Guía docente de Tecnología Enzimática de Lípidos para Alimentación Funcional (M79/56/1/28)
Curso
2024/2025
Fecha de aprobación por la Comisión Académica
27/06/2024
Máster
Máster Universitario en Avances en Calidad y Tecnología Alimentaria
Módulo
Módulo I: Tecnología de los Alimentos
Rama
Ciencias de la Salud
Centro Responsable del título
International School for Postgraduate Studies
Semestre
Segundo
Créditos
3
Tipo
Optativa
Tipo de enseñanza
Presencial
Profesorado
- María Del Mar Muñio Martínez
- Rocio Morales Medina
Tutorías
María Del Mar Muñio Martínez
Email- Anual
- Martes 9:00 a 10:30 (Dpto. Ingeniería Química)
- Martes 11:30 a 13:00 (Dpto. Ingeniería Química)
- Jueves 10:30 a 13:30 (Dpto. Ingeniería Química)
- Tutorías 1º semestre
- Martes 9:00 a 10:30 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D4-Cita Previa)
- Martes 11:30 a 13:00 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D4-Cita Previa)
- Jueves 10:30 a 13:30 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D4-Cita Previa)
- Tutorías 2º semestre
- Martes 9:00 a 10:30 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D4-Cita Previa)
- Martes 11:30 a 13:00 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D4-Cita Previa)
- Jueves 10:30 a 13:30 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D4-Cita Previa)
Rocio Morales Medina
EmailBreve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)
- Cinética enzimática en medios no acuosos.
- Actividad y estabilidad enzimática.
- Síntesis de esteres: mecanismo y cinética
- Transformación de triacil-gliceroles por acidólisis, alcoholisis e interesterificación
- Biorreactores con enzimas inmovilizadas en medios no acuosos.
- Soportes utilizados, Lipasas comerciales inmovilizadas
- Biorreactores de lecho fijo. Recirculación
- Biorreactores de dispersión (slurry)
- Simulación y optimización del funcionamiento del biorreactor
- Aplicaciones de los lípidos estructurados.
- Lípidos estructurados por acidólisis con ácidos grasos de cadena corta.
- Lípidos estructurados funciones, MLM, con ácidos grasos poli-insaturados en posición 2.
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
Competencias
Competencias Básicas
- CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
- Conocer el desarrollo de modelos cinéticos para procesos enzimáticos.
- Conocer la aplicación de los modelos de biorreactores con enzimas inmovilizadas.
- Conocer las aplicaciones de los lípidos estructurados en Nutrición y Alimentación.
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
BLOQUE I: Cinética enzimática en medios no acuosos
- Síntesis de esteres: mecanismo y cinética
- Biocatálisis en líquidos iónicos
- Transformación de triacil-gliceroles por acidólisis, alcoholisis e interesterificación
BLOQUE II: Biorreactores con enzimas inmovilizadas en medios no acuosos
- Soportes utilizados. Lipasas comerciales inmovilizadas
- Biorreactores de lecho fijo. Recirculación
- Biorreactores de dispersión (slurry)
- Simulación y optimización del funcionamiento del biorreactor
BLOQUE III: Aplicaciones de los lípidos estructurados
- Lípidos estructurados por acidólisis con ácidos grasos de cadena corta.
- Lípidos estructurados funciones, MLM, con ácidos grasos poliinsaturados en posición 2.
Práctico
Seminario I: Métodos analíticos para seleccionar el sustrato
- Caracterización y selección de sustratos: total contenido de aceite, porcentaje de especies (MAG, DAG, TAG, ácidos grasos) y su composición, regiodistribución de los ácidos grasos.
- Ejercicios prácticos para seleccionar al sustrato más adecuado para reacciones de acidolisis, alcoholisis o interesterificación teniendo en cuenta su caracterización empleando bibliografía internacional de la base de datos Scopus o similar.
Seminario II: Producción de concentrados de Omega-3 métodos enzimáticos
- Descripción de los procesos llevados a cabo para concentrar Omega -3 e identificación de los casos en que esta etapa es necesaria en función del sustrato y la enzima elegidos.
- Estudios de casos para aplicar los conceptos adquiridos de cinética química en medios no acuosos, regioselectividad de enzimas y composición del sustrato.
Seminario III: Caso práctico de producción de lípido estructurado MLM a partir de aceite de pescado
- Diseño grupal del proceso teniendo en cuenta rendimientos por etapa, estado oxidativo.
- Análisis de los distintos procesos enzimáticos manejando bibliografía internacional de la base de datos Scopus o similar y selección del más adecuado.
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- Tramper, J., Vermüe, M.H., Beeftink, H.H. y von Stockar (Editores) (1992): “Biocatalysis in non-conventional media”, Progress in Biotechnology, Vol. 8, Elsevier.
Bibliografía complementaria
- Camacho Rubio, F; Robles, A; Camacho, B; González PA; Esteban L; Molina E (2007): Modeling of the kinetic for the acidolysis of different triacylglycerols and caprylic acid catalyzed by Lipozyme IM immobilized in packed bed reactor Chem. Eng. Sci., 62 (12): 3127-3141.
- Camacho Rubio, F; Robles, A; González, PA; Camacho B; Esteban L; Molina E (2006): Mechanistic model for the lipase-catalyzed alcoholysis of triacylglycerols Appl. Cat. A-General, 301 (2): 158-168.
- Dordick, J.S. (1992): Designing enzymes for use in organic solvents, Biotechnol. Progress, 8, 259-267.
- Esteban, L., Muñío, M., Robles, A., Hita, E., Jiménez, M.J., González, P.A., Camacho, B., Molina, E. 2009: Synthesis of 2-monoacylglycerols (2-MAG) by enzymatic alcoholysis of fish oils using different reactor types. Biochemical Engineering Journal, 44 (2-3), 271-279.
- Haraldsson, G.G., Kristinsson, B., Sigurdardottir, R., Gudmundsson, G.G. y Breivik, H. (1997): The preparation of concentrates of eicosapentaenoic acid and docosahexaenoic acid by lipase-catalized transesterification of fish oil with ethanol, J. Am. Oil Chem. Soc., 74, 1419-1424.
- Malcata, F.X., Reyes, H.R., Garcia, H.S., Hill, C.G. y Amundson, C.H. (1992): Kinetics and mechanisms of reactions catalysed by immobilized lipases, Enzyme Microb. Technol., 14, 426-446.
- Moreno, PAG; Medina, AR; Camacho Rubio, F; Paez BC; Grima EM (2004): Production of structured lipids by acidolysis of an EPA-enriched fish oil and caprylic acid in a packed bed reactor: Analysis of three different operation modes Biotech. Progress, 20 (4): 1044-1052.
- Moreno, PG; Medina, AR; Camacho Rubio, F; Camacho B; Esteban L; Molina E (2005): Production of structured triacylglycerols in an immobilised lipase packed-bed reactor: batch mode operation J. Chem. Tech. Biotech., 80 (1): 35-43.
- Morales-Medina, R., García-Moreno, P.J., Pérez-Gálvez, R., Muñío, M.M., Guadix, A., Guadix, E.M. (2015) Seasonal variations in the regiodistribution of oil extracted from small-spotted catshark and bogue. Food and Function. 6, 2646-2652
- Morales-Medina, R., Munio, M.M., Guadix, A., Guadix, E.M. Development of an up-grading process to produce MLM structured lipids from sardine discards (2017) Food Chemistry, 228, 634-642.
- Morales-Medina, R., Muñio, M., Guadix, A., Guadix, E.M. and Camacho, F. (2018) A lumped model of the lipase catalyzed hydrolysis of sardine oil to maximize polyunsaturated fatty acids content in acylglycerols. Food Chemistry, 240, 286-294.
- Muñío M.M., Robles A., Esteban L., González P.A. y Molina E. 2009: Synthesis of structured lipids by two enzymatic steps: ethanolysis of fish oils and esterification of 2-monoacylglycerols. Process Biochemistry, 44 (7): 723-730.
- Muñío M.M., Esteban L., Robles A., Hita E., Jiménez M.J., González P.A., Camacho B. y Molina E. 2008: Synthesis of 2-monoacylglycerides rich in polyunsaturated fatty acids by ethanolysis of fish oil catalyzed by 1,3 specific lipases. Process Biochemistry, 43 (10): 1033-1039
- Mu, H., Xu, X. y Hoy, C.E. (1998): Production of Specific-Structured Triacylglycerols by Lipase Catalized Interesterification in a Laboratory-Scale Continuous Reactor, J. Am. Oil Chem. Soc., 75, 1187-1193.
- Paez, BC; Medina, AR; Camacho Rubio, F; Moreno PG; Grima EM (2003): Modeling the effect of free water on enzyme activity in immobilized lipase-catalyzed reactions in organic solvents Enz. Micro. Technol., 33 (6): 845-853.
- Paez, BC; Medina, AR; Camacho Rubio, F; Cerdan LE; Grima EM (2003): Kinetics of lipase-catalysed interesterification of triolein and caprylic acid to produce structured lipids J. Chem. Technol. Biotech., 78 (4): 461-470.
- Pawongrat, R., Xu, X; H-Kittikun, A. (2008) Physico-enzymatic production of monoacylglycerols enriched with very-long-chain polyunsaturated fatty acids. J Sci Food Agric 88:256–262
- Rubio-Rodriguez, N; Beltran, S; Jaime, I; De, Diego S. M; Sanz, M. T; Carballido, J. R. (2010) Production of omega-3 polyunsaturated fatty acid concentrates: A review. Innovative Food Sci. Emerging Technol, 11, 1-12
- Xu, X. (2000). Production of specific-structured triacylglycerols by lipase-catalyzed reactions: a review. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 287–303
- Zaks, A. y Klibanov, A.M. (1988): Enzymatic catalysis in nonaqueous solvents, The J. of Biol. Chem., 263, 3194-3201 y The effect of water on enzyme action in organic media, The J. of Biol. Chem., 263, 8017-8021.
Enlaces recomendados
- Biblioteca de la Universidad de Granada
- http://www.ugr.es/~biblio/
- Libros Electrónicos de Ingeniería
- http://www.engineeringvillage2.org/controller/servlet/Controller?EISESSION=1_94257f12723b9fc20M2f92ses3&CID=ebookSearch&database=131072
Metodología docente
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)
Evaluación Ordinaria
La evaluación ordinaria se llevará a cabo de la siguiente forma:
- Prueba final integradora de los contenidos teórico-prácticos del curso (50%)
- Participación en debates en clase y asistencia (30%)
- Realización, debate y defensa de trabajos autónomos (20%)
Evaluación Extraordinaria
La evaluación extraordinaria se llevará a cabo de la siguiente forma:
- Prueba final integradora de los contenidos teórico-prácticos del curso (100%)
Evaluación única final
La evaluación única final se llevará a cabo de la siguiente forma:
- Prueba final integradora de los contenidos teórico-prácticos del curso (100%)