Asignatura: QUÍMICA DE LOS ALIMENTOS. ALIMENTOS . CÓDIGO:7324 Titu Titulac lación ión: I NGENI NGENIERO EROS S AGRÓ AGRÓNO NOMO MOS S. CUARTO CUARTO CURS CURSO. Segundo ciclo iclo.. Plan 2000. Curso académico: 2012/13 PROF PROF ESOR ESOR RESPONS RESPONSABLE: ABLE:RAFAE RAFAELL DE PRADO AMI AMI AN Asignatura de 2º ciclo, 4º curso. Orientación Industrias Agrarias. Optativa de Especialidad. Programa SÓCRATESERASMUS Plan de Estudios 2000. Créditos. 4.5 (2.5T + 2P) Teórico BLOQUE I: COMPONENTES DE LOS PRODUCTOS ALIMENTARIOS
TEMA 1. CARBOHIDRATOS EN LOS ALIMENTOS TEMA 2. LÍPIDOS EN LOS ALIMENTOS TEMA 3. AMINOÁCIDOS, PÉPTIDOS, Y PROTEÍNAS EN LOS ALIMENTOS TEMA 4. VITAMINAS Y MINERALES EN LOS ALIMENTOS TEMA 5. PIGMENTOS EN LOS ALIMENTOS TEMA 6. COMPONENTES DEL AROMA Y SABOR DE LOS ALIMENTOS TEMA 7. FISIOLOGÍA DE LA NUTRICIÓN BLOQUE II: ADITIVOS ALIMENTARIOS
TEMA 8. ADITIVOS DE CONSERVACIÓN TEMA 9. COLORANTES, EDULCORANTES, AROMATIZANTES Y POTENCIADORES DEL SABOR TEMA 10. ESPESANTES Y GELIFICANTES. EMULGENTES. AUXILIARES DE FABRICACIÓN BLOQUE III: QUÍMICA Y BIOQUÍMICA DE LOS PRODUCTOS ALIMENTARIOS
TEMA 11. PRODUCTOS VEGETALES: ACEITES VEGETALES ALIMENTARIOS TEMA 12. PRODUCTOS VEGETALES: CEREALES Y LEGUMINOSAS DE GRANO TEMA 13. PRODUCTOS VEGETALES: FRUTAS, HORTALIZAS Y VERDURAS TEMA 14. PRODUCTOS ANIMALES: CARNE Y PESCADO TEMA 15. PRODUCTOS ANIMALES: LECHE TEMA 16. PRODUCTOS ANIMALES: HUEVOS TEMA 17. CONTAMINANTES DE LOS PRODUCTOS ALIMENTARIOS
Práctico PRÁCTICA 1. DETERMINACIÓN DE POLIFENOLES TOTALES EN ZUMOS DE FRUTAS PRÁCTICA 2. DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS AROMÁTICOS EN ZUMOS DE FRUTAS PRÁCTICA 3. MEDIDA DE LOS ÍNDICES DE ACIDEZ, YODO Y SAPONIFICACIÓN EN ACEITES VEGETALES PRÁCTICA 4. DETERMINACIÓN CUALITATIVA DE CICLAMATOS EN BEBIDAS REFRESCANTES PRÁCTICA 5. METABOLISMO DE 14C-PESTICIDAS EN PLANTAS HORTÍCOLAS PRÁCTICA 6. DETERMINACIÓN DE RESIDUOS AGROQUÍMICOS EN ACEITUNA Y ACEITE
SEMINARIO. FUENTES DE INFORMACIÓN EN QUÍMICA DE LOS ALIMENTOS
4.1.1. Objetivos y contenido del programa A continuación se presenta el desarrollo del Programa Teórico y Práctico de la asignatura Química de los Alimentos, con la exposición de los temas de que consta, así como de sus diferentes apartados y los objetivos específicos que se pretenden alcanzar de cada una de las partes en las que se ha dividido la asignatura. Asimismo se indicará el contenido de los temas y la bibliografía consultada. Teórico BLOQUE I: COMPONENTES DE LOS PRODUCTOS ALIMENTARIOS
Objetivos específicos: específicos: - Distinguir entre los componentes de los alimentos que son nutrientes y los que no lo son, independientemente de su valor energético. -
Comprender la estructura, propiedades físicas, químicas y papel biológico de los glúcidos y lípidos.
- Relacionar la estructura de los diferentes aminoácidos con sus propiedades químicas y comprender la importancia de la unión peptídica en la formación de proteínas. -
Conocer las distintas vitaminas y minerales esenciales en una alimentación equilibrada.
-
Valorar la importancia del color, aroma y sabor en la aceptabilidad de los alimentos por el consumidor.
- Distinguir entre colorante y pigmento natural y conocer los diferentes grupos en que se clasifican los pigmentos sobre la base de su estructura química. -
Conocer la fracción del aroma de los alimentos, así como la evolución del flavor durante el procesado y almacenamiento de los los alimentos.
- Determinar el valor energético de los alimentos y cuantificar los gastos de energía del organismo para mantener sus parámetros vitales y así poder conocer los requerimientos energéticos del organismo. -
Conocer las rutas de digestión y de absorción de los hidratos de carbono, las grasas y las proteínas, las enzimas involucradas en los procesos de hidrólisis de macromoléculas y finalmente su utilización en los los diferentes órganos.
TEMA 1. CARBOHIDRATOS EN LOS ALIMENTOS
Introducción. Estructura de los glúcidos. Reactividad química. Funciones de los monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos en los alimentos. TEMA 2. LÍPIDOS EN LOS ALIMENTOS
Introducción. Estructura y clasificación de los lípidos. Tipos de reacciones lípidicas. Funciones de los lípidos. TEMA 3. AMINOÁCIDOS, PÉPTIDOS, Y PROTEÍNAS EN LOS ALIMENTOS
Introducción. Estructura y propiedades químicas de aminoácidos, péptidos y proteínas. Propiedades funcionales de las proteínas. Desnaturalización. Funciones de las proteínas en los alimentos. TEMA 4. VITAMINAS Y MINERALES EN LOS ALIMENTOS
Necesidad de vitaminas y elementos minerales en la alimentación. Clasificación y funciones de las vitaminas. Pérdidas de vitaminas y minerales durante la elaboración de alimentos. TEMA 5. PIGMENTOS EN LOS ALIMENTOS
Introducción. Principales pigmentos de origen vegetal y animal. Causas de pérdida de pigmentos en los alimentos. TEMA 6. COMPONENTES DEL AROMA Y SABOR DE LOS ALIMENTOS
Introducción: sabor y olor. La fracción del aroma de los alimentos. Evolución del flavor durante el procesado y el almacenamiento de los alimentos. TEMA 7. FISIOLOGÍA DE LA NUTRICIÓN
Introducción. Energética y nutrición. Digestión y utilización de hidratos de carbono, grasas y proteínas. BLOQUE II: ADITIVOS ALIMENTARIOS
Objetivos específicos: - Distinguir entre aditivo, ingrediente, contaminante y auxiliar tecnológico. Clasificar los aditivos alimentarios de acuerdo a su aplicación y comprender sus mecanismos de acción. -
Conocer la importancia de los conservantes y las características generales de los más utilizados en la industria alimentaria.
- Diferenciar los colorantes y aromatizantes naturales de los sintéticos. Saber clasificar los edulcorantes sobre la base de su poder y establecer una escala. -
Conocer los mecanismos de actuación y propiedades de los agentes espesantes y gelificantes y asociar las características físico-químicas de los emulgentes a su eficacia y conocer los grupos de compuestos más utilizados.
TEMA 8. ADITIVOS DE CONSERVACIÓN
Introducción. Definición, evolución y clasificación de los aditivos alimentarios. Necesidad de los conservantes. Definición de los aditivos conservadores. Descripción de los conservantes más usados. Aditivos antioxidantes. Depresores de la actividad del agua. La conservación química: ventajas e inconvenientes.
TEMA 9. COLORANTES, EDULCORANTES, AROMATIZANTES Y POTENCIADORES DEL SABOR
Introducción. Colorantes alimentarios. Colorantes naturales y sintéticos. Constitución química y sabor dulce. Estimación del poder edulcorante. Compuestos usados. Papel y necesidad de los aromatizantes. Ejemplos de aromatizantes. Potenciadores del sabor. TEMA 10. ESPESANTES Y GELIFICANTES. EMULGENTES. AUXILIARES DE FABRICACIÓN
Introducción. Propiedades, mecanismos de actuación y tipos de espesantes y gelificantes. Emulsiones alimentarias. Actuación de los emulgentes y grupos de compuestos utilizados. Auxiliares tecnológicos de fabricación. BLOQUE III: QUÍMICA Y BIOQUÍMICA DE LOS PRODUCTOS ALIMENTARIOS
Objetivos específicos: -
Conocer los principales métodos empleados por la industria en la extracción y refinado de los aceites vegetales.
- Determinar la composición del grano de los cereales y de las semillas de leguminosas y comprender la importancia de éstos y sus productos derivados en la alimentación humana. -
Conocer las características generales y los componentes químicos de mayor interés de las frutas y hortalizas, así como todos los procesos químicos, bioquímicos y fisiológicos durante la maduración y su posterior procesado industrial.
- Describir la composición y estructura del músculo comestible de carne y pescado y conocer todos los procesos ante- y post- morten que determinan su calidad alimenticia. - Describir los componentes de la leche, sus características como alimento universal y comprender todos los procesos de enriquecimiento nutritivo realizados modernamente. - Describir las diferentes partes del huevo y la composición química y nutritiva de ellas, así como las alteraciones bioquímicas durante el procesado y su almacenamiento. - Evaluar y describir las sustancias químicas inorgánicas y orgánicas, no nutritivas, que tienen interés, debido a sus acciones perjudiciales o potencialmente perjudiciales en los alimentos frescos y procesados. - Describir los componentes endógenos perjudiciales de un alimento y aquellos productos exógenos que resultan tóxicos al organismo humano.
TEMA 11. PRODUCTOS VEGETALES: ACEITES VEGETALES ALIMENTARIOS
Introducción. Tipos de aceites. Elaboración de aceites vegetales. Obtención del aceite de oliva virgen. Extracción: procesos físicos y con utilización de disolventes. Otras técnicas de extracción. Tratatamientos químicos de aceites. TEMA 12. PRODUCTOS VEGETALES: CEREALES Y LEGUMINOSAS DE GRANO
Introducción. Estructura del grano y semilla. Composición química de los principales cereales y leguminosas. Bioquímica de la panificación. Pastas alimenticias. Transformaciones bioquímicas durante la industrialización y almacenamiento de leguminosas de grano. TEMA 13. PRODUCTOS VEGETALES: FRUTAS, HORTALIZAS Y VERDURAS
Introducción. Composición química. Estructura de los órganos, tejidos y de las células. Metabolismo y fisiología. Efecto del procesado en frutas, hortalizas y verduras. TEMA 14. PRODUCTOS ANIMALES: EL TEJIDO MUSCULAR
Introducción. Valor nutritivo. Semejanzas y diferencias entre músculos de animales de diversas especies. Estructura del músculo. Tipos de músculos. Tejido conectivo. Cambios bioquímicos en el músculo post-mortem y efecto sobre la calidad de la carne. Factores ante mortem que afectan a los cambios bioquímicos post-mortem. Efectos del procesado sobre los componentes de la carne. TEMA 15. PRODUCTOS ANIMALES: LECHE
Introducción. Biosíntesis de la leche. Composición química. Organización estructural de los componentes de la leche. Uso de los componentes de la leche como ingredientes de los alimentos: Principales productos derivados de la leche. Valor nutritivo de la leche y sus derivados. TEMA 16. PRODUCTOS ANIMALES: HUEVOS
Introducción. Estructura y composición de la cáscara y sus membranas. Composición de la clara y de la yema. Proteínas de la clara. Microestructura de las partículas de la yema. Proteínas y lipoproteínas de los gránulos y del plasma. Bioquímica de la alteración de los huevos durante el almacenamiento. Cambios bioquímicos durante el procesado de ovoproductos. Propiedades funcionales del contenido completo del huevo, de la clara y de la yema. TEMA 17. CONTAMINANTES PERJUDICIALES DE LOS ALIMENTOS
Introducción. Componentes tóxicos naturales de los alimentos. Aditivos alimentarios intencionados. Aditivos no intencionados: Productos químicos de protección, producción y procesado. Disipación de agroquímicos. LMR y tiempo de seguridad. Variación de residuos en los procesos de elaboración de alimentos.
Práctico
Estas prácticas, aunque son fácilmente extrapolables a otros tipos de productos agrícolas, están orientadas preferentemente hacia la caracterización y control de calidad de un variado número de productos de gran importancia en la agricultura andaluza. Este enfoque permite al alumno conocer algunas de las técnicas de análisis más habituales y otras más avanzadas en diversos tipos de laboratorios, centros de sanidad alimentaría, industrias, etc. PRÁCTICA 1. DETERMINACIÓN DE POLIFENOLES TOTALES EN ZUMOS DE FRUTAS
El análisis de los compuestos fenólicos totales en zumos de frutas se basa en el empleo del reactivo de Folin-Ciocalteu, constituido por una mezcla de ácidos. Este reactivo se reduce,
después de la oxidación de los fenoles, a una mezcla de óxidos azules de tungsteno y de molibdeno que posee un máximo de absorbancia en las proximidades de 700 nm, proporcional a la concentración de los compuestos fenoles. PRÁCTICA 2. DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS AROMÁTICOS EN ZUMOS DE FRUTAS
Los métodos de determinación de los compuestos aromáticos deben ser amplios (poco selectivos), para detectar sustancias pertenecientes a diversas familias químicas y, a la vez, lo suficientemente sensibles para detectar componentes que se encuentran en concentraciones bajas. La identificación y cuantificación se realiza por cromatografía gaseosa en columna capilar. Previamente al análisis cromatográfico los aromas se extraen de la muestra en continuo con Freón-11 y el extracto obtenido se concentra hasta un volumen de 0.1 ml. PRÁCTICA 3. MEDIDA DE LOS ÍNDICES DE ACIDEZ, YODO Y SAPONIFICACIÓN EN ACEITES VEGETALES
Genéricamente, se aplica la denominación de aceites a los productos grasos líquidos a la temperatura de 20ºC y la de grasas a los productos grasos sólidos a la misma temperatura. La atividad industrial andaluza del sector de grasas comestibles es debida fundamentalmente al aceite de oliva y, en menor parte, a los aceites de semillas. Cada tipo o variedad de aceite es, en cualquier caso, una mezcla compleja de lípidos, pero dependiendo de la naturaleza de dicho aceite puede observarse una cierta constancia en la composición, que diferencia a unos tipos de aceites de otros. Así, mediante la medida de ciertos índices se puede caracterizar el tipo de aceite y controlar su calidad. PRÁCTICA 4. DETERMINACIÓN REFRESCANTES
CUALITATIVA
DE
CICLAMATOS
EN
BEBIDAS
Los edulcorantes se utilizan en los alimentos para dietas especiales como sustitutivos de los azúcares naturales, siendo el ciclamato en su forma como sal sódica o cálcica uno de los más usados en las bebidas refrescantes. Su determinación cualitativa se basa en una hidrólisis en medio ácido, con ácido clorhídrico y posterior precipitación con bario. PRÁCTICA 5. METABOLISMO DE 14C-PESTICIDAS EN PLANTAS HORTÍCOLAS
Se basa en el estudio de la ruta de degradación de un pesticida (14C-metribucina) tras su aplicación en plantas de tomate. Tras su extracción con metanol / agua (80/20, v/v), se lleva a cabo la separación del herbicida y los metabolitos por cromatografía de capa fina (TLC). La cuantificación de la radioactividad presente en los distintos compuestos separados se lleva a cabo mediante un analizador lineal de placas. Los metabolitos obtenidos son comparados con patrones conocidos. PRÁCTICA 6. DETERMINACIÓN DE RESIDUOS DE HERBICIDAS EN ACEITUNA Y ACEITE DE OLIVA VIRGEN
El método se basa en la extracción previa de los analitos presentes en el aceite mediante una partición en n-hexano / acetonitrilo con agitación y limpieza del extracto empleando columnas de Florisil. El análisis residual se lleva a cabo por HPLC-UV. SEMINARIO. FUENTES DE INFORMACIÓN EN QUÍMICA DE LOS ALIMENTOS
4.1.2. Fuentes bibliográficas Libros
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