1 Voedings- en dieetkunde - 1VD - Onderdelen - Basispakket anorganische chemie    Component behoort tot O.O.: Algemene chemie Afstudeerrichting: -:- Code: 10134 Academiejaar: 2007-2008 Type: kernondersteunend Niveau: inleidend Programmajaar: 1 Periode binnen het modeltraject: P:1 Aantal studiepunten: nvt Wegingscoëfficient: 60 Totaal aantal contacturen: 47 Totaal studietijd: 109,2 Deeltijds programma: Vrijstelling of overdracht: niet mogelijk Onderwijstaal: Nederlands Lector(en): Pittois Karen Vandevelde Pita   KORTE OMSCHRIJVING Nutritionele eigenschappen zijn sterk verbonden zijn met hun chemische kenmerken. In het begin van de 19de eeuw wist men al dat voedsel voornamelijk bestond uit de elementen koolstof, waterstof, zuurstof, en stikstof. Het is duidelijk dat zonder een verdere vooruitgang in chemische kennis de moderne voedingswetenschappen niet op het niveau van vandaag zouden staan. Naast de elementaire kennis van de algemene en anorganische chemie introduceren we in deze periode systematisch de chemische fenomenen die optreden tijdens verwerking en bewaring van voedsel. Hierbij richten we ons sterk op chemische verschijnselen die van belang zijn voor de consument, voedselproducent en diëtist. Deze lessenreeks biedt je een chemische achtergrond die van pas komt bij de andere cursussen in deze periode. COMPETENTIEGERICHTE LEERDOELEN  Dit opleidingsonderdeel draagt in het bijzonder bij tot het realiseren van volgende opleidingsdoelen (eindtermen) Algemene competenties VD102 Denk- en redeneervaardigheid bezitten VD106 Het verwerven en verwerken van informatie Algemene beroepsgerichte competenties VD210 Op een systematische manier naar oplossingen werken: correct omschrijven en analyseren van de probleemsituaties, de problemen opdelen en onderscheiden van hoofd- en bijzaken, logisch redeneren, nauwkeurig te werk gaan. Beroepsspecifieke competenties VD313 Laat gedetailleerde kennis en deskundigheid zien met betrekking tot het werkveld en neemt vlot nieuwe vakkennis op de verschillende relevante domeinen in zich op en blijft op de hoogte van ontwikkelingen in het vakgebied. SPECIFIEKE DOELSTELLINGEN De student kan de rol van de anorganische chemie in voeding inschatten. De student kan chemische basisbegrippen gebruiken (atomen, isotopen, molecule, bindingsvorm, elektronegativiteit, oxidatiegetal, Lewisformule, mol,…) om chemische verschijnselen in voeding te begrijpen. De student kan de structuur van moleculen weergeven. De student kan het begrip “reactie” omschrijven en de belangrijkste reacties in voeding bespreken. De student kan de snelheid van chemische reacties in VM vb. afbraakreacties van nutriënten en de factoren die reactiesnelheid beïnvloeden kwalitatief beschrijven. De student kan de rol van water als oplosmiddel in VM beschrijven. De student kan concentraties en verdunningen in water berekenen, en typische concentratietermen uit de voeding interpreteren (alcoholgraden…). De student kan het voorkomen van zware metalen in de voeding verklaren (in planten, vissen,…) . De student kan op basis van hun gedrag in water, zuren en basen omschrijven, toepassingen in VM geven en pH-berekingen maken. De student kan op basis van hun gedrag in water, minerale zouten en hun oplosbaarheid omschrijven, en toepassingen hierop in VM en het menselijk lichaam geven. De student kan de basisbegrippen van oxidatie en reductie gebruiken en toepassen in voedingsmiddelen.  De student kan van enkele recente voedingstopics de chemische achtergrond beschrijven (anti-oxidantia, additieven en migratie van verpakkingsmateriaal)  worden. Door deelname aan het dicussieforum werkt de student aan de ontwikkeling van volgende competenties: ontwikkeling van denk- en redeneervaardigheid beheer van leerproces: in staat zijn relevante (informatie)-bronnen  te verzamelen en te verwerken, begrijpend lezen, kernzaken onderkennen en relevante conclusies trekken VEREISTE BEGINCOMPETENTIES Opleidingsonderdelen waarvoor voorafgaand credits dienen behaald te zijn geen Opleidingsonderdelen die vooraf dienen gevolgd te zijn geen Andere begincompetenties Kennis van basisbegrippen algemene chemie. Andere: zie pagina 11 van het algemene cgo-boek. LEERINHOUDEN Chemische basisbegrippen Verschil organische-anorganische chemie; belang van de anorganische chemie bij voeding (water, mineralen, additieven, contaminanten)  Indeling van de materie Indeling van de zuivere stoffen (verbindingen en elementen vb. suiker, keukenzout) Atomen en het Periodiek Systeem der Elementen – (stabiele) isotopen en hun toepassingen Chemische grootheden en eenheden: atoomnummer, atoommassa en molecuulmassa, elektronegativiteit en oxidatiegetal; begrip mol Moleculen en chemische bindingsvormen (covalente, ionaire en metaalbinding) Chemische elementen in voedingsstoffen (C, H, O, N, S); brutoformule, moleculeformule en structuurformule (Lewis-formule) – chemische structuur en smaak  De indeling der mengsels: heterogene en homogene mengsels. Water als polair oplosmiddel voor opgeloste stoffen(voorbeelden: keukenzout, alcoholische dranken, suikerwater, “heetheid” van pepers,...), vetten en alcohol als oplosmiddel (bv. smaakstoffen). Scheidingsprincipe van heterogene en homogene Concentratietermen en verdunningen: molariteit, massa- en volumepercentage, dichtheid, partiële druk (toepassing: alcoholgraden van alcoholische dranken, in keukenazijn °, gassamenstelling in voorverpakte sla, …), ppb en ppm (toepassing: wettelijke bepalingen additieven/contaminanten vb. gehalte sulfiet in wijn), MxV-regel (toepassing: dilutietechniek voor lichaamssamenstelling)  Watergehalte van verschillende VM – vormen van water in voedsel (vrij/gebonden) - hygroscopische eigenschappen, relatieve vochtigheid en wateractiviteit van VM sorptie-isotherm van VM, dehydratatie en rehydratatie van VM (hysteresis)  (vb. drogen fruit) - belangrijke eigenschappen van water in voeding (vorming van waterstofbruggen, kookpunt, waterbinding aan ionen en nutriënten in VM) . Chemische reacties met hun toepassingen in voeding: chemische (afbraak)reacties van nutriënten (chemie van voedselbederf).  Eenvoudige thermodynamische aspecten: exotherme en endotherme reactie (vb. verbranding van voedsel en fotosynthese); activeringsenergie; (on)omkeerbaarheid van reacties (vb. denaturatie eiwitten)  Reactiesnelheid (kinetiek van de 1e orde; halfwaardetijd van een nutriënt) – factoren die de reactiesnelheid van chemische reacties in VM beïnvloeden: concentratie, verdelingsgraad, temperatuur (Arrhenius; kritische temperatuur bij invriezen), chemische katalysatoren, wateractiviteit. De evenwichtsreactie, evenwichtsconstante, ligging van het evenwicht en principe van Le Chatelier. Zuren en basen definiëren op basis van hun gedrag in water (Arrhenius en Brönsted) – geconjugeerd zuur/base – zwakke en sterke zuren/basen en zuurconstante – het begrip pH als maat voor de zuurtegraad; pH van verschillende voedingsmiddelen; pH berekeningen van sterke en zwakke zuren,… Neutralisatiereactie Bufferoplossingen: bereiding, berekening en toepassing  Voorkomen en functie van zouten in de voeding (mineralen, additieven, conservering). Zouten in drinkwater (hardheid en hardheidsschaal , drogestofgehalte mineraalwater,…) Chemische kenmerken van zouten Zure, neutrale  en basische zouten Complexvorming van ionen  Oplosbaarheid van zouten, oplosbaarheidsproduct Oxidaties en reducties, anti-oxidantia en pro-oxidantia in de voeding vanuit chemisch oogpunt Chemie van verpakkingsmateriaal voor voedingsmiddelen (migratie van monomeren, weekmakers,…) – factoren die migratie bevorderen (oplosmiddel, temperatuur, pH, contactduur, contactoppervlak…)   STUDIEMATERIAAL Noodzakelijke leermiddelen: Cursus ‘anorganische chemie’ – auteur: Koen Vanherle - Plantijnhogeschool, een standaardtype rekentoestel. het Periodiek Systeem der Elementen (Tabel van Mendeleev). het formularium. Blackboard voor presentaties, extra oefeningen, externe links, mindmaps, discussiefora, FAQ Aanbevolen leermiddelen College Chemistry – J. L. Rosenberg, Schaum’s outline series (ISBN 0070537062) Inleiding tot de levensmiddelenchemie dr. A. Ruiter – Elsevier Gezondheidszorg (ISBN 9035225139) Levensmiddelentechnologie – Tobback Acco Leuven (ISBN 903340639X) The science of food – M. Bennion (ISBN 0471603791) Chemistry and chemical reactivity – Kotz & Treichel (ISBN 0030012910) Websites (o.a. http://www.voedsel.net/) Voedingsmiddelentabel NUBEL (ISBN 9074362052) Zware metalen in levensmiddelen: oorsprong en evolutie, Prof. Marc Verloo – symposium “Oligo-elementen in de voeding in België- recente gegevens”, Instituut Danone Literatuur voorhanden in de bibliotheek WERKVORMEN Soort werkvorm uren   % hoor- en werkcolleges: 44  lesuren   37,61 practicum en oefeningen: 0  lesuren   00,00 vormen van groepsleren: 0  lesuren   00,00 studietijd buiten contacturen: 70  klokuren   59,83 Verdere toelichting: EVALUATIE Eerste examenperiode Integratieve toets INT2-1: Schriftelijke toets in periode 1 (15 %) voor het gedeelte gedoceerd in periode 1. schriftelijk examen in periode 2 met kennis- (chemische basiskennis), inzichts-(denkvragen, oefeningen en vraagstukken) en toepassingsvragen (85 %) Berekening score voor een opleidingsonderdeel dat bestaat uit meerdere componenten: zie periodeboek onder 3. Overzicht van de lesweken - punt 6. toetsing. tijd voor examinering uren 3 %    02,56 Tweede examenperiode Integratieve toets INT2-1: schriftelijk examen met kennis- (chemische basiskennis), inzichts-(denkvragen, oefeningen en vraagstukken) en toepassingsvragen over de gehele cursus. Berekening score voor een opleidingsonderdeel dat bestaat uit meerdere componenten: zie periodeboek onder 3. Overzicht van de lesweken - punt 6. toetsing.