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QUIMICA DE LOS ALIMENTOS
Docentes: Mabel Rembado
Paula Sceni
Primer cuatrimestre 2009
Universidad Nacional de Quilmes Departamento de Ciencia y Tecnología
R.S. Peña 352 – (B1876BXD) Bernal – Bs As – Argentina
Tel 4365 7161 Fax 4365 7132
Profesora
Lic. Mabel Rembado
Instructora
Ing. Paula Sceni
PRIMER CUATRIMESTRE 2009
QUÍMICA DE ALIMENTOS
PROGRAMA
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Unidad 1
Alimento. Concepto. Constituyentes de los alimentos. Tipo y función de cada componente.
Importancia para el mantenimiento de la vida. Aportes material y energético. Relación con el
metabolismo. Ingredientes. Materias primas. Aditivos. Importancia del agua. Actividad acuosa y
estabilidad de los alimentos.
Agua. La molécula de agua. Propiedades disolventes del agua. Interacciones del agua con
sustancias apolares. Efecto de los solutos en la estructura del agua. Efecto de los solutos en la
estructura del hielo. Actividad de agua. Isotermas de sorción de agua. Aplicaciones de las
isotermas de sorción en Tecnología de Alimentos.
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Unidad 2
Hidratos de carbono. Clasificación. Monosacáridos. Estructuras lineales y cíclicas. Propiedades
físicas y químicas. Derivados. Unión glicosídica. Hidrólisis. Reacciones de los carbohidratos
acíclicos. Deshidratación. Degradación térmica. Pardeamiento Disacáridos de uso frecuente.
Polisacáridos: almidones, dextrinas, pectinas, celulosas, gomas para uso alimenticio. Estructuras,
reacciones, derivados,. Funcionalidad.
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Unidad 3
Lípidos. Clasificación. Lípidos saponificables. Ceras, grasas y aceites. Ácidos grasos.
Propiedades físicas. Propiedades químicas. Química del procesado de grasa y aceites:
hidrogenación, interesterificación. Distribución de los acilgliceroles en los productos naturales,
consistencia, emulsiones y emulsionantes. Lípidos complejos: fosfolípidos, glicolípidos,
lipoproteínas. Lípidos insaponificables: esteroides, terpenos, vitaminas. Cristalización de lípidos.
Usos y funcionalidad en la industria alimenticia.
QUÍMICA DE ALIMENTOS
PROGRAMA
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Unidad 4
Aminoácidos y proteínas. Aminoácidos: estructura; propiedades físicas y
químicas. Unión peptídica. Péptidos. Proteínas: clasificación; función;
estructuras; hidrólisis; estabilidad. Desnaturalización de proteínas.
Funcionalidad de los prótidos en los alimentos. Modificación de las
proteínas de los alimentos durante el procesado y almacenamiento.
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Unidad 5
Enzimas: clasificación; función; especificidad, catálisis, regulación, factores
que influencian la actividad enzimática. Enzimas inmovilizadas. Enzimas
endógenas y exógenas. Acción de pectinasas, amilasas, proteasas, lipasas,
fitasas, etc. Pardeamiento enzimático. Inhibidores enzimáticos.
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Unidad 6
Vitaminas y minerales. Características. Importancia. Fuentes principales
de obtención. Causas generales que originan pérdidas de vitaminas y
minerales. Enriquecimiento, fortificación y restitución. Vitaminas
hidrosolubles. Vitaminas liposolubles. Propiedades químicas de los
minerales y su biodisponibilidad. Optimización de la retención de nutrientes.
QUÍMICA DE ALIMENTOS
PROGRAMA
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Unidad 7
Pigmentos y otros colorantes. Clorofilas, mioglobina, hemoglobina, antocianinas,
flavonoides, taninos, betalaínas, quininas y xantonas, carotenoides. Características
físicas y químicas. Estudio de su estabilidad frente a los agentes comunes
empleados en el procesado y conservación de los alimentos. Condicionamientos
tecnológicos.
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Unidad 8
Componentes perjudiciales o potencialmente perjudiciales de los alimentos
Concepto de alimento inocuo. Componentes tóxicos naturales de los alimentos de
origen vegetal y animal. Acción de los aditivos alimentarios. Productos del
procesamiento de los alimentos. Contaminantes accidentales. Productos del
crecimiento microbiano. Micotoxinas. Toxinas bacterianas.
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Unidad 9
Aditivos alimentarios. Definición. Clasificación. Aspectos económico, legal y tóxico
de su empleo en la tecnología de los alimentos. Caracterización de cada grupo.
Utilización. Coadyuvantes de tecnología.
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Unidad 10: Estudio particular de algunos sistemas alimentarios
Composición química, estructura, nutrientes presentes y su modificación por
procesos tecnológicos de los principales sistemas alimentarios: tejido muscular
(carnes), fluidos nutritivos (en particular la leche) y cereales.
CRONOGRAMA
CRONOGRAMA
BIBLIOGRAFIA
Carácter general
Badui, S.D., Química de los Alimentos (2006). Ed. Pearson. México.
Belitz, H.D., Grosch, W. Química de los Alimentos (1997). Ed Acribia. España.
Cheftel, J.C, Cheftel, H. Bioquímica de los Alimentos, Tomo I y II (1992). Ed Acribia. España.
Cheftel, J.C, Cuq, J. L, Lorient, D. Proteínas alimentarias. (1989). Ed Acribia. España.
Coenders, A. Química culinaria. Estudio de lo que le sucede a los alimentos antes, durante y después
de cocinados. (1996) Ed Acribia. España.
Coultate, T.P. Manual de Química y Bioquímica de los alimentos (1998). Ed Acribia. España.
Fennema, O. Química de los Alimentos (2000). Ed Acribia. España.
Linden, G., Lorient, D. Bioquímica agroindustrial. Revalorización alimentaria de la producción
agrícola (1996). Ed Acribia. España.
Ordóñez, J.A. Tecnología de los Alimentos. Volumen I. Componentes de los alimentos y procesos
(1998). Ed. España
Ordóñez, J.A. Tecnología de los Alimentos. Volumen II. Alimentos de origen animal (1998). Ed
Síntesis. España.
Ott, D.B. Manual de laboratorio de Ciencia de los Alimentos. (1992). Ed Acribia. España.
Pilosof, A.M.R, Bartholomai, G.B. Caracterización Funcional y Estructural de Proteínas (2000). Ed
Eudeba. Argentina.
Primo Yúfera, E. Química de los Alimentos (1999). Editorial Proeme. España.
Código Alimentario Argentino. Disponible en la web:
www.delacanal.com.ar (usuario y contraseña disponible en biblioteca)
www.anmat.gov.ar
Reglamento MERCOSUR. Disponible en la web:
www.delacanal.com.ar (usuario y contraseña disponible en biblioteca)
BIBLIOGRAFIA
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b) Temas especiales
Ashlimme E., La leche y sus componentes. Propiedades química y físicas
(2002), Ed Acribia, España.
• Beckett, S.T., Fabricación y uso industrial del chocolates (1994), Es Caribia,
España.
• Cakebread S., Dulces elaborados con azúcar y chocolate (1981), Ed
Acribia, España.
• Callejo González M.J., Industrias de cereales y derivados (2002), AMV
Editores.
• Carwain S, Fabricación de pan (2002), Linda S. Young Editores
o Cubero N., y otros, Aditivos Alimentarios, (2002), Ed Mundiprensa, España
• Guy R.,Extrusión de alimentos (2002), Ed Acribia, España.
• Hoseney R., Principios de ciencia y tecnología de los cereales (1991), Ed.
Acribia, España.
• Prandl O., Tecnología e higiene de la carne (1994), Ed Acribia, España.
• Price J., Ciencia de la carne y de los productos cárnicos, (1994) Ed Acribia,
España.
• Quaglia. G., Ciencia y tecnología de la panificación (1991), Ed Acribia,
España.
• Varnam A., Leche y productos lácteos (1995), Ed Acribia, España.
• Veisseyre R., Lactología técnica (1988) Ed Acribia, España.
COMPETENCIAS A DESARROLLAR Y
EVALUAR DURANTE LA CURSADA
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Comprender las propiedades y reacciones de los componentes
alimentarios.
Conocer la química de los alimentos para controlar las reacciones en los
alimentos
Comprender las reacciones químicas que limitan la vida útil de un producto.
Usar técnicas comunes de laboratorio en química básica y de los alimentos
Comprender las técnicas analíticas aplicadas a los alimentos.
Seleccionar bien una técnica analítica ante un problema concreto.
Demostrar pericia en el análisis de alimentos en los laboratorios
Comprender los procesos de conservación y fermentación de alimentos
Comprender las fuentes y variabilidad de las materias primas y su
incidencia en las operaciones de procesado.
Conocer los mecanismos de crecimiento de microorganismos y deterioro de
los alimentos y los métodos para controlarlos.
Comprender los principios que hacen que un producto sea seguro para el
consumo.
COMPETENCIAS A DESARROLLAR Y
EVALUAR DURANTE LA CURSADA
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Comprender los principios y practicas corrientes de las técnicas de
procesado
Comprender el efecto de los parámetros del proceso en la calidad del
producto.
Ser capaz de aplicar e incorporar los principios de la ciencia de los
alimentos a situaciones y problemas del mundo real
Ser capaz de aplicar los principios de las ciencias de los alimentos al
control y aseguramiento de la calidad
Comprender los principios básicos del análisis sensorial
Demostrar el uso de habilidades de comunicación escrita y oral.
Definir un problema, identificar posibles causas y posibles soluciones y
realizar recomendaciones bien fundamentadas.
Aplicar pensamiento crítico a nuevas situaciones
Aplicar las capacidades necesarias para abordar un aprendizaje continuo
en su vida
Trabajar con otros de manera efectiva
Buscar en forma individual información técnica y no técnica
Usar adecuadamente recursos provistos por bibliotecas
Administrar tiempos en forma efectiva
Coordinar proyectos grupales
NÓMINA DE TRABAJOS PRÁCTICOS
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TP Nº 1: Hidratos de carbono (mono y disacáridos)
TP Nº 2: Funcionalidad de hidratos de carbono simples
TP Nº 3: Almidones: Caracterización y propiedades funcionales
TP Nº 4: Hidrocoloides: pectinas y otras gomas. Caracterización y propiedades
funcionales
TP Nº 5: Lípidos: Reacciones de caracterización y de rancidez.
TP Nº 6: Aminoácidos y proteínas: reacciones de caracterización
TP Nº 7: Proteínas: Propiedades funcionales I: Emulsiones y espumas
TP Nº 8: Proteínas: Propiedades funcionales II: Hidratación
TP Nº 9: Enzimas
TP Nº 10: Pigmentos vegetales
TP Nº 11: Sistemas alimentarios: Productos lácteos y sustitutos
TP Nº 12: Sistemas alimentarios: Carnes - Estudio del color y la retención de agua.
TP Nº 13: Sistemas alimentarios: Carnes - Efecto de proteínas de soja en
hamburguesas.
TP Nº 14: Sistemas alimentarios: Cereales - Funcionalidad de hidratos de carbono y
lípidos en masas
TP Nº 15: Sistemas alimentarios: Cereales - Proceso de panificación y efecto de
aditivos
TP Nº 16: Sistemas alimentarios: Cereales - Panificación con distintas harinas
NÓMINA DE SEMINARIOS
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Seminario Nº 1: El agua en los alimentos
Seminario Nº 2: Hidratos de carbono
Seminario Nº 3: Lípidos
Seminario Nº 4: Aminoácidos y proteínas
Seminario Nº 5: Enzimas
Seminario Nº 6: Vitaminas y minerales
Seminario Nº 7: Pigmentos
Seminario Nº 8: Aditivos alimentarios
Seminario Nº 9: Componentes perjudiciales
Seminario Nº 10: Sistemas alimentarios: leche y productos lácteos
Seminario Nº 11: Sistemas alimentarios: carnes y derivados.
Seminario Nº 12: Sistemas alimentarios: cereales y derivados
Seminario Nº 13: Integración.
RÉGIMEN DE CURSADA Y APROBACIÓN DE
LA ASIGNATURA
La materia consta de 6 horas de clases semanales
divididas en clases de seminarios y trabajos prácticos de
laboratorio. Además habrá dos horas de consulta por
semana.
Para aprobar la materia el alumno deberá:
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Aprobar los parciales.
Aprobar los trabajos prácticos.
Aprobar los seminarios.
Aprobar un coloquio integrador.
Alimento
“toda sustancia o mezcla de sustancias naturales
o elaboradas que, ingeridas por el hombre,
aporten a su organismo los materiales y la
energía necesarios para el desarrollo de sus
procesos biológicos. Se incluyen en esta
definición las sustancias o mezclas de
sustancias que se ingieren por hábito,
costumbres, tengan o no valor nutritivo”.
• http://www.anmat.gov.ar/CODIGOA/CAA1.HTM
Sistema alimentario
• Alimentos
• Productos alimentarios
Ingredientes de los alimentos
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Agua
Hidratos de carbono
Lípidos
Proteínas (enzimas)
Vitaminas y minerales
• Aditivos alimentarios
Agua
• Alimentos perecederos y no perecederos
• Vida útil (consumir antes de y fecha de
vencimiento) , (rótulos)
• Concepto de actividad de agua
Algunos alimentos de consumo
masivo
1
2
3
4
Hidratos de carbono
Los hidratos de carbono o carbohidratos son moléculas
orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno.
Según su estructura, se los pueden clasificar en
monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y
polisacáridos
Los monosacáridos son los carbohidratos más simples:
poseen entre 3 y 6 átomos de carbono.
Hidratos de carbono
Los hidratos de carbono reciben este nombre
debido a que su fórmula molecular se puede
expresar en forma general como
Cx(H2O)y.
• En el caso de los polisacáridos es más dificil
expresar la forma molecular, pero se podria
representar como Cn(H2O)n-x, donde x es la
cantidad de enlaces que posee dicho
polisacárido.
Algunos hidratos de carbono:
monosacáridos
• Glucosa
• Fructosa
• galactosa
Más hidratos de carbono:
disacáridos
• Maltosa
• Lactosa
• sacarosa
Algunos polisacáridos
• Almidones
• pectinas
Más polisacáridos: las fibras
• Vegetales: fuentes de fibras alimentarias
• Los cereales integrales y el salvado
Más polisacáridos: las gomas
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Alginatos
Goma xantán
Goma carragen
Goma de algarrobo
Goma arábiga
Propiedades funcionales: mono y
oligosacáridos
• Sabor dulce
• Afinidad con el agua
• Formación de cristales, vidrios y gomas
Propiedades funcionales: mono y
oligosacáridos
• Reacciones de coloración
• colorante caramelo
Reacción de pardeamiento no enzimático
o de Maillard
Propiedades funcionales: los
polisacáridos
• Espesantes
• Gelificantes
• estabilizantes
Espesante (postre)
estabilizante (yogurt)
gelificante (flan)
Lípidos
• Conjunto complejo de sustancias químicas de estructuras diferentes
que poseen en común la propiedad de ser solubles en solventes no
polares tales como éter, benceno y otros, y ser escasamente
soluble o insoluble en solventes polares como el agua.
• Si se presentan al estado líquido a temperatura ambiente se los
denomina aceites y, si en cambio, se presentan sólidos se los
denomina grasas.
Lípidos simples: los TG y sus AG
O
HO C R
O
H2 C OH
HC OH
H2 C OH
+
HO C R
O
HO C R
O
H2 C O C R
O
HC O C R
O
H2 C O C R
+ 3 H2O
Los fosfolípidos
ésteres que contienen ácido fosfórico en reemplazo
de un ácido graso, combinado con un compuesto
nitrogenado (base)
Ácidos grasos saturados
NOMBRE
COMÚN
acido butírico
ácido caproico
ácido caprílico
ácido cáprico
ácido láurico
acido mirístico
ácido palmítico
ácido esteárico
Ácido araquídico
CANTIDAD DE
ATOMOS DE
CARBONO
4
6
8
10
12
14
16
18
20
NOMENCLATURA
QUIMICA
ácido butanoico
ácido hexanoico
ácido octanoico
ácido decanoico
ácido dodecanoico
ácido tetradecanoico
acido hexadecanoico
ácido octadecanoico
ácido eicosanoico
FUENTES
manteca
manteca
aceite de coco, leche de cabra
aceite de coco, leche de cabra
aceite de coco
aceite de palma
aceite de palma
grasas animales
Grasas animales
Ácidos grasos no saturados
• CH3 (CH2)7HC=CH (CH2)7COOH
ácido oleico
• CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
ácido linoleico (omega 6)
• CH3CH2 CH =CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
ácido linolénico (omega 3)
caproico
caprílico
cáprico
láurico
mirístico
palmitico
esteárico
esteárico
oleico
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
21
25
11
6
8
7
6
18.0
2
35
3
2
3
5
2
18.1
28
32
52
59
6
22
35
18.2
44
3
30
20
2
61
52
6
4
2
1
4
3
47
3
19
14
3
26
14
44
9
37
52
12
10
12
5
3
2
13
18
75
19
2
12
7
62
linoleico
butírico
algodón
cacao
maní
canola
coco
girasol
maíz
manteca de
cerdo
manteca de
cerdo
palma
oliva
soja
4.0
18.3
9
2
3
Aceite de semilla y oliva
Manteca, grasa y margarinas
Obtención de manteca
Grasa vacuna y de cerdo
Margarinas
Puntos de fusión: longitud de cadena,
isomería, posición del doble enlace,
saturación
Propiedades funcionales
• Palatabilidad
• Alimentos enteros y “light” por ej yogures
• Fluido caloportador: diferencia entre agua
y aceite: el significado de “cocinar”
• Friabilidad de masas: capacidad de
desmenuzarse
Aminoácidos y Proteínas
OH
Enlace peptídico
Propiedades funcionales
Geles
Espumas
Propiedades funcionales
Emulsiones
Masas
Propiedades funcionales
Extrusados
Quesos untables
fibras
Enzimas
Catalizadores biológicos
Favorables y desfavorables:
Exógenas y endógenas
Vitaminas y minerales
• Vitaminas hidrosolubles: Complejo B y C
• Vitaminas liposolubles: A,D,E y K
• Fuentes y preservación por procesos
tecnológicos: efecto de pH, calor, luz,
desgrasado
Aditivos alimentarios
todo ingrediente agregado a los alimentos con el objeto de
cumplir alguna de las siguientes funciones:
• Mejorar el valor nutritivo.
• Aumentar la estabilidad o capacidad de conservación.
• Incrementar la aceptabilidad de los alimentos,
mejorando sus características sensoriales (aroma,
sabor, color, textura).
• Permitir la elaboración económica y en gran escala de
alimentos de composición y calidad constante en función
del tiempo.
Aditivos
Aditivo
Abreviatura
Conservante
CONS
Acidulante
ACI
Antioxidante
ANT
Edulcorante
EDU
Colorante
COL
Aromatizante/
Saborizante
ARO
Resaltador del sabor
EXA
Espesante
ESP
Gelificante
GEL
Estabilizante
EST
Emulsionante
EMU
Leudante químico
RAI
Ejemplo
Ácido benzoico y sus
sales, ácido sórbico y sus
sales, ácido propiónico y
sus sales, dióxido de
azufre y sulfitos, nitratos y
nitritos.
Ácido cítrico, ácido
acético, ácido fosfórico.
BHA, BHT, galatos.
Ciclamato de sodio,
sacarina, aspartame,
acelsulfame.
Tartrazina, amarillo ocaso,
caramelo, azul patente V.
Maltol.
Glutamato de sodio,
maltol, etilmaltol
Almidones, goma guar,
goma garrofín, goma
xantán, ,
Carragenes, gelatina,
pectina
Goma guar, goma tara,
goma garrofín, goma
xantán, carragenina.
Lecitina, mono y
diglicéridos, polisorbatos.
Bicarbonato de sodio o de
amonio
Alimentos que los
contienen
Mayonesas, mermeladas,
salsas, productos de
panadería.
Mermeladas, mayonesas,
gaseosas.
Aceite, margarinas,
aderezos.
Bebidas, productos de
pastelería, lácteos,
productos bajos en calorías
Bebidas, golosinas, yogures,
flanes, helados.
Bebidas, caramelos,
productos de panadería.
Caldos, sopas
deshidratadas, aderezos.
Mermeladas, yogures
batidos o bebibles, helados.
Flanes, yogures firmes,
jaleas.
Leche chocolatada, bebidas.
Chocolates, embutidos,
margarinas, helados.
Panificados.
Ver you tube de industrias
alimentarias