Curso: análisis de alimentos


Investigaciones en ciencia y tecnología de alimentos, ya sea por la industria alimentaria, agencias gubernamentales o universidades, a menudo incluyen la determinación de la composición y características de los alimentos. Las tendencias y demandas de los consumidores, regulaciones nacionales e internacionales, y las realidades de la industria alimentaria desafían a los científicos de alimentos a medida que trabajan para controlar la composición de los alimentos y garantizar la calidad y la seguridad del suministro de alimentos. Se ha reportado que históricamente el análisis de alimentos depende del crecimiento e infraestructura y no solo de su caracterización, es decir, el análisis de alimentos es una herramienta fundamental no solo en la caracterización de alimentos, sino que representa una herramienta para el desarrollo de nuevos productos, control de calidad, regulación sofisticada y resolución de problemas[1]. Todos los productos alimenticios requieren del análisis de varias características (es decir, composición química, contenido microbiano, propiedades físicas y propiedades sensoriales) como parte de un programa de gestión de calidad, iniciando por el procesamiento de la materia prima cruda, hasta la presentación del producto final. Por supuesto, el análisis de alimentos ha sido ampliamente aplicado en la investigación en alimentos e ingredientes alimentarios. La naturaleza de la muestra y la razón específica para el análisis comúnmente dictan la elección de métodos analíticos. La velocidad, precisión, exactitud, robustez, especificidad y sensibilidad son a menudo factores clave en esta disciplina.

Los científicos presumiblemente tienen un compromiso con la actitud científica, que influirá en cómo formulan y cambian sus creencias basándose en evidencia empírica. ¿Pero qué hay de todos los demás? Afortunadamente, muchas personas tienen respeto por la ciencia. Incluso si no hacen ciencia por sí mismos, es justo decir que la mayoría de la gente tiene respeto por la idea de que las creencias científicas son especialmente creíbles y útiles, debido a la forma en que han sido investigadas. Por otro lado, su lealtad principal es a algún tipo de ideología. Sus creencias sobre temas empíricos parecen estar basadas no en la evidencia, sino en sus convicciones ideológicas. Esto puede resultar en el rechazo al rigor científico. Siempre ha habido la tendencia humana a creer lo que queremos creer. La superstición y la ignorancia intencional no son nuevas en la condición humana. Lo que es nuevo en los últimos años es la medida en que las personas pueden encontrar su suministro de evidencia para apoyar sus creencias basadas en la teoría de la pseudociencia y negacionista.


Referencias
[1] Mcgorrin, R. J. (2009). One Hundred Years of Progress in Food Analysis. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57(18), 8076–8088. https://doi.org/10.1021/jf900189s

 


Alimento

 








¬



⟨ ⟩




ρ σ
×



<

×
v











×




·





⌈ ⌉
⌊ ⌋













±
÷
×
·

Δ







×




·

Curso: análisis de alimentos

ISBN 978-607-xxxx-x-x

Contenido

CAPÍTULO 1.
Introducción al análisis de alimentos

1.1 Introducción
1.2.2 Tendencias y demandas del consumidor
1.2.3 Regulaciones Gubernamentales, Estándares y Políticas Internacionales
1.2.4 Gestión de la industria alimentaria de calidad del producto
1.2.4.1 De ingredientes crudos al producto final
1.2.4.2 Tipos de muestras analizadas
1.2.4.3 Dependencia creciente de proveedores
1.2.4.4 Propiedades analizadas
1.3 Pasos en el análisis
1.3.1 Seleccionar y preparar muestra
1.3.2 Realizar el ensayo
1.3.3 Calcular e interpretar los resultados
1.4 Selección del método
1.4.1 Objetivo del ensayo
1.4.3 Validez del método
1.4.3.1 Visión general
1.4.3.2 Materiales estándar de referencia
1.4.3.3 Certificación ISO
1.4.4 Consideración de la composición de los alimentos
1.5 Métodos oficiales
1.5.1 AOAC International
1.5.2 Otros métodos endosados
1.6 Resumen
1.7 Preguntas de estudio

CAPÍTULO 2.
Convertir a la realidad en datos

2.1. Introducción
2.2. Comunicar recuentos y proporciones
2.3 Estadística
2.3.1 Datos
2.3.2 Media estadística
2.3.3 Dispersión
2.3.4 Oblicuidad
2.3.5 ¿Qué es una población?
2.4 ¿Qué causa qué? ¿Es causal de mi cobardía, mediocridad…, abandonar un libro justo en la primera página?
2.4.1¿Qué hacemos cuando no podamos aleatorizar?
2.4.2 ¿Qué hacer si se observa una asociación de cosas y eventos?
2.4.3 ¿Podemos concluir la causalidad a partir de datos observacionales?
2.5 Modelado de relaciones mediante regresión

CAPÍTULO 3.
Pensamiento estadístico

3.1 Introducción
3.2. ¿Qué es el aprendizaje estadístico?
3.2.1 ¿Cómo estimamos f?
3.2.2 Métodos paramétricos
3.2.3 Métodos no paramétricos
3.3 La compensación entre la precisión de predicción y el modelo
3.3.1 Interpretabilidad
3.4 Pensamiento supervisado versus no supervisado
3.5 Regresión versus problemas de clasificación

CAPITULO 4
Evaluación de datos analíticos

4.1 Introducción
4.2 Medidas de tendencia central
4.3 Fiabilidad del análisis
4.3.1 Exactitud y precisión
4.3.2 Fuentes de errores
4.3.3 Especificidad
4.3.4 La sensibilidad y límite de detección
4.3.5 Medidas de Control de Calidad
4.4 Ajuste de la curva: Análisis de regresión
4.4.1 Regresión Lineal
4.4.2 Coeficiente de Correlación
4.4.3 Los errores en las líneas de regresión
4.5 Informe de resultados
4.5.1 Personajes importantes (cifras significativas)
4.5.2 Pruebas y datos atípicos
4.6 Resumen
4.7 Autoevaluación
4.8 Problemas de práctica

CAPITULO 5
Muestreo y preparación de muestras
5.1 Introducción
5.2 Selección de procedimientos de muestreo
5.2.1 Definición y propósito del plan de muestreo
5.2.2.1 Propósito de la inspección
5.2.2.2. Naturaleza de la población y el producto
5.2.2.3 Naturaleza del método de prueba
5.3 Tipos de Planes de muestreo
5.3.1 Muestreo por atributos y muestreo por variables
5.3.2 Aceptación de Muestreo
5.3.3 Riesgos asociados con la aceptación del muestreo
5.4 Procedimientos de muestreo
5.4.1 Introducción
5.4.2 Ejemplos
5.4.3 Muestreo manual versus muestreo continuo
5.4.4 Consideraciones estadísticas
5.4.4.1 Muestreo de probabilidad
5.4.4.2 Muestreo no probabilístico
5.4.4.3 Muestreo mixto
5.4.4.4 Estimación del tamaño de muestra
5.4.5 Problemas en el muestreo y almacenamiento de muestras
5.5 Preparación de las muestras
5.5.1 Consideraciones generales de reducción de tamaño
5.5.2 Molienda
5.5.2.1 Introducción
5.5.2.2 Aplicaciones para equipos de molienda
5.5.2.3 Determinación del tamaño de partículas
5.5.3 Inactivación enzimática
5.5.4 Protección de la Oxidación de lípidos
5.5.5 Crecimiento Microbiano y contaminación
5.6 Resumen
5.7 Autoevaluación

CAPÍTULO 6.
ESPECTROSCOPIA Y ESPECTROMETRIA DE MASAS

6.1 Introducción
6.2 Luz
6.2.1 Propiedades
6.2.2 Terminología
6.2.3 Interferencia
6.3 Los Estados de energía de la materia
6.3.1 Quantum la naturaleza de la materia
6.3.2 Niveles de energía electrónicos, vibracionales, y rotacionales
6.3.3 Niveles de Energía Nuclear en campos magnéticos aplicados
6.4 Nivel de energía en las transiciones en Espectroscopía
6.4.1 Absorción de la radiación
6.4.2 Emisión de radiación
6.4.3 Población de los niveles de energía
6.5 Resumen
6.6 Preguntas de estudio

CAPÍTULO 7.
ESPECTROSCOPIA DE FLUORESCENCIA, ULTRAVIOLETA, y VISIBLE

7.1 Introducción
7.2 Espectroscopía de absorción ultravioleta, y visible
7.2.1 Bases de la espectroscopía de absorción cuantitativa
7.2.2 Derivaciones de la Ley de Beer
7.2.3 Consideraciones procedimentales
7.2.4 Curvas de calibración
7.2.5 El efecto del error instrumental indiscriminante en la precisión de las mediciones de absorción.
7.2.6 Instrumentación
7.2.7 Diseño de los instrumentos
7.2.8 Caracerísticas de las especies de absorción UV-Vis
7.3 Espectroscopía de fluorescencia
7.4 Resumen
7.9 Problemas de práctica

CAPÍTULO 8.
ESPECTROSCOPÍA INFRARROJO Y RAMAN

 

8.1 Introducción
8.2 Principios de espectroscopía IR
8.2.1 La región IR del Espectro electromagnético
8.2.2 Vibraciones moleculares
8.2.3 Factores que afectan la frecuencia de vibración
8.3 Espectroscopía media de infrarrojos
8.3.1 Instrumentación
8.3.2 Técnicas de manipulación de muestras
8.3.3 Aplicaciones de espectroscopía Mid-IR
8.4 Espectroscopía de infrarrojo cercano
8.4.1 Principios
8.4.2 Instrumentación
8.4.3 Métodos cuantitativos utilizados espectroscopía de infrarrojo
8.4.4 Análisis cualitativo por espectroscopía de infrarrojo
8.4.5 Aplicaciones de espectroscopía Near-IR para Análisis de Alimentos
8.5 Espectroscopia Raman
8.5.1 Principios
8.5.2 Instrumentación
8.5.3 Raman con superficie mejorada de Dispersión (SERS)
8.6 Tecnología portátil
8.7 Resumen
8.8 Preguntas de estudio

Referencias

 

CAPÍTULO 9

Espectroscopía de absorción atómica, espectroscopía de emisión atómica y espectrometría de masas de plasma de acoplamiento inductivo

9.1 Introducción

9.2 Principios generales

9.2.1 Transiciones de energía en átomos

9.2.2 Atomización

9.3 Espectroscopía de absorción atómica

9.3.1 Principios de espectroscopía de absorción atómica de llama

9.3.2 Principios de la espectroscopía de absorción atómica electrotérmica (horno de grafito)

9.3.3 Instrumentación para espectroscopía de absorción atómica

9.3.4 Procedimiento general para el análisis de absorción atómica

9.3.5 Interferencias en la espectroscopía de absorción atómica

9.4 Espectroscopía de emisión atómica

9.4.1 Principios de la espectroscopía de emisión de llama

9.4.2 Principios de la espectroscopía de emisión óptica de plasma de acoplamiento inductivo

9.4.3 Instrumentación para espectroscopía de emisión óptica de plasma de acoplamiento inductivo

9.4.4 Procedimiento general para el análisis de espectroscopía de emisión óptica de plasma de acoplamiento inductivo

9.4.5 Interferencias en espectroscopía de emisión óptica de plasma de acoplamiento inductivo

9.5 Aplicaciones de la absorción atómica y espectroscopia de emisión

9.5.1 Usos

9.5.2 Consideraciones prácticas

9.6 Espectrometría de masas de plasma de acoplamiento inductivo

9.6.1 Principios de la espectrometría de masas de plasma de acoplamiento inductivo

9.6.2 Interferencias en espectrometría de masas de plasma de acoplamiento inductivo

9.7 Comparación de AAS, ICP-OES e ICP-MS

9.8 Resumen

9.9 Preguntas de estudio

9.10 Problemas de práctica

Referencias

 

CAPÍTULO 10

Resonancia magnética nuclear

10.1 Introducción

10.2 Principios de la espectroscopía de RMN

10.2.1 Campo magnético

10.2.2 Pulso y relajación de radiofrecuencia

10.2.3 Desplazamiento químico y blindaje

10.2.4 Experimento de RMN 1D

10.2.5 Acoplamiento y RMN 2D

10.3 Espectrometría de RMN

10.4 Aplicaciones

10.4.1 Técnicas de RMN y aplicaciones generales

10.4.2 Ejemplos de aplicaciones alimentarias específicas

10.5 Resumen

10.6 Preguntas de estudio

Referencias

 

Autores:

Nicolás Zamudio Hernández
Eduardo Ochoa Hernández
Lizbeth Guadalupe Villalon Magallan
Pedro Gallegos Facio
Gerardo Sánchez Fernández
Rogelio Ochoa Barragán
Mónica Rico Reyes