terroir”
and chemical-sensorial wine characteristics.
4.
Study of the components of cork used for the production of
wine stoppers
This
line of research, developed since 1993, aims to deepen the knowledge
of cork’s chemical composition and of any interactions that may
take place between cork and bottled wine. Attention is also given to
the study of volatile metabolites produced by microorganisms growing
on the cork. Moreover it is studied the possibility to exploit
electron beam irradiation to eliminate microorganisms in finished
cork stoppers, that is a fundamental parameter in guaranteeing their
quality. We are now studying the influence of this treatment on main
physical and chemical characters of cork stoppers, as affected by
different doses of irradiation.
5.
Wine quality: critical role of sulphur dioxide during
malolactic fermentation
The
aim of the research is to study the effect of SO2 alone
and in combination with parameters such as pH, ethyl alcohol, the
concentration and type of macromolecules and fatty acids present in
the wine, on the dynamics of malolactic fermentation, and to check
how different conditions in which malolactic fermentation takes
place may influence chemical, physical and sensorial characters of
the wines.
6.
Influence of controlled aeration during maceration phase on chemical
and sensorial profile of red wines.
The
research, started in 1998, intends to evaluate as the limited
oxygenation affects the alcoholic fermentation’s kinetic and the
evolution of polyphenolic compounds. The sensorial characteristics
and colour stability of red wines are investigated.
7.
Reduction of contaminants in wine by biotechnological application
Ochratoxine
A contamination sources, and the effects of processing step on the
toxin concentration in musts and wines will be examined, during
winemaking, in order to: prevent micotoxin contamination, reduce the
micotoxin level and promote toxin degradation or conversion in safe
products.
8.
Employment of calorimetric techniques to study materials and food
processing.
Studies
are carried out about:
-
Thermal stability of food products and ingredients, verifying
how temperature and time could influence their degradation, both in
pure state and inside some food;
-
Polymorphism of food fats, pointing out how cooling rate and
temperature influence product’s crystallisation process. The phase
diagram can be elaborated to identify different crystalline shapes;
-
Characterisation of materials employed in food packaging and
their own thermo behaviour.
9.
Quality Systems Development and HACCP
This
work allows us to elaborate, completely or partially, the quality
and HACCP systems for confectionery productive chains (torrone,
chocolate, creams for ice-cream).
The
HACCP system is developed also for different systems, as winemakers,
chilled shelves, beer distribution plants; a manual for each was
elaborated.
10.
Study and development of chilled shelves
Aim
of the research is to optimise chilled shelves studying its
fluodynamics (air flow behaviour in empty, half loaded and full
loaded chilled shelves), temperature and relative humidity profiles,
also depending on environmental conditions of the place where
chilled shelf is installed.
Furthermore,
microbiological cross-contamination between food inside chilled
shelf can be evaluated and reduced.
11.
Unit Operations and Process development
The
research involves:
-
Off–gas treatment by technological process (bioscrubbers,
biofilters, tricking beds). Experimental runs by means of laboratory
plant are carried out to evaluate performance of the bioreactor for
pollutant abatement and process stability.
-
Food
processes development by membrane reactors. This solution is applied
to the ingredients production and it enable simplify traditional
processes.
-
Filtering
aids tests. The principal aim is the characterisation of filtering
cakes obtained from different materials. Cakes are evaluated by
means of laboratory plant.
12.
Packaging
Several
research activities are carried out:
-
Edible films development;
-
Characterisation
of synthetic stoppers, as an alternative to traditional cork
closures;
-
Characterization
of materials and paints for food.
Main
published works are listed in
www.unicatt.it/eno-ing-alim
Attività
didattica
↑TOP↑
Insegnamenti
svolti nell’ambito dei corsi di Laurea in Science e Tecnologie
Agrarie ed in Scienze e Tecnologie Alimentari e del Diploma
Universitario in Tecnologie Alimentari
△
Enologia
Preparazione,
trattamenti e composizione del mosto. Tecniche di vinificazione.
Processi fermentativi nella produzione del vino. Variazione dei
principali componenti durante la vinificazione. Composizione dei
vini. Riflessi di
alcune anomalie compositive sulla
qualità dei vini. Principi di analisi sensoriale. Controllo
analitico dei mosti e dei vini e metodi ufficiali di analisi.
△
Impianti
dell’industria alimentare
Aspetti
generali della progettazione e dell’ingegneria di processo.
Sviluppo delle operazioni unitarie tipiche dell’industria
alimentare. Richiami di economia della produzione e cenni
sull’ottimizzazione tecnico-economica dei processi alimentari.
△
Fisica
Tecnica e Ingegneria Alimentare
II
Il
Corso tratta i fenomeni ed i meccanismi di trasporto di massa e di
calore, i bilanci di materia e di energia. Inoltre, prende in esame
alcune operazioni unitarie relativamente allo scambio termico e alla
manipolazione dei solidi.
△
Chimica
generale
Gli
strumenti base della chimica: il metodo scientifico, unità di
misura, atomi ed elementi, composti e molecole, reazioni chimiche.
Termochimica. Struttura atomica e molecolare. Stati di aggregazione
della materia: le leggi dei gas, liquidi, solidi, le soluzioni ed il
loro comportamento. Il controllo delle reazioni chimiche: cinetica
chimica ed equilibrio chimico, equilibrio omogeneo ed eterogeneo,
acidi, basi, reazione acido-base, tamponi, idrolisi salina. Le leggi
della termodinamica. La chimica degli elementi e i loro composti. Il
corso prevede attività tutoriali
△
Tecnologie
del condizionamento e della distribuzione dei prodotti
agroalimentari
Materiali
impiegati per il confezionamento: classificazione, proprietà
chimico-fisiche. Principali linee di confezionamento per prodotti
careni, vegetali, latiero-caseari, da forno.
Schemi di distribuzione.
△
Impianti
biochimici
Viene
preso in considerazione l’uso di enzimi nell’industria delle
bevande fermentate (vino, birra) e non fermentate (succhi di frutta
e succhi vegetali), del latte, dei derivati dei cereali, degli oli
vegetali.
Sono
esposti anche i seguenti argomenti:
-
metodi di produzione, purificazione e valutazione degli
enzimi sia su scala da laboratorio sia su scala industriale;
-
enzimi immobilizzati: produzione, proprietà e alcuni esempi
di impiego industriale;
-
aspetti sanitari e legali nella preparazione ed uso di enzimi
nell’industria alimentare;
-
progettazione e prestazione dei bioreattori.
△
Industrie
agrarie
Tecnologia
di lavorazione di prodotti lattiero-caseari (latte, crema, burro,
formaggio), di oli vegetali (olio di oliva e di semi),
e di prodotti enologici.
△
Macchine
e impianti delle industrie agro-alimentari
Il
corso sviluppa gli aspetti fondamentali delle macchine e degli
impianti dell’industria alimentare, in termini di operazioni
unitarie, nonché dei materiali, dei servizi, degli aspetti di
manutenzione ed ambientali.
Inoltre,
vengono forniti cenni di economia e di ottimizzazione di processo.
2)
Dottorato di Ricerca in "Biotecnologia degli alimenti"
Il
Dottorato in "Biotecnologia degli alimenti" è aperto ai
laureati in Scienze delle preparazioni alimentari, Scienze Agrarie,
Scienze Biologiche, Chimiche e Naturali, Chimica, Chimica e
Tecnologie farmaceutiche. La sede del Dottorato è presso l'Istituto
di Enologia e Ingegneria Alimentare dell'Università Cattolica del
Sacro Cuore di Piacenza; sedi convenzionate sono l'Istituto di
Industrie agrarie dell'Università di Bologna e il Dipartimento di
Biotecnologie agrarie ed ambientali dell'Università di Ancona.
Il
Dottorato ha la durata di tre anni ed ha come scopo la formazione
culturale, scientifica e metodologica di giovani ricercatori per
metterli in condizione di svolgere attività di ricerca autonoma nel
settore delle bevande fermentate e dei loro derivati.
Gli
indirizzi di ricerca sono:
-
Biochimica e tecnologia enologica,
-
Controllo di qualità e di processo nella preparazione delle
bevande fermentate.
Il
curriculum di studio si articola in corsi monografici semestrali; in
cicli di seminari; in attività di ricerca a tempo pieno; in stage
da svolgere presso centri italiani o esteri specializzati in
ricerche biotecnologiche.
3)
Corso di perfezionamento-Master in Enologia.
Il
Corso di Perfezionamento-Master post-laurea in Enologia è stato
attivato per la prima volta nell’anno accademico 1984/85 e si
svolge presso la Facoltà di Agraria di Piacenza. Gli obiettivi di
questo Corso, a cadenza annuale, sono molteplici e possono essere
così riepilogati:
1
– - Indirizzare i
giovani allo studio approfondito dell’enologia teorica in tutti i
suoi settori (chimica, microbiologia, bioingegneria) per accrescerne
il livello culturale in modo da prepararli ad una corretta
interpretazione delle indicazioni fornite dalla ricerca di base.
-
Fornire una conoscenza
dei problemi economici e di marketing
che costituiscono il vincolo cruciale di una moderna azienda
vinicola. Si tende così abituare i tecnici ad un attento esame
delle strategie tecniche-aziendali per evitare delusioni derivanti
da realizzazioni poco soddisfacenti dal punto di vista economico.
3
– Il Corso è
articolato in:
-
lezioni teoriche
-
esercitazioni di laboratorio
-
seminari svolti da esperti del settore
-
lezioni teorico-pratiche presso industrie enologiche e
industrie produttrici di macchine enologiche
-
visite di studio in Italia e all’estero
-
stage di fine studio in cantina.
Gli
insegnamenti di base sono i seguenti:
-
Nozioni di viticoltura
-
Chimica enologica
-
Microbiologia enologica
-
Tecnologia enologica
-
Operazioni unitarie
-
Analisi sensoriale
-
Sistemi qualità
-
Economia dell’Azienda vinicola
-
Legislazione vinicola nella Comunità Europea.
Sono
ammessi al Corso i laureati in Scienze agrarie, Chimica, Scienze e
Tecnologie Alimentari, Scienze biologiche, Chimica e Tecnologia
farmaceutiche, Farmacia, Ingegneria Chimica, Medicina Veterinaria,
Economia e Commercio. I posti disponibili sono 15, l’ammissione al
Corso è subordinata ad un giudizio di idoneità per titoli emesso
dal Consiglio del Corso.
Didactic
↑TOP↑
Courses
in Agricultural Science and Technology and in Food Science and
Technology (Faculty of Agriculture).
△
Oenology
Must
production, handling and composition. Winemaking technologies.
Alcoholic and malolactic fermentation. Evolution of components
during winemaking. Wine composition.
Composition alteration and wine quality. Principles of
sensory analysis. Analytical control of musts and wines according to
Italian and European regulations.
△
Food
Industry Plants
Specific
topics of plant design and process engineering are discussed.
Typical unit operations of food industry are developed. Economic
considerations on the food productions and technical and economical
optimisation are dealt with.
△
Technical
Physics and Food Engineering II
Mass
and heat transfer phenomena and material and energy balances are
discussed. Unit operations on thermal of processes and solid
handling are dealt with.
△
General
Chemistry
Introduction:
matter and energy, measurement, atoms and elements, molecules and
compounds, chemical equations. Heat of reaction, enthalpy, law of
Hess. Atomic structure and chemical bonding. The gaseous state, the
liquid state, the solid state. Solutions: solubility, concentration
of solutes, electrolytes, colligative properties. Chemical kinetics
and chemical equilibrium. Homogenous and heterogeneous equilibrium.
Acids and bases, pH. Titration of acids and alkalis. Buffer
solutions. Hydrolysis. Elements of chemical thermodynamics: laws and
state functions. The metals and non-metals: properties and
compounds. This course includes tutorials of stoichiometry.
△
Food
packaging and distribution
Packaging
materials: classification, chemical and physical properties. Main
packaging equipments for meat, fruits and vegetables, dairy
products, bakery products. Distribution chains.
△
Biochemical
plants
The
application of enzymes in the processing of fermented (wines, beers)
and unfermented (fruit and vegetable juice) beverages, vegetable
oil, dairy, baking and starck products is examined.
The
following subjects are also considered:
-
Methods for production, purification and evaluation of
enzymes at the laboratory and at industrially scale;
-
Immobilised enzymes: production, properties and some examples of
industrial utilisation;
-
Safety and legal aspect in enzyme technology;
-
Bioreactor design and performance.
△
Agricultural
Industries
Technology
of dairy products (milk, cream, butter, cheese). Technology of olive
oil and seed oil production. Technology of winemaking.
△
Plants
and Machinery of the Food Industry
Fundamental
of plants and machinery of the food industry are discussed: unit
operations, materials, utilities, maintenance and environmental
aspects.
Technical
and economical optimisation of food productions, are dealt with.
2)
PhD in “Food Biotechnology”
PhD
in “Food Biotechnology” is open to graduates in Food Science and
Technology, Agricultural Science, Biological Chemical and Natural
Science, Chemistry, Pharmaceutical Chemistry and Technology. Besides
the Institute of Oenology of Piacenza, the PhD takes place in the
Universities of Bologna and of Ancona too.
The
PhD lasts three years and it permits young researchers to make
research in the fermented beverages and by-products field by means
of adequate scientific and methodological formation.
The
research work concerns:
-
Oenological Biochemistry and Technology;
-
Quality and process control during fermented beverages
production.
|