Física
Código: 103250 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2501925 Ciencia y Tecnología de los Alimentos | FB | 1 | 1 |
Contacto
- Nombre:
- Daniel Campos Moreno
- Correo electrónico:
- daniel.campos@uab.cat
Idiomas de los grupos
Puede consutarlo a través de este enlace. Para consultar el idioma necesitará introducir el CÓDIGO de la asignatura. Tenga en cuenta que la información es provisional hasta el 30 de noviembre del 2023.
Equipo docente
- Rosa Flaquer Galmés
- Daniel Campos Moreno
Prerrequisitos
Objetivos y contextualización
El objetivo principal de la asignatura es explicar claramente que la física es un instrumento útil para el análisis profundo de diversos problemas relacionados con la Ciencia y Tecnología de los alimentos, haciendo especial énfasis en los fundamentos físicos en los que se basan los procesos industriales de tratamiento, caracterización y/o conservación de los alimentos, así como las diferentes técnicas de procesado y cocinado de los mismos.
No se trata tanto, pues, de aportar un conocimiento de la Física a nivel fundamental, sino de mostrar cómo leyes y conceptos de la física expresados mediante ecuaciones simples ayudan a comprender mejor problemas de interés tecnológico. Ello debe ayudar al alumnado a desarrollar la capacidad de modelar los fenómenos de forma cuantitativa, así como identificar los parámetros relevantes de los fenómenos estudiados y el correspondiente mecanismo de medida y análisis.
Competencias
- Analizar, sintetizar, resolver problemas y tomar decisiones en el ámbito profesional.
- Aplicar el método científico a la resolución de problemas.
- Aplicar los conocimientos de las ciencias básicas en la ciencia y tecnología de los alimentos
- Asumir un compromiso ético y valorar la importancia de la calidad y del trabajo bien hecho.
- Buscar, gestionar e interpretar la información procedente de diversas fuentes.
- Comunicar de forma eficaz, oralmente y por escrito, a una audiencia profesional y no profesional, en las lenguas propias y/o en inglés.
- Demostrar que conoce las propiedades físicas, químicas, bioquímicas y biológicas de las materias primas y de los alimentos.
- Desarrollar el aprendizaje autónomo y demostrar capacidad de organización y planificación.
- Mantener actualizados los conocimientos, adaptarse a nuevas situaciones y desarrollar la creatividad.
- Tomar la iniciativa y mostrar espíritu emprendedor.
- Utilizar los recursos informáticos para la comunicación, la búsqueda de información, en el ámbito de estudio, el tratamiento de datos y el cálculo.
Resultados de aprendizaje
- Analizar, sintetizar, resolver problemas y tomar decisiones en el ámbito profesional
- Aplicar el método científico a la resolución de problemas
- Asumir un compromiso ético y valorar la importancia de la calidad y del trabajo bien hecho
- Buscar, gestionar e interpretar la información procedente de diversas fuentes
- Comunicar de forma eficaz, oralmente y por escrito, a una audiencia profesional y no profesional, en las lenguas propias y/o en inglés
- Desarrollar el aprendizaje autónomo y demostrar capacidad de organización y planificación
- Describir de forma sencilla los principios de la Termodinámica y ser capaz de aplicarlos a un sistema macroscópico.
- Describir los principios básicos de la mecánica y saber aplicarlos en situaciones sencillas
- Identificar las dimensiones de las magnitudes físicas y utilizar correctamente el Sistema Internacional de Unidades.
- Identificar las propiedades básicas de las fuerzas y corrientes eléctricas relevantes.
- Identificar las propiedades de los fluidos relevantes para la descripción de materiales complejos de origen biológico
- Identificar los parámetros relevantes en los fenómenos de transporte.
- Mantener actualizados los conocimientos, adaptarse a nuevas situaciones y desarrollar la creatividad
- Tomar la iniciativa y mostrar espíritu emprendedor
- Utilizar los recursos informáticos para la comunicación, la búsqueda de información, en el ámbito de estudio, el tratamiento de datos y el cálculo
Contenido
Principales magnitudes y unidades de la física. Relaciones entre ellas Aplicación: necesidades metabólicas en reposo y en movimiento.
2. Propiedades mecánicas y tratamientos mecánicos de los alimentos.
Perfil sensorial de los alimentos; propiedades mecánicas: elasticidad, plasticidad, duresa.Textures y estructuras de alimentos. Efectos de la presión sobre los materiales: deformación, prensado, esterilización
3. Propiedades fluídiques los alimentos y aplicaciones.
Leyes físicas de los fluidos. Hidrostática. Tensión superficial. Emulsiones. Hidrodinámica. Fluidos viscosos newtonianos. Ley de Poiseuille. Potencia. Fluidos no newtonianos y reología. Reología de algunos alimentos. Presión osmótica. Ósmosis inversa. Potabilización del agua de mar.
4. Propiedades térmicas y tratamientos térmicos de los alimentos.
Calor y temperatura. Efectos biológicos de la temperatura. Tratamientos térmicos de los alimentos (pasteurización HTST, UHT). Transporte de calor: conducción, convección, radiación. Transporte de materia: difusión, ósmosis. Segundo principio de la termodinámica. Entropía. Refrigeradores y bombas de calor. Cambios de fase. Congelación, evaporación. Conservación de los alimentos. Procesos culinarios. Ollas de presión. Soles y geles. Desnaturalización proteínas. Energía y producción de alimentos; sostenibilidad
5. Propiedades eléctricas de los alimentos.
Electricidad y tecnología alimentaria. Fuerzas y potenciales eléctricos en biología molecular y celular. Corriente eléctrica, ley de Ohm. Efecto Joule. Hornillos y hornos eléctricos. Magnetismo. Inducción magnética. Corriente alterna. Placas de inducción
6. Interacción entre los alimentos y las ondas electromagnéticas.
Radiaciones y alimentos. Aspectos clásicos y cuánticos de la luz: reflexión, refracción, colorimetría, polarimetría. Interacción entre microondas y alimentos, hornos de microondas. Efectos de la radiación ionizante sobre los alimentos. Esterilización de alimentos
Metodología
Clases teóricas: En las clases magistrales introducimos conceptos básicos de física a un nivel accesible a estudiantes de primer curso, poniendo especial énfasis en las aplicaciones de tipo biológico, tecnológico e industrial asociadas al perfil del grado. En las lecciones de teoría se utilizará de manera parcial una metodología de aula invertida, con varios materiales de introducción previa a los contenidos de clase, disponibles a través del Campus Virtual en forma de presentaciones de PPT y/o videos breves. Estos materiales tendrán un carácter multinivel y irán acompañados de un test de autoevaluación que permitirá al alumnado saber si dispone de los conocimientos previos para poder seguir posteriormente los contenidos de clase.
Clases de problemas: Los problemas ilustran la aplicación biológica de las ecuaciones físicas estudiadas en teoría. Una parte de los problemas se resulven en clase por parte del profesor de problemas, de manera que los estudiantes -que se supone han hecho previamente los problemas en casa- puedan saber el grado de acierto de sus soluciones e incorporar las correcciones pertinentes; otros problemas deben ser resueltos y entregados por el estudiante directamente al profesor.
Tutorías: En las tutorías individuales (eventualmente se podrá organizar alguna en grupo) se resolverán dudas y se darán orientaciones de cara a la elaboración de los trabajos.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Autoaprendizaje | 30 | 1,2 | 1, 2, 4, 6, 14, 15 |
| Clases de problemas | 15 | 0,6 | 1, 2, 6, 12, 9, 10 |
| Clases de teoria | 38 | 1,52 | 7, 12, 9, 10 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Tutorias | 5 | 0,2 | 1, 4 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Estudio | 46 | 1,84 | 1, 2, 3, 4, 6 |
Evaluación
1. Primer examen parcial. (35% de la nota global)
Se realizará 1 examen parcial con un peso del 35% que incluirá los contenidos correspondientes a los temas 1-3 de la asignatura. Para superar la asignatura será necesaria una nota mínima en esta prueba de evaluación de 3,5. El alumnop que no supere la prueba tendrá la opción de presentarse a un examen de recuperación que seguirá el mismo funcionamiento.
2. Segundo examen parcial. (45% de la nota global)
Se realizará 1 examen parcial con un peso del 45% que incluiráelos contenidos correspondientes a los temas 4-6 de la asignatura. Para superar la asignatura será necesaria una nota mínima en esta prueba de evaluación de 3,5. El alumnop que no supere la prueba tendrá la opción de presentarse a un examen de recuperación que seguirá el mismo funcionamiento.
3. Cuestionarios de seguimiento. (10 % de la nota global)
Al final de cada tema se propondrá la entrega de un cuestionario de seguimiento con preguntas y ejercicios breves para que el propio alumno valore su correcto grado de asimilación de los temas. Esta actividad de evaluación se considera como no recuperable.
4. Cuestionarios Moodle (10% de la nota global)
Durante la segunda mitad del curso se propondrán también 3/4 cuestionarios Moodle para que el alumnado trabaje de manera autónoma temas/conceptos aplicados de la asignatura. Esta actividad de evaluación se considera como no recuperable.
FUNCIONAMIENTO DE LA EVALUACIÓN UNICA
El alumnado que decida acogerse a la opción de evaluación única deberá realizar un único examen y entregar los cuestionarios Moodle dela asignatura en una misma fecha (los cuestionarios de seguimiento de la asignatura, puesto que están explícitamente pensado para un proceso de evaluación continuada, no formarán parte en este caso de la evaluación). Para poder superar la asignatura la nota global de las dos actividades deberá ser igual o superior a 5.
1. Examen común (90% de la nota global)
Se realizará un examen que incluirá los contenidos de todo el temario (temas 1-6) de la asignatura. El alumno que no supere la prueba tendrá la opción de presentarse a un examen de recuperación que seguirá el mismo funcionamiento.
2. Cuestionarios Moodle (10% de la nota global)
Se propondrán 3/4 cuestionarios Moodle para que el alumnado trabaje de manera autónoma temas/conceptos aplicados de la asignatura. Esta actividad de evaluación se considera como no recuperable.
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Cuestionarios Moodle | 10% | 4 | 0,16 | 2, 4, 5, 6, 14, 15 |
| Cuestionarios de seguimiento | 10% | 4 | 0,16 | 2, 4, 6, 9, 13 |
| Primer parcial | 35% | 4 | 0,16 | 1, 3, 7, 8, 12, 9, 10, 11, 13 |
| Segundo parcial | 45% | 4 | 0,16 | 7, 8, 12, 9, 10, 11 |
Bibliografía
Preparación para la asignatura
D Jou, J E LLebot i C Pérez-Garcia, Fisica para las ciencias de la vida. Mc_Graw Hill, 2009
Actividades de la plataforma JoVe (https://www-jove-com.are.uab.cat/es/)
Otros libros básicos
J. W. Kane i M. M. Sternheim, Física, Reverté, 1989.
M. Ortuño, Física para biología, medicina, veterinaria y farmacia, Crítica, 1996.
M.J. Lewis. Physical Properties of Foods and Food Processing Systems. Woodhead Publishing Limited, 2006
Lecturas complementàrias
L.O. Figura & A.A.Teixeira, Food Physics, Springer-Verlag, 2007.
R.P. Singh and D.R. Heldman. Introduction to Food Engineering. Elsevier, 2009
D.-W. Sun. Emerging Technologies for Food Processing. Elsevier, 2014.
Software
-