Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2002-03

3105TA0002 QUÍMICA I BIOQUÍMICA DELS ALIMENTS


Objectius Programa provisional  

Coneixement dels components dels aliments i les seves propietats físico-químiques i funcionals. Processos químics i bioquímics de degradació dels aliments. Modificacions químiques relacionades amb els tractaments i l’emmagatzematge d’aliments. Coneixement dels additius alimentaris, naturalesa, funcions i aplicacions.
 
Prerrequisits  

cap
 
Contingut (Programa)  

ELS COMPONENTS DELS ALIMENTS

Tema 1. L’aigua

Estructura i propietats de l’aigua. Activitat de l’aigua. Factors que determinen l’aw en els aliments. Isotermes de sorció. Influència de l’aw en les reaccions degradatives dels aliments.

Tema 2. Carbohidrats I: Mono i oligosacàrids

Característiques químiques. Sucres i xarops d’us comú en la formulació d’aliments. Propietats fisicoquímiques i funcionals. Aplicacions.

Tema 3. Carbohidrats II: Midó, polisacàrids estructurals, gomes i pectines

Estructura i propietats. Formació de gels de midó. Retrogradació. Midons modificats. Gomes alimentàries: alginats, carragenats, gomes vegetals, goma xantana. Cel·lulosa i hemicel·luloses. Lignina. Pectines. Inulina. Relació amb la textura dels aliments.

Tema 4. Lípids

Classificació i característiques químiques. Funcions dels lípids en els aliments. Propietats físiques i funcionals. Modificació de les propietats dels greixos: hidrogenació, tractaments físics.

Tema 5. Proteïnes

Propietats químiques i funcionals. Desnaturalització de proteïnes. Modificació de la funcionalitat. Proteïnes d’interès en tecnologia dels aliments.

Tema 6. Vitamines i Minerals

Classificació i distribució. Estabilitat. Addició de vitamines als aliments.

Tema 7. Pigments

Pigments porfírinics. Clorofil·les. Carotens i derivats. Antocianines. Flavonoides. Altres pigments naturals.

Tema 8. Substàncies portadores del gust i l’aroma

Aroma i gust, "flavour". Gustos bàsics, mecanismes de percepció, substàncies portadores. Percepcions relacionades amb el gust. Aromes bàsics. Característiques químiques de les substàncies aromatitzants. Substàncies impacte. Substàncies portadores. Obtenció d’aromes naturals: extractes, olis essencials.

COMPOSICIÓ I ESTRUCTURA DELS ALIMENTS

Tema 9. Col·loides alimentaris

Concepte i classificació. Fenòmens fisicoquímics que afecten a l’estabilitat dels sistemes col·loïdals. Mecanismes de desestabilització. Emulsions, suspensions, gels i escumes.

Tema 10. Carn i Peix

Estructura i composició del múscul. Proteïnes de la cèl·lula muscular. Lípids. Carbohidrats. Vitamines. Aromes i precursors de l’aroma. Canvis bioquímics post-mortem. Defectes (PSE i DFD). Diferències entre espècies alimentàries.

Tema 11. Llet i Ous

Composició de la llet: proteïnes, carbohidrats, lípids, sals. Estructura de la llet i els seus components. Estructura i composició de l’ou.

Tema 12. Fruites i Hortalisses

Composició: carbohidrats, proteïnes i altres composts nitrogenats, lípids, àcids orgànics, pigments, minerals, vitamines, aromes. Estructura biològica.

Tema 13. Cereals i llegums

Composició: carbohidrats, proteïnes i altres composts nitrogenats, lípids, àcids orgànics, pigments, minerals, vitamines, aromes. Estructura biològica.

INFLUÈNCIA DEL PROCESSAMENT I EMMAGATZEMATGE EN ELS SISTEMES ALIMENTARIS

Tema 14. Reaccions de degradació no enzimàtiques

Enfosquiment no enzimàtic: efectes, factors i inhibició. L’oxigen actiu, mecanismes d’activació. Les reaccions oxidatives mitjançant radicals: l’oxidació autocatalítica de lípids: mecanisme, productes, causes. Influència de l’activitat de l'aigua. Oxidació de vitamines. Degradació tèrmica de vitamines.

Tema 15. Reaccions de degradació enzimàtiques

Reaccions d’enfosquiment enzimàtic. Amilases. Enzims péctics. Enzims lipolítics. Lipoxigenasa. Proteases. Peroxidasa i catalasa. Altres.

Tema 16. Efectes dels tractaments tèrmics a alta temperatura

Efectes de l‘alta temperatura sobre els carbohidrats. Modificacions de proteïnes. Inactivació d’enzims. Degradació tèrmica d’aminoàcids. Vitamines. Canvis de textura i color.

Tema 17. Influència de la irradiació en els components dels aliments

Efectes de les diferents radiacions. Activació de l’oxigen. Reaccions provocades per radicals. Elements radioactius dels aliments. Efectes de les microones. Additius específics per al tractament amb microones.

Tema 18. Modificacions provocades per la congelació

El creixement dels cristalls de gel. Crioconcentració. Canvis en les estructures proteiques. Crioprotectors. Efectes en l’activitat de l'aigua. Retenció d’aigua en els aliments congelats. Efectes en les reaccions enzimàtiques. Modificacions de les propietats organolèptiques.

Tema 19. Efectes de l’envasament i l’emmagatzematge

Efectes de l’envasament en la conservació dels aliments. Interacció envàs-aliment. Efecte de l’atmosfera en l’aliment. Conservació en refrigeració, efectes en les reaccions de deteriorament, canvis induïts. Canvis d’aromes i gustos.

Tema 20. Els enzims en la química d’aliments

Fonts d’enzims. Utilització. Mecanismes d'immobilització. Tipus d’enzims i utilització en la indústria alimentària.

Tema 21. Les fermentacions en els aliments

Bases bioquímiques de la fermentació. Tipus de fermentacions: alcohòlica, làctica, acètica i altres. Substrats fermentables. Canvis químics produïts pels processos fermentatius.

ELS ADDITIUS I LA FORMULACIÓ D’ALIMENTS

Tema 22. Additius modificadors de les propietats dels aliments

Colorants. Edulcorants. Saboritzants i aromatitzants. Potenciadors del gust. Modificadors de la textura: gelificants, espesseïdors, antiespesseïdors. Emulgents. Estabilitzants. Auxiliars tecnològics, desmotlladors, gasificants, modificadors del pH.

Tema 23. Additius antioxidants

Antioxidants naturals: tocoferols, àcid ascórbic, altres. Antioxidants artificials: BHT, BHA, galats. Additius sinèrgics dels antioxidants.

Tema 24. Additius conservadors

Agents conservadors inorgànics: clorurs, nitrats i nitrits. Anhídrid sulfurós i sulfits. Peròxid d’hidrogen. Agents conservadors orgànics: Àcids grassos saturats i derivats. Àcid sòrbic i sorbats. Àcid benzoic i benzoats. Altres àcids orgànics. Altres conservadors.

Tema 25. Formulació d’aliments

Ingredients. Consideracions tecnològiques per a la formulació. Consideracions socioeconòmiques. Etiquetatge. Determinació de la data de caducitat.

Tema 26. Aliments Funcionals

Concepte. Nutraceùtics. Productes amb capacitat antioxidant. Productes que milloren el metabolisme dels greixos. Probiòtics. Fibra. Vitamines i minerals. Formulacions específiques.

PROPIETATS FÍSIQUES DELS ALIMENTS

Tema 27. Propietats geomètriques

Forma i grandària. Volum i densitat. Densitat aparent. Porositat. Àrea superficial.

Tema 28. Propietats òptiques. Color

Importància del color en aliments. Definicions. Fonaments de la visió del color. Color percebut. Coordenades de color físic. Sòlid de color i diagrama cromàtic.

Tema 29. Propietats mecàniques

Introducció a la reologia. Classificació dels fluids. Influencia de la temperatura. Determinacions experimentals. Textura.

Tema 30. Propietats tèrmiques i elèctriques

Calors específiques i entalpies. Conductivitat i difusivitat tèrmiques. Conductivitat elèctrica. Propietats dielèctriques

 
Bibliografia  


Bibliografia bàsica

Belitz H.D.; Grosch W. (1999) Food Chemistry. Ed. Springer.

Cheftel J.C.; Cheftel H. (1980) Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos. Vol. 1. Ed. Acribia, Zaragoza.

Cheftel J.C., Cheftel H.; Besançon P. (1982) Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos. Vol. 2. Ed. Acribia, Zaragoza.

Cheftel J.C., Cuq J.L.; Lorient D. (1989) Proteínas alimentarias. Bioquímica. Propiedades funcionales. Valor nutritivo. Modificaciones químicas. Ed. Acribia, Zaragoza.

Dickinson, E. (1992) An introduction to Food Colloids. Ed. Oxford Science Publications, Oxford.

Fennema O.R. (2000) Química de los Alimentos. Ed. Acribia, Zaragoza.

Lewis M.J. (1990) Physical properties of foods and food processing systems. Ed. Ellis Horwood, Chichester.

Multon J.L. (1988) Aditivos y auxiliares de fabricación en las industrias agroalimentarias. Ed. Acribia, Zaragoza.

Pomeranz Y. (1991) Functional properties of food components. Ed. Academic Press, San Diego.

Ward, O.P. (1989) Biotecnología de la fermentación. Principios, procesos y productos. Ed. Acribia, Zaragoza.


Altra bibliografia utilitzada

Bessiere Y.; Thomas A.F. (1990) Flavour science and technology. Ed. John Wiley & Sons, Nueva York.

Birch G.C., Lindley M.G. (Eds.) (1986) Interactions of food components. Ed. Elsevier App. Sci. Pub., Barking.

Binks, B.P. (Ed) (1998) Modern aspects of Emulsion Science. Ed. The Royal Society of Chemistry, Cambridge.

Davidek J., J. Velisek, Pokorny J. (Eds.) (1990) Chemical changes during food processing. Ed. Elsevier Sci. Pub., Amsterdam.

Dickinson, E.; McClements, D.J. (1995) Advances in Food Colloids. Ed. Blackie Academic & Professional, Londres.

Fox, P.F. (1991) Food Enzymology. Vols. 1 i 2. Ed. Elsevier Applied Science, Barking.

Generalitat de Catalunya (1985) Els additius alimentaris. Vol. 2: informe. Ed. Dir. Gral. de Promoció de la Salut, Barcelona.

Hardman T.M. (Ed.) (1989) Water and food quality. Ed. Elsevier Sci. Pub., Barking.

Hotchkiss J.H. (Ed.) (1988) Food and packaging interactions. Ed. American Chemical Society, Washington DC.

Luck, E. (2000).Conservación química de los alimentos: características, usos, efectos. Ed. Acribia, Zaragoza.

Potter, N.N.; Hotchkiss, J.H. (1995) Food Science. Ed. Chapman & Hall, Nova York.

Richardson, T., Finley J.W. (Eds.) (1986) Chemical changes in food during processing. Ed. AVI Publishing Company, Inc. Westport.

Rockland, L.B.; Beuchat, L.R. (Eds.) (1986) Water Activity: Theory and Applications to Food. Ed. IFT Basic Symposium Series, Chicago.

Schwenke, K.D.; Mothes, R. (Eds.) (1993) Food Proteins. Structure and Functionality. Ed. VCH, Weinheim.

Wiseman A. (1985) Manual de biotecnología de los enzimas. Ed. Acribia S.A., Zaragoza.

Wong, D.W.S. (1995) Química de los Alimentos: Mecanismos y Teoría. Ed. Acribia S.A., Zaragoza

 
Mètodes docents  

crèdits de teoria: 6
crèdits de problemes i laboratori: 3
 
Tipus d'exàmens i avaluacions  

Es realitzarà un examen escrit que contemplarà tant els continguts teòrics com els pràctics. Aquest examen suposarà el 80% de la nota final. El 20% que resta serà la nota de pràctiques.
 
Informació addicional  

Programa pendent d’elaborar.
 
Llengua de les classes