UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 1

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 1 CODIGO 6203 AREA NRO: Única H O R A S D E C L A S E P R O F E S O R R E S P O N S A B L E T E O R I C A S P R A C T I C A S Por semana Por cuatrimestre Por semana Por cuatrimestre Dra. Amalia A. Carelli Dra. Vanina G. Estrada A S I G N A T U R A S C O R R E L A T I V A S F U E R T E S P R E C E D E N T E S D E B I L E S Química Inorgánica para Ingenieros Química Orgánica General DESCRIPCIÓN Y OBJETIVOS En esta asignatura se pretende que el alumno adquiera capacidad para plantear con criterio científico un experimento y sea capaz de obtener mediciones confiables, en base a principios básicos de la física y la química. Para ello (1) se repasa la teoría elemental asociada a distintas propiedades y su medición (físicas como densidad, viscosidad, refracción y absorción de la luz, conductividad, etc. y físico-químicas o termodinámicas como presión de vapor, tensión superficial; ascenso ebulloscópico, etc.) y las ecuaciones básicas de la cinética química; (2) se discuten los elementos e información que constituyen un informe científico; (3) se repasan conceptos estadísticos y matemáticos necesarios para el tratamiento de datos y cálculo de errores; y finalmente (4) se estudian las recomendaciones de seguridad para el manejo del material del laboratorio. Inicialmente se realizarán e informarán los resultados de prácticas de laboratorio guiadas a fin de que el alumno adquiera habilidades en el uso y ordenamiento de tareas de laboratorio y escritura de informe. Finalmente los alumnos, constituidos en comisiones reducidas, deberán planear, ejecutar, analizar e informar sobre los resultados y conclusiones de un proyecto experimental. La presentación oral y escrita del proyecto y su informe y el resultado de cuestionarios sobre prácticas de laboratorio, y exámenes parciales sobre seguridad, material de laboratorio y elementos teóricos presentados definirán la calificación obtenida. PROGRAMA SINTÉTICO CAPITULO 1: Introducción y Conceptos básicos. Objetivos del curso. Conceptos básicos. Planificación de un experimento. Definición y clasificación de errores. Análisis estadístico de los datos experimentales. Análisis gráfico y ajuste de curvas. Consideraciones generales. CAPÍTULO 2: Propiedades termofísicas y físico-químicas de alimentos. Determinación de propiedades de alimentos líquidos y sólidos. Efecto de la concentración y la temperatura. Descripción y eentrenamiento en el uso de instrumental específico. Densidad. Presión. Viscosidad y Viscometría. Ensayos sobre equilibrio: Presión de vapor de líquidos puros. Presión de vapor de agua de soluciones. Actividad de agua. Tensión superficial. Propiedades coligativas de las disoluciones. CAPÍTULO 3: Cinética química y otras propiedades. Cálculo de parámetros cinéticos en reacciones propias de los sistemas alimenticios. Determinación de órdenes, constantes de reacción y efecto de la temperatura en reacciones de rancidez, de caramelización, de destrucción de pigmentos, etc. Definición y medida del ph. Refractometría. Color. Absorción de la Radiación: Espectrofotometría. Utilización de técnicas indirectas: colorimetría, espectrofotometría, refractometría, acidez y ph etc. Análisis sensorial. CAPÍTULO 4: El informe. Redacción del informe. Estilo técnico de escritura.

2 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 2 AREA NRO Única CAPÍTULO 5: Normas de seguridad. Recomendaciones Generales. Manipulación, almacenaje y eliminación de productos. Minimización de los Residuos. Operaciones rutinarias de laboratorio. Operaciones especiales de laboratorio. Con Elementos Volátiles e Inflamables. Con Productos Químicos Especiales. Otros. Derrame de materiales inflamables; tóxicos; y corrosivos. Escape de Gases. Elementos de protección. Riesgo de Incendio. Contaminación ambiental. PRACTICAS DE LABORATORIO: Tres prácticas de laboratorio guiadas (viscosidad, preparación de soluciones y titulación, espectrofotometría y color). Cuestionarios y presentación de informes. PROYECTOS INDIVIDUALES: Diseño y ejecución de un trabajo experimental. Análisis de datos. Redacción y presentación del informe. PROGRAMA ANALÍTICO CAPITULO 1: Introducción y Conceptos básicos. Objetivos del curso. Conceptos básicos. Definiciones: Aproximación. Sensibilidad. Exactitud. Precisión. Histéresis. Calibración. Patrones. Cantidades eléctricas. Temperatura: puntos primarios y secundarios. Sistema generalizado de medida. Planificación de un experimento. Propuesta de experimento: Título, hipótesis y objetivos. Experiencia previa. Plan de trabajo. Suministros. Notación y unidades. Factores de conversión. Información general. Cálculo de errores. Valor exacto y aproximación de las medidas. Magnitudes; límite práctico. Repaso: Definición y clasificación de errores. Análisis estadístico de los datos experimentales. La media aritmética, desviación, desviación estándar y varianza. Distribución de la probabilidad. Distribución binomial. Distribución de Poisson. La Gaussiana. Medida de la precisión. El método de los cuadrados mínimos. Distribución de datos. Coeficiente de correlación y coeficiente de determinación. Análisis gráfico y ajuste de curvas. Método de graficado. Determinación gráfica de los parámetros. CAPITULO 2: Propiedades termofísicas y termodinámicas de alimentos. Determinación de propiedades de alimentos líquidos y sólidos. Efecto de la concentración y la temperatura. Descripción y entrenamiento en el uso de instrumental específico: Densidad. Densidad relativa. Método de Arquímedes. Picnómetro. Hidrómetro. Volumen Específico. La balanza de Mohr. Densímetros. Presión: Barómetros y manómetros. Barómetro de FORTIN. Correcciones de temperatura. Corrección por capilaridad. Viscosidad y Viscometría. Características de los viscosímetros. Líquidos: Presión de vapor ecuación de Clausius- Clapeyron.Tensión superficial. Propiedades coligativas de las disoluciones. Ascenso ebulloscópico. Medida del punto de ebullición. Aparato de Cottrell. Descenso crioscópico. Actividad de agua. CAPÍTULO 3: Cinética química y otras propiedades. Cinética química. Principios básicos. Tipos de reacciones. Efecto de la temperatura. Cálculo de parámetros cinéticos en reacciones propias de los sistemas alimenticios. Determinación de órdenes, constantes de reacción y efecto de la temperatura en reacciones de rancidez, de caramelización, de destrucción de pigmentos, etc. Utilización de técnicas indirectas. Definición y medida del ph. Teoría de la electrólisis. Ácidos y álcalis. El ph. Neutralización. Teoría del ión común. Buffers. El electrodo de vidrio. Refractometría: Refracción de la luz. Angulo crítico y refracción total. El refractómetro de inmersión. El refractómetro tipo ABBE. Color: espectro visible. Parámetros Munsell (HUE, VALUE y CHROMA). Medición de color por adición. Mezcla aditiva de colores. Determinación de un color incógnita. Triángulo RGB. Coordenadas de cromaticidad. Sólido del color. Color negativo. Comisión internacional (C.I.E). Una luz estándar. Condiciones de observación. Valores triestímulo X, Y y Z. Espacio del color CIE. El sólido de color Hunterlab. Absorción de la Radiación: Espectrofotometría. Teoría básica. El espectrofotómetro. Análisis sensorial. : Análisis sensorial. Pruebas sensoriales: Triangular; de comparación por parejas; Dúo- Trío. Prueba para determinar umbrales.

3 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 3 AREA NRO Única CAPÍTULO 4: El informe. Cuaderno de laboratorio. Formato. Registro de experiencias. Redacción del informe. Estilo técnico de escritura. Resumen, Introducción, Materiales y Métodos. Discusión y conclusiones. Referencias bibliográficas. Gráficos y Tablas. Nomenclatura. Uso de marcas registradas. Anexos. CAPÍTULO 5: Seguridad. Normas de seguridad. Recomendaciones Generales. Manipulación, almacenaje y eliminación de productos. Minimización de los Residuos. Operaciones rutinarias de laboratorio. Operaciones especiales de laboratorio. Con Elementos Volátiles e Inflamables. Con Productos Químicos Especiales. Otros. Derrame de materiales inflamables; tóxicos; y corrosivos. Escape de Gases. Elementos de protección. Riesgo de Incendio. Contaminación ambiental.

4 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 4 AREA NRO:Única BIBLIOGRAFÍA Cheftel, J. C. y Cheftel, H. (2000) Introducción a la Bioquímica y Tecnología de los Alimentos. Editorial Acribia, Zaragoza, España. De la Canal J.J. () Código Alimentario Argentino Tomos I y II Ed. De la Canal y Asoc. S.R.L. Bs As. Ewing, G. W. (1975). Instrumental Methods of Chemical Analysis. McGraw-Hill Book Company, N.Y. Figura L.O. y Teixera A. A. (2007). Foof Physics. Physical Properties-Measurement and Apllications. Ed. Springer ISBN , Berlin. Hunter, R.S. (1975). Scales for measurements of color differences. En "Measurement of Appearance". J. Wiley Ed., p 133, Interscience, New York. Heldman. D. (1975). Food Process Engineering. The AVI Publishing Co., Inc. Holman, J. P. (1971). Experimental Methods for Engineers. McGraw-Hill Book Company, N.Y. Jones, E. B. (1996). Instrument Technology. V2: On-Line Analysis Instruments. Butterworht & Co. Ltd. Kreyszig, E. (1979). Advanced Engineering Mathematics. John Wiley and Son. N.Y. Lozano, J. E. y Urbicain, M. J. (1997). Definition, Measurement and Prediction of physical Properties. En Handbook of Food Engineering Practice. K. J. Valentas, E. Rotstein y R. P. Singh (eds) CRC Pres Inc, Chapter 11, pp Perry R.H. y Chilton C. H. (1973). Chemical Engineering Handbook. McGraw-Hill Book Company, N.Y. Sahin S. y Sumnu S.G. (2006). Physical Properties of Foods. ISBN Springer, USA. Shoemaker, D. P. y Garland. C. W. (1967). Experiments in Physical Chemistry. McGraw-Hill Book Company, N.Y. Spiegel, M. R. (1979). Estadística. Serie Schaum. McGraw-Hill Book Company, N.Y. Thiessen David, B. y Man Kin, F.(2000). Surface Tension Measurement Copyright 2000 CRC press LLC Weaver, C. (1996). The Food Chemistry Laboratory. CRC Press. NY. Ñ O P R O F E S O R R E S P O N S A B L E A Ñ O P R O F E S O R R E S P O N S A B L E (f i r m a a c l a r a d a) (f i r m a a c l a r a d a) V I S A D O C O O R D I N A D O R A R E A S E C R E T A R I O A C A D E M I C O D I R E C T O R D E D E P A R T A M E N T O Dra. Diana T. Constenla Dr. Marcelo Villar FECHA FECHA: FECHA

5 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 5 ANEXO PROGRAMA DE: LABORATORIO DE INGENIERIA DE AREA NRO: Única SISTEMA DE EVALUACIÓN Condiciones de cursado y aprobado: Cursar la materia implica aprobar los cuestionarios de las prácticas de laboratorio, un parcial de seguridad y material de vidrio y un examen parcial teórico (o sus recuperatorios) con una nota igual o mayor que 5 (cinco). Se admiten (2) faltas sin justificativo al laboratorio. La materia se puede promocionar aprobando los exámenes parciales (o sus recuperatorios) con una nota igual o mayor que 7 (siete); los cuestionarios e informes de laboratorio y defensa oral del proyecto. Quienes no promocionan, aprobado el informe y su defensa, deberán rendir un examen oral en fecha a designar. NOTA FINAL: La nota final de promoción se calculará en base a los informes, cuestionarios, parciales, defensa oral del proyecto y la actitud/asistencia demostrada durante el cuatrimestre. Para quienes no promocionen se incluye en el cálculo la nota del examen oral final. PRACTICAS EN GABINETE / LABORATORIO /CAMPO Los alumnos, constituidos en comisiones reducidas, deberán planear, ejecutar, analizar e informar sobre los resultados y conclusiones de la parte experimental propuesto por ellos o por la cátedra. Esto incluirá determinaciones físicas y químicas de alimentos. Primeramente recibirán información sobre el manejo seguro de equipos, drogas y solventes, así como de la disposición de los residuos generados. Antes de comenzar con las tareas experimentales deberán aprobar un parcial de seguridad y material de laboratorio. ACTIVIDADES DIRIGIDAS A DESARROLLAR HABILIDADES PARA LA COMUNICACIÓN ORAL Y ESCRITA Como se ha descripto anteriormente, ambas habilidades están contempladas en la redacción de informes de las prácticas guiadas y del informe final del proyecto, en base a los criterios enseñados de redacción de informes científicos o tecnológicos. La habilidad oral estará desarrollada en la comunicación a docentes y pares de la organización del proyecto que llevarán a cabo y la defensa oral del mismo una vez finalizado. En la presentación oral final todos los integrantes de las comisiones deberán al menos desarrollar parte del informe durante 5 minutos. VIAJES DE ESTUDIO No están contemplados. METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA

6 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 6 ANEXO PROGRAMA DE: LABORATORIO DE INGENIERIA DE AREA NRO: Única El aprendizaje activo, en términos generales, se define como cualquier método de instrucción que compromete a los estudiantes en el proceso de aprendizaje; es decir, el aprendizaje activo requiere que los estudiantes realicen actividades de aprendizaje significativo y que piensen acerca de lo que están haciendo. Cuando se llevan a cabo actividades experimentales centradas en la investigación, donde se motiva al estudiante a dar respuestas a problemas y fenómenos que se suceden en el entorno, se incentiva la observación, el análisis y la discusión de resultados experimentales. Al hacerse preguntas, comprobar hipótesis, individual y grupalmente, producto de la aplicación de conocimiento, se estimula la creatividad del estudiante y al mismo tiempo, se apoya el desarrollo de habilidades emprendedoras. Como se mencionó anteriormente, la asignatura corresponde al tercer año de la carrera de Ingeniería de alimentos de la UNS. En ella se pretende que el alumno adquiera capacidad para plantear con criterio científico un experimento y sea capaz de obtener mediciones confiables, en base a principios básicos de la física y la química. Para ello (1) se repasa la teoría elemental asociada a distintas propiedades y su medición (físicas como densidad, viscosidad, refracción y absorción de la luz, conductividad, etc. y físico-químicas o termodinámicas como presión de vapor, tensión superficial; ascenso ebulloscópico, etc.) y las ecuaciones básicas de la cinética química; (2) se discuten los elementos e información que constituyen un informe científico; (3) se revisan conceptos estadísticos y matemáticos necesarios para el tratamiento de datos y cálculo de errores; (4) de estudian las recomendaciones de seguridad para el manejo del material del laboratorio y (5) finalmente, se aplican conceptos estadísticos para el análisis sensorial y test de preferencias de los alimentos ensayados. Los alumnos, constituidos en comisiones reducidas, deberán planear, ejecutar, analizar e informar sobre los resultados y conclusiones de al menos un proyecto experimental de entre los temas propuestos por ellos mismos con supervisión de la cátedra. Ñ O P R O F E S O R R E S P O N S A B L E A Ñ O P R O F E S O R R E S P O N S A B L E (f i r m a a c l a r a d a) (f i r m a a c l a r a d a) V I S A D O C O O R D I N A D O R A R E A S E C R E T A R I O A C A D E M I C O D I R E C T O R D E D E P A R T A M E N T O Dra. Diana T. Constenla Dr. Marcelo Villar FECHA FECHA: FECHA

7 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 7 ANEXO PROGRAMA DE: LABORATORIO DE INGENIERIA DE AREA NRO: Única Ñ O P R O F E S O R R E S P O N S A B L E A Ñ O P R O F E S O R R E S P O N S A B L E (f i r m a a c l a r a d a) (f i r m a a c l a r a d a) V I S A D O C O O R D I N A D O R A R E A S E C R E T A R I O A C A D E M I C O D I R E C T O R D E D E P A R T A M E N T O Dra. Diana T. Constenla Dr. Marcelo Villar FECHA FECHA: FECHA