Los Alimentos y los biomateriales

Extracto secuencia Documentos Grados de Aceleración  4/5 3er bimestre 2004

Presentación

 En esta secuencia se propone que los alumnos amplíen y profundicen sus ideas acerca de qué es un alimento a partir de reconocer que están constituidos por materiales particulares (los biomateriales) y que estos a su vez son los constituyentes de los seres vivos.

Para ello, se propone afianzar el trabajo autónomo en cuanto a la búsqueda de información en diversas fuentes. También se plantea recurrir a etiquetas de envases para averiguar la composición de los alimentos y luego, indagar esta misma información en un contexto diferente: la actividad experimental. Se  espera además que los alumnos puedan intercambiar sus opiniones, formular preguntas, escucharse y participar activamente en la gestión de las actividades a realizar.

Esta modalidad requiere por parte del maestro, la planificación y organización de dichos espacios de intercambio y discusión de modo que la información recabada por los distintos grupos pueda ser socializada, seleccionada y organizada de acuerdo a los interrogantes planteados al inicio.

A lo largo de la secuencia se promueve el uso de cuadros y otras formas de registro de datos, con la finalidad de seguir afianzando los aprendizajes acerca de la recolección y organización de información.

 

Sentido de las actividades

Reconocer la presencia de biomateriales en distintos materiales y relacionar la composición de los alimentos con la de los seres vivos para revisar y ampliar la concepción de alimento.


Actividad 1 : Introducción a la idea de alimento

 En esta actividad se propone que los alumnos formulen una primera noción de alimento y se abran interrogantes que orienten la posterior búsqueda de información.

Materiales:

 - Un papel afiche

Antes de comenzar la clase, el docente preparará para cada grupo, un set de 4 cajas de Petri (o tapas de frascos), cada una conteniendo una cucharada de té de:

  •     fécula de maíz,
  •     arena,
  •     aserrín,
  •     polvo de gelatina sin sabor.

 

Desarrollo:

Al comenzar la clase el docente comentará que van a empezar a estudiar los alimentos. Presentará a los alumnos los materiales que van a utilizar, anotará los nombres de los mismos en el pizarrón y mostrará cuál es cada uno. A continuación, solicitará a los alumnos que se organicen en grupos, dará la consigna de trabajo y luego distribuirá los set de materiales entre los grupos.

Consigna: Observen los materiales que tienen sobre la mesa y respondan por escrito en su cuaderno:

¿Cuáles de estos materiales podríamos comer? ¿Qué diferencias encuentran entre los que son alimentos y los que no lo son?

Puesta en común:

Una vez que los alumnos han respondido las preguntas por escrito, el docente propondrá que cada grupo lea sus respuestas y las anotará en el pizarrón, en un cuadro como este:

Nombre del material

 ¿Es comestible?

 

 

 

 

 Cuando haya divergencias estimulará a los alumnos a que argumenten.

Es posible que a más de un grupo le resulte difícil decidir si la fécula de maíz es un alimento o no. En ese caso, será ideal que quede planteada la duda por escrito en el cuadro, ya que se volverá a ella en una próxima actividad de esta misma secuencia.

A continuación, apelando a lo que los alumnos posiblemente saben, el docente podrá formular oralmente la pregunta ¿Cómo debe ser o qué debe tener un material para que sirva de alimento?, e ir anotando en un papel afiche las respuestas de los alumnos.

El maestro les anticipará que en las clases siguientes van a buscar información referida a los alimentos y que podrán revisar estas ideas para decidir si las siguen sosteniendo o modifican alguna.

Recomendaciones

Es común que los alumnos caractericen y definan a los alimentos por la presencia de vitaminas y de proteínas; también que afirmen que un alimento debe “ser rico” y “dar fuerza”.

La inclusión del aserrín tiene como propósito presentar un material (madera) que, si bien no ingerimos los seres humanos, puede ser alimento de otros animales (por ejemplo, las termitas). Aunque no se propone introducir todavía esta cuestión, conviene preguntar a los alumnos si saben de dónde se obtiene el aserrín y, de ser necesario, aclararlo, pues se retomará más adelante

Dado que los alumnos manipularán los materiales para decidir si se trata o no de alimentos es importante aclararles que no deben probarlos.

Al final de la actividad, cuando el maestro registre las respuestas de los alumnos en el afiche, conviene que lo haga a modo de proposiciones, bajo un título del tipo “nosotros pensamos que los alimentos son...” o “nosotros pensamos que todos los alimentos tienen...” o “ algunos piensan que los alimentos son... y otros que...” .

Si bien en esta instancia no se espera que los alumnos puedan definir con precisión qué es un alimento, se recuerda al maestro que se considera alimento a un material que contiene por lo menos uno de los biomateriales (proteínas, hidratos de carbono, lípidos, vitaminas), y que puede servir como fuente de materia y energía a los organismos.

Actividad 2: Búsqueda de información en etiquetas y envases de alimentos

Primera parte

El propósito de esta actividad es recabar información referida a la composición de los alimentos. Reconocerán características comunes, como la presencia de biomateriales (proteínas, hidratos de carbono o glúcidos, lípidos, vitaminas), minerales y agua, y el aporte energético. También se propone una primera enunciación de las funciones de los alimentos en los seres vivos.

Materiales:

  • Envases/etiquetas que contengan información nutricional de alimentos, distribuidos en 3 conjuntos (uno por grupo), de la siguiente manera [1]:
    • Conjunto 1: cacao en polvo, yogur, polenta,puré de tomate, aceite.
    • Conjunto 2: pan, manteca, gelatina sin sabor, harina, choclo enlatado.
    • Conjunto 3: porotos enlatados, margarina, fécula de maíz, leche, fideos.
  • Fichas con consigna e información (tarea para realizar fuera de clase)
  • Cuadro para registrar los datos, en un papel afiche

Desarrollo:

El docente puede iniciar la clase retomando la pregunta y las respuestas que quedaron pendientes de la clase anterior y explicitando que buscarán información acerca de la composición de los alimentos. Luego de repartidos los sets de envases/etiquetas, dará la consigna.

Consigna: Los envases y etiquetas de los alimentos nos aportan información útil. Lean buscando los datos que se refieren únicamente a su composición. A medida que los encuentren, anótenlos en sus cuadernos ya que luego tendrán que volcar la información en el cuadro que está pegado en el pizarrón.

Mientras los grupos trabajan el docente puede visitarlos y ayudarlos a encontrar los datos necesarios. En los envases figuran las proporciones de los componentes (por ejemplo, en 100 gramos de harina, 72 gramos de hidratos de carbono, 1 gramo de lípidos, etc.). Debido a que no todos están expresados en las mismas unidades y a que esa información es compleja para alumnos de esta edad, resultará conveniente que registren en el cuadro solamente cuáles son los componentes. Es posible que los alumnos pregunten o expresen alguna idea acerca de las calorías, presentes en toda tabla de información nutricional. El docente puede responderles que si les parece un dato importante para caracterizar a un alimento, lo anoten para luego conversar o buscar más información.

A medida que vaya terminando, cada grupo anotará los datos en el cuadro que se encuentra pegado en el pizarrón. Pueden hacerlo del siguiente modo:

Alimento

 Información nutricional

Hidratos de carbono

Proteínas

Lípidos

Minerales

 

Vitaminas

Otros

Calorías

 

 

Harina

 x

 x

 x

 X

 ------

fibras

333

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Una vez que se hubo completado el cuadro, el docente explicará que en la próxima actividad lo utilizarán para sacar algunas conclusiones.

Recomendaciones

En algunos envases suelen aparecer nombres como calcio, potasio, iones, sales minerales o simplemente minerales. Se recomienda agruparlos bajo la única denominación de minerales. También es común que se mencionen por separado al almidón, la glucosa, la lactosa, la sacarosa. Conviene aclarar que todos ellos se incluyen en el grupo de biomateriales denominados hidratos de carbono, a los que también se los puede denominar genéricamente como glúcidos o carbohidratos.

Algunos envases detallan tanto ingredientes como información nutricional. Se recomienda ayudarlos a que ellos mismos diferencien unos de otros y que reconozcan que los ingredientes contienen a su vez distintos componentes. Por ejemplo, en el caso del choclo enlatado, los ingredientes son granos de maíz y salmuera (agua con azúcar y sal), y la información nutricional las cantidades de hidratos de carbono, de lípidos, de proteínas y de minerales que aportan 100 gramos de choclo, así como también la cantidad de calorías.

La información acerca la cantidad de calorías de los distintos alimentos no será tratada en profundidad en esta clase, pero se sugiere pedir a los alumnos que lean algunos ejemplos y que quede planteada la idea de que los distintos alimentos aportan diferente cantidad de energía.

Segunda parte

Puesta en común:

El cuadro completado en la actividad anterior permitirá visualizar rápidamente la presencia de biomateriales comunes a la mayor parte de los alimentos, así como de algunos minerales. El maestro ayudará a encontrar algunas regularidades, como por ejemplo, que en todos los alimentos hay por lo menos alguno de los siguientes componentes: proteínas, hidratos de carbono, lípidos, vitaminas.

Luego, el docente puede dar una breve explicación referida a los diferentes componentes, apuntando a las siguientes ideas:

  • a las proteínas, hidratos de carbono, lípidos y vitaminas se los puede agrupar bajo el nombre de biomateriales, y cada tipo de biomaterial presenta características diferentes y cumple distintas funciones en el organismo.
  • Hay distintos tipos de hidratos de carbono, de proteínas etc. Por ejemplo el azúcar y el almidón son dos tipos de hidratos de carbono.
  • los minerales son otro tipo de materiales que también están presentes en mayor o menor medida en todos los alimentos.
  • Mientras los biomateriales se encuentran solamente en los alimentos, los minerales están presentes también en otros materiales que no son alimento, como por ejemplo, la arena, el vidrio, el cemento.
  • aunque no se menciona en los envases y etiquetas, la mayor parte de los alimentos que ingerimos contiene una cierta cantidad de agua.

También podrá introducir la función energética de los alimentos a partir del término calorías, que seguramente aparecerá en el cuadro, y explicar que los alimentos aportan energía al organismo, y que las calorías son unidades de medida que se usan para expresar cuánta energía aporta un alimento.

A continuación, el docente solicitará a los alumnos que completen la ficha para el alumno ”Los alimentos” . Para esto, los alumnos podrán utilizar lo aprendido en las clases y la información contenida en la misma ficha.

Recomendaciones

En esta actividad, al hacer referencia a los componentes de los alimentos, se recurre a diferentes agrupaciones (minerales y biomateriales, dentro de estos últimos a las proteínas, lípidos, etc.) y también en el cuadro, se dan ejemplos de cada uno de estos grupos. Es importante que el maestro, al explicar, pueda mostrar las relaciones inclusivas o no, que existen entre estas diferentes clases, y distinguir y a la vez relacionar el grupo y los elementos que forman parte de ese grupo (ejemplo: las proteínas son un grupo de biomateriales. Hay distinto tipo de proteínas, la queratina es una de ellas). Es conveniente complementar estas explicaciones mediante esquemas. 

Si bien se les pide que empiecen a pensar en el posible origen de los alimentos incluidos en el cuadro, esto no se tratará aún, sino que se retomará en actividades posteriores.

Los alumnos podrán encontrar más información en los textos acerca de la composición de los alimentos y las funciones de los biomateriales.

Actividad 3: Identificación de biomateriales en los alimentos 

Esta actividad propone la puesta en práctica de técnicas de laboratorio que involucran uso de indicadores químicos, de muestras, de testigos y de blancos. Identificarán proteínas, lípidos y dos tipos de hidratos de carbono: almidón y azúcares, en distintos alimentos.

Los alumnos podrán visualizar que este tipo de metodología permite poner en evidencia la presencia materiales que no pueden detectarse a simple vista.

Materiales: 

  • Tubos de ensayo y gradillas; pipetas o goteros; pinzas; cajas de petri
  • Reactivos: Biuret; Fehling A y B; Lugol
  • Cuadrados de 5x5 de papeles blancos
  • Testigos: almidón, glucosa, gelatina en polvo sin sabor y aceite (todos ellos con los envases correspondientes).
  • Muestras: pequeñas cantidades de pan, manteca, papa, fécula de maíz, azúcar, huevo crudo (yema y clara por separado), “tiritas” de zanahoria, leche entera, manzana. También los materiales utilizados en la primera clase (arena y aserrín)

Conviene organizar 4 grupos de trabajo y que cada uno se haga cargo de identificar uno de los biomateriales en todas las muestras. Para eso, el maestro dividirá cada muestra en 4 porciones de manera que todos los grupos tengan los mismos alimentos. Es importante que antes de comenzar la clase estén distribuidos en las mesas los materiales para cada grupo:

  • una muestra en cada platito,
  • 1 ó 2 pipetas o goteros,
  • tantos tubos de ensayo como muestras,
  • pinza,
  • el reactivo que corresponda a cada grupo o los papeles blancos (para el grupo de los lípidos), uno para cada muestra.
  • algunos platitos adicionales

Desarrollo:

Esta actividad se llevará a cabo en tres partes.

En la primera parte se plantearán las preguntas que darán sentido a la actividad, se explicará el plan de trabajo y se dará información acerca de cómo se preparan las muestras testigos y blancos; en la segunda se prepararán las muestras testigos y blancos y se realizarán las pruebas con los alimentos; en la tercera parte se interpretarán los datos y se elaborarán las conclusiones.

 

Primera parte: Presentación de la tarea

Al comenzar la clase se revisarán las respuestas de la ficha

que completaron en la actividad anterior. El docente y los alumnos acordarán una idea de alimento, que quedará formulada por escrito. Esta puede ser como la siguiente:

Para ser alimento, un material debe contener por lo menos uno de los biomateriales. Los alimentos, además, contienen minerales y agua.

Luego, volviendo al cuadro confeccionado con la información de los envases, puede preguntar ¿Es posible reconocer a simple vista qué biomateriales contienen los alimentos? ¿Cómo habrán hecho para averiguarlo?. Una vez que los chicos expongan sus ideas, el docente presentará el propósito de esta experiencia: reconocer la presencia de los distintos tipos de biomateriales en muestras de diferentes alimentos.

Para ayudarlos a comprender y organizar la tarea, leerá junto con los alumnos los cuadros y esquemas de la ficha “Experiencia para la identificación de biomateriales. Información”  . En ella encontrarán la información acerca de qué indicadores usar para cada biomaterial y de cómo se preparan las muestras testigo y blanco.

 

Recomendaciones

El docente irá explicando a los alumnos qué se entiende por indicador, blanco y testigo (en el anexo encontrará información al respecto) mientras los alumnos seguirán las explicaciones leyendo la ficha con los cuadros y esquemas,. Se trata de una primera aproximación a esta técnica y no se espera un abordaje teórico de estos conceptos.

En la segunda parte de esta actividad se encontrará la explicación de cómo preparar los testigos y blancos.

 

Segunda parte: Preparación de los testigos y blancos

Para un mejor aprovechamiento del tiempo, se recomienda que sea el docente quien, a modo de mostración y con la colaboración de distintos alumnos, prepare un juego de muestras que servirán de testigos y blancos para todos los grupos. Durante la preparación los alumnos tendrán a la vista los cuadros y los dibujos de la ficha que leyeron en la clase anterior, e irán anotando en ella todos los nuevos datos que se agreguen (por ejemplo, las cantidades de agua, de indicador y de alimento que se agregan en cada muestra). También pueden anotar dentro del dibujo de cada tubo o papel, según corresponda, el color o aspecto de la muestra testigo.

Procedimientos para la preparación de testigos y blancos

a. Preparación de testigo y blanco para las proteínas (Reactivo Biuret):

1. Disponer 2 tubos de ensayo rotulados Pt (proteínas testigo) y Pb (proteínas blanco) en una gradilla, con 5 ml de agua en cada uno.

  • Tubo Pt: agregar una cucharadita de gelatina sin sabor y agitar hasta lograr homogeneidad.
  • Tubo Pb: dejar solo el agua.

2. Colocar 10 gotas del reactivo en cada tubo, con la pipeta o gotero. Agitar. Se observará que en agua, el reactivo permanece de color azulado (muestra blanco) y en la mezcla con gelatina, cambia a una coloración rojiza (muestra testigo).

 

b. Preparación de testigo y blanco para almidón (Reactivo Lugol):

1. Disponer 2 tubos de ensayo rotulados At (almidón testigo) y Ab (almidón blanco) en una gradilla, con 5 ml de agua en cada uno.

  • Tubo At: agregar una punta de cucharita de almidón y agitar hasta lograr homogeneidad.
  • Tubo Ab: dejar solo el agua.

2. Colocar 5 gotas del reactivo en cada tubo, con la pipeta o gotero. Agitar. Se observará que en agua, el reactivo permanece de color caramelo (muestra blanco) y en la mezcla con almidón cambia a azul oscuro (muestra testigo).

 c. Preparación de testigo y blanco para glucosa (Reactivo Fehling A y B):

1. Disponer 2 tubos de ensayo rotulados Gt (glucosa testigo) y Gb (glucosa blanco) en una gradilla, con 5 ml de agua en cada uno.

  • Tubo At: agregar una punta de cucharita de glucosa y agitar hasta lograr homogeneidad.
  • Tubo Ab: dejar solo el agua.

2. Colocar 5 gotas del reactivo de Fehling A y 5 del B en cada tubo. Agitar. Se observará que en agua, el reactivo permanece de color celeste (muestra blanco) y en la mezcla con glucosa cambia a color anaranjado (muestra testigo).

 

d. Preparación de testigo y blanco para lípidos:

1. Tomar dos trozos del papel blanco, cada una con un rótulo Lt y Lb.

  • Lb : Con la punta de una pipeta o gotero, tomar una gota de agua y apoyarla sobre el papel, de modo que sea absorbida. Secar la pipeta.
  • Lt : con la misma pipeta, tomar una gota de aceite. Proceder del mismo modo.

Al secar el agua, observar ambos papeles. En Lt (testigo) se verá una mancha traslúcida, que no se observará en Lb (blanco).

 

Mientras preparan estas muestras, el docente puede aprovechar también para volver a explicar cuál es la utilidad de la muestra testigo y cuál la de la muestra blanco.  Una vez que hayan preparado, por ejemplo, ambas muestras para las proteínas, podrá preguntar: ¿qué color deberíamos encontrar en un alimento que contenga proteínas, si agregamos el reactivo Biuret? o ¿qué nos indicaría que un alimento toma color rojizo al agregar este reactivo? ¿y si el color fuera azulado?

Realización de las pruebas

Cada grupo realizará las pruebas para identificar uno de los biomateriales, en todas las muestras de alimentos que ya tienen sobre sus mesas.

Una vez preparados los testigos y blancos, cada grupo decidirá qué biomaterial identificará, y llevará a su lugar de trabajo el reactivo, el testigo y el blanco correspondientes para desarrollar la experiencia de la ficha “Identificación de biomateriales”

 El docente recorrerá los grupos para ayudarlos a organizarse, hacer notar algún detalle de interés, etc.

Al finalizar las pruebas, cada grupo tendrá sus datos registrados en su ficha correspondiente.

Recomendaciones

En este tipo de actividades es importante que el trabajo esté bien organizado para que el aprovechamiento del tiempo sea óptimo.

El docente indicará a los alumnos que, antes de comenzar las pruebas, lean detenidamente la ficha completa que corresponde al biomaterial que van a identificar. Recomendará también que no usen todo el alimento para la prueba sino sólo una parte, por si fuera necesario repertir la experiencia.

En el momento de testear los alimentos conviene que, en cada grupo, los alumnos se distribuyan tareas. Uno o dos integrantes pueden realizar las pruebas mientras otro va registrando los datos. Este procedimiento permitirá que finalicen en pocos minutos y todos puedan observar, comparar con el testigo y el blanco e intercambiar opiniones.

Cabe resaltar que el hecho de que los alumnos tengan presente durante todo el proceso qué están buscando y qué hacen sus compañeros, así como que comenten qué resultados esperan obtener, son condiciones para otorgar significado a la actividad.

Al final conviene retomar la pregunta inicial acerca de cómo saber qué biomateriales contienen los alimentos, destacando el valor del uso de los indicadores ya que no es posible identificar estos componentes a simple vista.

Tercera parte: Organización y análisis de datos

Materiales

  • Fichas con los registros realizados por los alumnos.
  • Tablas de composición de alimentos (la confeccionada con la información de los envases y la que está como información en el material para el alumno)

Puesta en común

El maestro hará un cuadro en el pizarrón, como el que se incluye en la ficha Identificación de biomateriales. Cuadro de registro de datos.” para que cada grupo vuelque en él los resultados obtenidos, colocando cruces que indiquen prueba con resultado positivo.

 Una vez que cada grupo hubo volcado sus resultados, se sugiere ir orientando la charla mediante preguntas y ejemplos tomados del cuadro, hacia las siguientes cuestiones:

  • Aclarar que un resultado positivo en estas pruebas permite afirmar que ese alimento contiene una elevada proporción del biomaterial testeado, pero no permite asegurar que no contiene algún otro biomaterial en pequeña cantidad.
  • Agrupar alimentos con alto contenido de proteínas, de lípidos o de glúcidos.
  • Reconocer alimentos con alto contenido en más de un biomaterial.
  • Aclarar que las pruebas con todos los resultados negativos no permiten asegurar que un material no es un alimento, pues pueden contener otros biomateriales que estos reactivos no detectan. Por ejemplo: el aserrín y la arena dieron resultados negativos en todas las pruebas ¿podríamos concluir que estos materiales no sirven de alimento a ningún ser vivo? Se sugiere dejar planteada esta pregunta para retomarla más adelante.

Antes de finalizar, el docente solicitará a los alumnos que contrasten los datos de la experiencia volcados en su cuadro con la información de la tabla que elaboraron al leer los envases de alimentos y con la que se presenta en la ficha  ”Tabla de composición de algunos alimentos” . Si fuera necesario, este trabajo puede ser completado como tarea extraclase.

Recomendaciones

Además de lo que se propone conversar, en la puesta en común también es importante instar a los alumnos a que intercambien experiencias acerca de los procedimientos seguidos, las dificultades y errores que pudieron surgir durante la experiencia, y cómo los superaron.

 


 

 [1] De este modo se asegura que en cada conjunto de envases estén representados todos los biomateriales.

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