La asignatura 'Análisis Químico' es una de las materias básicas de 1º del Grado en Ciencia y Tecnología de los Alimentos. Se sitúa dentro del módulo de 'Química' y se imparte en el segundo cuatrimestre. Se trata de una asignatura cuatrimestral de carácter obligatorio que consta de un total de 6 créditos ECTS. En esta asignatura se desarrollarán los conceptos básicos relacionados con el proceso y método analítico, desde el planteamiento del problema analítico, pasando por el muestreo de alimentos y pretratamiento físico/químico, para terminar con el análisis químico propiamente dicho utilizando técnicas de análisis clásicas e instrumentales, tratamiento de datos analíticos y extracción de conclusiones. El trabajo que se desarrollará en esta asignatura permitirá a los y las estudiantes ser capaces de plantear y resolver situaciones o problemas reales relacionados con el análisis de alimentos.

Para poder desarrollar esta asignatura, es recomendable que el alumno haya adquirido conocimientos previos elementales sobre formulación, estequiometria, equilibrios en disolución, polaridades, preparación de disoluciones y unidades de concentración, aspectos todos que se estudian en la asignatura de 'Física y Química' de primero de Bachillerato y en la asignatura de 'Química' de segundo de Bachillerato, y que algunos de ellos son repasados y ampliados en la asignatura de 'Química General' del primer cuatrimestre de 1º del Grado en Ciencia y Tecnología de Alimentos.

Competencias específicas de la asignatura:



CE01. Plantear y desarrollar las distintas etapas del proceso general de análisis en función del problema analítico en concreto. Aplicación a la resolución de casos prácticos de interés en el campo del análisis de alimentos.

CE02. Conocer las estrategias de muestreo más comunes en el campo del análisis de alimentos.

CE03. Conocer las alternativas de pretratamiento de la muestra (físicos y químicos) más comunes en el campo del análisis de alimentos.

CE04. Conocer los fundamentos de las principales técnicas clásicas (volumetrías y gravimetrías) aplicadas al análisis de alimentos y saber seleccionar cada una de ellas en función al objetivo/objetivos de análisis.

CE05. Conocer los fundamentos de las principales técnicas instrumentales (métodos ópticos y técnicas de separación/cromatográficas) aplicadas al análisis de alimentos y saber seleccionar cada una de ellas en función al objetivo/objetivos de análisis.

CE06. Conocer como realizar los cálculos en la fase de tratamiento de los datos analíticos obtenidos, con el fin de obtener unos resultados de calidad en el ámbito del análisis de alimentos.

CE07. Ser capaz de aplicar los conocimientos teóricos adquiridos en el laboratorio a la hora de llevar a cabo el análisis de muestras alimentarias mediante las técnicas clásicas e instrumentales ya mencionadas.



Competencias transversales de la asignatura:



CT01. Utilizar adecuadamente la terminología básica de la Química Analítica y Análisis Químico.

CT02. Saber utilizar a nivel de usuario las herramientas TIC básicas (p. ej. excel).

CT03. Ser capaz de plantear ideas e integrarlas dentro de un grupo o equipo de trabajo.

CT04. Realizar búsquedas en bases de datos y bibliografía científica e interpretar la información obtenida para resolver casos prácticos relacionados con el ámbito del Análisis Químico de Alimentos.

CT05. Ser capaz de construir un cuaderno de laboratorio completo, el cual permita poder reproducir el análisis realizado sin ayuda de ningún recurso adicional.

CT06. Ser capaz de redactar de manera adecuada informes en los que se recoja toda la información de interés sobre cada etapa del procedimiento de análisis desarrollado, incluyendo una discusión y conclusiones sobre los resultados obtenidos en base al objetivo u objetivos planteados en el problema analítico.

CT07. Ser capaz de transmitir de manera oral el proceso analítico desarrollado y presentar los resultados y conclusiones obtenidas.



A través del Aprendizaje Basado en la Indagación (Inquiry Based Learning-IBL) aplicado en las prácticas de laboratorio de la asignatura se trabajarán las siguientes competencias:

- Autonomía y autorregulación

- Compromiso social

- Ética y responsabilidad profesional

- Pensamiento crítico

- Trabajo en equipo

La asignatura de Análisis Químico se divide en 4 bloques teóricos y 1 bloque práctico.



PROGRAMA TEÓRICO



BLOQUE I. OPERACIONES BÁSICAS DEL PROCESO ANALÍTICO:



Tema 1.- Introducción al Análisis Químico (Búsqueda Bibliográfica, Conceptos en Química Analítica y Análisis Químico, El Proceso Analítico y Análisis de Alimentos).



Tema 2.- Tratamiento de datos (Introducción al Análisis Instrumental, Unidades de concentración, Cifras significativas, Diluciones, Calibración Externa, Efecto Matriz, Calibración por Adición Estándar, Calibración por Patrón Interno).



Tema 3.- Toma de muestra y pretratamiento (Concepto de Muestra y Muestreo, Procedimientos de Muestreo en Sólidos y Líquidos, Transporte y Conservación de la Muestra, Tratamientos Físicos y Químicos de la muestra antes del análisis).



BLOQUE II. MÉTODOS CLÁSIVOS DE ANÁLISIS:



Tema 4.- Análisis volumétrico (Fundamento de la volumetría, Patrón primario y estandarización, Punto de Equivalencia frente a Punto Final, Determinación del punto final: Tipos de indicadores, Errores en las valoraciones, Cálculos en análisis volumétricos, Curvas de valoración ácido-base y complexométricas y Ejemplos de valoraciones ácido-base, complexométricas y de precipitación aplicadas al análisis de alimentos).



Tema 5. Análisis gravimétrico (Fundamento, Reacciones de Precipitación, Pureza de precipitados, Etapas de Procedimiento Gravimétrico, Cálculos en el análisis gravimétrico y Aplicaciones en el análisis de alimentos).



BLOQUE III. MÉTODOS ÓPTICOS:



Tema 6.- Introducción a los métodos ópticos (El espectro electromagnético, Interacción de la radiación con la materia, Absorción de la radiación electromagnética (atómica y molecular) y la Ley de Beer).



Tema 7.- Espectroscopias moleculares: UV-Visible (El espectrofotómetro y sus componentes, fuentes de radiación, selectores de longitud de onda, posicionamiento de la muestra, detectores, tipos de espectrofotómetros y Aplicaciones en el análisis de alimentos), infrarroja (Fundamento, Preparativa de muestra, Instrumentación y Aplicaciones en el análisis de alimentos) y Raman (Fundamento, Instrumentación y Aplicaciones en el análisis de alimentos).



Tema 8.- Espectroscopias atómicas (Introducción a la espectroscopia atómica, Fundamentos de la Fluorescencia de Rayos X (FRX), Instrumentación en FRX, Aplicaciones de la FRX en el análisis de alimentos, Espectroscopia atómica de llama (emisión y absorción), espectroscopia de emisión atómica por plasma (ICP), Aplicaciones de la espectroscopia atómica de llama e ICP en el análisis de alimentos).

BLOQUE IV. TÉCNICAS ANALÍTICAS DE SEPARACIÓN:



Tema 9.- Técnicas de extracción, limpieza y preconcentración (Extracción Soxhlet, extracción con fluidos supercríticos, Extracción de compuestos volátiles utilizando un sistema de purga y trampa, Métodos de clean-up y preconcentración como la extracción líquido-líquido, extracción en fase sólida y microextracción en fase sólida, microextracción líquido-líquido).



Tema 10.- Fundamentos de la cromatografía (Fundamentos de la separación cromatográfica, Resolución cromatográfica, Eficacia en la separación, Tipos de interacciones).



Tema 11.- Cromatografía de gases (Introducción, Gas portador, Inyectores y sistemas de muestreo, Columnas cromatográficas, Horno, Detectores, Desarrollo de métodos en cromatografía de gases, Hibridación de técnicas, Aplicaciones en el análisis de alimentos).



Tema 12.- Cromatografía de líquidos (Fundamentos, Fase móvil, Sistema de Bombeo, Sistema de inyección, Columnas, Detectores, Desarrollo de métodos en cromatografía de líquidos, Aplicaciones en el análisis de alimentos).



PROGRAMA PRÁCTICO



Diseño y desarrollo en el laboratorio de métodos analíticos para dar respuesta a problemas analíticos concretos siguiendo un proceso de aprendizaje por indagación (Inquiry Based Learning-IBL). El proceso se llevará a cabo distribuyendo a los estudiantes en grupos.

Para desarrollar todos los bloques del proceso o procedimiento analítico dentro de esta asignatura se potenciará el Aprendizaje Cooperativo. Los alumnos procederán a la resolución grupal de casos distribuidos en equipos de 3-4 personas

Para cada caso, la propuesta de resolución tendrá que ser entregada por escrito. Se solicitará a cada grupo que adjunten un acta en la que figure el desarrollo del trabajo (roles, que ha realizado cada miembro del grupo, autoevaluación propia y evaluación de sus compañeros).



Para las prácticas de laboratorio los estudiantes serán organizados en grupos. Cada grupo deberá proponer el conjunto de disoluciones necesarias para el desarrollo de las prácticas y los cálculos para su preparativa. Por otro lado, también tendrán que realizar el diseño de los calibrados en algunas prácticas, así como la preparativa de la muestra. La propuesta realizada deberá ser expuesta de manera escrita.



Durante las prácticas los alumnos tendrán que preparar un cuaderno de laboratorio que será evaluado. De manera adicional los estudiantes tendrán que enfrentarse a un examen práctico de laboratorio individual en el que tendrán que completar de manera autónoma una de las prácticas de laboratorio de entre las desarrolladas previamente. La práctica a realizar será asignada a cada estudiante al azar.

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 55
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 20
  • Trabajos en equipo (resolución de problemas, diseño de proyectos) (%): 25

SISTEMA DE EVALUACIÓN CONTINUA



1. Evaluación de las prácticas de laboratorio (20%):



Cálculos previos al desarrollo de las prácticas (5%)

Cuaderno de laboratorio (5%)

Prueba individual (10%)



Para superar la asignatura será necesario obtener una nota mínima de 5.0 sobre 10.0 en la calificación global de las prácticas de laboratorio y además se tendrá que aprobar con un 5.0 sobre 10.0 la prueba individual sobre las prácticas de laboratorio.



Los estudiantes que hayan cursado las prácticas y superado satisfactoriamente la evaluación de las mismas en años anteriores, no estarán obligados a realizarlas nuevamente. Estos estudiantes tendrán que completar una prueba escrita individual sobre las prácticas de laboratorio para superar esta parte de la asignatura.



2. Evaluación mediante la resolución de casos/problemas analíticos (25%)



A lo largo del curso los alumnos resolverán casos/problemas analíticos en grupo teniendo que presentar entregables escritos que serán evaluados por parte de la profesora.



3. Evaluación mediante una prueba individual (55%)



Eta prueba individual se llevará a cabo en la convocatoria ordinaria. En esta prueba no se tendrán en cuenta contenidos asociados a las prácticas de laboratorio ya que esa parte se evaluará con anterioridad al examen de la convocatoria ordinaria.

Para poder aprobar la asignatura se tendrá que sacar un 5.0 sobre 10.0 en la parte de Teoría/Casos y de un 5.0 sobre 10.0 en la parte de Tratamiento de Datos Analíticos del examen.



Si el estudiante en cuestión supera alguna de las dos partes mencionadas en la convocatoria ordinaria, dicha nota se guardará de cara a la convocatoria extraordinaria. En ningún caso se guardará la nota de ninguna partes (incluidas las prácticas que se evaluarán antes del examen de la convocatoria ordinaria) para cursos posteriores.





SISTEMA DE EVALUACIÓN FINAL



De acuerdo con la Normativa reguladora de la Evaluación del alumnado en las titulaciones oficiales de Grado (Acuerdo del Consejo de Gobierno de la UPV/EHU de 15 de Diciembre de 2016, publicado en el BOPV el 13 de marzo de 2017), el alumnado tendrá derecho a ser evaluado mediante el sistema de evaluación final, para lo que deberá presentar por escrito al profesorado responsable de la asignatura la renuncia a la evaluación continua en un plazo de 9 semanas a contar desde el comienzo del cuatrimestre, de acuerdo con el calendario académico del centro. Estas/os alumnas/os deberán acreditar la adquisición de las competencias a través de una evaluación final que consistirá en una o varias pruebas sobre la totalidad de los contenidos tanto prácticos como teóricos.





RENUNCIA A LA CONVOCATORIA



En base a lo establecido en el acuerdo de 30 de mayo de 2019, del Consejo de Gobierno de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea, por el que se aprueba la modificación del artículo 12.2 de la Normativa Reguladora de la Evaluación del Alumnado en las titulaciones oficiales de Grado (https://www.euskadi.eus/y22-bopv/es/bopv2/datos/2019/06/1903193a.pdf), dado que el peso de la prueba final para el sistema de evaluación continua es superior al 40%, la no presentación a la prueba final supondrá la renuncia automática a la convocatoria correspondiente, tanto para el sistema de evaluación continua, como para el sistema de evaluación final. La renuncia a la convocatoria supondrá la calificación de no presentado/a.

En la convocatoria extraordinaria, se realizará una prueba final que comprenderá la totalidad de los contenidos teóricos y prácticos de la asignatura y donde se deberá acreditar la adquisición de todas las competencias detalladas anteriormente.



Aquellos estudiantes que en la convocatoria ordinaria hayan superado las prácticas de laboratorio y/o el tratamiento de datos analíticos y/o Teoría/Casos, no tendrán que presentarse nuevamente en la convocatoria extraordinaria para ser evaluados de aquella parte superada en la convocatoria ordinaria.



La no presentación a la prueba final supondrá la renuncia automática a la convocatoria extraordinaria.

Bata de laboratorio, cuaderno en blanco para preparar el cuaderno de laboratorio y calculadora científica.

Bibliografía básica

1. Burriel, F. Lucena, S. Arribas y J. Hernandez, Química Analítica Cualitativa. Ed. Paraninfo, Madrid, 1983.

2. S. Vicente Pérez, Química de las Disoluciones. Diagramas y Cálculos Gráficos. Alhambra, Madrid, 1979.

3. D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Fundamentos de Química Analítica. Ed.Thomson, 2005.

4. Héctor Zumbado Fernandez, Análisis químico de los alimentos. Métodos Clásicos. Instituto de Farmacia y Alimentos. Universidad de la Habana, 2002.

5. D.C. Harris, Análisis Química Cuantitativo 3º ed. (6ª ed. Original). Ed. Reverté, Barcelona, 2007.

6. K.A. Rubinson, J.F. Rubinson, Análisis Instrumental. Ed. Prentice-Hall, 2001.

7. C. Camara, P. Fernandez, Toma y tratamiento de muestras. Ed. Síntesis, Madrid, 2002.

8. F. Bermejo, B.M.P Bermejo y A. Bermejo, Química Analítica General Cuantitativa e Instrumental. Ed. Paraninfo, Madrid, 1991.

9. D.A. Skoog, J.M. Leary, Análisis Instrumental. Ed. McGraw-Hill, Madrid, 1997.

10. G.D. Christian, Analytical Chemistry. Ed.Wiley, New York, 1993.

11. L. Hernández, C. González, Introducción al Análisis Instrumental. Ed. Ariel, Barcelona, 2002.

Bibliografía de profundización

1. Validation of Analytical Methods for Food Control. A report of a Joint FAO/IAEA Expert Consultation. 2-4 Diciembre 1997. Vienna, Austria.
2. Métodos oficiales de análisis de la AOAC
http://www.aoac.org/oma_revision/toc.htm
3. Li-Chan, E. Chalmers J.M. Griffiths P. Applications of Vibrational Spectroscopy in Food Science. Volume I Instrumentation and Fundamental Applications. Ed. Willey, Washington, 2010.
4. Sorensen, H. Sorensen, S. Bjergegaard, C. Michaelsen, S, Chromatography and Capillary Electrophoresis in Food Analysis. RCS Publishing, Londres, 1999.
5. Crouch, S.R. Holler, F.J. Applications of Microsoft Excel in Analytical Chemistry. Ed. Thomson, 2004.
6. Valcarcel, M. Principios de Química Analítica. Ed. Springer-Verlag Iberica, Barcelona, 1999.
7. Mitra, S. Sample Preparation Techniques in Analytical Chemistry. Ed. Wiley Interscience, New Jersey, 2003.
8. Cela, R. Lorenzo, R.A. Casais, M.C. Técnicas de separación en Química Analítica. Ed. Sintesis, Madrid, 2002.
9. Valcarcel, M. Técnicas Analíticas de Separación. Ed. Reverté, Barcelona, 1990.

Revistas

Journal of Food Composition and Analysis, Londres, Elsevier.
Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, ACS Publications.
Journal of Food Composition and Analysis, Londres, Elsevier.
Journal of the Science of Food and Agricultura, Washington, Willey.
Intenational Journal of Gastronomy and Food Science, Londres, Elsevier

Direcciones web

http://www.scopus.com/;jsessionid=072AE99BC808044F006C44F66CAA5E1D.N5T5nM1aaTEF8rE6yKCR3A

http://apps.webofknowledge.com/UA_GeneralSearch_input.do?product=UA&search_mode=GeneralSearch&SID=U2Y3MUKXhCvySWCRBUe&preferencesSaved=

http://www.sciencedirect.com/

https://scifinder.cas.org/scifinder/login?TARGET%3Dhttps://scifinder.cas.org/scifinder/

http://chemwiki.ucdavis.edu/

http://chemkeys.com/es/

http://ull.chemistry.uakron.edu/analytical/index.html

http://www.chem.ualberta.ca/~inorglab/spectut/TblofCont.html

http://www.shsu.edu/~chm_tgc/sounds/sound.html

http://www.fao.org/index_es.htm

http://www.aoac.org/oma_revision/toc.htm

http://www.fda.gov/

http://www.usp.org/

http://www.picscheme.org/

http://www.chromatography-online.org

http://old.iupac.org/publications/analytical_compendium

http://www.shsu.edu/~chm_tgc/sounds/sound.html

http://www.sciencedirect.com