Biotecnología de sabores, colores y aromas

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1. Introducción a los compuestos sensoriales en alimentos: Sabores, colores y aromas.
   1.1. Definición de sabor, aroma y color.
1.2. Teoría y fisiología de la percepción del sabor, color y aroma (Percepción lingual, respuesta olfativa y quimiostética).
1.3 Interacción entre atributos sensoriales, umbrales sensoriales, enmascaramiento, percepción y aceptación por el consumidor.
1.4. Clasificación de compuestos por su naturaleza y estructura: Naturales, sintéticos e idénticos al natural.
1.4.1. Sabores, colores y aromas naturales: En frutas y vegetales (Maduración, metabolismo) y en productos de origen animal (Oxidación lipídica).
1.4.2. Compuestos sintéticos e idénticos al natural.
1.4.3. Cambios inducidos por procesamiento (Reacción de Maillard, caramelización, fermentación).
1.5. Estabilidad, costo, funcionalidad.

2. Usos y aplicaciones de aromas, colores y sabores en la industria alimentaria: 
2.1. Uso de sabores, colores y aromas en materias primas naturales y en derivados del procesamiento y artificiales.
2.2. Potenciadores del sabor, color y aroma: Ventajas y desventajas de su aplicación en la industria.
2.3. Compuestos de impacto en alimentos y bebidas: Furanos, pirazinas, aldehídos, ésteres, alcoholes, ácidos orgánicos y ejemplos clave como: vainilla y vainillina, limoneno -R-S, etc.

3. Procesos de obtención de sabores, colores y aromas para la industria alimentaria.
3.1 Uso de compuestos naturales o sin transformaciones en alimentos.
3.2. Propiedades fisicoquímicas: Solubilidad, polaridad, volatilidad, presión de vapor e interacciones matriz-compuesto.
3.3. Procesos tecnológicos.
3.3.1. Extracción: solventes, destilación, extracción con fluidos supercríticos, adsorción en resinas.
3.3.2. Concentración de sabores, colores y aromas.
3.3.3. Encapsulación y protección(Temperatura, agua, oxígeno, gases ,luz, etc.).
3.3.4. Formas de liberación del sabor, del color y del aroma en base a sus presentaciones (líquido, aceite, polvo, liofilizado, microencapsulación, etc.) y a sus propiedades.
3.4. Compuestos indeseables (Off-flavors y off-odors).
3.5. Cinética de liberación y percepción sensorial de compuestos: Liberación en la cavidad bucal y percepción olfativa ortonasal y retronasal.
3.6. Análisis sensorial y olfatometría  en productos terminados.

4. Procesos biotecnológicos aplicados a la obtención de sabores, colores y aromas para la industria alimentaria.
4.1. Fundamentos y conceptos aplicados en la biotecnología alimentaria.
4.1.1. Biotecnología tradicional y moderna.
4.1.2. Aplicaciones y beneficios del uso de la biotecnología en la industria alimentaria.
4.2. Metabolismo microbiano y generación de compuestos de importancia en alimentos.
4.2.1. Rutas metabólicas clave (ésteres, alcoholes, aldehídos, cetonas).
4.2.2. Ruta del shikimato e ingeniería metabólica para la producción de compuestos aromáticos .
4.2.3. Factores que afectan la producción de compuestos (pH, temperatura, oxígeno).
4.3. Microorganismos de interés en la industria alimentaria.
4.3.1. Levaduras (producción de ésteres y alcoholes).
4.3.2. Bacterias lácticas (ácidos, compuestos aromáticos).
4.3.3. Hongos (enzimas y compuestos volátiles).
4.3.4. Biología sintética: Rediseño de microorganismos para la producción de sabores, colores y aromas para alimentos.
4.4. Optimización de procesos biotecnológicos.
4.4.1. Fermentación de precisión.
4.4.2. Uso de enzimas industriales (lipasas, proteasas, glucosidasas, etc.) y biocatálisis aplicada.
4.4.3. Encapsulación avanzada y liberación controlada.
4.5. Control de off-flavors en procesos biotecnológicos.
4.5.1. Subproductos no deseados en fermentación.
4.5.2. Producción de compuestos azufrados indeseables.
4.5.3. Estrategias de control (pH, cepas, oxígeno, etc).

5. Sostenibilidad alimentaria mediante biotecnología de sabores, colores y aromas.
5.1. Tecnologías emergentes para la sostenibilidad en la industria alimentaria: IA, IoT, Industria 4.0.
      5.1.1. Biorremediación y cultivos para la producción de sabores, colores y aromas.
5.1.2. Proteínas alternativas, carne cultivada, alimentos plant-based y regulación de aromas, sabores y colores.
5.1.3. Revalorización de subproductos agroindustriales (Upcycling) para la producción de sabores, aromas y colores para alimentos.
5.1.4. Pigmentos y biopolímeros microbianos en etiquetado y empaques.

6.  Innovación culinaria, y regulación del uso de aromas, colores y sabores:
6.1. Biotecnología en la industria culinaria y su impacto nutricional: Alimentos funcionales y fortificados.
6.2. Ingeniería de sabores, aromas, texturas y colores con enfoque gastronómico (Esferificación de sabores, aromas y colores), fermentación potenciada+sous vide, etc.
6.3. Diseño multisensorial y neurogastronomía.

7. Control de calidad y regulación.
7.1. Marco regulatorio internacional y nacional: Codex alimentarius, FDA, EFSA y NOMs.
7.2. Regulación de aditivos (sabores, colores y aromas).
7.3. Métodos analíticos para el control de calidad: GC-MS, HPLC, espectrofotometría.
7.4. Casos controversiales de aromas, sabores y colores prohibidos o retirados en alimentos y etiquetado engañoso.