TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Pedro MaldonadoDepartamento de Ciencias de Alimentos y Biotecnología pedro.maldonado@epn.edu.ec

2P. Maldonado

Encuadre (1)Semestre: Abr - Jul 2015 (PERIODO 2015-A)

Horario: Lunes 09:00 - 11:00, Viernes 14:00 - 15:00

Ubicación: AULA Q/E 4LT1

Numero de créditos: 3

Numero de horas semanales: 3

Total de horas teóricas totales: 40

Asignaturas pre-requisitos:IQM693 Microbiología IndustrialIQM691 Laboratorio Microbiología Industrial IQM533 Transferencia de Calor I IQM531 Laboratorio Transferencia de Calor I

Asignaturas co-requisitos:IQM791 Laboratorio de Tecnología de Alimentos

3P. Maldonado

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 fecha 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. Singh, R. P., & Heldman, D. R. (2009). Introduction to food engineering

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

4P. Maldonado

Encuadre (3)Evaluación:

Evaluación del profesor

Elementos de

EvaluaciónDescripción del elemento de evaluación

% Nota

Bimestre I

% Nota Bimestre

II

Talleres Trabajos en grupo en clase. Presentaciones orales 25.0% 10.0%

Deberes Trabajos individuales en casa 25.0% 25.0%

Prueba 1 Introducción. Principios causas de la alteracion de alimentos 16.7%

Prueba 2 Principios basicos de la preservación de alimentos 16.7%

Prueba 3 Estimación de la vida útil de los alimentos preservados 16.6%

Prueba 4 Preservación por aplicación de calor 10.0%

Prueba 5 Preservación por aplicación de frío 10.0%

Prueba 6 Preservación por deshidratación 10.0%

Prueba 7 Otros métodos de preservación 10.0%

Examen final

(acumulativo)25.0%

100% 100%

5P. Maldonado

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.

6P. Maldonado

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.

7P. Maldonado

que es la tecnología de alimentos?

8P. Maldonado

contenidos de la asignaturacapítulo 1. introducción: factores de deterioro. principales causas dela alteracion de alimentoscapítulo 2. principios basicos de la preservación: pH, aw, Eh,sustancias inhibidoras, temperatura. combinación de varios principioscapítulo 3. estimación de la vida útil de los alimentos preservados:modelos matemáticos. ecuacion de arrheniuscapítulo 4. preservación por aplicación de calor: fundamentos de lostratamientos térmicos. cuantificación de los tratamientos térmicos.cinética de la penetración de calor en los productos envasados.optimización de tratamientos térmicoscapítulo 5. preservación por aplicación de frío. Sistemas deenfriamiento. refrigeración. congelación.capítulo 6. preservación por deshidratación: efecto de ladeshidratación en la calidad de los alimentos. cinética dedeshidratacióncapítulo 7. otros métodos de preservación: preservación química:aditivos alimentarios. preservación por fermentación. tecnologíasemergentes

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

introducción

P. Maldonado

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

P. Maldonado

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

Tecnología de los alimentos: aplicación de la ciencia de los alimentos para la selección, conservación, trans

formacion, envasado, distribución y uso de alimentos nutritivos y seguros (Ordóñez, 1998)

Ciencia de los alimentos: utiliza 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 evolución humana

P. Maldonado

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

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

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

Graneros del Neolítico excavados en las

rocas (Gran Canaria)

Neolítico : aparición de agricultura/ganadería Suministro estable de

materia prima

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

Introducción de recipientes de cerámica la cocción y la conservación en

condiciones mucho mejores

Ánfora romana

(conservación

del vino)

Vasija de cerámica

(Neolítico)

primeras obras sobre alimentos, su elaboración y propiedades

Época romana

el cultivo de la uva y la elaboración del vinoelaboración del aceite de oliva

Elaboración

del vino

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

La edad media y el renacimiento

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

Época medieval producción industrial dealimentos (e.g. la cerveza), con lanormalización de las calidades y de lascomposiciones

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

P. Maldonado

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

El influjo de América

Aporte de nuevo productos alimenticios y losprocesos asociados a su procesado (Acosta 1590)

Yuca(Manihot esculenta)

Maíz(Zea mays)

Detoxificación dela yuca (Gumilla1741)

Difusión

- 1520: Siria y Egipto- 1550: China- Siglos XVIII y XIX :

Europa

Chocolate

- 1517: España- Siglo XVII: Europa

1828: manteca de cacao1842: en forma solida1876:chocolate con leche

P. Maldonado

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

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 Bartoletti 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 (Parmentier 1784)- Demostración que la lactosa es un azúcar, aislamiento del acido

cítrico del jugo de limón (Scheele 1780, 1784)

P. Maldonado

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

Siglos XIX. La conservación por el calor

Conservación de alimentos por calentamiento en recipientes de cristal cerrados con tapas de corcho (Appert 1795)

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

- 1ra fabrica de alimentos enlatados en Inglaterra (Donkin y May1811) y USA (Durand 1818)

- Comercialización de sardinas en aceite enlatadas (Moulin 1822)

- Interpretación conservación por calor ausencia de O2

(Gay-Lussac)- Esterilización de latas (1870)

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

Química de los Alimentos

- Fabricacion 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 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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1. intro 2. preservación 3. vida útil 4. calor 5. frío 6. deshidratación 7. otros

La revolución industrial

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

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

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

- Mantequilla1ra maquina desnatadora centrifuga (de Laval, 1877)

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

Máquina de refrigeración

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

La microbiología de los alimentos

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

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

“pasterizacion”

- Actividades catalíticas en fermentos desorganizados “enzimas” (Kuhne, 1876)

- Obtención, a partir de estómagos de ternera desecados, de un extracto utilizable a partir 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. planification 3. diseño 4. ingeniería básica 5. distribución planta

P. Maldonado

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)

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

P. Maldonado

- Papel del enzima polifenoloxidasa en el pardeamientooxidativo de los vegetales (Pointing, 1940)

- La maduración artificial de frutas por el etileno (Denny, 1924)

- 1ra edición de la compilación de métodos de la AOAC (1908) - Utilización 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 Alimentoscomo disciplina cientifica (Inglaterra, 1931)

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

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

El siglo XX

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

P. Maldonado

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

- Popularización de los alimentos congelados en Europa (1950)- Presentación de los primeros envases TetraPak (1951)- Utilización del aluminio para la fabricacion de latas (1957)- Descubrimiento del efecto termico de las microondas

(Spencer 1945)

El siglo XX

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

papas en Japon (1973)

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

P. Maldonado

- Patente para la extraccion del CO2 supercrítico (1964)- Patente de la extraccion de la cafeina del café (1974)- Ultrafiltracion permitio la construccion de plantas

desaladoras de agua de mar mediante osmosis inversa (1960)

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

procesado - La introduccion de Internet

El siglo XX

El siglo XXI

- Comercialización de enzimas procedentes de microorganismos modificados genéticamente (1984)

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

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

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

P. Maldonado

- 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 proteccion de la salud, a partir del conocimiento de los efectos fisiologicos de componentes como la fibra, las distintas familias de acidos grasos insaturados, algunas proteínas, o componentes «no nutritivos» como los flavonoides, presentes en muchos vegetales

- Nuevas tecnologias : altas presiones, el calentamiento ohmico, los pulsos electricos y los ultrasonidos que estan aún en fase de experimentacion, pero de futuro prometedor