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1. Datos Generales de la asignatura Nombre de la asignatura:
Clave de la asignatura:
SATCA 1 :
Carrera:
Análisis de Alimentos
ALM-
2-4-
Ingeniería en Industrias Alimentarias
2. Presentación Caracterización de la asignatura
Esta asignatura aportará al perfil del Ingeniero en Industrias Alimentarias, la capacidad para evaluar la composición química de los alimentos, mediante el análisis proximal e instrumental, utilizando técnicas de laboratorio y métodos experimentales que coadyuven a la obtención de resultados precisos, para la estandarización de procesos y caracterización de productos permitiendo con esto alcanzar un desarrollo integral en los procesos de industrialización de los productos alimentarios y sus derivados.
La asignatura de análisis de alimentos es fundamental para la carrera de ingeniería en industrias alimentarias en las asignaturas de tecnología de la conservación; tecnología frutas, hortalizas y confitería; tecnología de cárnicos; tecnología lácteos; tecnología cereales y oleaginosas; e innovación y desarrollo de nuevos productos, porque proporciona las herramientas necesarias para el análisis de los alimentos desde la obtención de la materia prima, proceso y producto terminado así como evaluar la vida de anaquel del producto.
Es importante porque proporciona al estudiante los análisis físicos, químicos, proximales e instrumentales de los alimentos que le permitan verificar si cumplen con los estándares de calidad fundamentados en normas oficiales.
La materia se vincula en cuarto semestre ya que dará conocimientos a otras, se relaciona con materias previas como Laboratorio de Química Analítica, con los temas de volumetría y gravimetría, en Química de Alimentos con los temas de agua, carbohidratos, lípidos y proteínas y aporta bases para asignaturas posteriores como tecnología de la conservación; tecnología frutas, hortalizas y confitería; tecnología de cárnicos; tecnología lácteos; tecnología cereales y oleaginosas; e innovación y desarrollo de nuevos productos con los temas donde desarrollan, definen, analizan y controlan y transforman los productos alimenticios utilizando técnicas y procedimientos basados en normas vigentes para su análisis de alimentos.
Intención didáctica El temario está distribuido en cuatro temas, dando contenidos conceptuales y aplicación experimental en el laboratorio en cada una de ellas. En el primer tema se aborda el muestro en alimentos , en donde se plantea el sistema de muestreo ( origen ), la metodología del muestreo según el sistema, el envasado y preparación de la muestra previa al análisis. Respondiendo a preguntas como ¿Qué hay que determinar y por qué?, ¿Dónde?, ¿En qué nivel de concentración se espera encontrar el analito o analitos?, y ¿Qué implicaciones tendrán los
(^1) Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos
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resultados?. En el segundo tema se da una visión del análisis proximal donde se deberá conocer y determinar las diferentes propiedades físicas y química que componen los alimentos, así como el fundamento teórico para realizar el análisis correspondiente, determinando humedad, minerales, carbohidratos, lípidos y proteínas; así como metales, agroquímicos y toxinas. En este tema se deberán conocer los análisis que se pueden realizar dependiendo del origen y características de la muestra. En el tercer tema ya teniendo un avance del temario, se abordará el análisis físico, químicos y las pruebas mecánicas a realizar en los alimentos. Para terminar el temario cuatro de esta materia, se trabajará con el análisis instrumental, donde tendrá el estudiante los fundamentos básicos para el uso y aplicación de los equipos de instrumentación en industria alimentaria. Logrando así evaluar de manera cuantitativa y cualitativa, la composición de los alimentos en la Industria de alimentos.
Es importante que el estudiante valore las actividades que realiza y desarrolla habilidades en el manejo de equipo, instrumentación y reactivos de trabajo para que adquiera características tales como: la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo, el interés, la tenacidad y la autonomía.
Además los análisis físico, químicos e instrumentales pretenden que en cada uno desarrollen competencias genéricas: Capacidad de razonamiento crítico (problemas y trabajos prácticos), capacidad de aplicación de conocimientos teóricos en el análisis de situaciones, resolución de problemas y toma de decisiones en contextos reales(Practicas), capacidad de análisis y síntesis, capacidad crítica y autocrítica, Trabajo en equipo, capacidad de comunicación correcta y eficaz, oral y escrita, capacidad de formular y gestionar proyectos, compromiso ala preservación del medio ambiente, compromiso ético, capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica, habilidades de investigación, preocupación por la calidad.
El docente de análisis de alimentos debe mostrar, dominio y ser objetivo en su conocimiento y experiencia en el análisis para construir escenarios reales en industria alimentaria para generar aprendizaje significativo en los estudiantes que incida en su formación profesional.
3. Participantes en el diseño y seguimiento curricular del programa
Lugar y fecha de elaboración o revisión Participantes Evento
Instituto Tecnológico de Villahermosa del 7 al 11 de septiembre de 2009.
Representantes de los Institutos Tecnológicos de:
Álamo Temapache, Altiplano de Tlaxcala, Arandas, Boca del Río, Ciudad Cuauhtémoc, Ciudad Serdán, Ciudad Valles, Comitancillo, Huétamo, Macuspana, Oriente del Estado de Hidalgo, Tamazula de Gordiano, Villa Guerrero, Xalapa y Zamora.
Reunión Nacional de Diseño e Innovación Curricular para el Desarrollo y Formación de Competencias Profesionales de las Carreras de Ingeniería Ambiental, Ingeniería Bioquímica, Ingeniería Química e Ingeniería en Industrias Alimentarias.
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6. Temario
No. Temas Subtemas
1 Muestreo y preparación de la muestra 1.1 Muestra 1.2 Metodología en la toma de muestra 1.2.1 Aleatoria 1.2.2 Sistemática 1.2.3 estratificada 1.3 Tipos de muestreo 1.3.1 Líquidos 1.3.2 Sólidos 1.4 Tratamiento de la muestra antes del análisis. 1.5 Manejo de muestra 2 Análisis de la composición proximal de los alimentos
2.1 Determinación de humedad 2.2 Análisis Minerales 2.3 Análisis de lípidos 2.4 Análisis de Proteínas 2.5 Determinación de carbohidrato 2.6 Determinación de metales pesados 2.7 Determinación de agroquímicos 2.8 Determinación de toxinas 3 Análisis físico y químico de alimentos 3.1 Determinación de análisis físico y químico de: 3.1.1 Lácteos 3.1.2 Cárnicos 3.1.3 Granos y cereales 3.1.4 Frutas y hortalizas 3.1.5 Grasas y aceites 3.1.6 Bebidas 3.1.7 Especias 3.1.8 Huevo 3.2 Determinación de pruebas mecánicas 3.2.1 Ensayos de perforación, extrusión, corte, tensión, torsión 3.2.2 Firmeza 3.2.3 Estabilidad 3.2.4 Adherencia 3.2.5 Friabilidad 3.2.6 Análisis de perfil de textura 4 Análisis Instrumental 4.1. Espectrofotometría de infrarrojo, visible y UV 4.2 Espectrometría 4.3 Cromatografía de gases y de líquidos 4.4 Refractometría 4.5 Colorimetría 4.6 Polarimetría
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4.7 Espectrometría de masas 4.8 Electroforesis
7. Actividades de aprendizaje de los temas Muestreo y preparación de la muestra Competencias Actividades de aprendizaje Específica(s): Identifica y aplica técnicas de muestreo en sólidos, líquidos y gases en el análisis de alimentos.
Genéricas: Capacidad de aplicación de conocimientos teóricos en el análisis de situaciones, resolución de problemas y toma de decisiones en contextos reales (Practicas), capacidad de análisis y síntesis, capacidad crítica y autocrítica, Trabajo en equipo, capacidad de comunicación correcta y eficaz, oral y escrita, compromiso ético, capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica, habilidades de investigación, preocupación por la calidad.
Aplica técnicas de muestreo y procesamiento de aplicables en la industria alimentaria dependiendo del origen de la muestra.
Identifica las propiedades físicas y químicas de las muestras obtenidas para su conservación. Identifica y resuelve los tipos errores que se cometen en un proceso analítico.
Análisis de la composición proximal de los alimentos Competencias Actividades de aprendizaje Específica(s): Determina la composición de los alimentos e interpretar los resultados de los análisis efectuados mediante diferentes métodos y compara con la normatividad para verificar la calidad de los alimentos.
Genéricas: Capacidad de razonamiento crítico (problemas y trabajos prácticos), capacidad de aplicación de conocimientos teóricos en el análisis de situaciones, resolución de problemas y toma de decisiones en contextos reales (Practicas), capacidad de análisis y síntesis, capacidad crítica y autocrítica, Trabajo en equipo, capacidad de comunicación correcta y eficaz, oral y escrita, compromiso a la preservación del medio ambiente, compromiso ético, capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica, habilidades de investigación, preocupación por la calidad.
Investiga en diferentes fuentes los tipos de análisis para comprender la importancia del análisis proximal y la teoría de las técnicas analíticas de los alimentos. Aplica las principales técnicas en la determinación experimental de los parámetros químicos empleados en la industria alimentaria (humedad, cenizas, proteínas, lípidos, índice de peróxidos, rancidez, carbohidratos, azúcares reductores, metales pesados agroquímicos, toxinas) para identificar compuestos con propiedades nutricionales en un alimento. Analiza la presencia de componentes no deseables en los alimentos. Realiza los diferentes análisis que permitan discutir con base a experimentación, la calidad de las materias primas y los productos finales de un proceso productivo alimentario. Valida metodologías analíticas según la legislación vigente y evalúa los resultados según
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8. Práctica(s) El desarrollo de las prácticas está en función de la disponibilidad de equipos y laboratorios en cada tecnológico. 1. Determinación de humedad Métodos de secado Método de secado en estufa Método de secado en termobalanza Método de destilación azeotrópica 2. Análisis Minerales Método de cenizas totales Determinación de cenizas en húmedo Determinación de análisis minerales Determinación de hierro (Método OAC 944.02) Determinación de Cloruros (Método DE Mohor) Determinación de Calcio (Método OAC 944.03) Determinación de Calcio (Método NOM187-SSA1/SCFI) 3. Análisis de lípidos Métodos de extracción y cuantificación Método de Soxhlet Método de Goldfish Método por lotes Método de Bligd-Dyer Método de Gerber Método Mojonnier Método Rosse-Gottlieb 4. Análisis de Proteínas Determinación de proteínas Método de Kjendahl Absorción a 280 nm Método turbidimetric Método de Osborne y y Mendel 5. Determinación de carbohidrato Método de fenol-sulfúrico Análisis de polisacáridos Extracción selectiva de almidón Cuantificación de Almidón Análisis de pectinas Determinación de fibra Determinación de azucares en solución Determinación carbohidratos solubles totales Determinación de azucares reductores 6. Determinación de metales pesados 7. Determinación de agroquímicos
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- Determinación de toxinas Determinación de nitratos y nitritos
- Determinación de análisis de alimentos Índice de refracción Índice saponificable Determinación de material insaponificable
Determinación de Colesterol Deterioro de lípidos Determinación de punto de congelación
Determinación de acidez titulable Determinación de sólidos totales (método de arena) Determinación de pH
Determinación de adulterantes Determinación °Bx Determinación de °Alcohol Determinación de punto de fusión
Determinación de índice de peróxidos(método volumétrico) Determinación de peróxidos Determinación de Índice de peróxidos(método de colorímetro)
Índice de Kreis Índice de TBA.
- Ensayos de perforación, extrusión, corte, tensión, torsión Firmeza Estabilidad Adherencia Friabilidad
Análisis de perfil de textura
- Análisis Instrumental
Conocimiento, operación y aplicaciones de los equipos instrumentales en la industria alimentaria.
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11. Fuentes de información 1. Análisis de Alimentos Manual de Laboratorio. (2000). Edt. McGraw Hill, México. 2. Dr. Wil liam Horwitz, Editor.Dr. George W. Latimer, Jr. (2006). Association of Official Analytical Chemists (AOAC). Official Methods of Analysis. 18th. Edition. 3. Aurand, L.W., Woods, A.E. y Wells, M.R. (1987).Food Composition and Analysis. AVI. Van Nostrand Reinhold Co. New York. 4. Egan, H., Kirk, R.S., y Sawyer, R. (1988). Análisis Químico de Alimentos de Pearson. C.E.C.S.A. México. 5. Harrey. (2000). Química Analítica Moderna. Edit. McGraw Hill, México. 6. Harris, d.c. (2007). Análisis Química. Cuantitativo. Edition, 3, reprint. Publisher, Reverte. 7. Hart, F. (1971). Análisis Moderno de los Alimentos. Zaragoza: Acribia. 8. James, C.S. (1999). Analytical Chemistry of Foods. Chapman & Hall. New York. 9. Kirk, R. (1991). Pearson's Composition and Analysis of Foods (8ª ed.). New York: Longman Scientific & Technical. 10. Nielsen, S.S. (1998). Food Analysis. 2a. Edición. Chapman & Hall. New York. 11. D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, S. R. Crouch. (2001). "Química Analítica". McGraw Hill, México. 12. D. A. Skoog, F. J. Holler, T. A. Nieman. (2001). "Principios de Análisis Instrumental". McGraw Hill. 13. D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler. (1997). "Fundamentos de Química Analítica". Reverté 14. D. C. Harris. (2001). "Análisis Químico Cuantitativo". Reverté. 15. F. Rouessac, A. Rouessac. (2003). "Análisis Químico". McGraw Hill, México. 16. F. Burriel Martì, Lucena Conde. (1998). “Química Analítica Cualitativa”. Paraninfo. Decimo sexta Edición. 17. Hernández, C. González. (2002). "Introducción al Análisis Instrumental". Ariel Ciencia. 18. Matissek, Schnepel and Steiner. (2000). Análisis de Alimentos. Edit. Acribia. Zaragoza, España. 19. R.A.Day, J.R., A.L. Underwood. (1989). “Química Analítica Cuantitativa.”. Pearson.5ª Ediciòn. 20. Ramette, R. W. (1983). “Equilibrio y Análisis Químico”. Fondo Educativo Interamericano, E.U. 21. Osborne, D. Análisis de los Nutrientes de los Alimentos. Edit. Acribia Zaragoza España. 22. Skooy. D.a. (2001). Principios de Analisis Instrumental Edit. McGraw Hill, México. 23. Pearson, D. (1976). Técnicas del laboratorio para el Análisis de Alimentos. Zaragoza (España): Acribia. 24. Schenk. G. H. , et Al. (1977) “Química Analítica Cuantitativa ”. C.E.C.S.A. México D.F..
