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Guía docente 2019-20 - 14413004 - Fisicoquímica de los alimentos
| TITULACIÓN: | Grado en Ingeniería química industrial |
| CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES) |
| CURSO: | 2019-20 |
| ASIGNATURA: | Fisicoquímica de los alimentos |
| NOMBRE: Fisicoquímica de los alimentos | |||||
| CÓDIGO: 14413004 | CURSO ACADÉMICO: 2019-20 | ||||
| TIPO: Optativa | |||||
| Créditos ECTS: 6.0 | CURSO: 3 | CUATRIMESTRE: SC | |||
| WEB: https://dv.ujaen.es/goto_docencia_crs_513080.html | |||||
| NOMBRE: BERMEJO ROMÁN, RUPERTO | ||
| IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable] | ||
| DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA | ||
| ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA | ||
| N. DESPACHO: D - 037 | E-MAIL: rbermejo@ujaen.es | TLF: 953648625 |
| TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/57901 | ||
| URL WEB: http://goo.gl/NSdSB0 | ||
| ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8960-3232 | ||
| NOMBRE: MURILLO CRUZ, MARÍA DEL CARMEN | ||
| IMPARTE: Prácticas | ||
| DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA | ||
| ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA | ||
| N. DESPACHO: - | E-MAIL: - | TLF: - |
| TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/143672 | ||
| URL WEB: - | ||
| ORCID: - | ||
La Fisicoquímica de los alimentos, en términos generales, es la disciplina científica que estudia los principios que gobiernan las propiedades y el comportamiento de los sistemas químicos que constituyen nuestros alimentos.
La Titulación en que se imparte posee una mención denominada "Tecnología industrial y agroalimentaria" y por ello requiere de asignaturas optativas como está que centren su atención en compuestos y procesos del sector de la agroalimentación.
Su ubicación a partir de tercer curso, implica que el alumno ya ha cursado otras asignaturas que son necesarias para el buen desarrollo de Fisicoquímica de los alimentos, tales como asignaturas de las áreas de Matemáticas, Física y Química.
El abordar el estudio de los fundamentos y potenciales aplicaciones industriales de la Química Física, es un cometido imposible de alcanzar cursando exclusivamente la asignatura de carácter troncal, por lo que la ampliación de conocimientos queda sujeta a la elección particular del alumno de la asignatura optativa Fisicoquímica de los alimentos, que amplia y profundiza en las aplicaciones técnico-industriales del sector agroalimentario.
La asignatura Química Física de tercer curso trata de dotar al alumno de los conocimientos fundamentales de la disciplina aunque en algunos casos la programación permite ver aplicaciones industriales. La asignatura optativa Fisicoquímica de los alimentos, trata de cubrir en la medida de lo posible, la existencia de gran variedad de procesos físico químicos industriales que pueden ser de interés para aquellos alumnos que quieran completar su formación en el campo de la alimentación.
Es recomendable que el alumno repase conceptos mínimos de tipo matemático, químico y de expresión gráfica, tales como:
Químicos:
-Conocimientos básicos sobre estructura atómica, enlace químico y Termodinámica.
-Conocimiento de la tabla periódica de los elementos y de formulación química.
Matemáticos:
-Saber resolver derivadas totales y parciales.
-Saber trabajar con funciones matemáticas que representan líneas rectas y/o exponenciales.
Manejo de Gráficas:
-Saber representar gráficamente funciones lineales y sacar información de sus parámetros característicos.
Además, es recomendable que el alumno curse antes de esta asignatura optativa, la asignatura obligatoria de tercer curso Química Física.
Por otro lado, es recomendable que en la Biblioteca exista una oferta adecuada de textos de apoyo, es decir, al menos un ejemplar por cada cinco alumnos matriculados en relación con la bibliografía básica recomendada.
El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
| Código | Denominación de la competencia |
| CB1 | Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. |
| CB2 | Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. |
| CB3 | Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. |
| CB4 | Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado. |
| CB5 | Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. |
| CBB2 | Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. |
| CEQ3 | Capacidad para el diseño y gestión de procedimientos de experimentación aplicada, especialmente para la determinación de propiedades termodinámicas y de transporte, y modelado de fenómenos y sistemas en el ámbito de la ingeniería química, sistemas con flujo de fluidos, transmisión de calor, operaciones de transferencia de materia, cinética de las reacciones químicas y reactores. |
| Resultados de aprendizaje | |
| Resultado Resul-07 | Dominar las técnicas de un laboratorio integrado para la caracterización físico química de los alimentos |
| Resultado Resul-08 | Conocer y comprender los conceptos de Congelación, Evaporación y Liofilización |
BLOQUE TEORÍA:
Alimentos frescos y procesados
El agua en los alimentos.
Adsorción en los alimentos
Estabilidad de los alimentos
Aditivos
Congelación. Evaporación y
liofilización
BLOQUE PRÁCTICO:
Técnicas de laboratorio integrado para la
caracterización físico química de los
alimentos.
Tema 1.- Introducción a la Química Física de los alimentos.
Inicios de la industria alimentaria y objetivos actuales. Alimentos frescos y procesados. Alteración de los alimentos. Necesidad de la estabilización, conservación, caracterización, predicción y control de la vida útil en los alimentos. Revisión de conceptos termodinámicos: calor y energía, gases y vapores, diagramas de fases y de compresibilidad, ecuación de Clapeyron, vapores húmedos y sobrecalentados, humedades absoluta y relativa.
Tema 2.-Propiedades fisicoquímicas de los principales componentes en los alimentos.
Proteínas: Punto isoeléctrico y presión osmótica. Desnaturalización. Estructura y función. Hidratos de carbono (Polisacáridos). Ácidos grasos (lípidos). Vitaminas: estabilidad, causas de variaciones y pérdidas, vitaminas liposolubles e hidrosolubles. Minerales: aspectos nutricionales y toxicológicos. Ingestas recomendadas.
Tema 3.-El agua en los alimentos.
Propiedades físicas y químicas del agua. Importancia del agua en la estabilidad de los alimentos. Diagrama de fases del agua y ecuación de Clapeyron. Actividad del agua en los alimentos: métodos para su determinación. Isotermas de adsorción. Estado del agua en los alimentos. Ciclo de histéresis. Influencia de la temperatura, composición y estado físico de los alimentos.
Tema 4.-Cinética del deterioro de los alimentos.
Factores que influyen en la alteración de los alimentos: físicos, químicos y biológicos. Modos generales deterioro de los alimentos: descomposición microbiana, senescencia, deterioro químico enzimático, pardeamiento no enzimático (reacción de Maillard), oxidación lipídica (enranciamiento), pérdida de vitaminas. Enfoque general de la cinética del deterioro de los alimentos. Estabilidad en función de la actividad del agua.
Tema 5.-Tratamiento fisico-químico de los alimentos.
Transferencia de energía en el procesado de alimentos (capacidad calorífica, calor específico, calor latente, conducción, convección,..). Estabilización mediante métodos térmicos: esterilización y pasteurización. Estabilización por disminución de la actividad del agua: congelación, deshidratación y liofilización. Estabilización por irradiación: radiación infrarroja y microondas.
Tema 6.-Caracterización fisicoquímica de aditivos alimentarios.
Ácidos y bases. Agentes quelantes. Antioxidantes. Antimicrobianos. Edulcorantes. Colorantes: legislación, tipos y propiedades.
Tema 7.-Reología de los alimentos.
Viscosidad. Reogramas. Influencia de la temperatura. Tipos de viscosidades: absoluta y cinemática. Efecto de la presencia de solutos en la viscosidad. Fluidos no Newtonianos (independientes y dependientes del tiempo). Medidas de viscosidad. Viscosidades de algunos alimentos. Reología de sólidos.
BLOQUE PRÁCTICO (LABORATORIO):
Práctica 1.-Medidas de índice de refracción para la determinación de proteínas y la detección de adulteraciones en aceites alimentarios de distinta procedencia.
Práctica 2.-Caracterización potenciométrica del ácido fosfórico como aditivo alimentario. Determinación de las constantes de disociación ácida.
Práctica 3.-Espectroscopía de absorción molecular. Aplicación a la determinación de vitaminas en muestras alimentarias.
Práctica 4.-Medidas de color en alimentos. Determinación de los factores de tinción de colorantes naturales en alimentos y bebidas.
Práctica 5.-Determinación de la viscosidad de muestras de carácter alimentarios. Aplicación a zumos y vinos comerciales.
Práctica 6.-Determinación potenciométrica del pH y la acidez total de una cerveza.
Práctica 7: Visita a empresa del sector agroalimentario.
| ACTIVIDADES | HORAS PRESENCIALES | HORAS TRABAJO AUTÓNOMO | TOTAL HORAS | CRÉDITOS ECTS | COMPETENCIAS (códigos) |
|---|---|---|---|---|---|
A1 - Clases expositivas en gran grupo
|
30.0 | 45.0 | 75.0 | 3.0 |
|
A2 - Clases en grupos de prácticas
|
28.0 | 42.0 | 70.0 | 2.8 |
|
A3 - Tutorias Colectivas
|
2.0 | 3.0 | 5.0 | 0.2 |
|
| TOTALES: | 60.0 | 90.0 | 150.0 | 6.0 |
Durante las horas presenciales de teoría se dará a conocer al alumno los contenidos de la asignatura. Para ello, previamente se le entregará el programa correspondiente a cada tema para que el alumno pueda seguir el desarrollo de la asignatura. Durante la exposición se hará uso de presentaciones en "power point", donde se mostrarán tablas y figuras correspondientes a los contenidos teóricos de la lección. Al final de cada tema, se hará un breve resumen de lo estudiado en el mismo, y donde sea posible, se plantearán nuevos objetivos que permitirán conectar con los contenidos anteriores ya estudiados y los siguientes, de ese modo el alumno podrá ir interrelacionando todos los contenidos de la asignatura.
Se entregará al alumno las relaciones de problemas con el objetivo de que intente su resolución antes de las horas presenciales destinadas a ello. Durante las clases de teoría y problemas, se potenciará la participación del alumno, intentando que el clima sea distendido y planteando interrogantes por parte del profesor de modo que el alumno razone la respuesta en clase o le lleve a consultar bibliografía fuera de las horas presenciales. Asimismo, propondrá que el alumno exponga en clase la resolución del algún problema, provocando el debate sobre el mecanismo empleado y el resultado obtenido al resolver el problema.
Se propondrá la realización de trabajo por parte del alumno relacionado con los contenidos de la asignatura, como puede ser desarrollar algún apartado de los estudiados en clase, o incluso elaborar un tema de ampliación de la materia. Esto permitirá al alumno desarrollar habilidades en la obtención de información, tanto de fuentes primarias como secundarias, incluyendo la obtención de información on-line.
Las prácticas de laboratorio de Fisicoquímica de los alimentos permiten un contacto con las técnicas de observación y experimentación de que se sirve esta disciplina para la obtención de información. Así pues, familiarizan al alumno con la realización de medidas, manejo de equipos (puesta a punto, calibrado, etc) y manejo y presentación de datos experimentales. Pero además, las prácticas de laboratorio son un complemento perfecto para terminar de asimilar las leyes y conceptos de la Química Física.
Debido al carácter limitado de tiempo destinado a la realización de las prácticas y para favorecer la comprensión del material e instrumentación a utilizar, es aconsejable la elaboración de un cuaderno de prácticas que agilice el proceso de realización de las mismas. El cuaderno de prácticas tiene un guión predefinido para cada práctica, que debe constar de los siguientes puntos:
1.-Introducción. Se le plantean al alumno los antecedentes teóricos en los que se encuadra la práctica para que con su lectura quede bien claro el contexto de la misma.
2.-Objetivo. Se expresa en este apartado el fin o fines perseguido con la realización de la práctica.
3.-Material y reactivos. Se hace un desglose de la instrumentación que se va utilizar y los reactivos y disoluciones que se deben preparar para que el alumno tras su lectura pueda ya realizar los cálculos necesarios previamente a la sesión de prácticas.
4.-Método operatorio. Se explica claramente el procedimiento que hay que seguir paso a paso para la realización de la práctica y obtención de los resultados correspondientes.
5.-Expresión de resultados. En este apartado se enumeran los resultados que el alumno debe presentar para que la práctica pueda considerarse bien resuelta. Este apartado puede realizarlo en casa o en el propio laboratorio si es que sobra tiempo.
| ASPECTO | CRITERIOS | INSTRUMENTO | PESO |
|---|---|---|---|
| Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales | Participación activa en la clase Participación en los debates | Observación y notas del profesor | 10.0% |
| Conceptos teóricos de la materia | Conocimiento de los contenidos teóricos de la asignatura | Prueba objetiva breve | 50.0% |
| Realización de trabajos, casos o ejercicios | estructura, presentación y calidad de supuestos | evaluación trabajo individual y en grupo | 20.0% |
| Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC | Consecución de objetivos prácticos planteados | prueba práctica | 20.0% |
Examen escrito, constituido por preguntas de teoría y problemas.
Con esta prueba se pretende valorar si se ha conseguido alcanzar la competencia CBB2, que trata sobre la "Comprensíón y dominio de los conceptos básicos......."
Trabajo personal desarrollado durante el curso. El profesor evaluará el trabajo realizado por el alumno resolviendo las tareas que le sean encomendadas, así como su participación en clase
Valoración del trabajo de laboratorio a través del seguimiento en la realización de las prácticas, así como en la valoración del cuaderno de prácticas que cada alumno debe presentar.
La evaluación del trabajo personal y el trabajo de laboratorio permitirán conocer si se conseguido alcanzar la competencia CEQ3 que versa sobre la "Capacidad para el diseño y gestión de procedimientos de experimentación aplicada,......"
- Química física. Edición: -. Autor: Engel, Thomas. Editorial: San Francisco ; Madrid [etc.]: Pearson Educación, 2006 (C. Biblioteca)
- Fisico - Química. Edición: 3ª ed. Autor: Levine, Ira N.. Editorial: Madrid, (etc): McGraw-Hill, D.L.1992 (C. Biblioteca)
- Química física: problemas de termodinámica, cinética y electroquímica. Edición: -. Autor: Requena Rodríguez, Alberto. Editorial: Madrid : Garceta, 2009. (C. Biblioteca)
- Problemas de química física macromolecular. Edición: -. Autor: Katime, Issa. Editorial: Bilbao: Universidad del País Vasco, 1994 (C. Biblioteca)
- Atkin's physical chemistry P.W. Atkins... [et al.]. Edición: 8th ed. Autor: -. Editorial: Oxford : Oxford University Press, 2006 (C. Biblioteca)
- Química física: problemas de termodinámica, cinética y electroquímica. Edición: -. Autor: Requena Rodríguez, Alberto. Editorial: Madrid : Garceta, 2009. (C. Biblioteca)
- An introduction to the physical chemistry of food John N. Coupland. Edición: -. Autor: -. Editorial: New York : Springer, 2014 (C. Biblioteca)
- Introduction to the Physical Chemistry of Foods Christos Ritzoulis. Edición: -. Autor: Ritzoulis, Christos. Editorial: Boca raton [Etc.] : ,CRC Press 2013 (C. Biblioteca)
- Fisicoquímica para farmacia y biología. Edición: -. Autor: -. Editorial: Barcelona: Masson, D.L. 1996 (C. Biblioteca)
- Atkin's physical chemistry P.W. Atkins... [et al.]. Edición: 8th ed. Autor: -. Editorial: Oxford : Oxford University Press, 2006 (C. Biblioteca)
- Experimentos de fisicoquímica de alimentos. Edición: -. Autor: -. Editorial: Valencia : Universidad Politécnica de Valencia, Servicio de publicaciones, 1998 (C. Biblioteca)
| Semana | A1 - Clases expositivas en gran grupo | A2 - Clases en grupos de prácticas | A3 - Tutorias Colectivas | Trabajo autónomo | Observaciones | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nº 1 27 ene. - 2 feb. 2020 |
4.0 | 0.0 | 0.0 | 6.0 | ||
| Nº 2 3 - 9 feb. 2020 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 6.0 | ||
| Nº 3 10 - 16 feb. 2020 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 6.0 | ||
| Nº 4 17 - 23 feb. 2020 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 6.0 | ||
| Nº 5 24 feb. - 1 mar. 2020 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 8.0 | ||
| Nº 6 2 - 8 mar. 2020 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 8.0 | ||
| Nº 7 9 - 15 mar. 2020 |
2.0 | 1.0 | 0.0 | 8.0 | ||
| Nº 8 16 - 22 mar. 2020 |
2.0 | 2.0 | 0.0 | 6.0 | ||
| Nº 9 23 - 29 mar. 2020 |
2.0 | 2.0 | 0.0 | 6.0 | ||
| Nº 10 30 mar. - 3 abr. 2020 |
0.0 | 4.0 | 0.0 | 6.0 | ||
| Período no docente: 4 - 12 abr. 2020 | ||||||
| Nº 11 13 - 19 abr. 2020 |
1.0 | 3.0 | 0.0 | 6.0 | Prácticas de Laboratorio | |
| Nº 12 20 - 26 abr. 2020 |
1.0 | 2.0 | 0.0 | 6.0 | Prácticas de Laboratorio | |
| Nº 13 27 abr. - 3 may. 2020 |
1.0 | 3.0 | 1.0 | 0.0 | Prácticas de Laboratorio | |
| Nº 14 4 - 10 may. 2020 |
1.0 | 3.0 | 0.0 | 6.0 | Prácticas de laboratorio | |
| Nº 15 11 - 15 may. 2020 |
1.0 | 3.0 | 0.0 | 6.0 | Prácticas de Laboratorio | |
| Total Horas | 30.0 | 28.0 | 1.0 | 90.0 | ||