PD:Biotecnologia Alimentària

Pla docent de l'assignatura

Tanca

Dades generals

Nom de l'assignatura: Biotecnologia Alimentària

Codi de l'assignatura: 363554

Curs acadèmic: 2022-2023

Coordinació: David Miñana Galbis

Departament: Departament de Biologia, Sanitat i Medi Ambient

Crèdits: 6

Programa únic: S

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

Activitats presencials i/o no presencials

- Teoria	Presencial	35
- Pràctiques de laboratori	Presencial	8
- Sortida de camp	Presencial	7
- Seminari	Presencial	10

Treball tutelat/dirigit

Aprenentatge autònom

Recomanacions

Assignatures prèvies recomanades: Bioquímica; Biologia Cel·lular i Genètica; Biologia Molecular i Genòmica; Microbiologia General; Microbiologia i Parasitologia dels Aliments.

Altres recomanacions

Coneixements bàsics d’anglès i de les eines habituals en informàtica.

Competències que es desenvolupen

-	Compromís ètic (capacitat crítica i autocrítica / capacitat de mostrar actituds coherents amb les concepcions ètiques i deontològiques).
-	Capacitat d'aprenentatge i responsabilitat (capacitat d'anàlisi, de síntesi, de visions globals i d'aplicació dels coneixements a la pràctica / capacitat de prendre decisions i d'adaptació a noves situacions).

-	CE6 - Capacitat per identificar els microorganismes patògens, alterants i d'ús industrial en els aliments, així com les condicions favorables i desfavorables per al seu creixement en els aliments i en els processos industrials i biotecnològics.

-	En la mesura que sigui possible s’incorporarà la perspectiva de gènere en el temari de l’assignatura.

Objectius d'aprenentatge

Referits a coneixements

— Introduir les tècniques de l’enginyeria genètica i del cultiu in vitro del material vegetal. La utilització d’aquestes tècniques obre noves vies per a la manipulació genètica de les plantes, la seva propagació i la millora en el context alimentari.

— Conèixer el paper dels microorganismes en la producció d’aliments a nivell industrial i les característiques dels cultius a escala industrial.

Referits a habilitats, destreses

— Ser capaç d’integrar coneixements d’enginyeria genètica, metabolisme, microbiologia i fisiologia.

— Aprendre els conceptes bàsics per desenvolupar i manipular cultius in vitro de plantes, així com aprendre a treballar en condicions estèrils i a emprar tot l’utillatge i equipament que requereix.

Blocs temàtics

1. Introducció

1.1. Biotecnologia alimentària

Concepte i relació amb altres ciències. Sistemes vius utilitzats en biotecnologia

2. Biotecnologia vegetal

2.1. Conceptes bàsics

Bases de la biotecnologia vegetal. Particularitats de la cèl·lula vegetal en relació amb altres organismes

2.2. La llavor com a òrgan de reserva de nutrients

Desenvolupament de la llavor. Estructura i composició química de la llavor madura. Germinació. Esdeveniments que acompanyen aquest procés

2.3. El fruit com a òrgan de reserva de nutrients

Formació, desenvolupament i composició química. Partenocàrpia. La maduració dels fruits com a procés de senescència. Regulació de la maduració

2.4. Cultius vegetals in vitro

Definició. Característiques. Tipus de cultius vegetals in vitro. Totipotència i variabilitat. Variació somaclonal. Finalitats del cultiu in vitro

2.5. Metodologia general del cultiu in vitro

Instrumental, material de cultiu i productes. Preparació dels medis de cultiu. Selecció i esterilització del material vegetal

2.6. Cultiu de teixits

Inducció i cultiu de teixit de call. Morfogènesi. Embriogènesi. Protoplasts. Hibridació somàtica

2.7. Multiplicació vegetativa

Multiplicació vegetativa de plantes superiors. Micropropagació. Plantes lliures de virus

2.8. Plantes GM en alimentació. Obtenció de noves varietats

Estratègies per modificar genèticament una planta: sistema Agrobacterium; bombardeig amb micropartícules (biobalística). Conceptes de transgèn, promotor i marcador

2.9. Els cultius transgènics al món. Rendiment de les collites

Dades sobre els cultius transgènics al món. Millora en el rendiment de les collites: plantes resistents als herbicides. Plantes resistents als insectes. Plantes resistents a microorganismes i a virus

2.10. Característiques organolèptiques i/o de processament dels aliments

Millora de les característiques organolèptiques i/o de processament dels aliments: retard en la maduració dels fruits; modificació de la consistència; millora de l’aspecte i el gust

2.11. Millora de la qualitat nutritiva dels aliments

Plantes productores d’oligosacàrids i polisacàrids (midó modificat, fructans i altres glúcids); modificació del contingut d’àcids grassos; aliments vegetals amb continguts equilibrats d’aminoàcids

2.12. La qualitat nutritiva dels aliments II. Riscos i beneficis de les plantes GM

Increment del contingut en vitamines, minerals i altres compostos fonamentals en una alimentació equilibrada. Riscos i beneficis de les plantes GM. Legislació i impacte social

3. Biotecnologia microbiana

3.1. Els microorganismes com a eina biotecnològica

Introducció. Microorganismes dels aliments fermentats

3.2. Creixement microbià en bioreactors

Fermentació. Cultius iniciadors. El medi de cultiu industrial. Creixement microbià en bioreactors. Característiques i tipus de bioreactors

3.3. Elaboració de productes lactis

Introducció. Probiòtics i prebiòtics. Iogurts i altres productes lactis fermentats. Formatges

3.4. La fermentació làctica en l’elaboració de productes carnis

Fermentació per reinoculació. Ús de cultius iniciadors. Elaboració d’embotits. Controls durant el procés de producció

3.5. Elaboració de cervesa

Maltatge. Maceració. Fermentació. Postfermentació

3.6. Fermentacions microbianes en la vinificació

Esquema general. Fermentació alcohòlica. Fermentació malolàctica. Elaboració del cava

3.7. Producció microbiana de proteïnes heteròlogues

Introducció. Expressió en bacteris: transformació, vectors de clonatge i expressió, proteïnes de fusió. Expressió en llevats

3.8. Millora genètica de microorganismes

Mutagènesi a l’atzar. Mutagènesi dirigida. Recombinació. Sistema CRISPR-Cas. Enginyeria metabòlica

4. Seminaris

4.1. Seminaris

Els temes del programa que es tracten en els seminaris o bé tenen un marcat caràcter pràctic o bé són temes que actualment desperten l’interès en el món científic per la seva novetat i/o les perspectives de futur que ofereixen. Tanmateix, alguns seminaris poden servir per aportar coneixements imprescindibles per desenvolupar alguns capítols del programa bàsic.

5. Pràctiques de laboratori i sortides de camp

5.1. Obtenció d’explants i teixit de call. Micropropagació

Obtenció d’explants i establiments, i manteniment de teixit de call( Daucus carota). Micropropagació de plàntules

5.2. Identificació de plantes transgèniques

Identificació i reconeixement de plantes transgèniques típiques

5.3. Visites a indústries biotecnològiques

Visites a indústries relacionades amb el camp de la biotecnologia alimentària

Metodologia i activitats formatives

Classes teòriques
Les classes teòriques s’imparteixen en forma de classes magistrals, amb el suport de mitjans audiovisuals. Es possibilita al màxim la interacció i participació de l’alumnat. A l’espai d’aquesta assignatura en el Campus Virtual, l’alumnat pot trobar la majoria de les imatges que el professorat utilitza per explicar els diferents temes. Les classes teòriques seran presencials i/o no presencials.

Seminaris

L’objectiu dels seminaris és desenvolupar i aprofundir en aspectes concrets que tenen un marcat caràcter pràctic i/o aplicat. Els seminaris s’imparteixen de manera semblant a les classes teòriques, però el plantejament de qüestions o casos pràctics té com a finalitat incrementar la participació dels alumnes. Els seminaris seran presencials i/o no presencials.

Pràctiques de laboratori

Les pràctiques de laboratori estan relacionades amb alguns aspectes concrets del programa teòric de l’assignatura i plantegen algun problema en el qual s’hagi de demostrar un mínim d’iniciativa. S’utilitzen tècniques habituals en el camp de la biotecnologia. Hi ha la possibilitat que siguin virtuals, com el curs passat.

Sortides de camp

Es programen una o dues visites a indústries, depenent del calendari. Les indústries alimentàries estan directament relacionades amb la part del programa de biotecnologia microbiana.

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

Les activitats lectives corresponents a les classes teòriques i als seminaris es qualifiquen mitjançant dos exàmens teòrics presencials. Cadascuna d’aquestes proves inclou preguntes de tipus test i preguntes curtes (conceptuals o de raonament).

El primer examen, que correspon a la part de biotecnologia vegetal, es porta a terme a mitjans d’abril, amb una valoració del 40 % de la nota global de l’assignatura.

El segon examen, que correspon a la part de biotecnologia microbiana, es duu a terme en el període d’avaluació establert pel Consell d’Estudis al final del semestre, amb una valoració del 40 % de la nota global de l’assignatura.

Per a l’avaluació de les activitats relacionades amb les pràctiques de laboratori i les visites (les dues són obligatòries) es puntua l’assistència, l’actitud i l’aptitud de l’alumnat, i pot incloure l’elaboració d’un informe o un qüestionari de preguntes de tipus test. L’avaluació és individual un cop feta cadascuna de les activitats. La qualificació global representa un 20 % de la nota final (10 % pràctiques de laboratori + 10 % visites).

Per superar l’assignatura s’ha d’assistir a alguna de les visites programades, s’han d’aprovar les pràctiques, i s’ha d’obtenir com a mínim un 4 sobre 10 en cadascun dels exàmens teòrics corresponents a les dues parts de l’assignatura. La mitjana dels dos parcials ha de ser un 5 com a mínim.

Reavaluació

Per acord del Consell d’Estudis de Ciència i Tecnologia dels Aliments, només poden presentar-se a la reavaluació els alumnes suspesos que hagin superat les activitats relacionades amb les pràctiques de laboratori i les visites i hagin obtingut una qualificació mínima de 3 en els exàmens teòrics presencials. La reavaluació consisteix en un examen presencial escrit de tipus test i preguntes curtes. La nota de la prova de reavaluació representa el 100 % de la qualificació de l’assignatura.

Avaluació única

Els estudiants que vulguin acollir-se a aquest tipus d’avaluació ho han de sol·licitar en el termini i en la forma que estableixi el Consell d’Estudis.

És requisit indispensable haver superat les pràctiques i haver assistit a alguna de les visites programades. Es valoren els coneixements adquirits de tota l’assignatura mitjançant un únic examen presencial escrit que representa la nota sencera (100 %). Aquesta prova inclou preguntes de tipus test i preguntes curtes, conceptuals o de raonament. L’examen consta de dues parts diferenciades corresponents a la biotecnologia vegetal i a la biotecnologia microbiana. Per superar l’assignatura s’ha d’aprovar aquest examen en el seu conjunt i obtenir com a mínim un 4 sobre 10 en cadascuna de les parts.

Reavaluació

Per acord del Consell d’Estudis de Ciència i Tecnologia dels Aliments, només poden presentar-se a la reavaluació els alumnes suspesos que hagin superat les activitats relacionades amb les pràctiques de laboratori i les visites i hagin obtingut una qualificació mínima de 3 en els exàmens teòrics presencials. La reavaluació consisteix en un examen presencial escrit de tipus test i preguntes curtes. La nota de la prova de reavaluació representa el 100 % de la qualificació de l’assignatura.