Tecnologia de Alimentos. Intro.pdf

TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Pedro Maldonado Departamento de Ciencias de Alimentos y Biotecnología [email protected]

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Encuadre (1) Semestre: Sep 2014 - Feb 2015 (PERIODO 2014-A) Horario: Lunes 09:00 -‐ 11:00, Viernes 14:00 -‐ 15:00 Ubicación: AULA Q/EBIO2 Numero de créditos: 3 Numero de horas semanales: 3 Total de horas teóricas totales: 40 Asignaturas pre-requisitos: IQM693 Microbiología Industrial IQM691 Laboratorio Microbiología Industrial IQM533 Transferencia de Calor I IQM531 Laboratorio Transferencia de Calor I Asignaturas co-requisitos: IQM791 Laboratorio de Tecnología de Alimentos

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Encuadre (2) Políticas de desarrollo del curso - Entrada a clases, máximo 15 minutos tarde. -  Luego de la finalización de un capítulo, una evaluación es realizada. -  Los estudiantes que faltan tienen obligación de igualarse en los

temas tratados. -  Los deberes serán entregados en la fecha fijada, no se recibirá

ningún deber fuera de la fechas fijada. -  Prohibido uso de celulares. Bibliografía básica: 1.  Fellows, P. (2009). Food processing technology (p. 591). Boca Raton,

USA: CRC Press. 2.  Tsotsas, E., & Mujumdar, A. S. (2009). Modern Drying Technology.

Volume 2. Experimental Techniques (p. 412). Weinheim, Germany: Wiley-VCH.

Bibliografía complementaria: 1.  Casp, A., & Abril, J. (2003). Proceso de conservacion de alimentos (p.

491). Madrid - Espana: S.A. Mundi-Prensa Libros. 2.  2. Singh, R. P., & Heldman, D. R. (2009). Introduction to food

engineering (4th ed., p. 864). Amsterdam: Elsevier.

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Encuadre (3) Evaluación:

Evaluación del profesor

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Encuadre (4)

Código de ética (1): La tradición y el prestigio de la Politécnica exigen que el comportamiento de sus miembros se encuadre en el respeto mutuo, la honestidad, el apego a la verdad y el compromiso con la institución. Con tal antecedente, el presente Código de Ética define la norma de conducta de los miembros de la Escuela Politécnica Nacional: RESPETO HACIA SÍ MISMO Y HACIA LOS DEMÁS • Fomentar la solidaridad entre los miembros de la comunidad. • Comportarse de manera recta, que afirme la autoestima y contribuya al prestigio institucional, que sea ejemplo y referente para los demás. • Respetar a los demás y en particular la honra ajena y rechazar todo tipo de acusaciones o denuncias infundadas. • Respetar el pensamiento, visión y criterio ajenos. • Excluir toda forma de violencia y actitudes discriminatorias. • Apoyar un ambiente pluralista y respetuoso de las diferencias. • Convertir la puntualidad en norma de conducta. • Evitar el consumo de bebidas alcohólicas, tabaco, substancias psicotrópicas o estupefacientes.

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Encuadre (4) Código de ética (2): HONESTIDAD • Hacer de la honestidad el principio básico de comportamiento en todos los actos. • Actuar con justicia, probidad y diligencia. • Actuar de acuerdo a la conciencia, sin que presiones o aspiraciones particulares vulneren los intereses institucionales. • Velar por el cumplimiento de las garantías, derechos y deberes de los miembros de la Comunidad Politécnica. • Tomar oportunamente las medidas correctivas necesarias para superar las irregularidades que pudieren ocurrir. VERDAD • Hacer una mística de la prosecución de la verdad, tanto en la actividad académica como en lo cotidiano. • Informar con transparencia y en forma completa. • Emitir mensajes con autenticidad, que no distorsionen eventos ni realidades. COMPROMISO CON LA INSTITUCIÓN • Ser leal a la Politécnica y a los valores institucionales. • Cumplir las normas constitucionales, legales, estatutarias, reglamentarias y las resoluciones de la autoridad legítimamente designada. • Reconocer y aceptar las consecuencias de las decisiones. • Participar activamente en la vida y en la dirección de la institución, de acuerdo a los mecanismos de participación, aportando proactivamente con iniciativas de mejoramiento institucional y mantenerse informado. • Emplear los recursos institucionales con austeridad, de acuerdo a los fines correspondientes. • Contribuir al ornato y limpieza de nuestra Casa de Estudios.

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que es la tecnología de alimentos?

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contenidos de la asignatura

capítulo 1. introducción: factores de deterioro. principales causas de la alteracion de alimentos capítulo 2. principios basicos de la preservación: pH, aw, Eh, sustancias inhibidoras, temperatura. combinación de varios principios capítulo 3. esUmación de la vida úUl de los alimentos preservados: modelos matemáUcos. ecuacion de arrhenius capítulo 4. preservación por aplicación de calor: fundamentos de los tratamientos térmicos. cuanUficación de los tratamientos térmicos. cinéUca de la penetración de calor en los productos envasados. opUmización de tratamientos térmicos capítulo 5. preservación por aplicación de frío. Sistemas de enfriamiento. refrigeración. congelación. capítulo 6. preservación por deshidratación: efecto de la deshidratación en la calidad de los alimentos. cinéUca de deshidratación capítulo 7. otros métodos de preservación: preservación química: adiUvos alimentarios. preservación por fermentación. tecnologías emergentes

1. intro 2. preservación 3. vida úUl 4. calor 5. frío 6. deshidratación 7. otros

introducción

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Tecnología de los alimentos: aplicación de la ciencia de los alimentos para la selección, conservación, trans formación, envasado, distribución y uso de alimentos

nutriUvos y seguros (Ordóñez, 1998)

Ciencia de los alimentos: uUliza ciencia biologicas, fisicas, quimicas y la ingenieiria para el estudio de la naturaleza de los alimentos, las causas de su alteración y los principios en que

descansa el procesado de los alimentos -‐IFT-‐

Tecnología de los alimentos: conjunto de operaciones para modificar las propiedades de los

alimentos (Ordóñez, 1998)

historia de la preservación de alimentos è evolución humana

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Origen de la tecnología de los alimentos: descubrimiento del fuego è modificación aromas

y textura de los alimentos (tratamientos anUmicrobianos y de conservación) (Calvo Rebollar, 2004)

Graneros del Neolítico excavados en las rocas (Gran Canaria)

NeolíNco : aparición de agricultura/ganadería

èSuministro estable de materia prima

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Introducción de recipientes de cerámica èla cocción y la conservación en

condiciones mucho mejores

Ánfora romana (conservación

del vino)

Vasija de cerámica (Neolítico)

èprimeras obras sobre alimentos, su elaboración y propiedades

Época romana

èel culUvo de la uva y la elaboración del vino èelaboración del aceite de oliva

Elaboración del vino

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La edad media y el renacimiento

El alcohol se obtuvo por primera vez en Europa, por desUlación del vino, en la escuela de medicina de Salerno, en el siglo XI.

Época medieval è producción industrial de al imentos (e.g. la cerveza), con la normalización de las calidades y de las composiciones

Primer libro sobre procesado de alimentos Bartolomeo Sacchi “PlaUna” (1475)

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El influjo de América

Aporte de nuevo productos alimenUcios y los procesos asociados a su procesado (Acosta 1590)

Yuca (Manihot esculenta)

Maíz (Zea mays)

Detoxificación de la yuca (Gumilla 1741)

Difusión -‐  1520: Siria y Egipto -‐  1550: China -‐  Siglos XVIII y XIX : Europa

Chocolate

-‐  1517: España -‐  Siglo XVII: Europa 1828: manteca de cacao 1842: en forma solida 1876:chocolate con leche

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Siglos XVII y XVIII

Marmita de Papin (y su eficiente válvula de seguridad), permite la cocción a presión mayor que la atmosférica, y así, a temperaturas de más de 100 °C

Aislamiento de componentes

-‐  Separación de lactosa de la leche (Fabrizzio Bartolem 1619) -‐  Aislamiento de la fructosa de la miel (Glauber) -‐  Separación del gluten de la harina de trigo (Grimaldi)

Descripción detallada de procesos de elaboración de alimentos -‐  Remolacha azucarera (Marggraf 1747) -‐  1ra fabrica azucarera (Ashard 1802) -‐  Difusión de la papa en Francia (ParmenUer 1784) -‐  Demostración que la lactosa es un azúcar, aislamiento del acido

cítrico del jugo de limón (Scheele 1780, 1784)

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Siglos XIX. La conservación por el calor Conservación de alimentos por calentamiento en recipientes de cristal cerrados con tapas de corcho (Appert 1795)

-‐  UUlización de recipientes metálicos, con recubrimiento y cierres de estaño (Durand)

-‐  1ra fabrica de alimentos enlatados en Inglaterra (Donkin y May 1811) y USA (Durand 1818)

-‐  Comercialización de sardinas en aceite enlatadas (Moulin 1822)

-‐  Interpretación conservación por calor è ausencia de O2 (Gay-‐Lussac)

-‐  Esterilización de latas (1870)

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Química de los Alimentos -‐  Fabricación del vino “chaptalizacion” ; Tratado de química

agrícola (Chaptal 1807 ; 1823) -‐  1er curso de Química de los Alimentos (Steinmann, 1806) -‐  Estudio detallado de los alimentos consumidos en

Inglaterra è adulteración de alimentos (Accum 1820)

-‐  Descubrimiento de los ácidos grasos esteárico y oleico y la estructura de los triglicéridos.

-‐  Mecanismo de saponificación, fabricación de jabones, velas, etc. (Chevreul, 1823)

-‐  Método de medida del nitrógeno (proteína) (Dumas, 1870) -‐  Clasificación de alimentos en grasas, carbohidratos y

proteínas (von Liebig, 1824-‐1852) -‐  Descubrimiento de la sacarina (Falhberg, 1879)

Saponificación

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La revolución industrial

-‐  Invención de la maquina de refrigeración (Carl von Linde, 1875)

-‐  1er barco con refrigeración ‘Le Frigorifique” (Tellier, 1876)

-‐  Desarrollo de la leche condensada (Horsford, 1849). 1ra fabrica en Suiza (Nestlé, 1866)

-‐  Mantequillaè1ra maquina desnatadora centrifuga (de Laval, 1877)

-‐  Invención de la margarina (Meges-‐Mouries, 1869) -‐  1ras maquinas fabricación automaUzada de latas (1880)

Máquina de refrigeración

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La microbiología de los alimentos

-‐  Microorganismos è agentes causales de la alteración de alimentos (Pasteur, 1856)

-‐  La fermentación alcohólica y lácUca (Pasteur, 1860) -‐  Fabricación del vino y la cerveza (Pasteur, 1866 y 1876) -‐  Tratamiento térmico a temperatura moderada

“pasterización”

-‐  AcUvidades catalíUcas en fermentos desorganizados “enzimas” (Kuhne, 1876)

-‐  Obtención, a parUr de estómagos de ternera desecados, de un extracto uUlizable a parUr de la coagulación de la leche (Hansen)

-‐  1ra solicitud de patente para una enzima microbiana, una amilasa fúngica, obtenida de el “koji” (Aspergillus oryzae) un fermento japonés

Louis Pasteur

Las enzimas

1. intro 2. planificaUon 3. diseño 4. ingeniería básica 5. distribución planta

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Las vitaminas -‐  1ra publicación sobre otras sustancias contenidas en la

leche : “A” presente en la grasa y “B” en la no grasa (Lenin 1881)

-‐  Aislamiento de una sustancia de la cascarilla de arroz que era capaz de curar y prevenir el beri-‐beri dicha “vitamina” (Funk, 1911)

-‐  Descubrimiento de la pelagra como una enfermedad carencial (Goldberg, 1914-‐1928). Esta sustancia pertenecía al grupo de la “vitamina B” (Goldberg, 1926)

El siglo XX -‐  Fundamentos del pardeamiento por la reacción de proteínas

y azúcares reductores (Maillard, 1911) -‐  1er análisis correcto de la composición de aminoácidos de

una proteína (Brand, 1945) -‐  Elucidación de la verdadera naturaleza de las enzimas como

proteínas (Sumner 1926)


P. Maldonado

-‐  Papel del enzima polifenoloxidasa en el pardeamiento oxidaUvo de los vegetales (PoinUng, 1940)

-‐  La maduración arUficial de frutas por el eUleno (Denny, 1924)

-‐  1ra edición de la compilación de métodos de la AOAC (1908) -‐  UUlización del acero inoxidable en la industria alimentaria

(1912) -‐  Expansión de las tecnologías de congelación (Birdseye, 1920) -‐  Desarrollo de sistemas industriales de liofilización (Flosdorf,

1945)

-‐  Nacimiento oficial de la Ciencia y Tecnología de los Alimentos como disciplina cientfica (Inglaterra, 1931)

-‐  Establecimiento del «InsUtute of Food Technologists» (IFT) (1939)

-‐  Elucidación de la verdadera naturaleza de las enzimas como proteínas (Sumner 1926)

El siglo XX


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-‐  Desarrollo de sistemas de tratamiento HTST (1950) -‐  La obtención de glucosa a parUr del almidón (Kirchoff 1811) -‐  UUlización de la goma xantano (1960)

-‐  Popularización de los alimentos congelados en Europa (1950) -‐  Presentación de los primeros envases TetraPak (1951) -‐  UUlización del aluminio para la fabricación de latas (1957) -‐  Descubrimiento del efecto térmico de las microondas

(Spencer 1945)

El siglo XX

-‐  Descubrimiento del Mo, Se, Cu (1950) -‐  IdenUficacion de la intolerancia a la lactosa (1965) -‐  Descubrimiento del aspartame (Schlaxer, 1965) -‐  Desarollo del HACCP (Pillsbury, 1970) y normas ISO 9000 -‐  1er equipo industrial de irradiación para el tratamiento de

papas en Japon (1973)


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-‐  Patente para la extracción del CO2 supercríUco (1964) -‐  Patente de la extracción de la cafeina del café (1974) -‐  Ultrafiltracion permiUo la construcción de plantas

desaladoras de agua de mar mediante ósmosis inversa (1960)

-‐  Uso de los microprocesadores en la industria alimentaria -‐  Los sistemas de medidas en Uempo real durante el

procesado -‐  La introducción de Internet

El siglo XX

El siglo XXI

-‐  Comercialización de enzimas procedentes de microorganismos modificados genéUcamente (1984)

-‐  Comercialización de la quimosina para la fabricación del queso (1990)

-‐  Clonación del gen de la toxina de Bacillus thuringiensis, para uUlización en el maíz de Monsanto (1981)


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-‐  Descubrimiento de >> acrilamida en alimentos fritos y horneados (2002)

-‐  Elaboración de alimentos especiales : alimentos animales con menos colesterol, leches sin lactosa, cereales con hierro o leches enriquecidas con vitamina A y D

El siglo XXI

-‐  Alimentos funcionales : propiedades especiales en la protección de la salud, a parUr del conocimiento de los efectos fisiológicos de componentes como la fibra, las disUntas familias de ácidos grasos insaturados, algunas proteínas, o componentes «no nutriUvos» como los flavonoides, presentes en muchos vegetales

-‐  Nuevas tecnologias : altas presiones, el calentamiento óhmico, los pulsos eléctricos y los ultrasonidos que están aún en fase de experimentación, pero de futuro prometedor

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