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FACULTAD DE CIENCIAS ·Universidad de Córdoba· Edificio de Gobierno (Campus de Rabanales) 14071-Córdoba Curso académico: 2014 - 2015 DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA Titulación: Asignatura: Bioquímica Código: 4939 BIOQUÍMICA DE LOS ALIMENTOS Curso en el que se imparte: Carácter: 2º Créditos: (Anual, 1er ó 2º cuatrimestre) 2º cuatrimestre Tipo: Optativa (Troncal, Obligatoria, Optativa, Libre elección) Totales Teóricos Prácticos LRU 4,5 3,0 1,5 ECTS 4,0 Idioma en el que se imparte: Español Dirección Web asignatura: DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES Responsable ó coordinador: Otros: Nombre y apellidos Departamento Ubicación Área de conocimiento Jesús Diez Dapena bb1didaj@uco.es Bioquímica y Biología Molecular Edificio Severo Ochoa 1ª planta Bioquímica y Biología Molecular José Manuel García Fernández bb1gafej@uco.es Bioquímica y Biología Molecular Edificio Severo Ochoa 1ª planta Bioquímica y Biología Molecular DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA Descriptores BOE Situación Nutrientes y alimentos. Carnes y pescados, proteínas contráctiles, citoesqueleto y tejido conectivo. Pigmentos de la carne. Huevos: características y composición. Proteínas y lipoproteínas. Grasas y aceites: composición y propiedades. Lipolisis y oxidación de lípidos. Leche y productos lácteos: composición y constituyentes. Lípidos, caseína, lactosa, minerales y vitaminas. Bioquímica de la producción de quesos y yoghourt. Cereales y leguminosas: proteínas, prolaminas y glutelinas. Almidón y lípidos de cereales. Proteínas de reservas, hematogluminas y glucósidos de leguminosas. Frutas, hortalizas y verduras: composición. Aromas, sabor, color y textura. Factores bioquímicos de los mismos. Nociones de biotecnología alimentaria. Prerrequisitos: No hay Contexto dentro de la Titulación: Asignatura optativa que desarrolla los conocimientos bioquímicos aplicables a la composición, elaboración y preparación de alimentos. Se encuentra relacionada con la Bioquímica y Microbiología Industriales, y sobre todo con la Química de Alimentos. Recomendaciones: El alumno deberá tener conocimientos teórico-prácticos sobre: - Los principios de reactividad general y tipos de reacciones de compuestos orgánicos básicos, así como de estructuras de biomoléculas y conceptos básicos de metabolismo. En esta asignatura es importante la asistencia del alumno a las clases teóricas y a las actividades dirigidas con asistencia del profesor y obligatoria la asistencia a las clases prácticas impartidas en el laboratorio. Competencias Transversales/genéricas: 1 Capacidad de análisis y síntesis. 2 Comunicación oral y escrita. 3 Uso de Internet como medio de comunicación y como fuente de información Específicas: Cognitivas (saber): Se pretende que el alumno adquiera conocimientos sobre: 4 La composición de los principales tipos de alimentos 5 Las modificaciones bioquímicas que experimentan durante el almacenamiento, procesado y cocinado 6 Las posibles formas de evitar las modificaciones bioquímicas que pueden repercutir negativamente en la calidad 1 FACULTAD DE CIENCIAS ·Universidad de Córdoba· Edificio de Gobierno (Campus de Rabanales) 14071-Córdoba microbiológica o las características organolépticas de los alimentos. Procedimentales/instrumentales (saber hacer): 7 Manejo de instrumentos y técnicas de bioquímica y biología molecular. 8 Interpretar resultados experimentales e identificar elementos consistentes e inconsistentes 9 Saber diseñar, ejecutar e interpretar los resultados de técnicas básicas (electroforesis, PCR, inmunoblotting) e interpretar los resultados. Actitudinales (ser): 10 Mostrar interés por adquirir nuevos conocimientos. 11 Desarrollar actitudes críticas basadas en el conocimiento. Objetivos Estudiar la composición de alimentos y materias primas. Estudiar las modificaciones bioquímicas de los alimentos durante el procesado. Relacionar los aspectos bioquímicos básicos de los alimentos con su obtención, procesado y modificación previa a su consumo. Metodología Nº de horas de trabajo del alumno Técnicas Docentes Señalar con una X las técnicas que va a utilizar en el desarrollo de la asignatura Segundo cuatrimestre (nº de horas): 107 Clases teóricas: 0 Clases prácticas: 0 Exposiciones y seminarios: 0 Tutorías especializadas (presenciales o virtuales): A) Colectivas: B) Individuales: Realización de actividades académicas dirigidas: A) Con presencia del profesor: 0 B) Sin presencia del profesor: 0 Otro trabajo personal autónomo: A) Horas de estudio: B) Preparación de trabajo personal: C) … Realización de exámenes A) Examen escrito: 4 B) Exámenes orales (control del trabajo personal): C) Examen práctico (discusión de la memoria presentada): Sesiones académicas teóricas Sesiones académicas prácticas Exposición y debate Visitas y excursiones Tutorías especializadas Otras (indicar) Capítulos de lectura comprensiva Desarrollo y justificación: Bloques temáticos La asignatura constituye un único bloque temático Dividir el temario en bloques (sin nº máximo ni mínimo) Bibliografía General: - Belitz HD, Grosch W (2009). Food Chemistry. Berlin: Springer, (4ª edición). Tratado exhaustivo. Un buen ejemplar de referencia. - Coultate, T. P. (2007). Manual de Química y Bioquímica de los alimentos. 2 FACULTAD DE CIENCIAS ·Universidad de Córdoba· Edificio de Gobierno (Campus de Rabanales) 14071-Córdoba - Eskin NAM (1990). Biochemistry of Foods. 2nd edition, San Diego: Academic Press. Tratado valioso sobre las alteraciones que sufren los alimentos desde la perspectiva bioquímica. - Gil Hernández A. (ed) (2010) Tratado de Nutrición Tomo II. Composición y calidad nutritiva de los alimentos. Panamericana. A punto de salir. - Fennema OR (ed) (2006): “Food Chemistry”, (4ª edición), Marcel Decker. Buen libro de referencia. Específica: - López Nicolás José Manuel (ed.) (2004): “Nuevos alimentos para el siglo XXI”. Universidad Católica de San Antonio. Muy bueno para el tema 10. - Moreiras O, Carbajal A, Cabrera L (1996): “Tablas de Composición de Alimentos”, Madrid: Ediciones Pirámide. Diversas tablas de composición de alimentos. Interesante, informativo y breve. - Price JF, Schweigert BS (1994): “Ciencia de la Carne y de los Productos cárnicos”, Zaragoza: Acribia. Interesante para el capítulo de la carne. - Robinson DS (1991): “Bioquímica y Valor Nutritivo de los Alimentos”, Zaragoza: Acribia. Similar a “DeMan”, prestando más atención a las alteraciones bioquímicas que sufren los alimentos. - This H (1996): “Los Secretos de los Pucheros”, Zaragoza: Acribia. Libro muy interesante de divulgación sin perder el rigor científico. Explica el cómo y por qué de muchos fenómenos de la cocina. Instructivo y divertido. - Varnam AH, Sutherland JP (1994): “Milk and Milk Products”, New York: Chapman & Hall. Aspectos tecnológicos del procesamiento de leche y derivados. Informativo. - Webb GP, Bertola G ed. (2006): “Dietary Supplement and Functional Foods”. Blackwell Publishers. La revista Trends in Food Science and Technology recoge una gran variedad de buenas revisiones relativas a todos los temas del programa Otras revistas interesantes son: Trends in Biotechnology. International Dairy Journal, y Food Chemistry Técnicas de evaluación Teoría: se hará un sólo examen final al final del curso en la fecha que determine la Facultad. Cada examen tendrá diez preguntas de teoría, de distinto tipo: razonamiento, correlación, desarrollo etc. Enumerar, tomando como referencia el catálogo de la guía común. Incluir criterios de evaluación y calificación (referidos a las competencias trabajadas durante el curso) Organización Docente Semanal Distribución del número de horas que se especifican en el apartado de Metodología en 18 semanas para una asignatura cuatrimestral y 36 para una anual (clases + periodo de exámenes). Indicar el número de horas que, a cada tipo de sesión, va a dedicar el estudiante cada semana. Semanas Nº de horas de sesiones teóricas Nº de horas sesiones prácticas Nº de horas exposiciones y seminarios Nº de horas actividades dirigidas Segundo cuatrimestre 1ª semana 2ª semana 3ª semana 4ª semana 5ª semana 6ª semana 7ª semana 8ª semana 9ª semana 10ª semana 11ª semana 12ª semana 13ª semana 14ª semana 15ª semana 16ª semana 17ª semana 18ª semana Nº de horas tutorías especializadas Nº de horas de Controles de lectura Exámenes 2 Programa de 3 Temas del temario a tratar FACULTAD DE CIENCIAS ·Universidad de Córdoba· Edificio de Gobierno (Campus de Rabanales) 14071-Córdoba contenidos Teóricos: Con indicación de las competencias que se van a trabajar en cada lección 1.- Introducción. Los alimentos. La Bioquímica de los Alimentos. Historia de esta disciplina. Constituyentes de los alimentos: composición química, valor energético y percepción sensorial. Mecanismos de percepción de sabores y aromas. Alteraciones de los alimentos. 2.- Carne y pescado. Introducción. Músculo. Estructura y propiedades bioquímicas. Proteínas de las miofibrillas, contracción muscular. Similitudes y diferencias entre músculos de diferentes especies animales. Cambios bioquímicos en el músculo postmortem. Glucolisis. Alteraciones en los niveles de ATP; consecuencias. Cambios de pH Visión global de los cambios. Efecto de los cambios postmortem sobre la calidad de la carne. Textura: acortamiento por frío, rigor por descongelación, alteraciones de las proteínas musculares durante la maduración, capacidad de retención de agua y evolución durante el cocinado. Aroma, sabor y color: alteraciones en el aroma y sabor, alteraciones en el color. Defectos de la carne. Factores antemortem que afectan a los cambios bioquímicos postmortem. 3.- Huevos. Introducción. Constitución, características físicas y composición. Cáscara. Membranas. Clara. Yema. Proteínas de la clara. Ovoalbúmina. Conalbúmina. Ovomucoide. Lisozima. Ovomucina. Otras proteínas. Proteínas de la yema. Microestructura. Proteínas de los gránulos. Proteínas del plasma. Otros componentes. Alteraciones durante el almacenamiento. Propiedades funcionales de los componentes del huevo. Poder emulsionante de la yema. Poder espumante de la clara. Industrias de ovoproductos. Alteraciones durante el cocinado. 4.- Grasas y aceites. Introducción. Características generales de los ácidos grasos. Tipos de grasas y aceites. Grasas y aceites de frutos oleaginosos. La aceituna. Composición del aceite de oliva, componentes mayoritarios: ácidos grasos; componentes minoritarios: esteroles, carotenoides, tocoferoles. Elaboración del aceite de oliva. Calidad del aceite de oliva. Aceite de oliva y salud. Modificación de los productos grasos: hidrogenación, interesterificación, emulsiones y agentes emulsionantes, margarinas, mayonesas. Oxidación de lípidos. Concepto y esquema general. Oxidación mediada por lipoxigenasa. Protección de los lípidos frente a la oxidación: defensas enzimáticas y no enzimáticas. 5.- Leche. Constituyentes. Naturaleza de la leche y producción. Biosíntesis. Lípidos. Estructura del glóbulo graso. Proteínas. Estructura de las micelas de caseína. Otros componentes: sales, lactosa, enzimas. Repercusiones bioquímicas de los tratamientos. Higienización. Tratamiento térmico. Homogeneización. Separación de grasas. Concentración. Modificaciones: sales minerales y proteínas, pardeamiento con lactosa, vitaminas. Sabores y olores extraños de la leche. Lipolisis. Modificaciones provocadas por microorganismos. Sabores oxidados, efecto de la luz. 6.- Productos lácteos. Quesos. Producción: acidificación, hidrólisis de la caseína y coagulación, cocción, moldeado, prensado y salado. Maduración y afinado: fermentación de lactosa, efecto de proteolisis y lipolisis sobre la textura, sabor y aroma. Yogur y leches fermentadas. Concepto y producción. Cambios físico-químicos de los componentes de la leche durante la elaboración del yogur. Aroma y sabor. Otras leches fermentadas. Valor nutritivo y terapéutico. 7.- Cereales. Estructura y composición. Introducción. Anatomía del grano. Proteínas de reserva: fracciones de Osborne, prolaminas, glutelinas, y gluten del trigo. Almidón y otros polisacáridos: amilosa, amilopectina, morfología del granulo de almidón, pentosanos. Lípidos. Cambios durante el almacenamiento y molturación. Almacenamiento. Molturación. Maduración de la harina. Efectos bioquímicos de diversos aditivos: ácido ascórbico, bromato potásico, lipoxigenasa, cisteína, proteasas, sal, emulgentes, -amilasas. Bioquímica de la panificación. Mezclado y amasado. Fermentación. Cocción. Envejecimiento y almacenamiento del pan. 8.- Leguminosas. Introducción y composición. Proteínas de reserva: globulina 11S, globulina 7S, enzimas. Inhibidores de proteasas. Lectinas ó hemaglutininas. Carbohidratos. Glucósidos cianogénicos. Productos derivados de la soja: proteína de soja, texturización, salsa de soja. Otros derivados: tofu, miso, sufu. 9.- Frutas, hortalizas y verduras. Introducción y composición. El fenómeno climatérico. Descripción general. Fisiología del fenómeno climatérico: control enzimático, cadena respiratoria insensible a cianuro. Papel del etileno en la maduración. Biosíntesis de etileno. Regulación de la biosíntesis. Aroma. Clasificación de aromas. Síntesis de sustancias aromáticas: derivados de aminoácidos azufrados, derivados de aminoácidos ramificados, derivados de la oxidación de ácidos grasos, terpenoídes volátiles. Sabor. Conversión de almidón en azúcar. Daños derivados del almacenamiento en frío. Ácidos orgánicos. Color. Clorofilas. Carotenoides. Antocianinas. Flavonoides. Textura. Componentes de la pared vegetal. Degradación de la pared celular: pectinas, celulosa. Almacenamiento y conservación. Efectos del frío. Atmósferas controladas. 10.- Nuevos alimentos. Introducción Alimentos funcionales: ¿qué son? Métodos de diseño de alimentos funcionales. Alimentos bajos en calorías: sustituyentes e imitadores de grasas. Principales componentes funcionales de los alimentos. Beneficios potenciales de los alimentos funcionales, ¿qué hay de verdad y qué de cuento? Clasificación y funcionalidad de los alimentos funcionales. Nociones de biotecnología alimentaria. Programa de contenidos Prácticos: Con indicación de las competencias que se van 4 FACULTAD DE CIENCIAS ·Universidad de Córdoba· Edificio de Gobierno (Campus de Rabanales) 14071-Córdoba a trabajar: Mecanismo de Control y Seguimiento: Al margen de las contempladas a nivel general para toda la experiencia piloto, se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento de cada asignatura 5 FACULTAD DE CIENCIAS ·Universidad de Córdoba· Edificio de Gobierno (Campus de Rabanales) 14071-Córdoba Distribución ECTS (a) 1 ECTS = 26,67 horas trabajo. (b) Estudio personal del alumno durante el curso 18 (cuatrimestral) o 36 (anual) semanas: 1,5 horas de estudio por cada hora de teoría y 0,75 horas de estudio por cada hora de prácticas. (c)Las tutorías se encuentran incluidas en el total de Actividades Académicamente Dirigidas. Actividad Actividad Docente Materia Evaluación Horas presenciales Horas no presenciales Horas ECTS a 60 % 21 h 27 hb 48 h Se valorará contenido, exposición, presentación, debate, etc. 10 % 2h 6hb 8h Cuaderno de laboratorio, anotaciones, experimentos, ejercicios, informe, etc. Evaluación continuada, cuaderno, ejercicios, informes, actitud 15 % 11 h 4hb 15 h Resolver cuestiones y problemas propuestos por el profesor y por el alumno Ejercicios, trabajos, informes, etc. 10 % 8h 8h 16 h Preparación de examen (nº horas) Realización de examen (nº horas) 4h 12 h 16 h Preparación de examen (nº horas) Realización de examen (nº horas) 0h 4h 4h 46 h 61 h 107 h Profesor Alumno Procedimiento Peso en la nota final Teoría Exposición de la Teoría. Apoyo con audiovisuales Tomar apuntes, copiar el material audiovisual Tipo de preguntas. Se valorará razonamiento y capacidad de síntesis Seminarios Distribución de los trabajos, recomendar bibliografía, orientar Exposición del seminario en el aula Clases en laboratorio Prácticas de laboratorio Presentación de normas. Explicación de las prácticas Actividades dirigidasc Ejercicios y problemas, realización de trabajos, informes, seminarios, etc. Preparar colección base de cuestiones teóricas y problemas Clases en aula Teoría Poner, vigilar y corregir el examen. Calificar globalmente al alumno Exámenes Prácticas TOTAL CARGA DOCENTE DEL ALUMNO 6 100 %