Dirección Universitaria de Educación a Distancia EAP INGENIERIA INDUSTRIAL
QUIMICA II
201!II
Docente: Ciclo:
Datos del alumno: Apellidos y nombres:
Nota:
E"escan# Mesias G"ad$s Ade"a III
Módu"# I
FORMA DE PUBLICACIÓN: Publicar su archivo(s) en la opción TRABAJO ACADMICO que figura en el menú contextual de su curso
Código de matricula: Uded de matricula:
Fec!a de "u#licaci$n en cam"us %i&tual DUED LEARN:
%ASTA EL D&M' (0 DE N&)IEM*RE 201 A "as 2('+, PM
Recomendaciones: 1. Recue&de %e&i'ica& la
co&&ecta "u#licaci$n de su T&a#a(o Acad)mico en el Cam"us *i&tual antes de con'i&ma& al sistema el en%+o de'initi%o al Docente, Revisar la previsualización de su trab trabaj ajo o para para aseg asegur urar ar archivo correcto.
2.
Las fechas de recepción de trabajos académicos a través del campus virtual están definidas en el sistema de acuerdo al cronograma académicos 2014-II por lo ue no se ace"ta&-n t&a#a(os e.tem"o&-neos .
1TA20142DUED
3.
Las actividades ue se encuentran en los te!tos ue recibe al matricularse" servirán para su autoaprendi#aje mas no para la calificación" por lo ue no deberán ser consideradas como trabajos académicos obligatorios$
/u+a del T&a#a(o Acad)mico: 4.
%ecuerde& NO DEE !O"#$R DE% #N&ERNE& " el Internet es 'nicamente una fuente de consulta$ %os trabajos copias de internet ser'n veri(icados con el )#)&E*$ $N&#"%$+#O ,$" - ser'n cali(icados con //0 cero. Estimado alumno:
El presente trabajo académico tiene por finalidad medir los logros alcanzados en el desarrollo del curso Para el e.amen "a&cial !d debe haber logrado desarrollar !asta 0 " para el e.amen 'inal debe haber desarrollado el trabajo completo
C&ite&ios de e%aluaci$n del t&a#a(o acad)mico: (ste trabajo académico será calificado considerando criterios de evaluación seg'n naturale#a del curso&
1
P&esentaci$n adecuada del t&a#a(o
#onsidera la evaluación de la redacción$ ortograf%a$ " presentación del trabajo en este formato
2
In%esti3aci$n #i#lio3&-'ica:
#onsidera la consulta de libros virtuales$ a través de la &iblioteca virtual '!E' !P$ entre otras fuentes
4
5ituaci$n "&o#lem-tica o caso "&-ctico:
#onsidera el anlisis de casos o problematizadoras por parte del alumno
0
Ot&os contenidos conside&ando a"licaci$n "&-ctica6 emisi$n de (uicios %alo&ati%os6 an-lisis6 contenido actitudinal 7 )tico,
la
solución
de
situaciones
TRABAJO ACADÉMICO Estimado(a) alumno(a)* +eciba usted$ la ms sincera " cordial bienvenida a la Escuela de ,ng ,ndustrial de -uestra !niversidad las Peruanas " del docente . tutor a cargo del curso En el trabajo académico deber desarrollar las preguntas propuestas por el tutor$ a fin de lograr un aprendizaje significativo /e pide respetar las indicaciones se0aladas por el tutor en cada una de las preguntas$ a fin de lograr los objetivos propuestos en la asignatura
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PREGUNTAS
A
P&esentaci$n adecuada del t&a#a(o
#onsidera la evaluación de la redacción$ ortograf%a$ " presentación del trabajo en este formato
Desarrolle las siguientes preguntas, en forma ordenada. 1.-Epli!ue utili"ando un diagrama las leyes de la termodin#mica. $%rimera ley segunda ley, tercera ley&. 3 puntos '.-Epli!ue con un e(emplo la diferencia entre una celda gal)#nica y una celda electrol*tica. 3 puntos
Celdas galvanicas y electroliticas Enviar esto por correo electrónico &log1his2#ompartir en 13itter#ompartir en 4aceboo5#ompartir en Pinterest 6as celdas electroqu%micas pueden ser de dos tipos* galvnicas o electrol%ticas 6as celdas galvnicas (también llamadas voltaicas) almacenan energ%a eléctrica En éstas$ las reacciones en los electrodos ocurren espontneamente " producen un flujo de electrones desde el ctodo al nodo (a través de un circuito externo conductor) 'icho flujo de electrones genera un potencial eléctrico que puede ser medido experimentalmente !n ejemplo de celda galvnica puede verse en la figura de abajo !n electrodo de cobre esta sumergido en un recipiente que contiene sulfato de cobre ,, " otro electro (de 7inc) esta sumergido en otro recipiente en una solución de sulfato de zinc En cada electrodo ocurre una de las semi8reacciones* oxidación o reducción mbos recipientes se comunican con un puente salido que permite mantener un flujo de iones de un recipiente a otro 6a conexión a un volt%metro evidencia la generación de un potencial eléctrico
6as celdas electrol%ticas por el contrario no son espontneas " debe suministrarse energ%a para que funcionen (f%jese en la otra figura) l suministrar energ%a se fuerza una corriente eléctrica a pasar por la celda " se fuerza a que la reacción redox ocurra
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+.- eale los grupos funcionales de las siguientes funciones org#nicas, utili"ados en la industria: - Aminas - Amidas
3 puntos
.-Epli!ue. /0u tipos de enlace se forman las prote*nas2 3 puntos
La estructura de las proteínas esta estabilizada por diferentes tipos de enlaces, como enlaces covalentes (enlace peptídico, enlace por puentes disulfuro), enlaces por puentes de hidrógeno (interacciones dipolo-dipolo), interacciones hidrofóbicas, enlaces salinos (interacciones electrostáticas) o las fuerzas de los contactos de Van der Waals !odos estos tipos de enlaces "uegan un importante papel en la estabilización de la estructura tridimensional de las proteínas La fuerza de atracción de los diferentes enlaces #ue intervienen en la estabilización de las proteínas se e$presa en %cal&mol, ' corresponde a la energía liberada al formar el enlace, o la energía #ue debe suministrarse para romper el enlace #ue es Tipo de enlace Covalente Iónico o salino !uentes de "idró#eno &an der 'aals "idroó*ico
Fuerza (kcal/mol) -50 a –100 -1 a –0 -$ a –% -05 a –1 -05 a –$
n e"emplo de un p*ptido de + aminoácidos pertenecientes a la estructura de la #uimotripsina (desde la glicina+. a la asparragina/0), servirá para ilustrar los diferente tipos de enlaces #ue se dan para estabilizar la estructura de las proteínas La #uimotripsina está formada por cuatro cadenas polipeptídicas ( + , C )
1l es#ueleto polipeptídico se representa en color azul, mientras #ue las cadenas laterales de los aminoácidos se representan con los colores típicos C " . ! nlaces
por
puente
disuluro
1ste tipo de enlaces se establece al o$idarse dos cisteínas para formar una cistina, unión de los dos azufres 1ste tipo de uniones se conocen con el nombre de puentes -C"2---C"2- disulfuro 2or e"emplo el puente disulfuro entre la C3s201 ' la C3s1$%
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nlaces
salinos
Los aminoácidos básicos ' ácidos de las proteínas presentan a p3s fisiológicos carga 4l poderse encontrar en el es#ueleto polipeptídico aminoácidos ácidos ( 4lu ' +sp) #ue presentan carga negativa5 ' aminoácidos básicos ( "is, 3s, +r#) #ue presentan carga positiva5 ha' distintas regiones de las proteínas con carga opuesta #ue se atraen por fuerzas electrostáticas, interacciones #ue se conoce con el nombre de enlace salino Los aminoácidos #ue presentan carga en su cadena lateral se suelen localizar más en la parte e$terior de la proteína, #ue en el interior de la misma, en esta localización se encuentran ma'oritariamente los aminoácidos hidrofóbicos 4un#ue es raro encontrar aminoácidos cargados en el interior de la proteína, si están, "uegan un papel importante 'a #ue la distancia ' fuerza de este tipo de enlace se apro$ima a los valores del enlace covalente (,6 7) 1n el modelo propuesto como e"emplo, el grupo ácido de la cadena lateral del +sp167 interacciona con el grupo amino terminal de la cadena ,, corresponiente a Ile1% una Los grupos cargados normalmente se encuentran en la superficie de la proteína, ' determinan el correcto plegamiento de la proteína al poder interaccionar con el agua de solvatación Las mol*culas de agua interaccionan con las cargas de las cadenas laterales (o grupo amino ' carbo$ilo terminal) 8on e"emplos de este tipo de interacción las L's/ ' L's/. con las mol*culas de agua de solvatación !uentes
de
8idró#eno
1n la estructura de las proteínas ha' diferentes tipos de enlaces por puentes de hidrógeno, dependiendo de los átomos #ue intervienen en el mismo as cadenas laterales de dos amino9cidos de la cadena polipept:dica La er165 en el modelo peptídico está situado de tal manera #ue interacciona con la "is5; a trav*s de un puente de hidrógeno, el grupo -" de la er comparte el hidrógeno con un . de la cadena lateral del anillo de la "is5; os 9tomos de la cadena lateral de los amino9cidos 3 las mol
puede formar un puente de hidrógeno con el agua de disolución en la superficie de la proteína
os 9tomos de la cadena lateral de los amino9cidos 3 los 9tomos del es=ueleto polipept:dico La 4l316$ forma un enlace de hidrógeno a trav*s del grupo car*o>ilo con un grupo –." de la cadena lateral de la "is70
os
9tomos
del
es=ueleto
polipept:dico
La ma'oría de los enlaces por puente de hidrogeno están formados por el es#ueleto polipeptídico de la proteína entre los grupos amino (.-") ' carbonilo (C?), #ue forman las h*lices a o las lámina 1n el modelo polipeptídico (residuos +.-/0) es una lámina #ue está formando puentes de hidrógeno con un lámina antiparalela (residuos /9-+0) 4sí se establecen dos puentes de hidrógeno entre los átomos de la cadena polipeptídica en la eu166 ' la 4l3211 Interacciones
8idroó*icas
Las interacciones hidrofóbicas se dan entre las cadenas laterales de los aminoácidos hidrofóbico, estos aminoácidos suelen disponerse en el interior de la proteína,
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evitando de esta manera las interacciones con el agua 1ste tipo de fuerzas hidrofóbicas intervienen en el correcto plegamiento de la proteína Las uniones hidrofóbicas suelen darse en el interior, corazón hidrofóbico de la proteína, donde la ma'oría de cadenas laterales puede asociarse estrechamente ' se encuentran protegidas de las interacciones con el disolvente 4sí la !ro16 ' la &al200 son dos de los seis aminoácidos hidrofóbicos del modelo polipeptídico 1stos dos aminoácidos se asociación de manera estrecha con las cadenas hidrocarbonadas de eu206, &al121 ' Trp20; 1ste tipo de interacciones a'udan a mantener la estructura tridimensional de las proteína 4un#ue no todos los aminoácidos hidrofóbicos se encuentran en el interior de las proteínas, cuando las cadena lateral hidrofóbicas están e$puestas a las mol*culas polares del agua usualmente involucran un enlace hidrofóbico e$terno 2odemos observar la unión hidrofóbica entre la !ro27 ' !8e;1 Fuerzas
de
&an
der
'aals
Las fuerzas de Van der Waals, son atracciones el*ctricas d*biles entre diferentes átomos 1stas fuerzas son el resultado de las fuerzas atractivas ' repulsivas #ue se establecen al acercarse los átomos, de manera #ue e$iste una distancia en #ue la atracción es má$ima 1sta distancia se encuentra en lo #ue se conoce con el nombre de radios de Van der Waals 1stas fuerzas se deben a #ue cada átomo posee una nube electrónica #ue puede fluctuar, creando de esta manera dipolos temporales 1l dipolo transitorio en un enlace puede inducir un dipolo complementario en otro enlace, provocando #ue dos átomos de los diferentes enlaces se mantengan "untos 1stos dipolos transitorios provocan una atracción electrostática d*bil las fuerzas de Van der Waals Los puntos alrededor de los átomos representan el radio de Van der Waals 1stas atracciones de Van der Waals, aun#ue transitorias ' d*biles son un componente importante en la estructura de las proteínas por#ue su n:mero es importante La ma'oría de los átomos de una proteína están empa#uetados lo suficientemente pró$imos unos de otros para involucrar estas fuerzas transitorias
3.- ituación problem#tica o caso pr#ctico: U4ED DE5E6A 7ACE6 UN D8A96AA DE ;
>56E: N C>N 6A< > @8DA D8A68A. %or e(emplo si me dedico a la fabricación de l#cteos, tendr*a !ue Bacer un diagrama de flu(o del proceso industrial Basta llegar al producto final. Considera la consulta de libros )irtuales, a tra)s de la 5iblioteca )irtual DUED UA%, entre otras fuentes, para el desarrollo de las preguntas. 8 puntos
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Dia3&ama de 'lu(o del 7o3u&
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1,8Rece"ci$n en usina de la lec!e c&uda: es un punto de control en donde deben realizarse verificaciones inmediatas de la calidad acordadas de la leche cruda
2,8Filt&aci$n* se realiza la filtración de la leche para evitar el ingreso de part%culas gruesas al proceso 8TA20142DUED
4,8 Estanda&i9aci$n 7 "&e"a&aci$n de la me9cla: se regula el contenido de grasas " sólidos no grasos /e agrega azúcar de acuerdo al tipo de producto a elaborar$ " se regula el contenido de extracto seco mediante el agregado de leche en polvo$ concentración por las técnicas de filtración a través de membranas o sustracción de agua por evaporación
0,8 Pasteu&i9aci$n: por principio$ el "ogur se ha de calentar por un procedimiento de pasteurización autorizado Para que el "ogur adquiera su t%pica consistencia no sólo es importante que tenga lugar la coagulación cida$ sino que también se ha de producir la desnaturalización de las prote%nas del suero$ en especial de la b 8lacto globulina$ esto se produce a temperaturas aproximadas a 9:; #$ consiguiéndose los mejores resultados de consistencia (en las leches fermentadas) a una temperatura entre <: " =:; # El tratamiento térmico óptimo consiste en calentar a =>; # " mantener esta temperatura durante ?: minutos Esta combinación temperatura@tiempo también se emplea en la preparación del cultivo " es mu" habitual en los procedimientos discontinuos de fabricación de "ogur En los procedimientos de fabricación continua se suele mantener esta temperatura de =:@=A ; # sólo durante un tiempo de : minutos con el fin de conseguir un mejor aprovechamiento tecnológico de la instalación Buchas fbricas aplican temperaturas ma"ores a ?>>; # Esta prctica no es aconsejable debido a que no consigue incrementar el efecto$ pero puede provocar la desnaturalización de la case%na$ lo que se tr aduce en una reducción de la estabilidad del gel cido 6as prote%nas desnaturalizadas del suero$ por el contrario$ limitan la sinéresis del cogulo " reducen por tanto la exudación de suero Es un punto cr%tico de control$ pues es el punto donde se eliminan todos los microorganismos patógenos siendo indispensable para asegurar la calidad sanitaria e inocuidad del producto
,8 1e& En'&iamiento: es un punto de control porque asegura la temperatura óptima de inoculación$ permitiendo la supervivencia de las bacterias del inóculo #omo se mencionó$ se enfr%a hasta la temperatura óptima de inoculación (CD8C:; #) o generalmente hasta unos grados por encima " luego es enviada a los tanques de mezcla
;,8 Inoculaci$n: es un punto de control porque la cantidad de inóculo agregado determina el tiempo de fermentación " con ello la calidad del producto$ como se dijo antes se buscan las caracter%sticas óptimas para el agregado de manera de obtener un producto de alta calidad en un menor tiempo$ de D a F de cultivo$ CD " C:; #$ " un tiempo de incubación de D 8 hs
<,8 Incu#aci$n: el proceso de incubación se inicia con el inóculo de los fermentos /e caracteriza por provocarse$ en el proceso de fermentación lctica$ la coagulación de la case%na de la leche El proceso de formación del gel se produce unido a modificaciones de la viscosidad " es especialmente sensible a las influencias mecnicas En este proceso se intenta siempre
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conseguir una viscosidad elevada para impedir que el gel pierda suero por exudación " para que adquiera su t%pica consistencia /e desarrolla de forma óptima cuando la leche permanece en reposo total durante la fermentación 6a ma"or%a de los procedimientos de elaboración son$ por esta razón$ de tipo discontinuo en cuanto al proceso de fermentación /egún el producto a elaborar " el tipo de instalación se van a poder realizar la incubación " la fermentación de las siguientes maneras En los envases de venta al por menor ("ogur consistente)$ en tanques de fermentación ("ogur batido " "ogur para beber)$ es un punto de control "a que$ determinada la cantidad de inóculo " la temperatura óptima de crecimiento$ queda determinado el tiempo " se debe controlar junto con la temperatura para no generar un exceso de cido lctico
IMPORTANCIA DEL YOGURT
Metchnikof, premio Nobel en !"#, in$e%ti&'(or (el In%tit)to P'%te)r (e P'ri%, (e%c)bri* +)e en el colon (e lo% m'm-ero% %e (e%'rroll'n $'ri'% b'cteri'% noci$'% . re%pon%'ble% (e l' 'p'rici*n (e en-erme('(e% &r'$e%, %obre to(o en per%on'% +)e tienen )n' 'liment'ci*n ric' en c'rne% . +)e h'cen poco e/ercicio -%ico0 Con%)mir re&)l'rmente .o&)rt pre$iene e%t'% p'tolo&'% m'ntenien(o l' fora intestinal . e$it'n(o l' proli-er'ci*n (e b'cteri'% ('1in'%0 L'% b'cteri'% pre%ente% en el .o&)rt coloni2'n el inte%tino, elimin'n(o '+)ell'% e%pecie% +)e p)e(en pro()cir to3in'%0 A(em4% pro()cen l'% $it'min'% (el &r)po 5, e%enci'le% p'r' l' %'l)( . +)e el met'boli%mo h)m'no no e% c'p'2 (e %inteti2'r0
LA 6U7MICA DEL YOGURT L' compo%ici*n +)mic' (el .o&)rt c'mbi' %e&8n el tipo (e leche )tili2'(' 9leche enter' (e $'c', (e c'br', (e o$e/', o (e otro% 'nim'le%: . %e&8n l' '(ici*n (e %)%t'nci'% 'rom'ti2'nte% o (e -r)t'0 Lo% in&re(iente% . el mo(o (e el'bor'ci*n (etermin'n lo% tipo% (e .o&)r; l+)i(o%, cremo%o%, (e%n't'(o%, con -r)t'%, etc, 5=, C, D, I0 Lo% princip'le% miner'le% %on el c'lcio, el -o%-oro, el pot'%io . el %o(io0 El .o&)rt prep'r'(o con leche (e $'c' p'rci'lmente (e%crem'(' 9o
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(e%n't'(': contiene ##,?"@ (e '&)', ,?"@ (e proteínas, ,#"@ (e lípidos, ?,""@ (e glúcidos . )n aporte energético (e B! c'l c'(' "" &r'mo%0
5IO6U7MICA DE LA ERMENTACIN
hi(roli%i% (e l' l'cto%'
L' &'l'cto%' %e con$ierte en &l)co%' +)e e% el %)b%tr'to inici'l p'r' l' -erment'ci*n0 L' &l)co%' -orm' el pir)$'to +)e po%teriormente p)e(e %er tr'n%-orm'(o en 4ci(o l4ctico por l' en2im' (e%hi(ro&en'%' l4ctic' . en 'cet'l(eh(o por )n' %erie (e en2im'% entre l'% c)'le% %e enc)entr' l' pir)$'to (ec'rbo3il'%'
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