La asignatura Química y Bioquímica de los Alimentos se imparte el 2º cuatrimestre del 2º curso del Grado en Ciencia y Tecnología de los Alimentos, y se sitúa dentro del módulo de Ciencias de los Alimentos. Los alimentos tienen una compleja composición química y bioquímica cuyo conocimiento en profundidad es de gran importancia para el Graduado/a en Ciencia y Tecnología de los Alimentos. En esta asignatura se estudia la estructura, propiedades físico-químicas y funcionalidad de los componentes químicos y bioquímicos de los alimentos, incluidos los aditivos alimentarios, así como las principales reacciones de los componentes de los alimentos bajo condiciones de procesado o de almacenaje, y los cambios ocasionados en los alimentos.



Esta materia es por tanto uno de los pilares básicos del Grado en Ciencia y Tecnología de los Alimentos, ya que, en el ejercicio de su actividad profesional, el graduado deberá diseñar y seleccionar los mejores métodos de transformación, conservación envasado y uso de los alimentos, de manera que se garanticen alimentos de alta calidad sensorial, seguros, nutritivos y saludables, adaptados a los nuevos hábitos de consumo y acordes con la legislación vigente.



Para un correcto seguimiento y comprensión de la asignatura es necesario tener una buena formación en asignaturas previamente cursadas en el Grado y con las que esta asignatura está estrechamente relacionada tales como Química Orgánica, Bioquímica y Química General. También son importantes conocimientos previos cursados en Análisis Químico, Físico-Química y Biología. Asimismo, esta asignatura sirve de base para poder desarrollar adecuadamente las siguientes materias: Toxicología Alimentaria, Bromatología y Tecnología Enzimática del 3º curso, y Tecnología de Alimentos I y II y las Ciencias y Tecnologías específicas que se imparten en 4º curso, entre otras.

Específicas:

1. Identificar y diferenciar la estructura química y las propiedades de los principales componentes químicos y bioquímicos de los alimentos, incluidos los aditivos alimentarios, y relacionar su estructura con sus propiedades funcionales.

2. Identificar y analizar las interacciones entre componentes, así como las principales reacciones químicas y bioquímicas que se pueden producir durante el procesado y conservación de los alimentos, y relacionar estas últimas con cambios en los alimentos que producen deterioro en su calidad.

3. Analizar, comparar y predecir el comportamiento de los componentes químicos y bioquímicos en distintas condiciones de procesado y conservación de los alimentos.

4. Identificar y desarrollar procedimientos de extracción, fraccionamiento y análisis de componentes mayoritarios y minoritarios en alimentos, e interpretar los resultados obtenidos.



Transversales:

5. Organizar y planificar trabajo de grupo para la búsqueda, selección y síntesis de información a la hora de desarrollar procedimientos analíticos en el laboratorio y presentar resultados.

6. Exponer y argumentar resultados con claridad, utilizando la nomenclatura correcta de la Química de los Alimentos.

Programa teórico:

1. Introducción. Fundamentos y método de estudio de la química de los alimentos.



CAPÍTULO I: AGUA

2. Estructura de agua y hielo. Propiedades físico-químicas. Interacciones del agua con los componentes de los alimentos.

3. Actividad de agua. Isotermas de sorción en los alimentos. Histéresis. Sistemas subcrioscópicos.

4. Interés de las isotermas de sorción en la tecnología de alimentos. Cálculo del valor de actividad de agua en diseño de alimentos. Previsión de estabilidad de alimentos.



CAPÍTULO II: HIDRATOS DE CARBONO

5. Osas. Propiedades estructurales e isomerías.

6. Holósidos. Propiedades estructurales. Sacarosa y azúcar invertido. Lactosa y derivados.

7. Propiedades funcionales de las osas y holósidos. Propiedades hidrofílicas. Capacidad de fijación. Poder edulcorante.

8. Reacciones químicas de osas y holósidos. Enolización. Degradación térmica. Oxido-reducción.

9. Polisacáridos. Propiedades estructurales. Propiedades funcionales hidrodinámicas: solubilidad, obtención de pastas viscosas y formación de geles.

10. Almidón. Estructura química y granular. Productos amiláceos.

11. Propiedades funcionales del almidón. Propiedades hidrodinámicas. Amilogramas. Efectos de otros componentes.

12. Modificaciones físico-químicas del almidón. Almidones pregelatinizados, levemente hidrolizados, entrecruzados, sustituidos y oxidados.

13. Jarabes de almidón. Hidrólisis química y enzimática. Jarabes de malto-dextrina y jarabes de glucosa. Ciclodextrinas.

14. Celulosa. Estructura química. Celulosas modificadas. Termogelificación.

15. Sustancias pécticas. Estructura química. Degradación química y enzimática. Geles pécticos.

16. Gomas. Tipos. Estructura química y propiedades funcionales.



CAPÍTULO III: LÍPIDOS

17. Lípidos. Ácidos grasos. Estructura química y distribución en las grasas alimenticias.

18. Lípidos saponificables. Triglicéridos. Estructura química y polimorfismo. Glicéridos parciales y fosfolípidos. Estructura química y propiedades.

19. Propiedades funcionales de los lípidos neutros. Intervalo de fusión y consistencia. Grasas plásticas.

20. Propiedades funcionales de los lípidos polares. Actividad de superficie. Balance hidrófilo-lipófilo. Estado físico y mesomorfismo.

21. Reacciones de modificación de las grasas. Hidrogenación. Transesterificación.



CAPÍTULO IV: PROTEÍNAS

22. Prótidos. Aminoácidos. Propiedades físico-químicas y sensoriales.

23. Péptidos. Propiedades físico-químicas y sensoriales. Péptidos de interés en alimentos.

24. Proteínas. Estructura. Clasificación. Desnaturalización.

25. Propiedades funcionales de las proteínas (I). Funcionalidad. Propiedades hidrodinámicas.

26. Propiedades funcionales de las proteínas (II). Formación de red.

27. Propiedades funcionales de las proteínas (III). Actividad de superficie. Capacidad de fijación de compuestos.

28. Propiedades funcionales de las proteínas (IV). Proteínas enzimáticas. Factores reguladores de la actividad enzimática. Tipos de enzimas en los alimentos.

29. Principales reacciones químicas, enzimáticas y procesos de modificación de las proteínas.



CAPÍTULO V: VITAMINAS Y MINERALES

30. Vitaminas y minerales. Propiedades funcionales. Pérdidas de vitaminas y minerales en los alimentos.



CAPÍTULO VI: PIGMENTOS NATURALES

31. Pigmentos naturales en los alimentos (I). Clorofilas. Mioglobina. Efecto de los tratamientos tecnológicos sobre el color de los alimentos.

32. Pigmentos naturales en los alimentos (II). Compuestos fenólicos. Carotenoides. Efecto de los tratamientos tecnológicos sobre el color de los alimentos.



CAPÍTULO VII: COMPONENTES DEL GUSTO Y AROMA

33. Componentes químicos del gusto. El gusto de los alimentos. Sensaciones gustativas. Otras sensaciones.

34. Componentes aromáticos. Aroma y valor aromático. Tipos de alimentos según su aroma. Olores anormales.

35. Origen y tipos de componentes aromáticos. Compuestos aromáticos debidos a reacciones enzimáticas y no enzimáticas.



CAPÍTULO VIII: REACCIONES DE ALTERACIÓN DE LOS ALIMENTOS

36. Pardeamiento no enzimático. Vías de pardeamiento. Reacción de Maillard. Factores y condiciones de reacción. Consecuencias tecnológicas, nutricionales y toxicológicas. Prevención del pardeamiento.

37. Pardeamiento enzimático. Efecto sobre los alimentos. Sustratos y enzimas de pardeamiento. Mecanismo y fases de la reacción. Prevención del pardeamiento.

38. Enranciamiento lipídico. Efecto sobre los alimentos. Rancidez hidrolítica y oxidativa. Oxidación enzimática. Autooxidación lipídica. Mecanismo y fases de la reacción. Evaluación de la oxidación. Estabilidad oxidativa de las grasas. Antioxidantes.



CAPÍTULO IX: ADITIVOS ALIMENTARIOS

39. Tipos de aditivos. Funcionalidad en los alimentos.



Programa Práctico:

1. Caracterización de grasas y aceites.

2. Solubilidad y cuantificación de proteínas.

3. Estudio de estabilidad térmica de compuestos minoritarios: vitamina C y clorofilas.

4. Estudio del contenido de sales minerales: fósforo.

5. Estudio comparado de aromas sintéticos y naturales.

En esta asignatura se utilizan diversas metodologías de enseñanza-aprendizaje:



Clases magistrales (M) en horario de clase habitual en las que se expondrán los contenidos básicos de la materia. Se estimulará la participación activa por parte del alumnado.



Las prácticas de aula (GA) se realizarán en horario de clase habitual. Consisten en dos tipos de actividades: (1) resolución de casos prácticos, tanto de forma individual como en grupo, y (2) exposición en grupo sobre la funcionalidad de diversos tipos de aditivos alimentarios (Capítulo IX del programa de la asignatura).



Las prácticas de laboratorio (GL) se realizarán en grupos de trabajo los cuales deberán desarrollar tres tareas distintas y complementarias: (1) planificación previa de diversos aspectos de las prácticas, (2) realización de las prácticas en el laboratorio y discusión de resultados obtenidos y (3) elaboración de un informe escrito en el que se recogerán los aspectos y resultados obtenidos más relevantes .

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 70
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 23
  • Exposición de trabajos, lecturas… (%): 7

La calificación final de cada alumno/a será el resultado de la evaluación ponderada de las siguientes pruebas y actividades: Examen escrito (individual): 70%. Es una prueba sobre los contenidos teóricos y aplicados del programa. Informe de planificación de prácticas de laboratorio (grupal): 13%. Informe final de prácticas de laboratorio (grupal): 10%. Exposición sobre aditivos alimentarios (grupal): 7%. Para poder tener una evaluación ponderada es necesario obtener una calificación mínima de 5 puntos sobre 10 en cada una de las actividades de evaluación.



Renuncia al sistema de evaluación continua (Art. 8.3., Normativa vigente BOPV 13-3-2017):



Para renunciar al sistema de evaluación continua, el alumnado deberá presentar por escrito al profesorado responsable de la asignatura la renuncia al sistema de evaluación continua, para lo que dispondrán de un plazo de 9 semanas a contar desde el comienzo del cuatrimestre, de acuerdo con el calendario académico del centro.



El alumnado que renuncie al sistema de evaluación continua tendrá derecho a ser evaluado mediante el sistema de evaluación final, consistente en una prueba formada por uno o más exámenes y actividades de evaluación global de la asignatura, que se realizará durante el periodo oficial de exámenes, y comprenderá el 100% de la calificación.



Renuncia a la convocatoria (Art. 12., Normativa vigente BOPV 13-3-2017; 28-6-2019):

La renuncia a la convocatoria supondrá la calificación de no presentado o no presentada.

En caso de evaluación continua la no presentación a la prueba final (examen) supondrá la renuncia a la convocatoria y la calificación final de la asignatura de no presentado/a. En caso de evaluación final, la no presentación a la prueba fijada en la fecha oficial de exámenes supondrá la renuncia automática a la convocatoria y la calificación final de la asignatura de no presentado/a.



Será de aplicación el Protocolo sobre ética académica y prevención de las prácticas deshonestas o fraudulentas en las pruebas de evaluación y en los trabajos académicos de la UPV/EHU.

De acuerdo a la normativa de evaluación vigente la evaluación de la asignatura en la convocatoria extraordinaria se realizará exclusivamente a través del sistema de evaluación final. La prueba de evaluación final de la convocatoria extraordinaria constará de cuantos exámenes y actividades de evaluación sean necesarias para poder evaluar y medir los resultados de aprendizaje definidos, de forma equiparable a como fueron evaluados en la convocatoria ordinaria. En esta convocatoria extraordinaria el alumnado podrá obtener el 100% de la calificación. Será de aplicación el protocolo antes mencionado.



La no presentación a la prueba final supondrá la renuncia a la convocatoria, y la calificación final de la asignatura de no presentado/a.

En la plataforma eGela se dispone de documentación sobre los objetivos, dinámica (calendario y actividades), programa de la asignatura, y recursos bibliográficos, así como materiales didácticos necesarios para el seguimiento de la asignatura con presentaciones de algunos contenidos del programa de la asignatura, de prácticas de aula con la resolución de casos prácticos y contenidos de las exposiciones sobre aditivos alimentarios. También se dispone de protocolos para la realización del informe de planificación de prácticas, del informe final de prácticas, y de la guía para realización de la exposición sobre aditivos alimentarios.

El profesor pone a disposición del alumno/a material escrito que considere oportuno (apuntes, tablas, imágenes, ejercicios y guiones de prácticas de laboratorio, entre otros).

Para la realización de las prácticas de laboratorio es obligatorio el uso de bata y gafas de seguridad de laboratorio, cuaderno de laboratorio y calculadora.

Bibliografía básica

General:



DAMODARAN, S., PARKIN, K.L. Fennema Química de los alimentos, 4ª Edición. Acribia, Zaragoza, 2019.

H.D. BELITZ, W. GROSCH, P. SCHIEBERLE. Química de alimentos, 3ª Edición. Acribia, Zaragoza, 2012.

G. LINDENT, D. LORIENT. Bioquímica agroindustrial. Acribia, Zaragoza, 1996.

S. BADUI. Química de los Alimentos. Pearson, México DF, 2013

O.W. BALTES. Química de los alimentos. Acribia, Zaragoza, 2005.

D.W.S. WONG. Química de los alimentos. Mecanismos y Teoría. Acribia, Zaragoza, 1995.

V.A. VACLAVIK. Fundamentos de ciencia de los alimentos. Acribia, Zaragoza, 2002.

T.P. COULTATE. Manual de química y bioquímica de los alimentos. Acribia, Zaragoza, 1998.

J.C. CHEFTEL, M. CHEFTEL. Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos. Acribia. Zaragoza, 1985.



Específica



J.C. CHEFTEL, J.L. CUQ, D. Lorient. Proteínas alimentarias. Acribia, Zaragoza, 1989.

H. LAWSON. Aceites y grasas alimentarios. Acribia, Zaragoza, 1999

S.E. FAYLE, J.A.GERRARD. La reacción de Maillard. Acribia, Zaragoza, 2005.

C. FISHER, T.R. SCOTT. Flavores de los alimentos. Acribia, Zaragoza, 2000.

A. MADRID VICENTE, J. MADRID CENZANO. Los aditivos en los alimentos. Acribia, Zaragoza, 2000.

J. POKORNY, N. YANISHLIEVA, M. GORDON. Antioxidantes de los alimentos. Acribia, Zaragoza, 2005.

D.D. MILLER. Química de Alimentos. Manual de laboratorio. Limusa-Wiley. México D.F., 2001.

R. MATISSEK, F.M. SCHNEPEL, G. STEINER. Análisis de los alimentos. Acribia, Zaragoza, 1998.

D.D. PEARSON. Técnicas de laboratorio para el análisis de alimentos. Acribia, Zaragoza, 1986.

F.W. HEMMING, J.N. HAWTHORNE. Análisis de lípidos. Acribia, Zaragoza, 2001

A. ANZALDUA. La evaluación sensorial de los alimentos en la teoría y en la práctica. Acribia, Zaragoza, 1994.

Bibliografía de profundización

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G. GAONKAR. Ingredient interactions. Effects on food quality. Marcel Dekker, New York, 1995.
R.L.S. PATTERSON, B.V. CHARLWOOD, G. MACLEOD, A.A. WILLIAMS. Bioformation of flavours. Royal Society of Chemistry. Cambrigde, 1992.
L.B. ROCKLAND, L. B. BEUCHAT. Water Activity: Theory and Applications to Food. Marcel Dekker Inc. New York, 1987.
Y. POMERANZ. Functional Properties of Food Components.Academic Press Inc. London, 1991.
J. DAVÍDEK, J. VELÍSEK, J. POKORNY. Chemical changes during food processing. Elsevier. New York, 1990.
K. BAUER, D. GARBE, H. SURBURG. Common fragance and flavor materials, Wiley-VCH, Weinheim, 2001.

Revistas

Alimentaria
Alimentación, Equipos y Tecnología
Grasas y Aceites
Food Science and Technology International
Food Chemistry
Journal of Agricultural and Food Chemistry
International Dairy Technology
Journal of Dairy Research
Journal of Food Composition and Analysis
Journal of Food Science
Journal of Science of Food and Agriculture
Trends in Food Science and Technology

Direcciones web

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO):www.fao.org
Codex Alimentarius:www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/codex-home/es/
The European Federation of Food Science and Technology (EFFoST):www.effost.org
European Food information Council:www.eufic.org/sp/home/home.htm
Federación Internacional de Alimentos y Bebidas:www.fiab.es
European Food Safety Authority (EFSA): www.efsa.europa.eu
Institute of Food Science and Technology (IFST): www.ifst.org
Food and Drug Administration (FDA): www.fda.gov
Institute of Food Technologists (IFT): www.ift.org