Número de programa: 011 Nombre de la experiencia educativa Química de alimentos Área de formación Semestre en que se cursa Optativa Valor en créditos Dos créditos Tiempo de duración Segundo Período escolar Quince semanas/semestre Formación disciplinaria para impartir la materia Doctorado en Ciencias con Orientación Química Programa elaborado por Dra. Ida Soto Rodríguez, Dr. Alfonso Alexander Aguilera Fecha de elaboración 11 de octubre de 2010 Fecha de aprobación 21 de octubre de 2010 Fecha de revisión 22 de octubre de 2014 PRESENTACIÓN GENERAL Importancia de la experiencia educativa, dentro de la formación profesional La Química de los Alimentos es una EE que se ubica como optativa en el programa educativo del posgrado en Ciencias Químico-Biológicas. Esta es una EE que permitirán al estudiante conocer y comprender los principales componentes químicos de los alimentos, sus reacciones y la calidad de los mismos. Asimismo, identificar reacciones de deterioro químico y bioquímico de los alimentos que promueven la formación de compuestos potencialmente perjudiciales o tóxicos que pueden formarse en ellos. Papel que cumple la experiencia educativa dentro del área a que pertenece Considerando que las ciencias alimentarias son el sustento de la actividad social y económica de un país, la química de los alimentos brinda un espacio al estudiante del doctorado en Ciencias Químico-Biológicas para entender esta relación a través de analizar de qué manera un alimento cambia cuando es sometido a algún proceso que conlleve a mantener ó mejorar sus propiedades funcionales y de calidad, aumentando su vida útil o de anaquel. Al mismo tiempo, la química de los alimentos es la base para comprender el por qué se presentan reacciones en un producto alimentario respecto a los ingredientes que intervienen en su formulación, la relación entre ellos y el por qué de su uso. Materias correlacionadas Química Avanzada, Bioquímica Avanzada, Biología Celular
OBJETIVOS GENERALES DE LA EXPERIENCIA EDUCATIVA El alumno adquirirá el conocimiento sobre la composición química y bioquímica de los sistemas alimentarios y su influencia en las propiedades funcionales, nutricionales, organolépticas y en la seguridad de los alimentos para mejorar la calidad de los mismos y brindar a la sociedad un producto nutritivo e inocuo. UNIDADES, OBJETIVOS PARTICULARES Y TEMAS UNIDAD 1 CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES Y PROPIEDADES FUNCIONALES DEL AGUA Y HIELO EN 3 LOS ALIMENTOS El estudiante analizará la estructura molecular del agua, sus propiedades fisicoquímicas, las interacciones del agua con los distintos componentes de los alimentos y su relación con la estabilidad de los alimentos. Analizará la actividad de agua, isotermas de adsorción y fenómenos de sorción para su aplicación en la conservación y manejo de los alimentos. 1. El agua 1.1 Propiedades físicas 1.2 La estructura molecular del agua. 1.3 Asociación molecular. 1.3 Estructura del agua e interacciones con otras sustancias en un alimento 1.3.1 Interacciones agua soluto: a nivel macroscópico. 1.3.2. Interacciones de agua - solutos a nivel molecular. Agua ligada. 1.3.3. Interacciones agua: grupos iónicos. 1.3.4. Interacciones agua: solutos hidrofílicos. 1.3.5. Interacciones agua: sustancias polares 1.4. La estructura del hielo: puro y en presencia de solutos. 1.5. Actividad del agua e isotermas de sorción 1.5.1. Definición de la actividad del agua y presión de vapor relativa. 1.5.2. Medición de la actividad del agua. Isotermas de sorción acuosa. 1.5.3. Métodos de determinación de las isotermas de sorción. 1.5.4. Modelos de sorción de aguas en alimentos. 1.5.5. Relación entre presión de vapor relativa y estabilidad de los alimentos. 1.6 Movilidad molecular y estabilidad de los alimentos UNIDAD 2 CARBOHIDRATOS 3 El estudiante adquirirá el conocimiento sobre las propiedades de los carbohidratos y la influencia como componente químico de los alimentos para el manejo, conservación y análisis nutrimental de los mismos. 2. Carbohidratos 2.1. Clasificación. Nomenclatura 2.1.1. Principales monosacáridos y oligosacáridos de los alimentos. 2.1.2. Funciones de los monosacáridos y de los oligosacáridos de los alimentos 2.2. Polisacáridos
2.2.1. El almidón 2.2.1.1. Propiedades y composición química: amilosa y amilopectina 2.2.1.2. Gelatinización, empastado. viscosidad de las pastas de almidón. 2.2.1.3. Hidrólisis del almidón. Almidones modificados utilizados en alimentos 2.2.2. Celulosa 2.2.2.1. Composición química. 2.2.2.2 Derivados de la celulosa: celulosa microcristalina, carboximetilcelulosa, metil e hidroximetilcelulosas 2.2.2.3. Pectinas, composición química de las pectinas. 2.2.2.4. Mecanismo de formación de geles. 2.2.2.4.1 Sustancias hidrocoloides. Derivados de plantas (arábiga, karaya, guar, caroba), algas marinas (alginatos, carragenos, agar-agar) y de microorganismos (xantano, gellam). UNIDAD 3 LÍPIDOS 3 El estudiantadquiere conocimiento sobre as propiedades de los lípidos y la influencia como componente químico de los alimentos para el manejo, conservación y análisis nutrimental de los mismos 3. Lípidos 3.1. Funcionalidad y características 3.1.1. Estructura y clasificación 3.2. Usos industriales de grasas y aceites 3.2.1. Plasticidad, cobertura, emulsificación: emulsionantes naturales y sintéticos 3.3 Óxidos de colesterol 3.3.1. Formación en los alimentos 3.3.2. Métodos analíticos para su identificación y cuantificación 3.4. Antioxidantes, quelantes y secuestrantes 3.5. Cristalización de grasas 3.6. Procesamiento y substitutos de grasas UNIDAD 4 PROTEÍNAS 3 El estudiante adquiere conocimiento sobre las propiedades de las proteínas y la influencia como componente químico de los alimentos para el manejo, conservación y análisis nutrimental de los mismos 4. Proteínas 4.1. Aminoácidos y su estructura 4.2. Funcionalidad de las proteínas en los alimentos: Bebidas, carnes, productos de panadería, etc. 4.3. Desnaturalización de las proteínas. 4.3.1. Propiedades de hidratación: sorción de agua, absorción de agua, hinchamiento, retención de agua, solubilidad. 4.3.2. Propiedades reológicas: viscosidad, pseudoplasticidad, viscoelasticidad. 4.3.2.1. emulsiones y geles.
4.3.2.2. Gelificación: mecanismos, caracterización macroestructural y microestructural. 4.3.2.3. Aspectos básicos de la estabilización de emulsiones y espumas. UNIDAD 5 No. horas VITAMINAS Y PIGMENTOS 3 El estudiante adquiere conocimiento sobre las propiedades de las vitaminas y los pigmentos y la influencia como componente químico de los alimentos para el manejo, conservación y análisis nutrimental de los mismos TEMAS 5. Vitaminas y Pigmentos 5.1 Vitaminas liposolubles: Vitamina A, vitamina D, vitamina E, vitamina K 5.1.1. Estructura y propiedades generales. 5.1.2. Estabilidad y degradación. 5.1.3. Métodos analíticos 5.2 Vitaminas hidrosolubles: Acido ascórbico, tiamina, riboflavina, niaciana, vitamina B6, folatos, biotina, ácido pantoténico, vitamina B12 5.2.1. Estructura y propiedades 5.2.2. Estabilidad y degradación 5.2.3. Métodos analíticos. 5.3. Pigmentos 5.3.1 Principales pigmentos de los tejidos animales y vegetales 5.3.1.1. Compuestos hemo: mioglobina, hemoglobina. Estructura. Oxidación, decoloración. 5.3.1.2. Clorofila: estructura de las clorofilas y compuestos derivados. 5.3.1.3. Carotenoides: estructuras, propiedades físicas y químicas. Estabilidad durante el procesamiento. 5.3.1.4. Flavonoides y otros compuestos fenólicos. 5.3.1.5. Antocianinas: propiedades físicas, químicas y estabilidad. 5.3.1.6. Antocianinas: proantocianidinas. 5.3.1.7. Taninos. RECURSOS DIDÁCTICOS Pizarrón. Computadora. Cañón. Biblioteca Archivos multimedia. Material impreso Material didáctico: o o Revistas científicos Material y Equipo de laboratorio TÉCNICAS DIDÁCTICAS Y ASPECTOS METODOLÓGICOS Organización y planeación del aprendizaje Búsqueda de fuentes de información Lectura y análisis de artículos de revistas arbitradas e indexadas Consulta en fuentes de información en la red Solución de Problemas Aprendizaje basado en problemas Interrogatorio por medio de preguntas dirigidas
EQUIPO NECESARIO Computadora. Cañón. Archivos multimedia. Material impreso Material didáctico: o Revistas científicos o Modelos BIBLIOGRAFÍA FUENTE DE INFORMACIÓN BÁSICA Journal of Food Science; Food Technology; Journal of Agriculture and Food Chemistry; Food Chemistry; Journal of Food Composition and Analysis; Journal of Applied Toxicology; Grasas y Aceites; Revista Mexicana de Ingeniería Química; Ciencia; Food and Chemical Toxicology; Journal of Agricultural Food Chemistry. FUENTE DE INFORMACION COMPLEMENTARIA. o Fennema s Food Chemistry, 4th Ed. Damodaran, Parkin & Fennema, Marcel Dekker o Principles of Food Chemistry, 3 a Ed. John M. deman, Aspen Publishers Inc. o Food Chemistry, 2 a Ed. H.D. Berlitz & W. Grosch, Springer o Chemical Changes in Food During Processing. T. Richardson & J.W. Finley, AVI- Van Nostrand Reinhold o Mechanism and Theory in Food Chemistry, D.W.S. Wong, AVI-Van Nostrand Reinhold. REFERENCIAS ELECTRÓNICAS (Última fecha de acceso:) o http://www.nonprofitjournals.org/journals/food_science.htm (17/03/2012) o http://www.journals.elsevier.com/journal-of-food-composition-andanalysis/(17/03/2012) EVALUACIÓN FORMATIVA Capacidad de observación, razonamiento, análisis, capacidad de integrar lo leído y analizado en el contexto de la explicación de los diversos temas. Respeto, responsabilidad y ética en sus actitudes cotidianas y profesionales. SUMATIVA Concepto Porcentaje FORMA DE EVALUACIÓN Presentación seminarios de artículos Un examen parcial 80 % 20 % Total 100 % Mínima aprobatoria 80