Tema 2: el agua en los alimentos




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BROMATOLOGÍA FINAL

TEMARIO



TEMA 1: CALIDAD Y NUTRICIÓN

  • Definición de alimento y nutriente

  • Nutrientes: Funciones y Clasificación

  • Digestibilidad y Disponibilidad: Factores que afectan la disponibilidad (4).

  • Pirámide nutricional: Fuentes de energía, Metabolismo basal.

  • Alimentos: Función, Malnutrición primaria y secundaria. Dispersiones (6): Fases continuas y fases dispersas.

  • Calidad y Legislación: Factores que determinan la calidad (propios y otros), calidad óptima. Controladores de atributos de calidad. Reglamentación, alimento genuino, alterado, contaminado, adulterados. Tóxicos presentes en alimentos (previstos y contaminantes). Rotulación obligatoria y facultativa.



TEMA 2: EL AGUA EN LOS ALIMENTOS

  • Funciones del agua, propiedades de los alimentos en los que influye el agua. Contenido de agua de algunos alimentos. Contenido de agua y vida útil. Definición de plastificante.

  • Propiedades Físicas del agua: polaridad y constante dieléctrica, interacciones principales, retención de agua (sinéresis).

  • Agua Ligada: Definición, características. Relación con crecimiento de microorganismos, ejemplos de miel y manteca.

  • Actividad acuosa de un alimento, definición. Gráficos de contenido de agua (w) vs aw, algunos puntos importantes. Relación de la aw con la temperatura. Gráficos de velocidad de procesos vs aw (6). Relación entre la HRE y la aw. Problema cinético, caso de alfajores. Isotermas de sorción de humedad, utilidad. Propiedades de cada zona (3). Curvas de Histéresis adsorción-desorción.



TEMA 3: HIDRATOS DE CARBONO

  • Importancia de los HdC. Estructuras de los mismos. Estructuas de Glu, Fruc, Gal, Sac, Lac, Mal.

  • Fibra Dietaria: Fibra Soluble e Insoluble. Determinaciones en el Laboratorio. Importancia de la fibra.

  • Funcionalidad de Mono y Disacáridos (8). Modelo Tripartido para el poder edulcorante. Estado vítreo, formas de alcanzarlo, gráficos de viscosidad vs T.

  • Almidón: Estructura, composición en amilosa y amilopectina de algunos relevantes. Estructura de los gránulos, cristalinidad parcial. Gráfico de viscosidad vs T para calentamiento de suspensión de almidón. Gelatinización. Gelificación. Tipos de Geles (3). Retrogradación.

  • Propiedades Funcionales del almidón (3), Almidones Modificados (5).

  • Jarabes: Grado de conversión y aplicaciones.

  • Pectinas. Estructura del ácido galacturónico, derivados del mismo y pectinas en general. Estabilización con calcio, usos. Grados de esterificación y de amidación. Enzimas que degradan sustancias pécticas. Geles de pectinas, propiedades. Empleos en clarificación de jugos y en mermeladas.

  • Gomas. Algo.



TEMA 4: PROTEÍNAS

  • Clasificación según su composición, conformación y función. Estructura general. Balance proteico, casos. Requerimiento de Nitrógeno y relación con requerimiento proteico. Proteínas de “buena” y “mala” calidad. Digestibilidad. Aminoácido limitante, ejemplos. Ensayos proteicos (biológicos (4), y químicos (2)).

  • Concentración de proteínas, mecanismos (2). Algunos tratamientos típicos para modificar la digestibilidad de alimentos (15).

  • Reacciones de proteínas y aminoácidos: vía carbanión, entrecruzamiento, pirolisis y oxidación.

  • Texturización: Hilado y Extrusor. Ejemplos de uso.

  • Propiedades funcionales de las proteínas: Propiedades hidrodinámicas y propiedades ligadas a características de superficie. Propiedades físicas: Solubilidad (definición para proteínas) y Interacciones Proteína-Agua.



TEMA 5: ENZIMAS

  • Formas de obtención de enzimas. Algunas aplicaciones. Familias (6). Algunos ejemplos de Oxidoreductasas e Hidrolasas.

  • Propiedades Funcionales de las enzimas (4), ejemplos de aplicación de cada una. Cosas deseables e indeseables.

  • Pardeamiento enzimático: Definición, química general del proceso. PPOs. Caso de la Tirosina. Ejemplos de aplicación (dónde se quiere y dónde no). Formas de inhibición del pardeamiento (8).

  • Inmovilización de enzimas: Cómo se realiza, utilidades y ejemplos.



TEMA 6: PARDEAMIENTO NO ENZIMÁTICO

  • Reacción de Maillard: Idea de la misma, importancia. Reacciones Tempranas: Todas las reacciones hasta formación del arreglo de Amadori. Reacciones Avanzadas: Sólo saber tipos de reacciones y propiedades de las mismas (4). Reacciones Finales y formación de melanoidinas. Gráficos de concentraciones vs T para las distintas cosas (amino, azúcar, melaninas, intermedios y fluorescencia). Dependencia de la reacción de Maillard con diversos factores (4). Ventajas y Desventajas de la reacción de Maillard.

  • Caramelización: Idea del proceso, reacciones que suceden, comparación con Maillard y empleos.



TEMA 7: LÍPIDOS

  • Funciones de los lípidos, distribución en alimentos. Clasificación (simples, compuestos y derivados). Características de los ácigos grasos. CA y CG.

  • Propiedades Físicas: Fuerzas de atracción, viscosidad, índice de refracción, densidad, solubilidad, punto de fusión, polimorfismo y estructuras mesomórficas.

  • Propiedades Funcionales: Suavidad, cuerpo, brillo, medio de transferencia de calor, flavor, capacidad emulsionante y plasticidad.

  • Algunos agentes emulsionantes, definición de BHL, utilidad. Gráfico de actividad vs pH para los distintos emulsionantes.

  • Reacciones: Hidrólisis por calor y enzimática. Autooxidación, fotooxidación (Tipo I y II). Comparación. Índice de Peróxido. Reacciones de producción de compuestos oxigenados, polímeros y compuestos aromáticos. Inhibición de las reacciones de lípidos (5). Factores que influyen en la reacción (8). Oxidación enzimática.

  • Algunas consideraciones de cocina: Sobre el punto de humo y reutilizar aceites en frituras. Efecto de al oxidación sobre el VN de los alimentos.



TEMA 8: CARNE

  • Definición de carne, diferencia con músculo. Estructura del músculo esquelético: fibras musculares, miofibrillas. Línea Z, sarcómero, bandas A e I. Composición de las bandas. Proceso de contracción y relajación a nivel químico. Proteínas principales de la carne: contráctiles, solubles y conectivas. Solubilidades de las mismas en diferentes medios.

  • Ternizado, factores que lo afectan. Grasa de la carne, tipos. Ensayo del NbV.

  • Muerte del animal, procesos que llevan al rigor mortis. Rigidéz cadavérica y gráficos de ATP y pH vs tiempo. Maduración, aptitud para el consumo. Evolución total del alimento.

  • Propiedades y parámetros de calidad de la carne fresca (4). Empleo de NO2-, procesos de oxidación de la Mb y todo lo relacionado a los colores de la carne.



TEMA 9: LECHE

  • Definición de Leche según el CAA. Composición general de la leche.

  • Leche como sistemas dispersos.

  • Lípidos de la leche: Composición en lípidos y vitaminas. Emulsión, estabilización. Rango de fusión. Importancia de la homogeneización de la leche. Cuantificación de ácidos grasos de cadena corta como método de detección de adulteraciones.

  • Proteínas de la leche: Composición proteica. Proteínas del suero. Caseínas, tipos. Caseína bruta. Formación de las micelas de caseína. Factores que afectan el tamaño de las micelas. Sustancias nitrogenadas no proteicas.

  • Lactosa en leche: Relación con el deterioro de la leche. Influencia en la presión osmótica. Mastitis. Acidéz en leche.

  • Cenizas en leche: Componentes principales. Uso de cenizas y no de ESNG para determinar adulteración por agregado de NaHCO3.

  • Adulteraciones principales en la leche (aguado, descremado, agregado de NaHCO3). Formas de determinar cada adulteración. Determinación de grasa en leche por medio de Gerber y Rose Gotlieb.



TEMA 10: CEREALES

  • Definición de cereal. Diferencia entre semillas y granos. Granos vestidos y desnudos, ejemplos. Estructura del grano (salvado, endosperma, aleurona, gérmen, etc). Composición estructural de algunos cereales importantes.

  • Calidad de proteínas de los cereales. Caso de la avena. Composición en almidón de los cereales. Composición lipídica de cereales (AG ppal, semillas oleaginosas, etc). Proteínas en trigo: solubles e insolubles, glúten, formación de masas. Composición general del salvado, el gérmen y el endosperma.

  • Harina de trigo: Procesos desde el campo al plato. Importancia de la molienda. Definición de grado de extracción. Evolución de HdC, Calorías, Proteínas, Grasas, Minerales, vitaminas y Fibras en función del GE. Tipificación, definiciones del CAA. Admisión de mayor cantidad de agua conforma aumenta el número de ceros. Tipificación por cenizas. Algunas cosas del laboratorio (determinación de humedad y cenizas).



TEMA 11: ALTERACIONES EN LOS ALIMENTOS

  • Definición de alteración según el CAA. Tipos de alteraciones (3). Deseabilidad e indeseabilidad de las alteraciones. Concepto de Vida útil, definiciones (2).

  • Alteraciones Físicas (7), Alteraciones Químicas (5), Alteraciones Biológicas (2).

  • Efectos intrínsecos y extrínsecos que influyen en las alteraciones. Predicción de la vida útil (2).

  • Preservación de alimentos, métodos (6).



TEMA 12: ADITIVOS

  • Definiciones de aditivos (3). Razones para las cuales NO se deben usar aditivos. Denominación de aditivos (4).

  • Clasificación según su finalidad de uso: Mantener o mejorar el valor nutritivo (2), Aumentar la estabilidad o capacidad de conservación (3), Mejorar las calidades sensoriales (4), relacionados con la tecnología de fabricación (13, solo algunos).

  • Auxiliares tecnológicos de fabricación: definición, diferencias con aditivos, y utilidades (3). Ejemplos de cada uno.

  • Regulación: Definición de IDA. Cálculo de la misma. Factor de Seguridad, cómo se determina. Estudios que se realizan, margen de estudios reducidos y aumentados en diferentes situaciones. Factores que delimitan la cantidad a agregar de un aditivo (3). Estudios metabólicos y toxicológicos. Categorías de IDA. Interés en la evaluación de ingesta de aditivos y cómo se evalúa.

  • Beneficios y riesgos del uso de aditivos.



TEMA 13: PIGMENTOS

  • Diferencia entre pigmentos y colorantes.

  • Clorofilas: Estructura y tipos (2). Color. Solubilidad. Alteraciones (4).

  • Mioglobina: Proporción, función. Estructura. Color. Todas las reacciones con O2 y NO2-. Saber bien el proceso de Curado.

  • Antocianinas: Estructura, alimentos en que se encuentran. Reactividad del catión flavilo. Agentes decolorantes, reversibilidad.

  • Cartotenoides: Estructura, solubilidad. Tipos: Carotenos o Xantófilos, estructuras de algunos. Colores. Empleos como fuentes de Vit A. Alimentos que poseen carotenoides.

  • Flavonoides: Estructura, usos, color, dónde se encuentran, solubilidad. Otras funciones.

  • Betalaínas: Estructura general, solubilidad, dónde se encuentran, potenciales usos como colorantes. Estabilidad.



TEMA 14: PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS

  • Flavor: Definición y composición (cuadrito). Definiciones de olor, gusto y sabor.

  • Gusto: Definición del gusto, tipos de gusto, receptores de las papilas gustativas, modelos para cada gusto. Gusto UNAMI. Sensaciones Trigeminales, algo.

  • Olor: Percepción del olor, características de los compuestos que dan olor, desacoplamiento del gusto, formas de generar compuestos que den olor (4).

FINAL DE BROMATOLOGÍA

Alimentos: Calidad y Nutrición

En primer lugar, las tres áreas principales de estudio en bromatología son nutrición, calidad y legislación.

Algunas definiciones:

  • Alimento: Producto que contribuye al mantenimiento del equilibrio funcional del organismo.

  • Nutriente: Contribuye a satisfacer las necesidades de materia y energía del organismo. Es indispensable para los procesos metabólicos.

La energía es indispensable para el mantenimiento del equilibrio funcional del organismo. La misma se obtiene de la degradación (catabolismo) de los alimentos.

Nutrientes:

  1. Funciones:

    1. Energéticas: lípidos, HdC, Proteínas.

    2. Estructurales: H2O, lípidos, sustancias nitrogenadas, minerales.

    3. Metabólicos y actividades enzimáticas: Vitaminas y oligoelementos.

  2. Clasificación:

    1. No esenciales

    2. Esenciales: Ácidos grasos (linoleico, araquidónico), Aac (His, Leu, Isoleu, Lis, Met, Cys, Try, Phe, Tyr, Treo, Val) y Vitamina C.

Un importante a definir es la digestibilidad, que es la relación entre la cantidad de nutriente absorbida e ingerida. Es el aprovechamiento del nutriente por el organismo.

Dap = [(Ingerido-Excretado en Heces)/Ingerido]*100

Dreal = [(Ingerido – (Excretado en heces+excretado endógeno))/Ingerido]*100

Otro concepto (relacionado con el anterior) de gran importancia es el de Disponibilidad. Las causas de disminución de la disponibilidad de un nutriente son:

  1. Bloqueo: Dado por compuestos que complejan metales o proteínas. Dos ejemplos:

    1. Acido Fítico y sus sales forman complejos con Fe, Ca y proteínas, disminuyendo su disponibilidad. En el organismo, el mio inositol hexaquis fosfato (IP6), por medio de fitasas se transforma en IP5, IP4, IP3, IP2, IP. De ese modo se evita la disminución de la disponibilidad de minerales y prots.

    2. Los polifenoles y taninos presentes en avena, sorgo, porotos, te y café conforman complejos interfiriendo en la disponibilidad de proteínas y HdC y en la absorción de minerales.

  2. Estado de Oxidación: En la dieta, el Fe no Hemo se encuentra en alimentos de origen vegetal y el Fe Hemo en alimentos de origen animal. El Fe3+ debe ser reducido a Fe2+ para poder ser absorbido. En argentina, se fortifica la harina con FeSO4.

  3. Presencia de Antinutrientes: Los antinutrientes inhiben la acción proteolítica de algunas enzimas. Se inactivan con tratamiento térmico. (ejemplo: factores antitrípticos en soja).

  4. Balance entre nutrientes: Por ejemplo el Ca con P y vit D. No basta la presencia de un nutriente para asegurar su aprovechamiento por el organismo.

Necesidades de Nutrientes:



Fuentes de energía:

  • HdC 4 Kcal/g

  • Lipidos 9 Kcal/g

  • Proteinas 4 Kcal/g

  • EtOH 7 Kcal/g

Gastos:

  • Principal: Metabolismo basal (Energía necesaria para el mantenimiento de los procesos fundamentales). Depende de la edad, sexo, temperatura corporal, clima, ingestión de alimentos, altura, peso, área corporal, etc. Se puede definir el metabolismo basal como la energía necesaria cuando el organismo está en reposo (no dormido) a Temperatura confortable, 12 hrs después de comer.

  • Otros: Termorregulación, consumo de alimentos, actividad muscular, crecimiento.

Requerimiento:

  • Mínimo: Necesario para la vida.

  • Óptimo: compatible con un buen estado de salud.

  • Excesivo: Perjudicial para la salud.

  • Ingesta recomendable: Cantidad a consumir para satisfacer las necesidades de la mayoría de los individuos de una población.

Alimentos:

Función: Asegurar la salud, que el estado nutricional sea el adecuado.

Bajo un estado nutricional inadecuado, se presenta malnutrición:

  1. Malnutrición Primaria: Depende de los nutrientes. Es social. Se da por subnutrición, sobrealimentación o alimentación mal balanceada.

  2. Malnutrición Secundaria: Depende del organismo. Es individual.

Desde un punto de vista físico, los alimentos son dispersiones, con distintas fases. Los sistemas bifásicos más importantes son:

Fase Dispersa

Fase Contínua

Dispersión

Ejemplos

L

L

Emulsión

Leche, mayonesa, crema.

S

L

Suspensión

Jugo de Naranja, yema

Sol

Leche

G

L

Espuma

Clara de huevo o crema batida.

L

S

Sol. Sólida

Manteca, chocolate

S

S

Sol. Sólida

Caramelos con azúcar cristalizada.

G

S

Espuma Sólida

Merengues, miga de pan



Los sistemas multifásicos son termodiamicamente inestables. En los mismos, 2 o más fases se dispersan en una contínua. En los mismos, no existe equilibrio termodinámico, se preduce compartimentalización de componentes, inestabilidad física, comportamientos reológicos específicos y dispersión de la luz.

Calidad y Legislación

La calidad de un alimento viene determinada por dos distintos atributos:

  1. Atributos Propios: Higiénico-Sanitarios, sensoriales, nutricionales.

  2. Otros Atributos: Diseño, envase, rotulación, presentación. Servicio, transporte, almacenamiento. Disponibilidad y costo.

Calidad óptima = Calidad Propia + calidad de (diseño + servicio + disponibilidad) equilibrada con el costo.

Atributos de Calidad

Controlado por

Sensorial

Productor

Higiénico – Sanitario

Reglamentación

Nutricional

Reglamentación

Diseño

Productor

Servicio

Productor

Disponibilidad

Productor



La reglamentación surge en el Siglo XX, determinada por el CAA, el Senasa, y Codex. Algunas definiciones importantes:

  • Alimento Genuino o Normal: Responden a la reglamentación, sin modificación ni adulteración, ni rotulado que induzca a la confusión.

  • Alimento Alterado: Sufrió deterioro de cualquier tipo por causas naturales o tratamientos tecnológicos inadecuados.

  • Alimentos Contaminados: Agentes vivos peligrosos para la salud, sustancias químicas ajenas a la composición normal, comportamiento natural tóxico en concentraciones mayores a las permitidas.

  • Alimento Adulterado: Modificado en alguna forma no permitida.

Tóxicos Presentes en alimentos:

  1. Naturalmente Previstos: Factor antitríptico, aminas biogénicas, etc.

  2. Contaminantes: Metales, PVB, HC cancerígenos, plaguicidas, etc.

Rotulación:

  1. Obligatoria: Descriptiva y datos del producto, y nutricional. (Marca, Lote, Cont. Neto, Fecha de elaboración y vencimiento, nutricional, origen, ingredientes, instrucciones de apertura, preparación y almacenamiento).

  2. Facultativa: Cualquier expresión y/o presentación que un alimento tiene alguna característica nutricional particular.

La rotulación no se aplica a alcoholes, aditivos, especias, vinagres, agua, sal, café, yerba, te y frutas.

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