QUÍMICA DE ALIMENTOS. Datos básicos Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo. Temario

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1 QUÍMICA DE ALIMENTOS Programa sintético QUÍMICA DE ALIMENTOS Datos básicos Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo Créditos adicional estudiante V Objetivos El alumno adquirirá los conocimientos y habilidades necesarias para predecir la conducta de los componentes químicos en un alimento durante la cadena productiva. Temario Métodos prácticas Mecanismos procedimientos de evaluación y y Unidades Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7 Unidad 8 Métodos Prácticas Exámenes parciales Contenidos Agua Carbohidratos Proteínas Lípidos Enzimas Otros constituyentes naturales Composición química, cambios químicos y bioquímicos en los alimentos. Aditivos en la industria alimentaria La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro mediante técnicas de basado en problemas, significativo, así como prácticas de investigación. La participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de investigación con la finalidad de completar los temas y tópicos del curso Resolución de ejercicios en clase y/o de tarea, así como prácticas de laboratorio. 1o Examen departamental, comprende 20 sesiones aproximadamente, su valor es del 70 %. Actividades como tareas, participaciones, investigaciones, prácticas y otras tendrán un valor de 30 %. 2o Examen departamental, comprende 20 sesiones aproximadamente, su valor es del 70 %. Actividades como tareas, participaciones, investigaciones, prácticas y otras tendrán un valor de 30 %. 3o Examen departamental, comprende 20 sesiones aproximadamente, su valor es del 70 %. Actividades como tareas, participaciones, investigaciones, prácticas y otras tendrán un valor de 30 %. 4o Examen departamental, comprende 20 sesiones aproximadamente, su valor es del 70 %. Actividades como tareas, participaciones, investigaciones, prácticas Pág. 1

2 Bibliografía básica referencia de Bibliografía Complementaria Exámen ordinario Exámen a título Examen de regularización Otros métodos y procedimientos Programa sintético y otras tendrán un valor de 30 %. Promedio de los cuatro exámenes parciales Examen departamental, en el que se evalúa todo el programa. Para tener derecho a este examen el alumno deberá haber realizado por lo menos el 80% de las prácticas de laboratorio y haber entregado los reportes correspondientes como evidencia. Examen departamental, en el que se evalúa todo el programa. Para tener derecho a este examen el alumno deberá haber realizado por lo menos el 80% de las prácticas de laboratorio y haber entregado los reportes correspondientes como evidencia. Se establece la ponderación de un máximo del 15 % de la calificación parcial con las respectivas prácticas de laboratorio realizadas y reportadas. Es indispensable haber realizado por lo menos el 80 % de las prácticas de laboratorio para tener derecho, al examen extraordinario, al examen a titulo y/o al examen de regularización. De no contar con ello automáticamente causará recursamiento de la materia. Otras actividades académicas requeridas Davis Robinson.Bioquímica y Valor Nutritivo De Los Alimentos. Acribia 1991 Lawrie R. A. Ciencia De La Carne Acribia 1998 Ronald Kira. Composición Y Análisis de los Alimentos CECSA 1996 Erich Luck. Conservación Química De Los Alimentos Acribia 2000 Pieter Walstra Physical Chemistry of Foods (Food Science and Technology, Vol 121) Publisher: Marcel Dekker; (October 2002) Owen Fennema. Química De Los Alimentos. Acribia Fisher. Valor Nutritivo De Los Alimentos Limusa 2000 Shames, Irving. H. Mecánica de Fluidos. McGraw Hill. Jean Adrian. La Ciencia De Los Alimentos De La A a La Z Acribia 1990 David Watson. Food Chemical Safety: Additives Volume II Publisher: CRC Press; 1st edition Arnold Bender Nutrición y Alimentos Dietéticos Acribia Pág. 2

3 PROGRAMA ANALÍTICO A) NOMBRE DEL CURSO: QUIMICA DE ALIMENTOS B) DATOS BÁSICOS DEL CURSO DE QUÍMICA DE ALIMENTOS Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo Créditos por semana por semana adicional estudiante V C) OBJETIVOS DEL CURSO Objetivos generales Objetivos específicos Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: El alumno adquirirá los conocimientos y habilidades necesarias para predecir la conducta de los componentes químicos en un alimento durante la cadena productiva. Unidades Objetivo específico Agua El estudiante comprenderá la importancia que tiene el agua en los alimentos Carbohidratos Conocerá las principales características de los carbohidratos Proteínas Comprenderá la importancia de las proteínas en los alimentos. Lípidos Conocerá las principales características funcionales de los lípidos. Enzimas Conocerá la importancia de las enzimas en la industria alimentaria Otros constituyentes Conocerá los procesos que sufren otros componentes naturales naturales, presentes en alimentos, así como sus propiedades funcionales. Composición química, Comprenderá la importancia de las propiedades químicas cambios químicos y y bioquímicas en los alimentos. bioquímicos en los alimentos. Aditivos en la industria alimentaria. Comprenderá el modo de acción de los principales aditivos utilizados en la industria alimentaria. D) CONTENIDOS Y MÉTODOS POR UNIDADES Y TEMAS Unidad 1 10 hs 1.1 Contenido de agua y su importancia en los alimentos 1.2 Termodinámica de agua en alimentos 1.3 Efecto de la actividad de agua sobre las características y estabilidad de los alimentos Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas Pág. 3

4 Distinguir la importancia del contenido de agua en los alimentos, para esto deberá: categorizar, describir, diferenciar, distinguir a los alimentos de acuerdo a su contenido de humedad. Comprender el efecto de la actividad acuosa (Aw) sobre los alimentos: por lo que se deberá relacionar la actividad acuosa con los cambios físicos y químicos en los alimentos así como la acción de agentes externos. Demostrar experimentalmente el efecto de la humedad y la Aw en los alimentos así como destacar la importancia en cada alimento. Investigar el efecto de la humedad relativa y la temperatura sobre la actividad de agua en los alimentos. Analizar textos de divulgación científica que resalten los conocimientos de frontera en relación a la importancia del agua en la conservación y transformación de alimentos.. Unidad 2 18 hs 2.1 Introducción 2.2 Propiedades químicas de los carbohidratos 2.3 Obtención de carbohidratos puros a partir de alimentos Fuentes: Caña, remolacha, algas, etc Obtención de pectina y propiedades químicas de las pectinas Obtención e inversión de la sacarosa 2.4 Propiedades funcionales de carbohidratos Propiedades funcionales de polisacáridos de reserva: almidón, inulinas etc Propiedades funcionales de polisacáridos estructurales: pectinas arabinoxilanos, agarosas, gomas etc. 2.5 Cambios funcionales de los carbohidratos Reacciones de oscurecimiento Cinética de reacciones de oscurecimiento no enzimático Oxidación del ácido ascórbico Reacciones de caramelización Reacciones de oscurecimiento enzimático 2.6 Uso industrial de carbohidratos y derivados Almidones modificados Polioles Dextrinas Concentrados de alta fructuosa Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas Pág. 4

5 Analizar las principales propiedades de los carbohidratos, a través de la experimentación con diferentes tipos de ellos, relacionando sus propiedades fisicoquímicas con su poder edulcorante. Realizar experimentalmente las diferentes reacciones químicas en que los carbohidratos influyen en el proceso de transformación de los alimentos. Compilar información científica actualizada en relación a la utilización de los carbohidratos en la tecnología alimentaria. Demostrar el efecto de factores físicos y químicos sobre los carbohidratos, que se manifiestan en las reacciones de oscurecimiento enzimático y no enzimático. Unidad 3 18 hs 3.1 Introducción Aminoácidos 3.2 Propiedades funcionales de las proteínas 3.3 Desnaturalización de proteínas Modificaciones a las propiedades funcionales 3.4 Obtención de proteínas puras a partir de alimentos 3.5 Purificación de proteínas de importancia económica: Globulinas, gluten, amarantina, faseolinas. Determinar la importancia que tienen los aminoácidos en la conformación de las proteínas Identificar el aminoácido limitante en las proteínas presentes en los alimentos y resaltar su importancia. Explicar las modificaciones que sufren las proteínas en el procesamiento de alimentos. Elaborar un reporte acerca de la desnaturalización de las proteínas. Comprender los procesos de desnaturalización de las proteínas. Explicar la importancia de las proteínas en los alimentos Determinar experimentalmente la interacción y comportamiento de las proteínas en un alimento. Unidad Introducción Ácidos grasos esenciales 4.2 Propiedades funcionales de los lípidos 4.3 Modificaciones de aceites y grasas Cinética de la oxidación de lípidos Deterioro de lípidos. 16 hs Pág. 5

6 Identificar los ácidos grasos esenciales y su importancia en los alimentos. Identificar las características que diferencian a los aceites de las grasa. Determinar los diferentes factores que afectan a los lípidos. Comprender la importancia funcional de los lípidos en los alimentos. Experimentalmente observar el comportamiento de los lípidos en un alimento. Identificar reacciones de hidrogenación y observar el comportamiento químico resultante. Unidad 5 16 hs 5.1 Enzimas en la industria de alimentos 5.2 Clasificación de enzimas y sus aplicaciones 5.3 Enzimas inmovilizadas 5.4 Purificación de enzimas a partir de alimentos Papaina, bromelina Amilasas, xilanasas, celulasas, pectinasas, galactosidasas, quitinasas, poligalacturonasas Fenil alanina monoliasa, superóxido dismutasa, invertasa, desaturasas 5.5 Enzimas como reporteros bioquímicos del procesamiento de alimentos 5.6 Producción industrial de enzimas a partir de alimentos. Comprender el uso de las enzimas en los diferentes procesos de producción de alimentos. Elaborar un cuadro comparativo que resalte las funciones de las enzimas. Explicará las diferentes aplicaciones de las enzimas, así como sus principales características. Efectuar prácticas de laboratorio en la cual se haga uso de enzimas en alimentos. Visitar empresas en las cuáles se estén utilizando enzimas inmovilizadas Pág. 6

7 Unidad 6 18 hs 6.1 Vitaminas Clasificación Requerimientos mínimos Alimentos que las contienen Disponibilidad en alimentos Valor agregado que otorgan a los alimentos Alimentos funcionales 6.2 Minerales Requerimientos mínimos Alimentos que los contienen Disponibilidad en alimentos Valor agregado que otorgan a los alimentos Alimentos funcionales 6.3 Pigmentos Clasificación Alimentos que los contienen Disponibilidad en alimentos Purificación y / o adición de / a los alimentos Comercialización 6.4 Aceites esenciales y compuestos aromáticos Alimentos que los contienen Disponibilidad en alimentos Comercialización como nutraceúticos Alimentos funcionales Explicar los cambios de otros constituyentes naturales en un alimento debido a factores externos e internos. Simular experimentalmente los cambios de otros constituyentes naturales durante su transformación y almacenamiento. Enlistar las propiedades funcionales de los minerales, vitaminas, pigmentos, aceites esenciales y compuestos aromáticos en los alimentos. Citar ejemplos de alimentos frescos y procesados resaltando sus propiedades funcionales y nutracéuticas, relacionándolos con otros componentes presentes en los mismos. Pág. 7

8 Unidad 7 16 hs 7.1 Cambios químicos, bioquímicos y fisiológicos en el procesado de alimentos Carne Leche Frutas y hortalizas 7.2 Reacciones de Maillard Carne Leche Frutas y hortalizas Entender el concepto de cambios químicos y su importancia en los alimentos. Explicar los conceptos bioquímicos post-mortem. Determinar los cambios más importantes en el proceso de post-mortem. Determinar los cambios químicos y bioquímicos de la leche. Determinar los cambios químicos y bioquímicos en los vegetales. Determinar los principales factores que intervienen en los cambios bioquímicos que dan lugar a la maduración e vegetales. Unidad 8 16 hs 8.1 Definición y clasificación 8.2 Principales aditivos utilizados en la industria alimentaria 8.3 Mecanismo de acción y funciones 8.4 Tendencias en la aplicación 8.5 Propiedades sensoriales en los alimentos 8.6 Normas de regulación Definir los diferentes tipos de aditivos de acuerdo a su uso. Enlistar los principales aditivos utilizados en la Industria Alimentaria. Comprender el mecanismo de acción y efecto de los aditivos en las propiedades de los alimentos. Analizar las tendencias en el uso de los aditivos (naturales vs. sintéticos). Distinguir los riesgos potenciales del uso de aditivos en los alimentos. Evaluar el efecto de los aditivos a las propiedades sensoriales de los alimentos. Elaborar un documento donde integre una revisión bibliográfica exhaustiva, del uso de aditivos en la industria alimentaria. Pág. 8

9 E) ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE Se propone la realización de algunas de las siguientes prácticas como estrategia de complemento de. 1. Determinación de humedad y actividad acuosa en los alimentos 2. Determinación de las reacciones de caramelización 3. Funcionalidad del almidón 4. Desnaturalización de proteínas por diversos factores 5. Propiedades Emulsificantes 6. Determinación de la cinética de oxidación en frutas y hortalizas 7. Aplicación de una enzima en los alimentos (panificación y/o aplicación de papaína en carne) 8. Estudiar los efectos de calentamiento sobre el color de algunos vegetales 9. Identificar los cambios químicos y bioquímicos de alimentos 10. Uso de sorbitol como potencializador de sabor 11. Pigmentos vegetales F) EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial 20 sesiones Unidades 1 y 2 25 % Segundo examen parcial 20 sesiones Unidades 3 y 4 25 % Tercer examen parcial 20 sesiones Unidades 4 y 5 25 % Cuarto examen parcial 20 sesiones Unidades 5 y 6 25 % Otra actividad 1 Otra actividad 2 Examen ordinario Promedio de los cuatro parciales TOTAL 100 % G) BIBLIOGRAFÍA Y RECURSOS INFORMÁTICOS Textos básicos: Davis Robinson.Bioquímica y Valor Nutritivo De Los Alimentos Acribia 1991 Lawrie R. A. Ciencia De La Carne Acribia 1998 Ronald Kira. Composición Y Análisis de los Alimentos CECSA 1996 Erich Luck. Conservación Química De Los Alimentos Acribia 2000 Pieter Walstra Physical Chemistry of Foods (Food Science and Technology, Vol 121) Publisher: Marcel Dekker; (October 2002) Salfield. Práctica De Ciencia De Los Alimentos Acribia 1977 Owen Fennema. Química De Los Alimentos Acribia 2000 Pág. 9

10 Fisher. Valor Nutritivo De Los Alimentos Limusa 2000 Textos complementarios: Jean Adrian. La Ciencia De Los Alimentos De La A a La Z Acribia 1990 David Watson. Food Chemical Safety: Additives Volume II Publisher: CRC Press; 1st edition Arnold Bender Nutrición y Alimentos Dietéticos Acribia Pág. 10