CORSO DI DOTTORATO
Sistema Agroalimentare
Piacenza
Indirizzi di ricerca
Gli indirizzi di ricerca sono raggruppati in due macroaree:
AREA DISCIPLINARE BIOLOGICO-AGRARIA
L'indirizzo di ricerca si propone di studiare le varie fasi delle filiere produttive, al fine di garantire una adeguata sicurezza di origine, di trasformazione e di impiego dei vari prodotti alimentari, oltre che un elevato standard qualitativo.
Le competenze esistenti all'interno della Facoltà di Scienze agrarie, alimentari e ambientali riguardano:
- Contaminanti nella catena alimentare
- Controllo della contaminazione di mangimi, alimenti e bevande con funghi micotossigeni e micotossine (aflatossine, ocratossine, tricoteceni, zearalenoni, ecc.) e residui di farmaci;
- Controllo delle contaminazioni da PCB, metalli pesanti e radionuclidi;
- Tecniche di previsione del destino dei contaminati a scala di campo, bacino e regionale e sviluppo di indicatori ecotossicologici;
- Interventi biotecnologici per ridurre i rischi connessi alla presenza di funghi micotossigeni e micotossine negli alimenti.
- Salute delle piante, sui prodotti per la protezione delle piante e sui loro residui
- Valutazione del rischio di residui di prodotti fitosanitari nella piante erbacee ed arboree e studi ecotossicologici in suolo, acqua e piante;
- Valutazione del rischio per il consumatore dovuto all'ingestione di residui di prodotti fitosanitari con la dieta;
- Sviluppo di metodi molecolari, fisiologici e costruzione di microarrays per valutare la risposta all'attacco di patogeni e parassiti nei cereali e per l'identificazione di geni di resistenza;
- Sistemi di difesa integrata e biologica delle colture agrarie finalizzati alla riduzione dei residui di antiparassitari nei prodotti agricoli.
- Additivi, prodotti e sostanze impiegate nell'alimentazione animale
- Aspetti microbiologici degli additivi per l'alimentazione animale: valutazione della sicurezza e dell'efficacia;
- Microrganismi impiegati come additivi: valutazione della patogenicità e dei rischi connessi con la diffusione di antibiotico resistenze;
- Valutazione dei residui di additivi in derrate di origine animale;
- Valutazione degli effetti di additivi su produttività e benessere animale;
- Sistemi di controllo di filiera delle produzioni animali, dall'allevamento al prodotto trasformato;
- Studi ecotossicologici degli additivi in suolo, acqua e piante
- Organismi geneticamente modificati
- OGM microbici: sistemi di riconoscimento e monitoraggio della diffusione e sopravvivenza nell'ambiente e negli alimenti;
- Safety assessment dei GMM e degli organismi derivati dalle procedure di self clonino;
- Sistemi di identificazione e tracciabilità di OGM vegetali;
- Valutazione di sicurezza e benessere di animali alimentati con OGM
- Informazione e comunicazione - analisi dei processi e delle trasformazioni in atto nel settore della comunicazione
- Osservatorio per la Comunicazione e Facoltà di Sociologia e di Scienze della Formazione;
- Competenze congiunte di esperti nel settore del risk assessment e nel settore della comunicazione;
- Aspetti socio-economico, normativi e legislativi, come:
- Analisi delle implicazioni dell'asimmetria informativa sulle problematiche della sicurezza alimentare e sulle strategie di impresa e valutazione di impatto sul sistema agroalimentare delle strategie di riduzione di tale asimmetria (standard minimi, etichettattura, certificazione di qualità, tracciabilità, ecc.);
- Problematiche relative alla qualità e alla sicurezza degli alimenti nel processo di completamento dell'area comunitaria di libero scambio;
- Percezione dei rischi alimentari e gli effetti sulla domanda al consumo;
- Problematiche della sicurezza alimentare per i prodotti tipici.
- Laboratori integrati
- Analisi chimiche e biochimiche di acque, aria e suolo, derrate ed alimenti, al fine di prevenire, identificare e risalire all'origine di eventuali contaminazioni di elementi e composti tossici (metalli pesanti, residui di fitofarmaci, micotossine, PCB, antibiotici etc.) negli alimenti, e per la caratterizzazione nutrizionale degli alimenti di origine animale e vegetale;
- Diagnostica biologica e molecolare lungo la filiera alimentare, ai fini di prevenzione, identificazione delle contaminazioni biologiche e microbiologiche, della valutazione della presenza di OGM e della diffusione di geni per la antibiotico-resistenza; della certificazione molecolare dell'origine degli alimenti (tracciabilità e rintracciabilità di mangimi ed alimenti) e dell'individuazione di frodi nel settore alimentare;
- Controllo di qualità e sicurezza lungo la filiera agro-alimentare, analisi e gestione del rischio; regolamenti internazionali e legislazione; implementazione di metodi BPL nei laboratori analitici.
L'indirizzo di ricerca ha come scopo lo sviluppo di metodologie molecolari applicabili:
- alla microbiologia
- alla fisiologia animale e vegetale
con particolare attenzione ai settori agro-alimentare e veterinario.
L'indirizzo di ricerca è volto allo studio dei processi delle bevande fermentate (in particolare vino e birra) ed allo sviluppo innovativo di processi e impianti dell'industria alimentare.
Il presente indirizzo rivolge la propria attenzione a processi e impianti dell'industria agro-alimentare in termini di sviluppo di nuove tecnologie, ottimazione di cicli produttivi e di singole apparecchiature, di analisi di sicurezza dei processi.
L'indirizzo intende fornire agli allievi le conoscenze di tipo fondamentale e gli strumenti necessari per impostare e svolgere correttamente e con contributo autonomo ricerche anche applicative, essenziali per una crescita di innovazione in un settore, quello agro-alimentare, certamente trainante per l'economia del nostro Paese.
In tal senso particolare enfasi verrà data a temi di studio legati a:
- Analisi e sviluppo di tecniche di vinificazione, di affinamento dei vini e di ottimazione di apparecchiature di vinificazione;
- Messa a punto di nuovi processi per l'industria alimentare;
- Recupero e valorizzazione di sottoprodotti dell'industria alimentare: produzione di sostanze antiossidanti;
- Packaging: analisi delle chiusure per alimenti liquidi, sia a base sughero, sia alternativi al sughero stesso; studio di materiali per il settore alimentare;
I temi verranno trattati mediante uno studio di tipo teorico-sperimentale, basato inizialmente sull'applicazione di concetti fondamentali dei fenomeni che stanno alla base di ciascuna trasformazione del settore industriale e, successivamente, verificando sia in laboratorio, sia in campo, le ipotesi assunte e sviluppate in via teorica. La modellistica fisico-matematica prima e la validazione sperimentale dopo stanno, dunque, alla base delle ricerche che afferiscono al presente indirizzo di Dottorato.
Inoltre, fatto non secondario, verrà sempre posta attenzione alla sicurezza alimentare, mediante applicazione di metodologie tipiche della Risk Analysis.
Strutture operative e scientifiche di supporto all'indirizzo
La principale struttura operativa e scientifica di cui si avvale l'indirizzo di dottorato è l´Istituto di Enologia e Ingegneria Agro-Alimentare, che svolge da diversi decenni attività di ricerca nel settore dell'innovazione di processo per l'industria enologica e per l'industria alimentare in genere.
Allo scopo ha strutturato i propri laboratori per svolgere al meglio studi sperimentali di ricerca e di controllo dei risultati ottenuti. Svolge la propria attività in stretto rapporto con realtà industriali ed altre strutture di ricerca a livello universitario in Italia e all'estero.
In campo internazionale ha rapporti con università straniere:
- Facultè d'Oenologie, Universitè de Bordeaux 2 - Francia
- Universidad de Castilla, La Mancha, Escuela Tècnica Superior de Ingenieros Agrónomos, Departamento de Ciencia y Tecnologia Agroforestal - Spagna
- Ecole d'Ingènieurs de Changins e Nyon -Svizzera
- School of Food Biosciences, University of Reading - UK.
In Italia collabora con aziende del settore enologico, del packaging e della trasformazione agro-alimentare (primaria, secondaria e degli ingredienti), anche attraverso sperimentazioni dirette presso aziende italiane e straniere.
Infine, il presente indirizzo afferisce alla rete nazionale dei Dottorati delle Tecnologie Alimentari congiuntamente ad una dozzina di altre Università.
L'indirizzo di ricerca si propone di studiare la conservazione ed il miglioramento della produttività e della qualità dei suoli al fine di promuovere la qualità e salubrità delle produzioni agricole.
Vista la crescente necessità di conservare e migliorare la produttività agricola nell'immediato futuro, l'indirizzo di ricerca in Chimica Agraria ed Ambientale intende promuovere ricerche in grado di aprire nuove prospettive per:
- la comprensione dei processi legati al ciclo biogeochimico degli elementi, dei meccanismi alla base dell'acquisizione dei nutrienti e della tolleranza a situazioni di stress, dei fenomeni relativi all'instaurarsi di interazioni benefiche o dannose tra la pianta e i microorganismi;
- approfondire la conoscenza dei processi e dei meccanismi chimici e biochimici che avvengono nel suolo ed in particolare nel sistema suolo-pianta;
- individuare gli strumenti idonei a valutare i fenomeni di inquinamento e studiare la possibilità di sviluppare strategie non solo mirate al miglioramento della nutrizione delle piante e della difesa dei patogeni, ma anche al recupero di suoli degradati, alla salvaguardia della biodiversità e alla definizione di sistemi colturali eco-compatibili.
L'indirizzo intende fornire agli allievi le conoscenze di tipo fondamentale e gli strumenti necessari per impostare e svolgere correttamente e con contributo autonomo ricerche anche applicative, essenziali per il raggiungimento degli obiettivi formativi prima indicati.
In tal senso particolare enfasi verrà data a temi di studio legati a:
- Conservazione e miglioramento della produttività e qualità dei suoli
- La rizosfera come sito di interazione tra pianta, suolo e microorganismi
- Riciclo di biomasse in agricoltura
- Inquinamento del sistema suolo-pianta-acqua
- Tecniche di decontaminazione di aree contaminate
- Bioindicatori della disponibilità di elementi nutritivi e tossici per gli organismi viventi
- Trasferimento di inquinanti nell'ambiente e nelle colture agrarie
- Residui di sostanze chimiche indesiderate negli alimenti e valutazione del rischio di contaminazione de prodotti alimentari
Strutture operative e scientifiche di supporto all'indirizzo
La principale struttura operativa e scientifica di cui si avvale l'indirizzo di dottorato è l´Istituto di Chimica Agraria ed Ambientale, che svolge da diversi decenni attività di ricerca nel settore chimica agraria. Allo scopo ha strutturato i propri laboratori per svolgere al meglio studi sperimentali di ricerca e di controllo dei risultati ottenuti. Svolge la propria attività in stretto rapporto con realtà industriali ed altre strutture di ricerca a livello universitario in Italia e all'estero.
In campo nazionale l'indirizzo è consorziato con:
- l'Università degli Studi di Bologna
- l'Università degli Studi di Firenze
- l'Università degli Studi della Tuscia
In campo internazionale ha rapporti con università straniere come:
- York University
- CSIRO ad Adelaide (AU)
- Wageningen University
- Newcastle University
In Italia collabora con aziende del settore agrochimico e della trasformazione agro-alimentare anche attraverso sperimentazioni dirette presso aziende italiane e straniere.
L'indirizzo di ricerca si propone di studiare il sistema delle produzioni animali con attenzione alle prerogative intrinseche dell'animale (genetica) ed ai fattori ambientali che possono assicurare ottimali risposte produttive per quantità e qualità, pur garantendo la sostenibilità dell'intero sistema.
L'ambito tecnico-scientifico del dottorato riguarda il sistema delle produzioni animali ponendo attenzione da un lato alle prerogative intrinseche dell'animale (genetica) e dall'altro ai fattori (alimentazione, condizioni igienico-sanitarie, strutture ed attrezzature, tecnologie di allevamento, ecc.) che possono assicurare ottimali risposte produttive per quantità e qualità, pur garantendo la sostenibilità dell'intero sistema: in particolare l'eco-compatibilità ed il benessere degli animali, ma nondimeno la sostenibilità economica.
In particolare, oltre alle migliori tecniche gestionali ed alimentari, gli obiettivi perseguiti con maggiore attenzione saranno quelli della ottimizzazione delle condizioni di vita per gli animali e della salvaguardia, tanto del consumatore quanto dell'ambiente.
Circa il primo aspetto i fattori più rilevanti oggetto di studio saranno:
- le cause delle varie malattie di ordine metabolico (collasso puerperale, chetosi-steatosi, malattie podali, mastite, dislocazione abomaso ecc) e gli effetti inducibili dall'assunzione di sostanze tossiche (inquinanti, micotossine ecc.);
- gli effetti attribuibili a stress climatici (caldo), fisici e psichici, nonché la loro prevenzione;
- la valutazione del benessere animale e gli effetti indotti dal management.
Il significato di tutto questo deve essere inserito nella prevenzione di fatti che sono fra le cause più comuni di perdita produttiva, di peggioramento della qualità del latte e della carne, di maggiore rischio per la sicurezza dei consumatori e di aumentati costi, oltre che di sofferenza più o meno marcata per gli animali.
Circa la salvaguardia ambientale, potranno essere affrontate le tematiche rivolte ad ottenere alimenti per gli animali in modo più "friendly", a ridurre l'incidenza dei gas serra e delle deiezioni, nonché a ridurre gli effetti sui sistemi biotici dei suoli.
Infine, attenzione si porrà alla individuazione di animali sempre meglio idonei ed a quegli strumenti atti a tracciare e/o certificare la bontà dei processi seguiti e dei prodotti in tal modo ottenuti.
Strutture operative e scientifiche di supporto all'indirizzo
Le principali strutture operative e scientifiche di cui si avvale l'indirizzo di dottorato sono:
- Istituto di Zootecnica - Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza
Le principali strumentazioni utilizzate per il corso di dottorato sono: autoanalizzatore per chimica clinica (ILAB 600), centrifughe, spettrofotometro, fluorimetro, HPLC con autocampionatore, apparecchiature A.A. con fornetto ed ICP per determinare gli elementi chimici, laboratorio per l'analisi delle principali caratteristiche chimico-fisiche degli alimenti (mineralizzatore, Fibertech, Soxtech ecc.), laboratorio per l'analisi dei parametri compositivi e delle caratteristiche chimico-tecnologiche del latte (Milkoscan, FT120, Formagraph, titolatore ecc.), laboratorio per la manipolazione degli isotopi radioattivi impiegati nelle analisi di ormoni. - Istituto di Scienze degli Alimenti e della Nutrizione - Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza
Serie di Cromatografi HPLC dotati di campionatore e con tipi diversi di rivelatori (ottico, fluorimetrico, spettrometria di massa ecc.) per determinare sostanze tossiche e loro residui. Gas-cromatografi per lipidi, Assorbimento atomico per elementi minerali, centrifughe, attrezzature di base per valutare gli alimenti. Sistemi atti a riprodurre i fenomeni ruminali. - Stabulario per la sperimentazione sugli animali - Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza.
Stabulario presso il quale è attuata una parte delle sperimentazioni sugli animali (bovini, suini, polli, conigli, ratti) inerenti il dottorato; in particolare, per le bovine da latte è consentito il continuo monitoraggio delle condizioni ambientali, l'alimentazione individuale quantitativamente controllata, la misurazione del latte prodotto, l'eventuale infusione endovenosa o per altra via di nutrienti ecc. - Dipartimento di Scienze Cliniche e Veterinarie - Università Statale di Milano.
Le principali strumentazioni utilizzate per il corso di dottorato sono: autoanalizzatore per chimica clinica (Monarch), centrifughe, spettrofotometro. - Dipartimento di Produzioni Animali - Università degli Studi della Tuscia di Viterbo.
Le principali strumentazioni utilizzate per il corso di dottorato sono: autoanalizzatore per chimica clinica (Monarch), centrifughe, spettrofotometro, gascromatografo, HPLC, laboratorio sulle colture cellulari (cappa a flusso laminare, ecc), lettore ELISA, assorbimento atomico. Il dipartimento gestisce una grande cella climatica ove gli animali possono essere sottoposti a condizioni termiche sfavorevoli per studiare gli effetti del caldo sulla fisiologia e sulle produzioni.
L'indirizzo di ricerca ha la finalità di approfondire le tematiche connesse alla produzione e la difesa antiparassitaria delle colture erbacee, arboree e della vite con attenzione alla salvaguardia delle risorse naturali.
AREA DISCIPLINARE ECONOMICO-GIURIDICA
L'indirizzo di ricerca si caratterizza per la focalizzazione sui seguenti filoni:
- economia del settore agroalimentare, con riferimento all' evoluzione dei comportamenti di consumo, mutamenti nello scenario competitivo, effetti delle normative nazionali e sopranazionali;
- management dell'innovazione, in cui si propone una focalizzazione sull'applicazione dei temi di management dell'innovazione ai problemi specifici del settore agroalimentare;
- modelli per la valutazione delle politiche nel quale si studieranno modelli multisettoriali di valutazione delle politiche commerciali sulla filiera agroalimentare e le loro implicazioni
L’offerta didattica per questo indirizzo, innestandosi sul percorso comune didattico della Scuola di dottorato, coprirà temi relativi all’economia e al management del sistema agro-alimentare e agli strumenti quantitativi necessari per la sua analisi.
Filoni di ricerca
La ricerca si caratterizza per la focalizzazione sui seguenti filoni:
- economia del settore agroalimentare, dove si approfondiranno i fattori e le direzioni di cambiamento nei diversi stadi del sistema agro-alimentare (evoluzione dei comportamenti di consumo, mutamenti nello scenario competitivo, effetti delle normative nazionali e sovranazionali, ecc.) e gli effetti che questo ha sulle relazioni verticali all’interno delle filiere agro-alimentari, considerate in una logica di supply chain management.
I temi di maggiore focalizzazione saranno:- consumatore alimentare, qualità dei prodotti e asimmetria informativa;
- sicurezza alimentare, gestione e comunicazione del rischio;
- relazioni verticali e supply chain management;
- differenziazione e valorizzazione dei prodotti agro-alimentari;
- struttura organizzativa e strategie competitive delle imprese del sistema agro-alimentare.
- management dell’innovazione, in cui si propone una focalizzazione sull’applicazione dei temi di management dell’innovazione ai problemi specifici del settore agroalimentare con particolare riferimento alla valenza strategica dell’innovazione, al ciclo di vita della tecnologia, agli aspetti critici connessi alla diffusione dell’ innovazione e dei processi di trasferimento tecnologico nelle PMI. Il percorso si propone di sviluppare le caratteristiche dei modelli di business e le prerogative degli assetti organizzativi in grado di favorire e sostenere lo sviluppo di sistemi di competenze orientati all’innovazione e al cambiamento quali fattori necessari per maturare durevoli vantaggi competitivi;
- modelli per la valutazione delle politiche, in questo ambito la focalizzazione è orientata principalmente sui modelli multisettoriali finalizzati a misurare gli impatti sulla struttura della produzione, sulla struttura dei consumi e sulla distribuzione del reddito e modelli per la valutazione delle politiche di regolazione.
I temi di maggiore focalizzazione saranno:- modelli multisettoriali con applicazioni a PVS e paesi sviluppati;
- modelli di valutazione delle politiche commerciali internazionali;
- modelli di valutazione dell’impatto distributivo delle politiche del settore agroalimentare nei PVS e nei paesi sviluppati;
- modelli di valutazione delle politiche di regolazione.
L'indirizzo di ricerca si caratterizza per la focalizzazione sui seguenti filoni:
- legislazione alimentare;
- analisi comparativa dei sistemi di sicurezza a livello europeo, nelle diverse aree continentali, nell'organizzazione del WTO;
- sistemi di certificazione, autocertificazione, autorità per la certificazione delle produzioni biologiche, del fair trade, degli alimenti di qualità;
- innovazione delle politiche normative in campo alimentare, con particolare riferimento al sistema delle agenzie, in prospettiva europea e nazionale.
Entro l'Area Disciplinare Economico-Giuridica, sono contenute le Aree:
Area Privatistica:
- principi di legislazione alimentare;
- la contrattazione agraria, la tutela del contraente debole, la responsabilità del produttore;
- l'impresa agricola;
- i mercati delle merci agricole;
- previdenza e assistenza dei lavoratori e degli imprenditori agricoli;
- disciplina dei rapporti di lavoro nel settore agrario;
- alimenti di qualità, alimenti disciplinati in base alla provenienza geografica (DOP, IGP), agricoltura biologica;
- sistemi di certificazione, tracciabilità, autocertificazione, autorità per la certificazione delle produzioni speciali;
- disciplina del fair trade;
- brevettabilità di animali, piante e alimenti geneticamente modificati;
- la tutela delle nuove varietà vegetali;
- i marchi collettivi come strumento di tutela dell'origine geografica, della qualità, dell'utilizzo di materie prime, del rispetto di regole tecniche, sanitarie, etiche.
Area Pubblicistica e Penalistica:
- innovazione delle politiche normative in campo alimentare, in prospettiva europea e nazionale;
- il sistema delle agenzie e le autorità amministrative indipendenti;
- il sistema dei rapporti fra ordinamento nazionale e ordinamento dell'Unione Europea con particolare riguardo alla disciplina agro-alimentare;
- il sistema dei controlli sulla produzione agroalimentare e l'organizzazione amministrativa;
- la tutela del diritto alla salute e il principio di precauzione nell'ordinamento italiano;
- sistema alimentare e responsabilità della Pubblica Amministrazione;
- legislazione penale e sanzionatoria amministrativa in materia alimentare: la normativa vigente, con particolare riguardo al sistema della responsabilità e delle sanzioni;
- analisi economica dell'impatto sanzionatorio;
- legislazione penale in materia alimentare e diritto penale 'comune': posizioni di garanzia, responsabilità colpose e produzione/commercio di sostanze alimentari;
- legislazione penale alimentare e vincoli di carattere comunitario/internazionale;
- problemi probatori e di accertamento della responsabilità e profili processuali;
- disturbi/disordini/scelte alimentari e diritto alla salute (anche con riguardo alle persone minorenni): problemi penalistici (consenso al trattamento sanitario, responsabilità parentali, responsabilità del medico, ecc.);
- uso di sostanze alimentari per fini di doping;
- allevamento e consumo di animali e tutela penale del sentimento per gli animali;
- tutela penale e modificazione della 'materia vivente';
- prospettive di riforma del diritto penale del settore agro-alimentare e nuovi modelli di responsabilità.
Area internazionalistica:
- la disciplina internazionale della produzione agricola, in particolare nell'Accordo sull'Agricoltura dell'OMC; il ruolo dell'Organizzazione per l'Alimentazione e l'Agricoltura (FAO);
- la disciplina internazionale degli scambi di prodotti alimentari, specie nel diritto dell'OMC (in particolare: l'Accordo sulle misure sanitarie e fito-sanitarie) e della FAO (il Codex Alimentarius);
- la disciplina comunitaria della produzione agricola, nel quadro della riforma della Politica Agricola Comune; la politica comunitaria della pesca;
- la disciplina comunitaria del commercio dei prodotti agro-alimentari, e i limiti alla circolazione dei prodotti sul mercato comunitario;
- i problemi della sicurezza alimentare, del principio di precauzione, degli organismi geneticamente modificati nella disciplina internazionale (specie di OMC e FAO) e nella disciplina comunitaria;
- la rilevanza nel diritto internazionale e comunitario dei problemi di tutela dell'ambiente e dei diritti dei lavoratori in relazione al mercato dei prodotti agro-alimentari;
- commercio dei prodotti agricoli e preferenze a favore dei Paesi in via di sviluppo (PVS) nel diritto dell'OMC e negli atti dell'UNCTAD; la politica comunitaria di sostegno al commercio dei prodotti agricoli con i PVS.
Area etico-giuridica e storica:
- la gestione del territorio e degli alimenti nella prospettiva storico-giuridica;
- la carestia nel mondo antico, medioevale e moderno;
- il diritto di sovranità alimentare nelle conferenze FAO;
- principi di valutazione dell'incertezza nel sistema agroalimentare: principio di precauzione, valutazione del rischio, principio di sostanziale/non sostanziale equivalenza (aspetti etico-giuridici);
- innovazione in campo genetico e limiti etici;
- fair trade (aspetti etico-giuridici);
- libertà religiosa e alimentazione: diritto al rispetto delle prescrizioni alimentari religiose, divieti e obblighi alimentari religiosi;
- principi etici nell'allevamento e consumo di animali;
- principi di etica ambientale, sostenibilità, biodiversità.