Asignatura: QUÍMICA DE LOS ALIMENTOS.

CÓDIGO:7324 Titulación: INGENIEROS AGRÓNOMOS. CUARTO CURSO. Segundo ciclo.

Plan 2000. Curso académico: 2012/13

PROFESOR RESPONSABLE:RAFAEL DE PRADO AMIAN

Asignatura de 2º ciclo, 4º curso.

Orientación Industrias Agrarias. Optativa de Especialidad. Programa SÓCRATES-

ERASMUS

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:

- 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 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 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 CUALITATIVA DE CICLAMATOS EN BEBIDAS

REFRESCANTES

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 (14

C-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

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