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Título : Desarrollo de protocolos experimentales con enfoque fisicoquímico para la asignatura Laboratorio de Alimentos II de la licenciatura en Química de Alimentos
Autor : Tecante Coronel, Alberto
Fecha de publicación : 2016
Resumen : En el año 2005 se modificaron los planes de estudio de las Licenciaturas que se imparten en la Facultad de Química. En el caso particular de la licenciatura en Química de Alimentos surgió la asignatura experimental Laboratorio de Alimentos II en la cual se plantea profundizar e integrar los conocimientos adquiridos en otras asignaturas como Fisicoquímica de Alimentos, Química de Alimentos, Nutrición, Laboratorio de Alimentos I y Toxicología de Alimentos. El programa actual de la asignatura contempla la revisión de temas como: análisis de factores tóxicos presentes en alimentos, análisis y funcionalidad de compuestos biológicamente activos y aditivos alimentarios así como la estimación de la vida útil de un producto a través de pruebas de envejecimiento acelerado. La revisión y comprensión de dichos temas constituyen una parte fundamental en la formación de los estudiantes de la licenciatura en Química de Alimentos debido a que actualmente han cobrado mayor relevancia en la industria alimentaria y en la investigación. Por lo anterior, es necesario desarrollar protocolos que le permitan al estudiante relacionar los conocimientos previamente adquiridos con los temas que contempla el programa de estudios de la asignatura. En el presente proyecto se desarrollarán tres protocolos experimentales que involucran conceptos fisicoquímicos como: capacidad antioxidante, propiedades mecánicas y actividad de agua, con la funcionalidad de alimentos, aditivos alimentarios y reacciones de deterioro químico que afectan la vida útil de un alimento, respectivamente. Además se elaborará una colección de problemas que le permitan al estudiante familiarizarse con los cálculos que se requieren en la asignatura.
URI : http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/4634
metadata.dc.contributor.responsible: Tecante Coronel, Alberto
metadata.dcterms.callforproject: 2016
metadata.dc.coverage.temporal: 2016-2018
metadata.dcterms.educationLevel: nivel superior
metadata.dcterms.educationLevel.SEP: Licenciatura
metadata.dc.description.objective: Implementar y validar el método de poder antioxidante reductor del hierro (FRAP, por sus siglas en inglés) en extractos de alimentos y nutracéuticos para que el estudiante relacione el contenido de un compuesto biológicamente activo con su capacidad antioxidante. Desarrollar la metodología para medir la actividad de agua en diferentes matrices alimenticias para que el estudiante identifique, relacione e infiera los diferentes mecanismos de deterioro que pudieran presentarse en ellos, con base en su composición y la actividad de agua. Definir las condiciones de humedad, actividad de agua y temperatura para que el estudiante identifique reacciones de deterioro químico y estime la vida útil de un producto alimenticio. Determinar las propiedades mecánicas de los geles elaborados bajo distintos parámetros como pH, temperatura, presencia de iones y concentración de hidrocoloide para que el estudiante identifique su importancia en las características de un gel. Elaborar una colección de problemas relacionados con las unidades que se revisan en la asignatura así como de cálculos básicos que se emplean en el área de alimentos que sirva como material de consulta para que el estudiante refuerce las habilidades desarrolladas en asignaturas previas y en la asignatura en cuestión. Contribuir a la formación de recursos humanos mediante la realización de Estancias Estudiantiles y Servicios Sociales para involucrarlos en el proceso de enseñanza y aprendizaje.
metadata.dc.description.hypothesis: El material didáctico y los protocolos propuestos para la asignatura de Laboratorio de Alimentos II permitirán cubrir y complementar los temas señalados en el programa de la asignatura y profundizar los conocimientos adquiridos en asignaturas precedentes.
metadata.dc.description.strategies: A continuación se describen las metodologías y estrategias a seguir para el cumplimiento de los objetivos planteados. 1.Material didáctico: Colección de Problemas de Laboratorio de Alimentos II La estrategia a seguir para disminuir las dificultades que presentan los estudiantes para resolver problemas y su impacto sobre su desempeño, consiste en elaborar una Colección de Problemas que incluya cálculos básicos y aquellos propios de la asignatura. 2.Protocolo: Evaluación de la capacidad antioxidante en distintas matrices Para cubrir parte de la Unidad II del programa de estudios de la asignatura se propone incluir en el Manual de Protocolos vigente un protocolo para evaluar la capacidad antioxidante en distintas matrices. La mayoría de los métodos que miden la capacidad antioxidante buscan atrapar radicales libres o especies reactivas de oxígeno. Tal es el caso de ORAC (capacidad de absorción de radicales oxígeno por sus siglas en inglés), DPPH (2,2-Difenil-1-picrilhidracilo) y TEAC (capacidad antioxidante como equivalente Trolox por sus siglas en inglés). Sin embargo, la aplicación a nivel docencia de estos métodos no es factible debido al tiempo necesario para su realización, la estabilidad de los reactivos y la interferencia con algunos componentes alimentarios. Por otro lado, existen métodos basados en las propiedades de óxido-reducción de los antioxidantes, por ejemplo: el método FRAP (poder antioxidante reductor del hierro por sus siglas en inglés), que determina el potencial de un antioxidante para donar sus electrones. Se basa en la reducción del ión férrico del 2,4,6-tris(2-piridil)-s-triazina (TPTZ) a ión ferroso en medio ácido, el cual se detecta por espectrofotometría a una longitud de onda de 593 nm (Benzie & Strain 1998). 3.Protocolo: Efecto de la actividad de agua sobre la vida de anaquel de un producto alimenticio Para cubrir parte de la Unidad III del programa de estudios de la asignatura se propone incluir en el Manual de protocolos vigente un protocolo para evaluar el efecto de la actividad de agua sobre la vida de anaquel de un producto. La actividad de agua en los alimentos es una propiedad termodinámica importante definida como el cociente de la presión de vapor del agua en el sistema y la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura. Esta definición implica la existencia de equilibrio entre el alimento y la humedad del aire que lo rodea a temperatura constante (Mathlouthi 2001). En asignaturas previas como Química de Alimentos I se revisan reacciones de deterioro como: el oscurecimiento enzimático, no enzimático, rancidez hidrolítica, rancidez oxidativa y desnaturalización de proteínas, entre otras, y los alimentos que son susceptibles a presentarlas. Además, se hace referencia a la actividad de agua y cómo ella afecta la estabilidad de los alimentos en relación a los cambios físicos, químicos y microbiológicos a los cuales son susceptibles. Por ello, se incorporará una metodología que permita determinar esta propiedad en modelos que sirvan como ejemplos de una reacción de deterioro en particular. Además, se diseñará una metodología que considere modificar la actividad de agua de un modelo, ya sea por secado o por adición de compuestos solubles en agua, para determinar cómo se afecta la cinética de deterioro de un mismo parámetro con los cambios de actividad de agua y el efecto sobre la estimación de la vida útil (Bell 2008; Choe & Oh 2013). 4.Protocolo: Propiedades mecánicas de geles Para incluir la evaluación de las propiedades mecánicas en el protocolo existente de uso de gelificantes se realizarán pruebas con distintas variables extrínsecas e intrínsecas. Un gel es una dispersión formada por una fase sólida y líquida a través de uniones químicas o físicas que crean una red tridimensional. Para formar un gel se requieren de factores físicos como temperatura y presión y químicos como pH y fuerza iónica para que las moléculas del agente gelificante se
metadata.dc.description.goals: En el primer año se habrá elaborado la Colección de Problemas para su revisión por el Comité Editorial de la Facultad de Química. Se contará con el protocolo de Evaluación de Capacidad Antioxidante en Distintas Matrices, el cual incluirá las condiciones en alimentos, productos alimenticios y suplementos y la adecuación del método a la infraestructura con la que se cuenta en el laboratorio de docencia. Se tendrá un avance de 30% en el desarrollo de los protocolos de Propiedades Mecánicas de Geles. En el segundo año se habrá publicado la Colección de Problemas y se habrá concluido el protocolo de Propiedades Mecánicas en Geles. Además, se tendrá un avance de 50% en el desarrollo del protocolo del Efecto de la Actividad de Agua sobre la Vida de Anaquel de un Producto Alimenticio. En el tercer año se habrá concluido el protocolo sobre el Efecto de la Actividad de Agua sobre la Vida de Anaquel de un Producto y se incorporarán los protocolos diseñados al Manual de Prácticas de Laboratorio de Alimentos II. Al menos tres estudiantes de la Licenciatura en Química de Alimentos apoyarán para establecer los protocolos como parte de sus actividades de Servicio Social y Estancias Estudiantiles y se obtendrán dos tesis de licenciatura. El presente proyecto permitirá consolidar un grupo de trabajo interdisciplinario con la participación de profesores que imparten las asignaturas: Fisicoquímica de Alimentos y Laboratorio de Alimentos II.
metadata.dc.description.selfAssessment: En la solicitud del proyecto se propuso el diseño de tres protocolos para complementar aquellos ya existentes que se utilizan en la asignatura Laboratorio de Alimentos II (1715) que forma parte del plan curricular de la licenciatura en Química de Alimentos. Asimismo, la redacción de una Colección de Problemas que fomentará las habilidades analíticas de los estudiantes que cursan dicha asignatura. Las actividades mencionadas se propusieron para realizarse en tres años. Sin embargo, el proyecto fue aceptado para dos años. Por ello, fue necesario reprogramar las actividades propuestas para cumplir con sus objetivos. Los protocolos planteados complementan los objetivos académicos señalados en el programa de la asignatura Laboratorio de Alimentos II (1715), al integrar algunos conceptos en el área de la fisicoquímica para interpretar, comprender y predecir las reacciones químicas en matrices alimentarias. Por ejemplo, las reacciones de deterioro que pueden ocurrir en un alimento están en función de su actividad de agua, la que a su vez depende de las interacciones de los componentes de la matriz alimentaria. Asimismo, la interacción de algunos hidrocoloides con otros compuestos de baja masa molar y su efecto sobre las propiedades reológicas de la matriz. También, la relación entre el contenido de compuestos con actividad biológica con la capacidad antioxidante de los alimentos en los que se encuentran. Dichos conceptos eran abordados de manera teórica por los profesores de la asignatura . Los protocolos propuestos permitirán su estudio y desarrollo experimental. La infraestructura adquirida y la información generada serán utilizadas por una comunidad de aproximadamente 120 estudiantes por semestre. Como resultado del proyecto destaca la Colección de Problemas, próxima a publicación en sus dos versiones; dirigida a profesores y a estudiantes, que servirá como material de consulta para estos últimos no sólo de aquellos que cursan el séptimo semestres sino, incluso de otros semestres. Con ello se busca reforzar sus habilidades que repercuten en su desempeño académico. Aun cuando no se cuenta aún con todos los productos comprometidos, este proyecto fortaleció el trabajo colegiado entre los profesores que imparten las asignaturas Fisicoquímica de Alimentos (1514) y Laboratorio de Alimentos II (1715), y tendrá impacto en la enseñanza experimental de la Licenciatura en Química de Alimentos que se imparte en la Facultad de Química.
metadata.dc.description.goalsAchieved: Debido a que el proyecto fue aceptado a dos años fue necesario replantear las metas propuestas en la solicitud inicial. Metas Primer Año. Elaboración de la Colección de Problemas y diseño del protocolo “DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE EN MATRICES ALIMENTARIAS”. En el primer año se alcanzaron las metas propuestas y se obtuvo un avance significativo en los resultados del proyecto con el apoyo de tres prestadores de servicio social y dos estudiantes que cursaron la asignatura Estancia Estudiantil (1906) de veinte créditos. Además, se llevó a cabo el curso Fundamentos de Reología, para la actualización de los profesores participantes en el proyecto del área. Lo anterior fortaleció el vínculo entre la asignatura teórica Fisicoquímica de Alimentos con la asignatura experimental Laboratorio de Alimentos II. Metas Segundo Año. Publicación de la Colección de Problemas. Diseño de los protocolos “PROPIEDADES REOLÓGICAS DE ALGUNOS HIDROCOLOIDES Y SU APLICACIÓN EN DIVERSOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS” y “EFECTO DE LA ACTIVIDAD DE AGUA SOBRE LA VIDA ÚTIL DE UN PRODUCTO ALIMENTICIO”. Se logró un avance de 70 % en el protocolo “PROPIEDADES REOLÓGICAS DE ALGUNOS HIDROCOLOIDES Y SU APLICACIÓN EN DIVERSOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS” y de 90 % en el de “EFECTO DE LA ACTIVIDAD DE AGUA SOBRE LA VIDA ÚTIL DE UN PRODUCTO ALIMENTICIO” con el apoyo de un prestador de servicio social y una estudiante de la asignatura Estancia Estudiantil (1906). El Comité Editorial de la Facultad de Química reconoció la calidad de la Colección de Problemas al asignarle una evaluación favorable con cambios menores. Actualmente se está elaborando la documentación para que sea publicado a la brevedad. Las tres estudiantes de la asignatura Estancia Estudiantil (1906) se encuentran en la etapa de titulación con los resultados generados en sus proyectos. Por lo anterior, se considera que se ha cumplido con el 90 % de las metas propuestas y se dispondrá de la totalidad de los productos del proyecto en el presente año.
metadata.dcterms.provenance: Facultad de Química
metadata.dc.subject.DGAPA: Química
metadata.dc.type: Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones: 2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

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