Departamento de Química. QUÍMICA DE ALIMENTOS (Teoría) QUIM CRÉDITOS: I Semestre del año 2009

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1 Departamento de Química QUÍMICA DE ALIMENTOS (Teoría) QUIM CRÉDITOS: I Semestre del año 2009 Profesora: Clara E. Quijano C Oficina: Q-826 Horario M, Mc,J, 7:00 am a 7:50 m Atención a estudiantes: Lunes de 4 a 5 pm. Dirección electrónica: cquijano@uniandes.edu.co Salón: Texto de guía para el curso: el primero de la lista que se presenta al final del presente programa. Objetivos Despertar el interés en el estudiante por el conocimiento químico de la composición de los alimentos. Establecer las reacciones químicas de acuerdo a parámetros como Temperatura, ph, fermentación, maduración y procesamiento. Inculcar el interés por el conocimiento científico de la química de los alimentos, como estímulo para desarrollar la industria alimentaria. Proporcionar los conocimientos adecuados respecto a su composición química, estrechamente relacionada con proteínas, carbohidratos, vitaminas, minerales, aditivos, contaminantes y aromas. Relacionar los conocimientos químicos con procesos metabólicos y nutricionales. Motivar al estudiante para investigar, desarrollar y promover nuevas industrias agroalimentarias de acuerdo a las necesidades del país. Mostrar la importancia del control de contaminantes en aguas y alimentos. 1

2 CONTENIDO 1ª Semana. Nutrición. Importancia del Contenido Nutricional de los Alimentos. Digestión. Proceso de absorción de los alimentosvalor energético integrado de los Alimentos. 2ª Semana. Agua. Actividad del agua. Cambios de Fase en Alimentos. Agua potable, agua mineral. Propiedades nutricionales. Actividad acuosa. Contenido de sustancias permisibles. Sustancias Tóxicas. Control de calidad. 3ª Semana. Propiedades físicas de los alimentos. Medición de dureza, color y textura. Porosidad. Densidad. Grados Brix, Viscosidad. 4ª Semana. Introducción a la Reología. Nociones preliminares, Clasificación de fluídos. Definición, reogramas y caracterización. Tensión superficial, Agentes tensioactivos, Estado coloidal. Modelos reológicos. Propiedades micro y macroscópicas coeficientes viscoelásticos 5ª Semana. Propiedades térmicas. Calor sensible y latente. Métodos experimentales. Transición sólido líquido. Conductividad térmica, influencia de la composición, estructura, temperatura y presión. Difusividad térmica, métodos en estado estacionario y no estacionario 6ª Semana. Primer examen Parcial Proteínas. Química y Función Biológica. Aminoácidos, péptidos, proteínas. Cambios producidos por altas temperaturas. Reacciones en las que participan otros grupos funcionales. Análisis y detección. Desnaturalización. Propiedades físicas disociación, actividad óptica. Características Sensoriales. Formación y estabilización de espumas. Formación de Geles. Acción emulsionante. Reacciones químicas y enzimáticas de interés en la tecnología de los alimentos. Valor biológico. Fuente dietaria. Contenido en los alimentos. 7ª Semana. Lípidos. Estructura. Propiedades Físicas, Químicas, organolépticas y nomenclatura de diol-lípidos, alcoholes, ácidos grasos, ceras, Compuestos carbonilo. Alteraciones 2

3 de los acil-lípidos en los alimentos. Hidrólisis enzimática. Oxidación de ácidos grasos insaturados. Requerimientos. Fuentes. Productos de degradación por acción del calor y oxidación. Antioxidantes. Formación de compuestos lípido-proteína Sinergistas. Calentamiento de las grasas (fritura). Componentes del insaponificable. Esteroles. Tocoferoles. Tocotrienoles. Carotenos Propiedades físicas y químicas. Precursores del aroma. Análisis y detección. Contenido en los Alimentos. Utilización en Tecnología de Alimentos. 8ª Semana. Carbohidratos. Estructura. Propiedades físicas, químicas y organolépticas. Reacciones en medio ácido y básico. Caramelización. Reacciones con compuestos amínicos. N-glucósidos. Compuestos de Heyns y Amadori. Estados iniciales de la reacción de Reacción Maillard. Productos de degradación de las desoxiosonas. Reacción de Strecker. Inhibición de la reacción de Maillard. Reacciones con compuestos hidroxílicos (O-glicósidos) Oligosacáridos, propiedades, clasificación. Polisacáridos tipos de conformación, propiedades. Polisacáridos especiales Agar, carragenatos, gomas arábiga, tragacanto. Pectinas, Almidones, celulosa, dextranos. Propiedades físicas y químicas. Análisis y detección. Requerimientos nutricionales. Contenido en los alimentos. Valor calórico. Segundo examen Parcial 9ª Semana. SEMANA DE TRABAJO INDIVIDUAL- Vitaminas. Clasificación por solubilidad. Liposolubles. Hidrosolubles Propiedades Físicas, Químicas. Función biológica. Estabilidad. Reacciones de degradación. Función biológica, necesidades, distribución. Pérdida por almacenamiento y cocción. Requerimientos nutricionales. Indicaciones sobre el contenido. Su contenido en los alimentos. Minerales. Macroelementos. Sodio, Magnesio, Calcio, Fósforo, Potasio, Cloro. Elementos traza, Cromo, Flúor, Níquel, Cinc, Cobalto, Cobre, Silicio, Boro, Molibdeno. pérdida de minerales en el procesamiento. Requerimientos. Disposiciones legales. Minerales en la preparación de alimentos. 10ª Semana. Aditivos. Clasificación. Ventajas y Riesgos. Aditivos de uso positivo. Colorantes. Conservantes. Antioxidantes y reguladores de acidez. Sales fundentes. Gelificantes y Espesantes. Colorantes. Bases. Antioxidantes. Agentes quelantes. Fosfatos. Sustitutos de grasa. Emulgentes. Estabilizantes. Antiaglutinantes. Desmoldeadores. Gasificantes. Humectantes. Blanqueantes. Clarificantes. Potenciales del Sabor, Glaseantes, Edulcorantes, Antiespumantes. 11ª Semana. 3

4 Sabor y Aroma. Estructura química relacionada con las propiedades organolépticas. Teoría del Aroma. Propiedades químicas. Quiroespecificidad. Furanonas. Lactonas. Terpenos. Norisoprenoides. Damascenonas. Bioactividad. Esencias. Precursores. Geometría molecular. Incremento o pérdida del aroma por infusión o cocción. Aroma primario y secundario. Compuestos aromáticos. Interacciones con otros constituyentes. Estabilidad. Extracción y Análisis. Encapsulación. Geometría molecular. Quiralidad. Compuestos ambarinos, alcanforado, almizclados, con aroma a caramelo. Importancia como control de calidad en alimentos. Catación de sabor y aroma 12ª Semana. Análisis sensorial. Métodos de evaluación sensorial. Pruebas duo-trio, par referencia. Sistema hedónico. Procesamiento de datos y su interpretación.. 13ª Semana. Contaminantes en los alimentos. Valoraciones para determinar los riesgos para la salud de las sustancias tóxicas. Valor ADI, Valor LD50, Valor NOEL, Sustancias tóxicas naturales, procedentes de transformación y producción de alimentos animal y vegetal. Compuestos tóxicos de origen microbiano. Pesticidas. Fármacos y aditivos para piensos. Hidrocarburos aromáticos. Nitrosaminas. Productos de limpieza y desinfectantes. Sustancias procedentes de materiales de envasado. Contaminantes ambientales. Tercer examen parcial 14ª Semana. Enología. Maduración y composición de la uva. Varietales. Mosto. Sulfitado. Bioquímica de las fermentaciones. Técnicas de vinificación. Clasificación. Envejecimiento. Enfermadades, alteraciones, clarificación. Tratamientos térmicosy Clases de vinos. Catación profesional. 15º Semana. Control de calidad. Planes HACCP y Buenas prácticas de manufactura BPM. Importancia del control de puntos críticos. Planeación y organización de una empresa de alimentos. Importancia del muestreo y control microbiológico y químico. SISTEMA DE EVALUACIONES El estudiante será evaluado mediante el desempeño individual y en grupo. Individualmente presentará: tres exámenes parciales en las fechas previstas y un examen final. 4

5 Primera parte de la evaluación. El estudiante debe manejar los conocimientos básicos sobre, digestibilidad, actividad acuosa, propiedades de los alimentos Conocimientos sobre Reología. Hasta la quinta semana son 25 puntos. Segunda parte de la evaluación. Se evaluarán los nutrientes, como proteínas, lípidos, carbohidratos. Hasta la semana ocho se acumularán 25 más. Tercera parte de la evaluación. Comprende a minerales, aditivos, saborizantes, análisis sensorial y contaminantes. A la 13ª. semana son 30 puntos más. Al examen final son 25 puntos más. Puntaje obtenido en Teoría 1 er Parcial 20 puntos 2ª Parcial 20 puntos 3 er Parcial 20 puntos Exposición de Artículos 20 puntos Examen final 20 puntos La nota final corresponde a la suma de los puntos obtenidos durante el semestre los cuales equivalen a la calificación mostrada en la siguiente tabla. Puntaje Calificación Suma de Puntos Nota def. 331 o menos 1,5 32 a 44 2,0 45 a 59 2,5 60 a 63 3,0 64 a 72 3,5 73 a 81 4,0 82 a 90 4,5 91 o más 5,0 5

6 BIBLIOGRAFÍA. 1. Belitz, H.D. y Grosch, W. Quimica de los Alimentos 2a. Edic. Editorial Acribia. S. A Zaragoza.(España) 2. Günter Volmer y colaboradores. Elementos de Bromatologia descriptiva Editorial Acribia S.A Zaragoza (España). 3. Bernal de Ramírez I. Análisis de Alimentos. Academia Colombiana de Ciencias Exactas Mastissek, H. Análisis de Alimentos Edit. Acribia Fox Brian A; Allan G. Cameron. Ciencia de los Alimentos Nutrición y Salud. Editorial Limusa, S.A. Noriega. Méjico Matissek, R; F.M. Schnepel; G Steiner. Lebensmittel-analytik Springer Verlag. Berlín- London Tokyo- Budapest Cheftel Jean-Claude Introducción a la Bioquímica y tecnología de alimentos Edit. Acribia Pearson, David. Técnicas del Laboratorio para el análisis de alimentos Editorial Acribia S.A. Zaragoza. España Lees R. Análisis de los Alimentos Métodos Analíticos y de Control de calidad. Editorial Acribia

7 RESUMEN DEL CONTENIDO DEL CURSO Introducción a la nutrición. Agua. Actividad Acuosa. Contenido de agua en los alimentos. Aminoácidos. Péptidos y Proteínas. Propiedades físicas y Químicas. Características y cinética de las reacciones enzimáticas. Utilización en la tecnología de alimentos. Lípidos. Clasificación. Propiedades físicas y Químicas. Alteraciones. Fenómeno de calentamiento. Fritura. Componente del Insaponificable. Antioxidantes. Carotenos. Carbohidratos. Configuración. Propiedades. Reacciones de degradación. Reacción de Strecker. Compuestos de Heyns y Amadori. Reacción de Maillard. Polisacáridos. Propiedades. Estudio individual de cada uno. Sustancias Aromáticas. Esencias. Alteración del aroma. Extracción y Análisis. Vitaminas Liposolubles e Hidrosolubles. Alteración de su composición. Minerales, macro y elemnetos traza. Aditivos. Edulcorantes. Antimicrobianas. Agentes quelantes. Espesantes, gelificantes, colorantes y blanqueadores. Introducción a la Reología. Principios sobre Calorimetría en Alimentos. Contaminantes. Plan HACCP y buenas prácticas de manufactura. BPM. Propiedades físicas y químicas de algunos productos alimenticios. Experimentalmente se elaboran Análisis Físicos, Químicos y Sensoriales. 7