Sustainable Food Systems

Gli studenti potranno beneficiare di diversi insegnamenti chiave, come sviluppare una visione e le relative competenze per spiegare come costruire e implementare una cultura/modello di business sostenibile nelle imprese nazionali e internazionali che operano nel settore agroalimentare; dimostrare il valore degli investimenti sostenibili di impatto; implementare i passi per lo sviluppo di un modello di business circolare; migliorare la conoscenza del design e dell'innovazione per l'economia bio-circolare; gestire e guidare la transizione verso la sostenibilità all'interno delle organizzazioni e per l'avvio delle imprese. Alla fine, gli studenti saranno in grado di cogliere le esigenze e le opportunità legate alle sfide della transizione ecologica con strategie adatte alle imprese, alle autorità pubbliche e alle ONG.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Il corso intende trasferire le conoscenze sul modello di economia circolare, contestualizzandolo nell'attuale spettro di approcci alla sostenibilità, illustrando esempi concreti di strategie e modelli a livello nazionale e internazionale, valutando gli aspetti ambientali, sociali ed economici per prodotti e servizi.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente acquisirà conoscenze per la soluzione di problemi concreti e reali relativi alla sostenibilità del sistema agro-alimentare

I contenuti principali sono: principi dell'economia circolare e principali approcci alla sostenibilità; politiche e normative; nuovi modelli di mercato e di business: dal prodotto al servizio; come misurare la circolarità dei prodotti; come le imprese possono catturare il valore creato dalla transizione verso un modello di economia circolare; come comunicare la circolarità; come progettare la circolarità all'interno dei percorsi di transizione.

esame scritto: 30 domande. 1 per ogni domanda corretta, 0 in caso di mancata risposta, -0,25 per ogni risposta errata.
Discussione di un progetto su un caso reale, esaminato dal docente, per gli studenti che hanno preso parte ad almeno l'80% delle lezioni. Il progetto sarà valutato in base alla qualità dell'argomentazione, delle soluzioni fornite e della presentazione orale dei risultati.
Gli studenti con disabilità, disturbi specifici dell'apprendimento
(dislessia, disgrafia, disortografia, discalculia) o difficoltà
temporanee possono rivolgersi al Centro di Ateneo SInAPSi per concordare
in sede di esame l'uso di misure dispensative e strumenti compensativi
(per maggiori dettagli https://www.sinapsi.unina.it/home_sinapsi )

Materiale fornito dal docente, compreso paper scientifici di riferimento

Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze avanzate relative agli aspetti alimentari che influenzano la salute degli individui, le opportunità e i principi della nutrizione personalizzata, nonché le motivazioni per l'adozione e le strategie per la progettazione di modelli alimentari sani e sostenibili.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Il corso fornisce agli studenti una conoscenza e comprensione complete degli aspetti nutrizionali che influenzano la salute degli individui e le motivazioni per l'adozione di modelli alimentari sostenibili (in accordo con gli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite di "Assicurare salute e benessere per tutti", "Azzerare la fame" e "Promuovere un consumo responsabile"). Si illustrano i fattori alla base di diete nutrienti e sostenibili e l’influenza degli ambiti sociali e culturali oltre che dei sistemi alimentari. Vengono definite ed esaminate le opportunità e le strategie per ottimizzare le condizioni di salute delle persone che vivono ovunque nel pianeta attraverso l'implementazione di azioni mirate a popolazioni specifiche.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Gli studenti diventano criticamente consapevoli del ruolo della nutrizione sullo stato di salute degli individui nell’ambito dei sistemi alimentari e degli indicatori nutrizionali di diete sane e sostenibili.
Le conoscenze acquisite e l'approccio critico sull’intero sistema alimentare li guideranno ad applicare correttamente gli strumenti disponibili per progettare azioni mirate a migliorare lo stato nutrizionale e le condizioni di salute di specifiche popolazioni considerandone le caratteristiche biologiche, ambientali, culturali e sociali. Inoltre, gli studenti acquisiscono abilità nella progettazione di interventi mirati a specifiche categorie di persone per incentivare l’adozione di diete sane e pratiche di consumo responsabile.

· Problemi legati alla nutrizione: una visione globale e collegamento con gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile
· Il doppio fardello della malnutrizione: fattori determinanti lungo l’arco della vita e azioni a doppio impatto
· Diete sane e sostenibili: evidenze scientifiche e caratteristiche della dieta sana di riferimento
· Diete comuni vs diete tradizionali: caratteristiche, benefici, limiti e adeguatezza nei diversi contesti
· Caratteristiche della dieta mediterranea
· Transizione da una dieta di tipo occidentale a una dieta mediterranea: impatto sulla salute, effetti fisiologici, ruolo del microbioma intestinale e risposta personalizzata
· Linee guida alimentari nazionali: focus su diete tradizionali/sane e sostenibilità
· Progettazione e implementazione di interventi nutrizionalmente sensibili nei sistemi alimentari: approccio passo dopo passo per favorire diete sane
· Transizione verso scelte alimentari più sane: ostacoli e leve
· Ambiente alimentare e comportamento del consumatore (sfide e opportunità): qualità degli alimenti, disponibilità di opzioni salutari e alimenti sani per design; impatto dell’ambiente alimentare sulle scelte dei consumatori; azioni per aumentare la consapevolezza dei consumatori e migliorare i comportamenti alimentari sani (etichette fronte-pacco, politiche...); impatto dell’ambiente alimentare sulle preferenze alimentari (prospettiva fisiologica)
· Consumo alimentare sostenibile: presenza di spreco di alimenti ricchi di nutrienti; interventi per ridurre lo spreco alimentare a livello individuale e collettivo

Durante le lezioni verranno assegnati progetti individuali/di gruppo per approfondire aspetti specifici di un argomento. I compiti saranno completati con la consegna di una relazione scritta e una presentazione alla classe. Saranno valutate dal docente le interazioni durante le lezioni, i laboratori/discussioni nonché l'approccio critico e scientifico dimostrato durante la presentazione del progetto, la completezza e chiarezza delle relazioni scritte, la capacità di collegare i vari argomenti e di utilizzare le conoscenze per portare avanti lo stato dell'arte. Complessivamente questi fattori saranno valutati con un voto in trentesimi e contribuiranno per il 70% al voto finale.
La prova scritta mira ad accertare le conoscenze teoriche degli argomenti e consiste in 30 domande a risposta multipla. Ad ogni risposta corretta verrà assegnato un punteggio di 1 mentre a quella errata verrà attribuito 0. La somma dei punteggi costituirà il punteggio finale in trentesimi e la prova sarà superata con un punteggio minimo di 18/30. Tale punteggio contribuirà per il 30% al voto finale.
Gli studenti con disabilità, disturbi specifici dell'apprendimento (dislessia, disgrafia, disortografia, discalculia) o difficoltà temporanee possono rivolgersi al Centro di Ateneo SInAPSi per concordare in sede di esame l'uso di misure dispensative e strumenti compensativi (per maggiori dettagli https://www.sinapsi.unina.it/home_sinapsi)

§ Pubblicazioni di riferimento dell'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura (FAO), del Comitato permanente per la nutrizione del sistema delle Nazioni Unite (UNSCN) e dell'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) disponibili anche sui siti web (https://www.fao.org/home/en ; https://www.unscn.org/ ; https://sdgs.un.org/goals ; https://www.who.int/ )
§ Articoli scientifici selezionati su argomenti specifici
§ Dispense delle lezioni condivisi nel gruppo Microsoft Teams dell'anno accademico di riferimento

L’obiettivo del corso èquello di fornire conoscenze avanzate riguardanti: la valutazione dei
principali parametri indicativi per il consumo energetico, i costi e l'impatto ambientale dei processi
nell'industria alimentare; le migliori tecnologie disponibili per la conversione dell'energia nei
processi alimentari ed il controllo delle condizioni ambientali nell'industria alimentare (come la
generazione di vapore, il riscaldamento, il raffreddamento e il vuoto); le tecnologie per la
produzione di energia basata su fonti rinnovabili (come biomasse, fotovoltaico, cogenerazione ed
energia eolica) che possono essere applicate agli impianti dell'industria alimentare
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare capacità di comprendere problemi legati all'identificazione dei flussi
energetici nei processi alimentari e di ricordare i principali parametri indicativi per la valutazione
dei consumi energetici e dell'impatto ambientale corrispondente. Il corso fornirà agli studenti
conoscenze riguardanti le migliori tecnologie disponibili nell'industria alimentare per la conversione
dell'energia (ad esempio: riscaldamento, raffreddamento, generazione di vapore, cottura per
irraggiamento) e lo studente dovrà essere in grado di descrivere il principio di funzionamento di tali
tecnologie e di identificare i flussi energetici e i parametri di efficienza. Inoltre, durante il corso
saranno presentati casi studio relativi alla produzione di energia attraverso diverse tecnologie e lo
studente parteciperà allo sviluppo di un progetto: l'interazione e la discussione con il docente e gli
altri studenti potranno aiutare a comprendere la connessione tra il miglioramento dell'efficienza
energetica ed i costi di investimento.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Il corso fornisce gli strumenti necessari per applicare le conoscenze nella pratica. Lo studente
dovrà dimostrare la capacità di effettuare alcuni calcoli di base, utilizzando gli strumenti per
valutare i consumi energetici, i parametri di impatto ambientale ed i costi, risolvendo domande
legate ad uno studio di caso discusso durante le lezioni.

1.
Principi termodinamici di conservazione di massa ed energia. Calcoli sulle proprietà
termodinamiche dell'umidità dell'aria. Applicazione di equazioni di bilancio a casi di studio reali.
(1.5 CFU)
2.
Cicli termodinamici per la conversione termomeccanica dell'energia, in particolare per il
riscaldamento e il raffreddamento (compressione del vapore, assorbimento chimico).
Identificazione dei flussi energetici, definizione dei parametri di efficienza energetica e limiti nella
conversione dell'energia. (1.5 CFU)
3.
Leggi di base per il trasferimento di calore: conduzione, convezione e radiazione. (1.5 CFU)
4.
Tecnologie per il riscaldamento e il raffreddamento e il loro principio di funzionamento:
frigoriferi, pompe di calore, adsorbitori, raffreddamento sottovuoto, cottura per irraggiamento,
essiccatori ad aria. Stato dell'arte delle tecnologie, identificazione dei flussi energetici, definizione
degli indici di efficienza energetica. (1.5 CFU)
5.
Tecnologie per la "produzione di energia" da fonti rinnovabili: biomasse, fotovoltaico,
energia solare, cogenerazione. Valutazione degli indici di efficienza energetica e valutazione dei
costi. (1 CFU)
6.
Tecnologie per la conservazione del calore a temperature superiori e inferiori alla
temperatura ambiente: materiali, condizioni operative, prestazioni e indici di costo. (1 CFU)

Gli studenti con disabilità, disturbi specifici dell'apprendimento (dislessia, disgrafia, disortografia, discalculia) o difficoltà temporanee possono rivolgersi al Centro di Ateneo SInAPSi per concordare in sede di esame l'uso di misure dispensative e strumenti compensativi (per maggiori dettagli https://www.sinapsi.unina.it/home_sinapsi )
Altri dettagli sul processo di valutazione saranno forniti in accordo alle linee guida del PQA, attualmente in corso di preparazione.

1) Thermodynamics: An Engineering Approach, 10th Edition, By Yunus Cengel and Michael
Boles, ISBN10: 1266664483 | ISBN13: 9781266664489
2) Appunti del corso forniti dal docente.

Il corso si propone di fornire agli studenti nozioni avanzate relative al ruolo dei consorzi microbici negli ambienti alimentari, umani e agricoli e del loro ruolo nel fornire servizi di trasformazione, protezione e stabilizzazione che possono essere fondamentali per la sostenibilità.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente dovrà mostrare capacità di conoscere e comprendere i problemi legati alla sostenibilità e le possibili soluzioni offerte dall'attività dei microrganismi.
Il corso fornisce agli studenti le conoscenze e gli strumenti metodologici di base necessari per analizzare i microbiomi in diversi ambienti.
Tali strumenti possono consentire allo studente di comprendere le implicazioni della conoscenza del ruolo dei microrganismi in diversi contesti al fine di utilizzare i microbi per affrontare problemi di
sostenibilità.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente dovrà dimostrare capacità di risolvere problemi di sostenibilità e di riorganizzare i processi di produzione alimentare utilizzando i microbi sia come fornitori di servizi che come obiettivi
di monitoraggio della qualità e della sicurezza.

Il ruolo dei microbiomi nel mantenimento della vita sulla Terra. Crescente comprensione dell'interconnessione dei microbiomi nei sistemi ambientali e alimentari (1CFU).
Applicazioni di microbiomi naturali o ingegnerizzati per degradare materiali organici e di scarto a supporto dell'industria dei biocarburanti (1 CFU).
Soluzioni basate sul microbioma (probiotici) per la salute e la produttività degli animali. Applicazione dei microbiomi vegetali per aumentare i raccolti e migliorare la tolleranza al sale e alla siccità. Utilizzo dei microbiomi del suolo come biofertilizzanti Microbiomi per il biorisanamento e la degradazione di contaminanti tossici e prodotti di scarto (2 CFU).
Il ruolo dei microbiomi alimentari nella produzione e conservazione degli alimenti fermentati. Mappatura del microbioma ambientale per prevenire la contaminazione e ridurre gli sprechi nell'industria
alimentare (1 CFU).
Un approccio sanitario per migliorare la salute umana attraverso microbiomi e diete sane (1 CFU).

L'esame si svolgerà attraverso una prova scritta con domande aperte (60%) e un colloquio orale
integrativo con il supporto di una presentazione PowerPoint per discutere quanto sviluppato come
project work (40%). Lo studente dovrà essere in grado di scrivere, con linguaggio scientifico e
appropriato, i concetti acquisiti. Le risposte alle domande aperte dovranno essere brevi,
schematiche e focalizzate sull'oggetto della domanda. Il colloquio integrativo sarà supportato da
una presentazione PowerPoint attraverso la quale sarà verificato lo sviluppo delle competenze di
utilizzo delle soluzioni microbiotiche nei sistemi alimentari. La valutazione si baserà sulla
padronanza della materia e sulla capacità di sintesi dello studente. Il voto finale sarà ottenuto dalla
somma del punteggio della prova scritta e del colloquio. Il punteggio minimo per il superamento
dell'esame sarà raggiunto ottenendo almeno il 60% del punteggio totale.Gli studenti con disabilità,
disturbi specifici dell'apprendimento (dislessia, disgrafia, disortografia, discalculia) o difficoltà
temporanee possono rivolgersi al Centro di Ateneo SInAPSi per concordare in sede di esame
l'uso di misure dispensative e strumenti compensativi (per maggiori
dettagli https://www.sinapsi.unina.it/home_sinapsi)

Materiale del corso (appunti e slide delle lezioni). Pubblicazioni scientifiche.

Il Corso fornirà una visione d’insieme sulla gestione sostenibile dei rifiuti prodotti dall’industria agroalimentare. Gli studenti apprenderanno a caratterizzare i rifiuti e le acque reflue, le conseguenze di una gestione impropria e le leggi attualmente presenti per mitigare l’impatto ambientale. Verranno fornite nozioni specialistiche sui più diffusi metodi di valorizzazione di rifiuti e reflui organici (digestione anaerobica, processi termochimici, compostaggio) e sui metodi di trattamento delle acque agroindustriali, includendo la rimozione di azoto e fosforo e la gestione dei fanghi. Verranno introdotte le tecnologie innovative ed emergenti per il recupero di risorse (acqua, composti carboniosi e nutrienti), secondo i principi dell’economia circolare e della decarbonizzazione dell’industria agroalimentare. Infine, saranno date nozioni di base su importanti metodi di valutazione della sostenibilità come l'impronta idrica e l'analisi del ciclo di vita focalizzate ai processi agroindustriali. Il corso includerà esercizi pratici e saranno esposti esempi e casi di successo sulla decarbonizzazione del settore agroindustriale, in modo da promuovere il pensiero critico ed incentivare la discussione sulle migliori opzioni di gestione dei rifiuti per ogni specifico caso.
Conoscenza e capacita' di comprensione: L’obiettivo principale del corso è di trasmettere agli studenti le informazioni tecniche e legislative necessarie per gestire i rifiuti provenienti dall’industria agroalimentare in modo circolare, economico e sicuro per l’ambiente. Gli studenti impareranno le opzioni di trattamento/valorizzazione disponibili nel mercato, così come le tecnologie innovative ed emergenti che potrebbero diventare rilevanti nel futuro prossimo. Gli specifici obiettivi di apprendimento includono:

• Apprendere i più comuni parametri per la caratterizzazione di rifiuti solidi e acque reflue, e le tecniche empiriche e sperimentali utilizzate per definire tali parametri;
• Capire le attuali politiche e leggi in atto per la regolamentazione dello smaltimento dei rifiuti e lo scarico di acque reflue (con un focus sulle leggi italiane), così come le politiche internazionali per promuovere il riuso, ridurre i consumi di acqua e limitare le emissioni di carbonio;
• Apprendere i principi operativi e i dettagli tecnici dei più comuni impianti per il trattamento o la valorizzazione di rifiuti e acque reflue, come digestione anaerobica, processi termochimici, compostaggio e il processo a fanghi attivi;
• Avere una panoramica delle tecnologie innovative ed emergenti per il recupero risorse da rifiuti ed acque residuali, con un focus sulle tecnologie di fermentazione e di recupero nutrienti;
• Sviluppare conoscenze di base sul consumo d'acqua (impronta idrica) e l'impatto ambientale (analisi del ciclo di vita) risultanti da attività agroindustirali;
• Essere capaci di individuare e selezionare il più efficiente e sostenibile processo di trattamento/valorizzazione per specifici rifiuti/acque reflue.
  Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: La natura interattiva del Corso, con una varietà di esercizi, esempi e casi studio, e anche una visita guidata programmata a un digestore anaerobico e/o un impianto di trattamento acque a scala industriale, favorirà lo sviluppo del pensiero critico e le abilità di problem-solving. Il Corso fornirà la conoscenza e gli strumenti necessari per l’analisi critica di problemi inerenti la sostenibilità della gestione dei rifiuti, e selezionare le strategie più efficienti ed economicamente fattibili per ridurre l’impatto degli scarti dell’industria alimentare sull’ambiente.

Introduzione; Caratterizzazione di acque reflue; Caratterizzazione di rifiuti solidi; Legislatura ambientale; Compostaggio; Digestione anaerobica; Processi termochimici; Trattamento di acque reflue – Processo a fanghi attivi; Trattamento di acque reflue – trattamento fanghi; Trattamento di acque reflue – Processi alternativi; Trattamento di acque reflue – Rimozione di azoto e fosforo; Impronta idrica e recupero di acqua; Processi innovativi – Fermentazione; Processi innovativi – Recupero nutrienti; Sostenibilità ambientale nel settore agroindustriale.

L’esame scritto verterà su tutti gli argomenti sviluppati nel corso e consisterà in un'esercizio da risolvere (8 punti), tre quesiti a risposta aperta (12 punti) e venti quesiti a risposta multipla (10 punti). In seguito al superamento dell'esame scritto, un esame orale sarà offerto per incrementare il voto ottenuto allo scritto per un massimo di 5 punti. L'esame orale si focalizzerà sulle carenze evidenziate dall'esame scritto.
Gli studenti con disabilità, disturbi specifici dell'apprendimento (dislessia, disgrafia, disortografia, discalculia) o difficoltà temporanee possono rivolgersi al Centro di Ateneo SInAPSi per concordare in sede di esame l'uso di misure dispensative e strumenti compensativi (per maggiori dettagli https://www.sinapsi.unina.it/home_sinapsi).

Diapositive del corso, articoli scientifici, riviste, libri e testi di legge caricati in piattaforma di volta in volta.