Tecnología enzimática en la elaboración de productos de origen vegetal

Transcripción

1 GUÍA DOCENTE Tecnología enzimática en la elaboración de productos de origen vegetal 1. Denominación de la asignatura: Tecnología enzimática en la elaboración de productos de origen vegetal Titulación Máster en Biotecnología y Seguridad Alimentaria Código Materia o módulo a la que pertenece la asignatura: Innovación tecnológica 3. Departamento(s) responsable(s) de la asignatura: Biotecnología y Ciencia de los Alimentos 4.a Profesor que imparte la docencia (Si fuese impartida por mas de uno/a incluir todos/as) : Mª Dolores Busto Núñez y Natividad Ortega Santamaría - 1 -

2 4.b Coordinador de la asignatura Mª Dolores Busto Núñez 5. Curso y semestre en el que se imparte la asignatura: 1er semestre 6. Tipo de la asignatura: (Básica, obligatoria u optativa) Optativa 7. Número de créditos ECTS de la asignatura: 5 8. Competencias que debe adquirir el alumno/a al cursar la asignatura Saber los principales conceptos de enzimología industrial: cinéticas enzimáticas efecto de las condiciones medioambientales, modulación de la acción enzimática entre otros aspectos... Conocer las enzimas endógenas de las materias primas y productos de origen vegetal. Identificar y describir la acción catalítica de las enzimas degradativas de la pared celular vegetal. Seleccionar las fuentes más adecuadas en la obtención de enzimas para las distintas aplicaciones industriales: producción industrial de enzimas, ventajas e inconvenientes de las fuentes de origen microbiano, vegetal y animal. Conocer la implicación/es de las enzimas exógenas y endógenas en el procesado de productos de origen vegetal: zumos y vinos, aceite, pan, cerveza, jarabes de almidón. Describir los aspectos prácticos de la manipulación de enzimas. Analizar y discernir las ventajas de la tecnología enzimática en los procesos de la industria alimentaria. Resolver casos prácticos de enzimología industrial. Saber aplicar las enzimas como herramientas analíticas. Conocer el estado actual y perspectivas de desarrollo de la tecnología enzimática aplicada a la industria alimentaria

3 9. Programa de la asignatura 9.1- Objetivos docentes Como objetivo general se pretende que los alumnos profundicen en los conocimientos sobre las enzimas de interés en Ciencia y Tecnología alimentaria. Se hará una introducción de las enzimas como biocatalizadores y del control y operatividad de las mismas para conseguir su máximo aprovechamiento. Se abordará a las enzimas como componentes de las materias primas alimenticias y su implicación en el análisis y en la producción industrial de alimentos. Paralelamente, se pretende que el alumno realice experiencias prácticas de casos concretos de aplicación de las enzimas en la industria alimentaria Unidades docentes (Bloques de contenidos) 1.- INTRODUCCIÓN A LAS ENZIMAS. Contenidos teóricos Introducción Utilización de enzimas en la industria alimentaria Producción industrial de enzimas Aspectos prácticos de la manipulación de enzimas. 2.- CINÉTICAS ENZIMÁTICAS Introducción Mecanismo de la catálisis enzimática Cinética enzimática Condiciones de la acción enzimática Modulación de la acción enzimática. 3.- PROTEASAS EN EL PROCESADO DE ALIMENTOS Modificación funcional de las proteínas Clasificación de las enzimas proteolíticas Consideraciones sobre los productos de hidrólisis Evaluación de la actividad proteolítica Descripción de proteasas de origen vegetal animal y microbiano Principales modificaciones de las proteínas de origen vegetal a escala industrial Exopeptidasas. 4.- ENZIMAS DEGRADATIVAS DE LA PARED CELULAR VEGETAL. FUNCIONES Estructura y composición de la pared celular vegetal Enzimas degradativas de la pared celular Principales aplicaciones biotecnológicas Maceración enzimática Clarificación Licuefacción Otras aplicaciones Funciones tecnológicas de las pectinasas endógenas. 5.- ENZIMAS EN EL PROCESADO DE ZUMOS DE FRUTAS Introducción Enzimas en el procesado de zumos de cítricos Aplicaciones de enzimas en la industria de la manzana Enzimas en el procesado de zumos de frutas no tradicionales

4 6.- ENZIMAS EN LA ELABORACIÓN DE VINO Relevancia tecnológica de las enzimas endógenas Actividades enzimáticas de uvas infectadas por Botrytis cinerea Aplicaciones de enzimas comerciales Tecnología del vino tinto Tecnología del vino blanco Tendencias. 7.- ENZIMAS EN LA INDUSTRIA DEL ALMIDÓN Características del almidón Enzimas que degradan el almidón Productos obtenidos a partir del almidón Producción enzimática de jarabes de almidón. 8.- ENZIMAS EN PANIFICACIÓN Introducción. El proceso de panificación. Objetivos de la adición de enzimas Componentes de la harina modificados por las enzimas Enzimas que actúan sobre el almidón Enzimas que actúan sobre los polisacáridos distintos al almidón Enzimas que actúan sobre las proteínas Enzimas que actúan sobre los lípidos. 9.- ENZIMAS EN LA PRODUCCIÓN DE CERVEZA Introducción Importancia de las enzimas en cervecería Enzimas de aplicación en la producción de cerveza Futuro de las enzimas en cervecería ENZIMAS EN EL PROCESADO DE GRASA Y ACEITES DE ORIGEN VEGETAL Introducción Lipasas: función, fuentes y especificidad Lipasas en la industria de las grasas y aceites Extracción de aceites Desgomado enzimático EL USO DE ENZIMAS EN EL ANÁLISIS DE LOS ALIMENTOS Introducción Uso de enzimas para la determinación de la concentración de sustrato Uso de enzimas para la determinación de actividades enzimáticas Inmunoensayos Enzimas en el análisis de alimentos Enzimas inmovilizadas en el análisis de alimentos. Biosensores PERSPECTIVAS FUTURAS CONSIDERACIONES LEGALES PARA LA UTILIZACIÓN DE ENZIMAS

5 Contenidos prácticos o experimentales Práctica 1.- Evaluación de la actividad proteolítica. Aplicación de diversas metodologías. Práctica 2.- Hidrólisis de la lactosa por acción enzimática. Evaluación de la actividad ß-galactosidasa. Práctica 3.- Inactivación térmica de la pectina esterasa (PE) en zumo de naranja. Práctica 4.-Clarificación de zumo de manzana mediante el empleo de enzimas pectinolíticas comerciales. Práctica 5.- Producción enzimática de jarabe de glucosa a partir de almidón Bibliografía BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Aehle, W., (2004) Enzymes in industry. Production and applications, 2ª edición, Wiley-VCH, Weinheim, , Fox, P. F., (1991) Food Enzymology. Vol. 1, Elsevier Applied Science, London, X, Godfrey, T. y West, S., (1996) Industrial enzymology, 2ª edición, Macmillan Press, London, , Miralbés, C., (2000) Enzimas en panadería, Montagud, Barcelona, , Nagodawithana, T. y Reed, G., (1993) Enzymes in food processing, 3ª edición, Academic press, San Diego, , Núñez de Castro, I., (2001) Enzimología, Pirámide, Madrid, , Polaina, J., (2006) Industrial enzymes: structure, function and applications, Springer, Dordrecht, , Tucker, G. A. y Woods, L. F. J., (1995) Enzymes in food processing, 2ª edición, Blackie Academic & Professional, London, , Uhlig, H., (1998) Industrial enzymes and their applications, Wiley, New York, , Whitaker, J. R., (1994) Principles of enzymology for the food siences, 2ª edición, Marcel Dekker, New York, , Whitehurst, R. J. y Law, B. A., (2002) Enzymes in Food Technology, Sheffield Academicc Press, Sheffield, , - 5 -

6 Whitehurst R. J. and van Oort, M., (2009) Enzymes in food tehcnology (recurso electrónico), 2nd ed., Chichester: Viley, BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Busto, M. D. y Ortega N., (2009) Food enzymes: application of new technologies, Transworld Research Network, Kerala, India, , Gerhartz, W., (1990) Enzymes in industry: production and application, VCH, Weinheim, , Naz, S., (2002) Enzymes and food, Oxford University Press, Oxford, , Pandey, A., (2006) Enzyme technology, Springer, New York, , Pitcher, W. H., (1980) Immobilized enzyme for food processing, CRC Press, Boca Ratón, Florida, , Wong,D. W. S., (1995) Food enzymes. Structure and mechanism., Chapman & Hall, New York, , 10. Metodología de enseñanza y aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante: Como metodología de enseñanza-aprendizaje, se hará uso de la lección magistral, apoyada con sesiones de discusión dirigida, tormenta de ideas y estudio de casos. Se realizará una tutoría personalizada de los alumnos y de las actividades desarrolladas en grupo. Las actividades a realizar a lo largo del curso y en la que participarían los alumnos de forma activa incluirían: Desarrollo y resolución de problemas. Resolución de cuestionarios. Recopilación de información, elaboración y presentación de informes sobre temáticas específicas del curso. Prácticas de laboratorio. Desarrollo de un cuaderno de las prácticas experimentales. Resolución de casos. Discusión dirigida. Dentro de estas actividades, la resolución de problemas y cuestionarios así como la elaboración del cuaderno de laboratorio serían de desarrollo individual, mientras que la elaboración del informe y las prácticas de laboratorio serían actividades grupales

7 Metodología Clases magistrales participativas Seminarios (discusión dirigida, resolución de casos...) Competencia relacionada Horas presenciales Horas de trabajo Total de horas Clases prácticas Tutorías individuales y grupales Realización de un examen de conocimiento Total Sistemas de evaluación: Se llevará a cabo un seguimiento y evaluación continua del alumno. Para ello, se valorará individualmente la capacidad expositiva, de comunicación y síntesis del trabajo elaborado en los informes, incluidos dentro de las actividades a realizar. Las actitudes, habilidades y análisis crítico durante el desarrollo de las experiencias realizadas en los laboratorios, así como el nivel de conocimientos adquiridos mediante el desarrollo de los cuestionarios, resolución de problemas y examen escrito. En las actividades de desarrollo grupal, se valorará el trabajo desarrollado por el grupo y, de forma individualizada, la actitud de trabajo en equipo, incluyendo tests de autoevaluación para el seguimiento y valoración de la participación activa de cada uno de los componentes. Las actividades realizadas tendrán el siguiente peso (en términos porcentuales) en la calificación global, siendo necesario obtener una calificación mínima de 4 en cada uno de los procedimientos: - 7 -

8 Procedimiento Peso en la calificación final Seminarios (participación, informes) 25 % Resolución de cuestionarios 15 % Trabajo dirigido (recopilación de información, desarrollo del trabajo...) 15 % Desarrollo de prácticas (realización, informe) 15 % Examen de conocimientos 30 % Total 100 % 12. Recursos de aprendizaje y apoyo tutorial: Los recursos didácticos que se van a aplicar incluyen la pizarra, proyector de diapositivas o transparencias y ordenador con cañón. Se utilizará la plataforma disponible en la universidad para distribución de la guía docente, actividades y criterios de evaluación, material didáctico, desarrollo de algunas de las actividades, distribución de tareas y comunicación personal a través del foro de la asignatura. Se utilizaría la plataforma como herramienta para las actividades grupales, y el correo electrónico y plataforma para la comunicación interpersonal, creándose comunidades de trabajo que permiten el desarrollo de foros activos individualizados. 13. Calendarios y horarios: El calendario y horarios de la asignatura se encuentran en la siguiente dirección: Idioma en que se imparte: Español - 8 -