Congreso de Estudiantes de Química de la Comunidad Valenciana. Otra forma de aprender es posible

En abril de 2013 se celebró en la Universidad de Alicante el I Congreso de Estudiantes de Química de la Comunidad Valenciana. Estas jornadas presentan como principal novedad que la totalidad del comité organizador está compuesto por estudiantes de Química (cinco de la Universidad de Alicante y dos de la Universidad de Valencia) apoyados por un comité científico formado por profesores de ambas universidades. Estos estudiantes habían participado en años anteriores en redes de innovación docente o proyectos similares, mostrando interés por proponer alternativas a las clases magistrales para la adquisición de competencias, tanto de tipo transversal como específicas de la titulación. El congreso se enfocó teniendo en cuenta tres puntos básicos que son de especial interés para estudiantes de Química: (i) Salidas profesionales; (ii) Búsqueda activa de empleo y como enfrentarse a una entrevista de trabajo; (iii) Estudios de postgrado. Además, los más de 100 estudiantes que participaron en las jornadas ya sea mediante una comunicación oral, un póster o una actividad de divulgación científica se mostraron muy satisfechos con la experiencia. Actividades de este tipo y su gran acogida son capaces de mostrarnos, tanto a estudiantes como profesores, que existen formas de aprendizaje fuera de las aulas que permiten la adquisición de competencias transversales y específicas.

Nuevas metodologías docentes de carácter multidisciplinar en el área de ciencia y tecnología de alimentos

La puesta en marcha del plan de estudios del Grado en Nutrición Humana y Dietética en la Universidad de Alicante exigió del profesorado implicado en la docencia en el área de Ciencia y Tecnología de Alimentos de un gran esfuerzo de adaptación a las necesidades de un alumnado de procedencia heterogénea y con un nivel de formación previa muy variable. La puesta en marcha de la nueva guía docente y la evaluación crítica y continuada de las nuevas competencias, metodologías y estrategias docentes se hace necesaria considerando la dualidad del proceso enseñanza-aprendizaje, desde el punto de vista del profesorado y del alumnado. Los conceptos básicos de la asignatura han sido cuidadosamente revisados y comprenden las competencias necesarias en el área de Ciencia y Tecnología de Alimentos que cualquier Graduado en Nutrición Humana y Dietética debe manejar para el desarrollo de su carrera profesional. Se han realizado actividades conjuntas entre el profesorado, el alumnado y profesionales externos que ya concluyeron sus estudios, capaces de dar una visión con la perspectiva necesaria para poder acomodar los contenidos y las metodologías docentes a lo que se requiere por parte de la sociedad en lo referente a los futuros Graduados en sus conocimientos científicos.

Desarrollo de metodologías de aprovechamiento y evaluación de prácticas externas en Química realizadas en Departamentos

El Programa de Prácticas Externas constituye una actividad de naturaleza formativa realizada por los estudiantes universitarios cuyo objetivo es complementar la formación académica obtenida durante la titulación; favoreciendo la adquisición de competencias técnicas, metodológicas, personales y participativas que les preparen para el ejercicio de actividades profesionales, faciliten su empleabilidad futura, y fomenten su capacidad de innovación, creatividad y emprendimiento. Dichas prácticas pueden realizarse en entidades externas o en departamentos de la Universidad. La red creada por profesores, alumnos y becarios de investigación pretende elaborar instrumentos metodológicos para mejorar el aprovechamiento y la evaluación de las prácticas externas en Química realizadas en los Departamentos de la Facultad de Ciencias. La metodología seguida por los participantes de la red ha sido la realización frecuente y periódica de reuniones en grupos de trabajo para reflexionar sobre los problemas que pueden surgir en la realización de las prácticas; así como el desarrollo de protocolos de actuación para potenciar el aprendizaje autónomo del estudiante y su evaluación. En este sentido, ha sido de gran utilidad la opinión de los alumnos a través de una encuesta sobre las ventajas e inconvenientes que pueden aportar las prácticas externas realizadas en Departamentos frente a una empresa externa.

Evolución hacia trabajos de investigación teórico-prácticos en el área de la Química de los Alimentos

La presente actuación se localiza en el ámbito de una asignatura optativa de cuarto curso del Grado en Química denominada Química de los Alimentos. Se ha planteado e implantado una actividad en la que se ha elaborado un trabajo de investigación científica. Por lo tanto, los alumnos han desarrollado una búsqueda bibliográfica, han realizado experimentos en el laboratorio y han redactado un artículo de investigación. Además, han expuesto públicamente los resultados más relevantes. Las diferentes temáticas de los trabajos han sido ofrecidas a los alumnos y asignadas a grupos de dos componentes. Esta actividad integra las etapas habituales en el ámbito de la investigación, desde la preparación de un artículo científico hasta la participación en congresos en formato conferencia. El papel del profesor ha sido similar al de un director científico siguiendo pautas idénticas a las que se aplican a lo largo del desarrollo de una Tesis Doctoral. Los resultados muestran que esta actividad introduce a los estudiantes en el ámbito de la investigación científica.

Seguimiento del Grado en Química

Con la implantación del 4º curso del grado en Química, que se ha realizado en el presente curso académico, se han completado los cuatro cursos del grado. En la Facultad de Ciencias se han constituido ocho comisiones de semestre, en las que participan profesores de todos los departamentos que imparten docencia en la titulación y la Comisión de Grado, formada por los coordinadores de las comisiones de semestre que, a su vez, forman parte de una red docente para el seguimiento del grado. Desde estas comisiones se está realizando un intenso trabajo cooperativo cuyo objetivo es alcanzar una coherencia tanto en la distribución de contenidos, como en las metodologías docentes y de evaluación de las materias que componen el plan de estudios del Grado en Química de la Universidad de Alicante. La coordinación horizontal entre semestres de un mismo curso y la coordinación vertical entre cursos forman parte de las tareas que se desarrollan. Los resultados de este trabajo permiten identificar las deficiencias en el proceso de implantación y plantear posibles propuestas de mejora en la organización docente de la titulación.

Trabajo de coordinación para la implementación del cuarto curso del Grado en Química

En el curso 2013-14 se implantará el cuarto y último curso del Grado en Química. La experiencia adquirida durante la implementación de los tres primeros cursos ha puesto de manifiesto la conveniencia de realizar un proceso de coordinación entre los profesores de las diferentes asignaturas que garantice la consecución de las competencias previstas en la memoria del título. Por ello, se ha creado en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante una red de investigación en docencia universitaria que ha estado trabajando desde el inicio del presente curso académico en este tema. Dicha red está constituida por el Vicedecano de Ordenación Académica de la Facultad de Ciencias, la Coordinadora Académica de Química y los profesores coordinadores de todas las asignaturas del 4º curso del grado (excepto Prácticas Externas y Trabajo Fin de Grado). En esta comunicación se presentarán los resultados del trabajo de investigación realizado por estos profesores que ha permitido elaborar las guías docentes de las asignaturas, planificar y coordinar las actividades a realizar para que los alumnos adquieran las competencias transversales, realizar un cronograma de actividades de evaluación y otro de prácticas de laboratorio que asegure la distribución homogénea del trabajo del alumno durante el curso académico.

Investigación sobre el uso de los términos ración, porción, equivalencia, intercambio y medidas caseras en nutrición humana y dietética

Los docentes de diversas asignaturas de la titulación de Grado en Nutrición Humana y Dietética han detectado que existe una confusión entre los alumnos del Grado en cuanto al significado y uso de diversos términos usados en la preparación y valoración de dietas y menús. Estos términos son: ración, porción, equivalencia, intercambio y medida casera de alimentos. Se piensa que el origen de esta confusión radica en el uso poco cuidadoso de los términos en diferentes asignaturas atribuyéndole, en ocasiones, el mismo significado, hecho que podría inducir a errores en la percepción de los alumnos. El presente trabajo muestra los resultados preliminares del intento por poner solución a este problema. En una primera aproximación se procedió a tratar de establecer claramente las definiciones y usos de los términos citados y en qué materia se debían estudiar con profundidad. A partir de este análisis se puede extraer la conclusión que la falta de unificación en la terminología relacionada con las medidas de alimentos en España crea una gran confusión en la información que los docentes emiten y que los estudiantes interpretan. Esta confusión es importante puesto que se puede transmitir a pacientes, así como introducir sesgos importantes en los estudios epidemiológicos.

Virtualización de la asignatura Técnicas de Separación en el Grado en Química

La actual Red Docente ha trabajado sobre la virtualización de los materiales prácticos de la asignatura Técnicas de Separación, la cual se imparte en el primer semestre del tercer curso del Grado en Química. El objetivo principal de esta tarea es que el alumnado pueda desarrollar y completar su formación teórico-práctica adquirida, de forma que sea una actividad no presencial. El desarrollo de materiales virtuales es necesario debido a la escasez de horas presenciales que poseen las diferentes prácticas que componen la asignatura. Estos materiales proporcionan al estudiante un aprendizaje autónomo, pues recogen de una forma muy didáctica el fundamento teórico en el campo de las Técnicas de separación. Además los mismos llevan asociados material virtual (imágenes, vídeos, etc) así como hipervínculos que ayudan al alumno a entender y recordar los conceptos seguidos durante la asignatura. De este modo, el alumno puede establecer su propio ritmo de aprendizaje (proceso de autoaprendizaje), bajo la supervisión del profesor/a, dedicando el tiempo necesario para asimilar cada concepto. Si bien dichos materiales deben estar presentes desde los primeros cursos, se puede concluir que posibilitan una excelente formación académica del alumnado.

Nuevo registro de Thorectes valencianus Baraud, 1966 (Coleoptera: Geotrupidae) para el sudeste iberolevantino (España)

En este trabajo se aporta una nueva cita para Thorectes valencianus (Coleoptera: Geotrupidae). Este coleóptero es un endemismo iberolevantino catalogado como Vulnerable en la lista roja de la UICN y localizado en la sierra de Escalona (Orihuela, Alicante).

Screen-printed electrode based electrochemical detector coupled with ionic liquid dispersive liquid–liquid microextraction and microvolume back-extraction for determination of mercury in water samples

A novel approach is presented, whereby gold nanostructured screen-printed carbon electrodes (SPCnAuEs) are combined with in-situ ionic liquid formation dispersive liquid–liquid microextraction (in-situ IL-DLLME) and microvolume back-extraction for the determination of mercury in water samples. In-situ IL-DLLME is based on a simple metathesis reaction between a water-miscible IL and a salt to form a water-immiscible IL into sample solution. Mercury complex with ammonium pyrrolidinedithiocarbamate is extracted from sample solution into the water-immiscible IL formed in-situ. Then, an ultrasound-assisted procedure is employed to back-extract the mercury into 10 µL of a 4 M HCl aqueous solution, which is finally analyzed using SPCnAuEs. Sample preparation methodology was optimized using a multivariate optimization strategy. Under optimized conditions, a linear range between 0.5 and 10 µg L−1 was obtained with a correlation coefficient of 0.997 for six calibration points. The limit of detection obtained was 0.2 µg L−1, which is lower than the threshold value established by the Environmental Protection Agency and European Union (i.e., 2 µg L−1 and 1 µg L−1, respectively). The repeatability of the proposed method was evaluated at two different spiking levels (3 and 10 µg L−1) and a coefficient of variation of 13% was obtained in both cases. The performance of the proposed methodology was evaluated in real-world water samples including tap water, bottled water, river water and industrial wastewater. Relative recoveries between 95% and 108% were obtained.

Disintegrability under composting conditions of plasticized PLA–PHB blends

The disintegration under composting conditions of films based on poly(lactic acid)–poly(hydroxybutyrate) (PLA–PHB) blends and intended for food packaging was studied. Two different plasticizers, poly(ethylene glycol) (PEG) and acetyl-tri-n-butyl citrate (ATBC), were used to limit the inherent brittleness of both biopolymers. Neat PLA, plasticized PLA and PLA–PHB films were processed by melt-blending and compression molding and they were further treated under composting conditions in a laboratory-scale test at 58 ± 2 °C. Disintegration levels were evaluated by monitoring their weight loss at different times: 0, 7, 14, 21 and 28 days. Morphological changes in all formulations were followed by optical and scanning electron microscopy (SEM). The influence of plasticizers on the disintegration of PLA and PLA–PHB blends was studied by evaluating their thermal and nanomechanical properties by thermogravimetric analysis (TGA) and the nanoindentation technique, respectively. Meanwhile, structural changes were followed by Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR). The ability of PHB to act as nucleating agent in PLA–PHB blends slowed down the PLA disintegration, while plasticizers speeded it up. The relationship between the mesolactide to lactide forms of PLA was calculated with a Pyrolysis–Gas Chromatography–Mass Spectrometry device (Py–GC/MS), revealing that the mesolactide form increased during composting.

Ion balance in waters through inductively coupled plasma optical emission spectrometry

Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES) has been employed to carry out the determination of both major anions and cations in water samples. The anion quantification has been performed by means of a new automatic accessory. In this device chloride has been determined by continuously adding a silver nitrate solution. As a result solid silver chloride particles are formed and retained on a nylon filter inserted in the line. The emission intensity is read at a silver characteristic wavelength. By plotting the drop in silver signal versus the chloride concentration, a straight line is obtained. As regards bicarbonate, this anion has been on-line transformed into carbon dioxide with the help of a 2.0 mol L−1 nitric acid stream. Carbon signal is linearly related with bicarbonate concentration. Finally, information about sulfate concentration has been achieved by means of the measurement of sulfur emission intensity. All the steps have been simultaneously and automatically performed. With this setup detection limits have been 1.0, 0.4 and 0.09 mg L−1 for chloride, bicarbonate and sulfate, respectively. Furthermore, it affords good precision with RSD below 6 %. Cation (Ca, Mg, Na and K) concentration, in turn, has been obtained by simultaneously reading the emission intensity at characteristic wavelengths. The obtained limits of detection have been 8 × 10−3, 2 × 10−3, 8 × 10−4 and 10−2 mg L−1 for sodium, potassium, magnesium and calcium, respectively. As regards sample throughput, about 30 samples h−1 can be analysed. Validation results have revealed that the obtained concentrations for these anions are not significantly different as compared to the data provided by conventional methods. Finally, by considering the data for anions and cations, precise ion balances have been obtained for well and mineral water samples.

Combined Effect of Poly(hydroxybutyrate) and Plasticizers on Polylactic acid Properties for Film Intended for Food Packaging

Poly(lactic acid) PLA, and poly(hydroxybutyrate) PHB, blends were processed as films and characterized for their use in food packaging. PLA was blended with PHB to enhance the crystallinity. Therefore, PHB addition strongly increased oxygen barrier while decreased the wettability. Two different environmentally-friendly plasticizers, poly(ethylene glycol) (PEG) and acetyl(tributyl citrate) (ATBC), were added to these blends to increase their processing performance, while improving their ductile properties. ATBC showed higher plasticizer efficiency than PEG directly related to the similarity solubility parameters between ATBC and both biopolymers. Moreover, ATBC was more efficiently retained to the polymer matrix during processing than PEG. PLA–PHB–ATBC blends were homogeneous and transparent blends that showed promising performance for the preparation of films by a ready industrial process technology for food packaging applications, showing slightly amber color, improved elongation at break, enhanced oxygen barrier and decreased wettability.

Synthesis and Characterization of Lactic Acid Oligomers: Evaluation of Performance as Poly(Lactic Acid) Plasticizers

The use of fully bio-based and biodegradable materials for massive applications, such as food packaging, is an emerging tendency in polymer research. But the formulations proposed in this way should preserve or even increase the functional properties of conventional polymers, such as transparency, homogeneity, mechanical properties and low migration of their components to foodstuff. This is not always trivial, in particular when brittle biopolymers, such as poly(lactic acid) (PLA), are considered. In this work the formulation of innovative materials based on PLA modified with highly compatible plasticizers, i.e. oligomers of lactic acid (OLAs) is proposed. Three different synthesis conditions for OLAs were tested and the resulting additives were further blended with commercial PLA obtaining transparent and ductile materials, able for films manufacturing. These materials were tested in their structural, thermal and tensile properties and the best formulation among the three materials was selected. OLA with molar mass (Mn) around 1,000 Da is proposed as an innovative and fully compatible and biodegradable plasticizer for PLA, able to replace conventional plasticizers (phthalates, adipates or citrates) currently used for films manufacturing in food packaging applications.

Processing and Characterization of Nano-biocomposites Based on Mater-Bi® with Layered Silicates

The development of new nano-biocomposites has been one of the main research areas of interest in polymer science in recent years, since they can combine the intrinsic biodegradable nature of matrices with the ability to modify their properties by the addition of selected nano-reinforcements. In this work, the addition of mineral nanoclays (montmorillonites and sepiolites) to a commercial starch-based matrix is proposed. A complete study on their processing by melt-intercalation techniques and further evaluation of the main properties of nano-biocomposites has been carried out. The results reported show an important influence of the nano-biocomposites morphology on their final properties. In particular, the rheological and viscoelastic characteristics of these systems are very sensitive to the dispersion level of the nanofiller, but it is possible to assess that the material processing behaviour is not compromised by the presence of these nano-reinforcements. In general, both nanofillers had a positive influence in the materials final properties. Mechanical performance shows improvements in terms of elastic modulus, without important limitations in terms of ductility. Thermal properties are improved in terms of residual mass after degradation and low improvements are also observed in terms of oxygen barrier properties.