15 de julio de 2009

Programa Analítico

UNIVERSIDAD AUTONOMA GABRIEL RENE MORENO
FACULTAD DE CIENCIAS EXCATAS Y TECNOLOGIA
CARRERA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

PROGRAMA ANALITICO DE QUIMICA DE LOS ALIMENTOS

DATOS GENERALES

CARRERA: Ingeniería de Alimentos
NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Química de los Alimentos
SIGLA DE LA ASIGNATURA: IAL-105
PERIODO: Tercer Semestre
PRERREQUISITOS: QMC - 200
NÚMERO DE HORAS SEMANALES: 4T + 2P
NÚMERO DE CRÉDITOS 5 (Cinco)
NOMBRE DEL PROFESOR: Ing. Iván Mauro Romero
PROGRAMA VIGENTE DESDE 1998
REVISIONES 2004 - 2007

OBJETIVOS GENERALES

· Describir, diferenciar y reconocer los principales componentes de los alimentos.

· Conocer las propiedades físicas, químicas, estructurales y organolépticas de los principales componentes de los alimentos.

· Conocer e interpretar las principales funciones que cumplen los componentes de los alimentos en el organismo.

· Aplicar métodos básicos de identificación y reconocimiento de los principales macronutrientes y otros componentes de los alimentos

CONTENIDO GENERAL

El agua sus propiedades y su importancia en los alimentos

Carbohidratos, propiedades estructurales, físicas, químicas, clasificación, fuentes e importancia en la alimentación.

Aminoácidos, péptidos y Proteínas, propiedades estructurales, físicas, químicas, clasificación, fuentes e importancia en la alimentación.

Enzimas, propiedades estructurales, físicas, químicas y su importancia en los alimentos y la tecnología alimentaria

Lípidos, propiedades estructurales, físicas, químicas, clasificación, fuentes e importancia en la alimentación.

Vitaminas, estructura, clasificación, importancia fisiológica, suplementación, estabilidad en el procesamiento de los alimentos.

Minerales, micronutrientes, fuentes e importancia en la alimentación, importancia fisiológica, determinación cuali-cuantitativa, suplementación.

Pigmentos, clases de pigmentos, naturaleza, fuentes, propiedades,


UNIDADES PROGRAMATICAS

UNIDAD I. EL AGUA Y SU IMPORTANCIA EN LOS ALIMENTOS 16 Hrs


OBJETIVOS: Comprender la naturaleza de la molécula de agua, sus propiedades, interacción con
los alimentos y su importancia en la conservación, reología y procesamiento de los
alimentos.


CONTENIDO

1.1. Las principales funciones del agua en los organismos vivientes
1.2. Estructura de la molécula del agua – propiedades físicas y químicas
1.3. Estados físicos del agua – cambios de estado – punto triple
1.4. Operaciones Industriales con el agua
1.4.1. Calentamiento – enfriamiento, intercambiadores
1.4.2. Producción de vapor - calderos
1.4.3. Secado - secadores
1.4.4. Humidificación - humidificadores
1.4.5. Congelamiento – Cámaras de refrigeración y congelamiento
1.4.6. Liofilización
1.5. Fuentes de agua para el ser humano
1.6. Distribución del agua en los alimentos
1.7. Curvas de adsorción y desorción
1.8. Actividad acuosa – modelos matemáticos
1.9. Actividad acuosa y estabilidad de los alimentos
1.9. El agua en la industria alimenticia - uso directo e indirecto
1.9.1. Fuentes y características del agua para la industria alimenticia
1.9.2. Principales contaminantes del agua
1.9.3. Calidad del agua para consumo humano y para la industria alimenticia –
parámetros
1.9.4. Control de calidad del agua
1.9.4.1. Análisis químicos – dureza, pH, aniones, cationes, metales pesados,
residuos químicos
1.9.4.2. Análisis físicos – Color, turbidez, sólidos totales, sólidos disueltos
1.9.4.3. Análisis organolépticos – olor, sabor, color.
1.9.4.4. Análisis microbiológicos coliformes
1.9.5. Ablandamiento del agua – proceso y equipos
1.9.6. Agua residual de la industria alimenticia, clasificación y tratamiento
1.9.7. Control de calidad del agua residual tratada, análisis ficsicoquímicos,
microbiológicos, DBO, DQO.




Prácticas de Laboratorio:

1.1. Determinación de la actividad acuosa de alimentos, método instrumental AQUALAB
1.2. Determinación del contenido de humedad de un alimento, método gravimétrico en estufa.
1.3. Conservación de alimentos por congelamiento.


UNIDAD II. CARBOHIDRATOS

OBJETIVOS:

Comprender e interpretar la estructura general, propiedades físicas, químicas y organolépticas mas importantes de los carbohidratos.

Interpretar su importancia y aplicación en la alimentación y la tecnología alimentaria.

Conocer las formas de obtención, fuentes, procesamiento de los principales monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.

CONTENIDO

2.1. Naturaleza y función de los carbohidratos en el organismo humano
2.2. Clasificación de los carbohidratos
2.3. Monosacáridos
2.3.1. Fuentes naturales
2.3.2. Estructura y configuración de los monosacáridos
2.3.2.1. Epímeros – familida de D-aldosas y D-cetosas
2.3.2.1. Estructuras cíclicas - hemiacetales
2.3.2.3. Estructura conformacional
2.3.2.4. Mutarrotación
2.3.3. Propiedades físicas y organolépticas
2.3.3.1. Poder edulcorante
2.3.3.2. Actividad óptica - polarimetría
2.3.4. Azúcares modificados
2.3-4.1. Desoxiazúcares
2.3.4.2. Aminoazúcares
2.3.4.3. Azúcares - fosfato
2.3.4. Propiedades químicas – principales reacciones
2.3.4.1. Epimerización
2.3.4.2. Rearreglo enodiol
2.3.4.3. Reacción con aminas y rerivados
2.3.4.4. Reacción con la fenilhidracina
2.3.4.5. Reducción de los monosacáridos – formación de aldoles
2.3.4.6. Oxidación de los monosacáridos – formación de ácidos
2.3.4.7. Formación de ácidos urónicos
2.3.4.8. Reacción con ácido peryódico
2.3.4.9. Reacción con alcohol y otros - glicósidos
2.3.4.10. Formación de éteres - alquilación
2.3.4.11. Formación de ésteres – Acetilación
2.3.4.12. Acortamiento de la cadena – degradación de Ruff
2.3.4.13. Alargamiento de la cadena – Síntesis de Killiani-Fischer
2.4. Disacáridos y oligosacáridos
2.4.1. Celobiosa
2.4.2. Maltosa
2.4.3. Lactosa
2.4.4. Gentiobiosa
2.4.5. Sacarosa
2.4.6. Trehalosa
2.5. Oligosacáridos
2.5.1. Rafinosa
2.4.8. Esatquiosa, verbacosa
2.6. Propiedades físicas y fisiológicas de los disacáridos y oligosacáridos
2.7. Principales reacciones de los azúcares en tecnología alimentaria
2.7.1. Reacción de Maillard
2.7.2. Caramelización
2.7.3. Inversión de la sacarosa
2.8. Polisacáridos, propiedades generales
2.8.1. Funciones de los polisacáridos en tecnología alimentaria
2.8.2. Clasificación de los polisacáridos
2.8.3. Celulosa y derivados
2.8.4. Almidón, propiedades, estructura y fuentes
2.8.4.1. Componentes del almidón, amilosa y amilopectina, propiedades
2.8.4.2. Utilidades del almidón
2.8.4.3. Principales reacciones del almidón de interés en tecnología alimentaria,
gelatinización, retrogradación, hidrólisis
2.4.8.4. Almidones modificados
2.8.5. Dextrinas
2.8.6. Pectinas
2.8.6.1. Propiedades y estructura de las pectinas
2.8.6.2. Fuente de pectinas comerciales
2.8.6.3.. Proceso de extracción y utilidad de las pectinas
2.8.7. Gomas
2.8.7.1. Propiedades y estructura de las gomas
2.8.7.2. Fuente y obtención de gomas comerciales, goma arábiga, agar, alginatos, etc.
2.8.7.3. Utilidad de las gomas en tecnología alimentaria
2.8.8. Otros polisacáridos, glucógeno, quitina.

2.9. Nucleótidos y ácidos nucleicos
2.9.1. Nucleósidos y Nucleótidos, estructura
2.9.2. Estructura del ácido ribonucleico ARN
2.9.3. Estructura del ácido desoxiribonucleico ADN
2.9.4. Otras funciones de los nucleótidos

Prácticas de Laboratorio:

2.1. Determinación del Angulo de rotación óptica, sacarosa, glucosa, fructosa.
2.2. Determinación cualitativa de monosacáridos, prueba de Fehling, Prueba de Tollens,
Prueba de Benedict. Azúcares reductores y no reductores.
2.3. Determinación cuantitativa de azúcares totales, método Fenol – Sulfúrico.




UNIDAD III. AMINOÁCIDOS, PEPTIDOS, PROTEINAS Y ENZIMAS

OBJETIVOS:

Conocer e Interpretar la estructura general, propiedades físicas, químicas y organolépticas mas importantes de los aminoácidos y proteínas.

Interpretar la importancia de las proteínas en la alimentación y uso en tecnología alimentaria.

Conocer las formas de obtención, fuentes, procesamiento de los aminoácidos péptidos y proteinas

CONTENIDO

3.1. Naturaleza y función de las proteínas en el organismo humano
3.2. Aminoácidos
3.2.1. Clasificación de los aminoácidos
3.2.2. Configuración y actividad óptica
3.2.3. Propiedades ácido-base de los aminoácidos
3.2.4. Propiedades físicas de los aminoácidos
3.2.5. Propiedades sensoriales y nutricionales
3.2.5. Fuentes naturales y síntesis de aminoácidos
3.2.6. Principales reacciones de los aminoácidos
3.2.6.1. Esterificación del grupo carboxilo
3.2.6.2. Acilación del grupo amino
3.2.6.3. N-alquilación
3.2.6.4. Carbamoilación
3.2.6.5. Reacción con la nihidrina
3.2.6.6. Reacción con formaldehido
3.2.6.7. Reacción entre aminoácidos – enlace peptídico
3.2.6.8. Formación de enlaces de puente disulfuro
3.3. Péptidos
3.3.1. Péptidos naturales: glutatión, anserina, carnosina,
3.3.2. Funciones biológicas de los péptidos:
3.3.2.1. Función hormonal: Oxitosina, vasopresina, angiotensina, somatostatina
3.3.2.2. Factores de crecimiento y neurotransmisores
3.3.2.3. Antibióticos peptidicos: bacitracina, ciclosporina, gramicidina
3.3.3. Propiedades sensoriales y nutricionales de los péptidos
3.3.3.1. Agentes reductores (glutatión), regulador del pH.
3.3.3.2. Péptidos edulcorantes (aspartame), saborizantes.
3.3.4. Síntesis de péptidos en fase sólida
3.4. Proteínas
3.4.1. Clasificación de las proteínas
3.4.2. Organización estructural de las proteínas, conformación
3.4.2.1. Estructura primaria, secuencia de aminoácidos
3.4.2.2. Estructura secundaria, conformación regular
3.4.2.3. Estructura terciaria, estabilidad estructural de proteínas biológicamente
activas
3.4.2.4. Estructura cuaternaria, asociación de cadenas polipeptídicas
3.4.3. Determinación de la secuencia de aminoácidos
3.4.4. Propiedades físicoquímicas y análisis de las proteínas
3.4.4.1. Peso molecular
3.4.4.2. Viscosidad
3.4.4.3. Electroforesis
3.4.4.4. Solubilidad
3.4.4.5. Desnaturalización
3.4.4.6. Determinación cuantitativa
3.4.5. Principales reacciones de la proteínas de importancia en tecnología alimentaria
3.4.5.1. Hidrólisis
3.4.5.2. Hidratación y formación de geles
3.4.5.3. Interacción de las proteínas con otros polímeros
3.4.6. Modificación estructural de las proteínas
3.4.6.1. Extrusión, pelletización
3.4.6.2. Texturización e hilado
3.4.6.3. Plasteinización
3.4.7. Propiedades funcionales de las proteínas en tecnología alimentaria
3.4.8. Proteínas de algunos alimentos
3.4.8.1. Proteínas del huevo
3.4.8.2. Proteínas de la carne, colágeno y gelatina
3.4.8.3. Proteínas de la leche
3.4.8.4. Proteínas del trigo
3.4.8.5. Proteínas de la soya
3.4.8.6. Proteínas del maíz
3.5. Enzimas
3.5.1. Características generales y nomenclatura de las enzimas
3.5.2. Propiedades generales de la enzimas
3.5.2.1. Especificidad
3.5.2.2. Centro activo
3.5.2.3. Cofactores
3.5.2.4. Sustratos y cosustratos
3.5.3. Teoría de la cinética de las reacciones enzimáticas
3.5.3.1. Efecto de la concentración del sustrato
3.5.3.2. Efecto del pH
3.5.3.3. Efecto de la temperatura
3.5.3.4. Reacciones con un sustrato – Ecuaciones de velocidad de reacción
3.5.3.5. Enzimas de regulación alostérica
3.5.4. Inhibición enzimática
3.5.5. Reactivación de las enzimas
3.5.5. Actividad enzimática, unidades de medida
3.5.7. Enzimas de uso en tecnología alimentaria
3.5.7.1. Proteasas
3.5.7.2. Amilasas
3.5.7.3. Lipasas
3.5.7.4. Pectinesterasas
3.5.7.5. Invertasa
3.5.7.6. Catalasas
3.5.7.7. Otras enzimas
3.5.6. Enzimas inmovilizadas
3.5.7. Uso de la enzimas como indicadores de calidad


UNIDAD IV. LIPIDOS

OBJETIVOS:

Conocer e Interpretar la estructura general, propiedades físicas, químicas y organolépticas mas importantes de los Lípidos y sustancias asociadas.

Interpretar la importancia de las grasas y aceites en la alimentación y uso en tecnología alimentaria.

Conocer las formas de obtención, fuentes, procesamiento de los aceites y grasas de uso en la alimentación.

CONTENIDO

4.1. Naturaleza y función de los lípidos en los seres vivos
4.2. Clasificación de los lípidos
4.3. Acidos grasos saturados e insaturados – AGL
4.3.1. Propiedades físicas y estructurales de los AGL
4.4. Acilglicéridos – Triglicéridos
4.5. Propiedades químicas y principales reacciones de los AGL y TG
4.5.1. Saponificación
4.5.2. Formación de ésteres
4.5.3. Oxidación
4.5.4. Sulfonación
4.5.5. Reducción
4.5.6. Hidrólisis de los TG
4.5.7. Hidrogenación de grasas
4.6. Reacciones de deterioro de las grasas y aceites
4.6.1. Hidrólisis
4.6.2. Oxidación
4.6.3. Reversión
4.7. Agentes conservantes de grasas y aceites
4.8. Deterioro de las grasas durante el calentamiento y procesamiento de alimentos
(freído, horneado)
4.9. Análisis fisicoquímico e indicadores de calidad de las grasas y aceites
4.9.1. Análisis físicos (densidad, punto de fusión, índice de refracción, viscosidad)
4.9.2. Análisis químicos (Indices: de acidez, de yodo, de saponificación; humedad)
4.9.3. Análisis organolépticos (color, olor, sabor)
4.10 Propiedades funcionales de las grasas y aceites en tecnología alimentaria
4.11. Producción de grasas y aceites de origen vegetal y animal
4.12. Fosfolípidos
4.13. Esteroides, Esteroles y tocoferoles
4.14. Prostaglandinas
4.15. Ceras
4.16. Fracción insaponificable
4.17. Terpenos y carotenos


UNIDAD V. VITAMINAS

OBJETIVOS:

Conocer e Interpretar la estructura general, propiedades físicas, y fisiológicas de las principales vitaminas

Interpretar la importancia de las vitaminas en la alimentación y uso en tecnología alimentaria.

Conocer las formas de obtención, fuentes de vitaminas

CONTENIDO

5.1. Naturaleza y clasificación de las vitaminas
5.2 Función de las vitaminas en la fisiología humana
5.3. Contenido de vitaminas en los alimentos, fortificación
5.4. Vitaminas hidrosolubles, estructura y propiedades
5.4.1. Tiamina (Vitamina B1)
5.4.2. Riboflavina (Vitamina B2)
5.4.3. Piridoxina (Vitamina B6)
5.4.4. Biotina
5.4.5. Acido Fólico
5.4.6. Niacina
5.4.7. Acido pantoténico
5.4.8. Cianocobalamina (Vitamina B12)
5.4.9. Acido ascórbico (Vitamina C)
5.4.10. Otras vitaminas
5.5. Vitaminas Liposolubles, estructura y propiedades
5.5.1. Retinol (Vitamina A)
5.5.2. Calciferol (Vitamina D)
5.5.3. a-Tocoferol (Vitamina E)
5.5.4. Fitomenadiona (vitamina K1)
5.6. Estabilidad de las vitaminas y procesamiento de los alimentos
5.7. Necesidades de vitaminas y enfermedades que causan su carencia


UNIDAD VI. MINERALES

OBJETIVOS:

Conocer e Interpretar la función que cumplen los minerales en la alimentación, formas fisiológicamente activas

Interpretar la importancia de los minerales en la alimentación, uso en tecnología alimentaria y enfermedades que causan su carencia.

Conocer las fuentes, procesamiento de los alimentos y fortificación con minerales

CONTENIDO

6.1. Función de los minerales en el organismo e Importancia en la alimentación
6.2. Contenido de minerales en los alimentos
6.3. Macroelementos
6.3.1. Sodio
6.3.2. Potasio
6.3.3. Magnesio
6.3.4. Calcio
6.3.5. Cloro
6.3.6. Fósforo
6.4. Elementos traza esenciales
6.4.1. Hierro
6.4.2. Cobre
6.4.3. Cinc
6.4.4. Manganeso
6.4.5. Cobalto
6.4.6. Vanadio
6.4.7. Selenio
6.4.8. Cromo
6.4.9. Molibdeno
6.4.10. Niquel
6.4.11. Estaño
6.4.12. Silicio
6.4.13. Flúor
6.4.14. Yodo
6.5. Elementos traza no esenciales
6.5.1. Aluminio
6.5.2. Boro
6.7. Necesidades de minerales y desequilibrio causados por carencia.
6.8. Fuente de minerales y suplementación en los alimentos


UNIDAD VII. PIGMENTOS NATURALES

OBJETIVOS:

Conocer e Interpretar la estructura general de las sustancias mas importantes usadas como pigmentos en la alimentación.

Interpretar la importancia de las pigmentos en tecnología alimentaria.

CONTENIDO

7.1. Sustancias colorantes, naturaleza del color
7.2. Carotenoides
7.3. Clorofilas
7.4. Antocianinas
7.5. Flavonoides
7.6. Betalaínas
7.7. Taninos
7.8. Hemoglobina y mioglobina
7.9. Sustancias colorantes naturales usados en la industria alimenticia
7.10. Sustancias colorantes no naturales usados en la industria alimenticia


BIBLIOGRAFIA


1. BADUI DERGAL SALVADOR, Química de los Alimentos, Editorial Alhambra Mexicana, 2da Ed. México, 1990.

2. DIETER B. H. y GROSH W., Química de los Alimentos, Editorial Acribia, 2da Ed. Español, Zaragoza España, 1988,

3. BOBBIO y BOBBIO, Introducción a Química de los Alimentos, Sao Paulo, Brasil, 1984.

4. CHEFTEL y CHEFTEL, Bioquímica de los alimentos, Ed. Acribia, Zaragoza, España, 1992.

5. BOHINSKI C. ROBERT, Bioquímica, Editorial Addison Wesley , Wilmington Delaware USA, 1991.

6. CYTED, Temas en Tecnología de alimentos, Instituto Politécnico Nacional, México, 1997.

7. WADE JR., Química Orgánica, 2da Ed., Prentice Hall, México, 1993,

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