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La química de los alimentos. Edulcorantes nutritivos.

Los Hidratos de carbono o carbohidratos son sustancias que dan sabor dulce, aportan calorías (4 Kcal/g) y además actúan como conservantes. A este grupo pertenecen la glucosa, la fructosa, la sacarosa, la lactosa, la maltosa, la galactosa y el azúcar invertido. Estructuralmente, estos compuestos están formados por una o más unidades de monosacárido. En función de la cantidad de unidades por las que esté formado el carbohidrato recibe el nombre de monosacárido (una unidad); disacáridos (2 unidades); oligosacáridos (entre 2 y 20 unidades) y, polisacáridos (más de 20 unidades).

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La química de los alimentos. Definición y clasificación de edulcorantes.

Los edulcorantes son sustancias adicionadas cuya finalidad es aportar sabor dulce. El edulcorante más conocido es el azúcar común llamado también azúcar blanco o azúcar refinado o sacarosa. Debido a que un elevado consumo de azúcar puede favorecer la aparición de problemas como caries, sobrepeso, trastornos en el metabolismo de las grasas y diabetes, cada vez se sustituye más por otros productos sustitutivos del azúcar, y aditivos edulcorantes.

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La química y los alimentos

Un alimento es toda sustancia no venenosa, comestible o bebible que consta de componentes que pueden ingerirse, absorberse y utilizarse por el organismo para su mantenimiento y desarrollo.

Desde un punto de vista químico, los alimentos tienen la siguiente composición (en tipos de compuestos químicos):

1) Hidratos de carbono o sus constituyentes.

2) Grasas o sus constituyentes.

3) Proteínas o sus constituyentes.

4) Vitaminas o precursores con los que el organismo puede elaborarlas.

5) Sales minerales.

6) Agua.

Por lo tanto, todo lo que comemos es una mezcla de compuestos químicos.

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La Química: Ciencia central en el siglo XXI.

La madurez de la química como ciencia moderna se alcanzó a finales del siglo XVIII gracias a los experimentos de Lavoisier (1743-1794), que demostró la naturaleza de las reacciones químicas y la conservación de la masa en las mismas. Estas investigaciones y las de otros químicos relevantes de la época condujeron al estudio de sustancias naturales (lo que era lógico teniendo en cuenta que la química es una de las 5 ciencias naturales básicas); pero, con el objeto de imitar a la naturaleza, los químicos empezaron a preguntarse si se podrían generar sustancias naturales en un tubo de ensayo y, aún más relevante, obtener sustancias no naturales que podrían mejorar las propiedades de las sustancias naturales.

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¿Por qué la ciencia es necesaria?

Hay una actividad humana que causa todo esto:

1) Nos proporciona una vida más larga.

2) Hace que la vida sea más saludable. Monitoriza nuestra salud. Proporciona medicinas que curan nuestras enfermedades, piezas de recambio para nuestro cuerpo, palia dolores y achaques.

3) Nos suministra agua que podemos beber, usar para nuestra higiene o regar nuestras plantaciones.

4) Nos ayuda a tener más y mejores alimentos.

5) Cuida de nuestro ganado y animales de compañía, lo que se refleja en nuestra alimentación y en nuestro ocio.

6) Nos proporciona energía para todo. Lo que implica que no pasamos frío en invierno, ni calor en verano. Permite iluminar nuestras viviendas, lugares de trabajo, o conseguir decoraciones espectaculares. Hace que multitud de aparatos funcionen con corriente eléctrica (un vector energético). Nos permite transportarnos en una variedad de vehículos. Con la energía en forma de calor somos capaces de crear obras de arte (por ejemplo, la cerámica) o instrumentos útiles (por ejemplo, utensilios del hogar). Los electrodomésticos facilitan las tareas del hogar. E infinidad de aplicaciones más que hacen nuestra vida mucho más confortable.

7) Hace que nuestras ropas y sus colores sean más resistentes y atractivos. Mejora nuestro aspecto con perfumes, productos de higiene y de cosmética. Contribuye en la limpieza del hogar y de nuestros utensilios. Ayuda a mantener frescos nuestros alimentos. Prácticamente nos proporciona todos los artículos que usamos a diario.

8) Facilita nuestro ocio proporcionando materiales con los que podemos hacer deporte, practicar la jardinería, nos permite leer intersantes obras literarias o cartas de amor; escuchar música, ver la televisión y multitud de actividades con las que lo pasamos bien.

9) Nos permite estar a la última en tecnología: el ordenador más potente y ligero; el móvil más ligero, con la batería más duradera y las máximas aplicaciones; el sistema más moderno de iluminación que permite, además, ahorrar energía; el medio de transporte adecuado que contamine poco, con alta eficiencia y eficacia; el material con el que los deportistas de élite baten marcas y conquistan títulos; y muchas aplicaciones más.

10) Finalmente, y no menos importante, alimenta nuestro espíritu.

La respuesta a la pregunta sólo puede ser una: la CIENCIA.

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La química a principios del siglo XIX: el papel del Cannizzaro

Una vez aceptado el concepto de átomo según el modelo atómico de Dalton, quedaba por resolver como se combinaban éstos, generando lo que ahora conocemos como molécula. Amedeo Avogadro (1776-1856), un modesto profesor italiano (aunque de familia noble), tenía claro la diferencia entre átomo y molécula, encontrando la fórmula correcta del agua.

Avogadro propuso en 1811 su hipótesis (ahora ley) en la que enuncia que “volúmenes iguales de todos los gases, a la misma presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas (ya sean átomos o combinaciones de átomos)”.

La hipótesis de Avogadro explicaba algún hecho aparentemente inexplicable en las reacciones de gases; por ejemplo, que dos volúmenes de hidrógeno se combinen con un volumen de oxígeno para dar (sólo) dos volúmenes de vapor de agua.

De la hipótesis de Avogadro se desprende la definición de molécula, “como el agregado más pequeño de átomos, iguales o diferentes, capaces de existir independientemente y poseer las propiedades de la sustancia que se encuentra constituida por un conjunto de moléculas”. En esta definición está recogida la realidad de que los átomos individuales no existen y que incluso los elementos químicos existen como moléculas en fase gas. Analizando los resultados experimentales conocidos en la época a la luz de la hipótesis de Avogadro hubiese llevado a la conclusión de que los elementos químicos gaseosos (o fácilmente vaporizables) conocidos en la época eran moléculas diatómicas (H2 para el hidrógeno, N2 para el nitrógeno, O2 para el oxígeno, Cl2 para el cloro, Br2 para el bromo y I2 para el yodo).

Sorprendentemente, esta hipótesis pasó inadvertida para la comunidad química durante casi 50 años. Si se hubiese tenido en cuenta, el trabajo de los químicos de la época hubiese sido más fácil, se hubiese podido establecer correctamente la fórmula de muchos compuestos químicos y se hubiesen podido determinar con precisión los pesos atómicos de los elementos.

¿En qué circunstancia se produjo la aceptación de la hipótesis de Avogadro? Fue consecuencia de la insistencia de un joven químico italiano, Stanislao Cannizzaro (1826-1910), en el congreso de Karlsruke, celebrado en 1860.

karlsruhe_avogadro_cannizzaro

Antes del congreso, la química era un caos que procedía principalmente de las dudas sobre los  conceptos de átomo y molécula y la confusión de los pesos atómicos. Tampoco existía un criterio uniforme en símbolos químicos, nomenclatura y formulación; esta última debida a los diferentes pesos atómicos usados que daban lugar a diferentes fórmulas. Por ejemplo, una molécula tan sencilla como el ácido acético (CH3CO2H), con sólo ocho átomos de tres tipos distintos, se formulaba de 18 maneras distintas.

Para intentar debatir ideas y llegar a algún acuerdo sobre los aspectos indicados en el párrafo anterior, August Kekulé (1829-1896), Charles-Adolphe Wurtz (1817-1884) y Karl Weltzien (1813-1870) convocaron un congreso para los días 3, 4 y 5 de septiembre de 1860 en la ciudad alemana de Karlsruhe. Se invitó a todos los químicos del mundo y el congreso tuvo una gran asistencia, con 127 participantes de 12 países. Entre los asistentes se encontraban los químicos más importantes de la época. Al congreso también asistieron dos jóvenes químicos, Cannizzaro y Mendeleev. Uno de ellos (Cannizzaro) tuvo una influencia enorme en el desarrollo del congreso; y el otro (Mendeleev) recibió inspiración fundamental para desarrollar la Tabla Periódica de los Elementos Químicos.

Cannizzaro, basándose en la hipótesis de Avogadro, elaboró un documento (adaptado a partir de uno escrito en 1858, Sunto di un corso di Filosofia Chimica)  explicando las diferencias entre átomo y molécula; así como en las distinciones entre pesos atómicos y moleculares, proponiendo pesos atómicos a los elementos basándose en los datos experimentales conocidos. De esta manera se empezó a resolver muchos problemas de composición de los compuestos químicos. Cannizzaro con sus intervenciones en el congreso y con la distribución del  documento a los participantes, contribuyó a ‘poner orden en la química’; pues la hipótesis de Avogadro fue aceptada por casi todos los químicos. Esto llevaba implícito el reconocimiento de la existencia de átomos y moléculas; la posibilidad de determinar con precisión los pesos atómicos y moleculares; y a formular correctamente los compuestos químicos (a propuesta de Kekulé).

En definitiva, la aceptación de la hipótesis de Avogadro supuso un avance considerable en conceptos fundamentales de la química, como el de mol y su relación con el número de moléculas (el número de Avogadro), el tamaño de las moléculas, la estructura química y el de valencia.

Bernardo Herradón

Historia de la Química Orgánica: la estructura del benceno

El 27 de enero de 1865, Kekulé presentó su propuesta de estructura del benceno en la Société Chimique de Paris, en sesión pública presidida por Louis Pasteur.

El artículo se publicó en el Bull. Soc. Chim. Paris 1865, 3, 98-110.

Una contribución clave en Química, especialmente en la Teoría Estructural de la Química Orgánica.

El artículo completo de Kekulé se puede descargar en este enlace.

Bernardo Herradón
@QuimicaSociedad
Director del curso de divulgación “Los Avances de la Química

Trabajo para químicos en la industria de los polímeros

Continuando con el ciclo de conferencias sobre la orientación profesional para químicos, el próximo viernes se celebrará la conferencia “Los polímeros: un mundo de oportunidades” en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Complutense de Madrid. Más información en el cartel. La actividad cuenta con colaboración de la RSEQ-Sección Territorial de Madrid.

Jornadas Orientación Profesional PlasticsEurope

Remitido por:
José Luis Priego
Univeridad Complutense de Madrid

Actividades químicas en Madrid

Hoy miércoles tendremos dos conferencias muy interesantes en el IQOG-CSIC y en la Facultad de Ciencias Químicas (UCM), respectivamente. Los temas son variados: la química verde en biotransformaciones y los materiales para el aprovechamiento de la energía solar.

Por desgracia, coinciden el el tiempo. Las dos forman parte de la colaboración de la RSEQ-Sección Territorial de Madrid en actividades divulgativas y educativas.

La información en los siguientes carteles.

Bernardo Herradón (@QuimicaSociedad)

Orientación profesional para químicos

Con la colaboración de la RSEQ-STM se van a celebrar unas jornadas de orientación profesional destinadas a informar a los estudiantes de grado, máster y doctorado en Química sobre salidas profesionales.

 

La primera sesión se celebrará el viernes 20 de febrero. La información se indica a continuación.

 

Remitido por:
José Luis Priego
Facultad de Ciencias Química UCM

Premio a tesis doctorales en la Comunidad de Madrid

Está abierta la convocatoria del Premio anual que concede la Sección Territorial de Madrid (STM) de la Real Sociedad Española de Química (RSEQ) a la Mejor Tesis Doctoral defendida en la Comunidad de Madrid en el curso 2013-2014. El plazo de presentación de solicitudes finaliza el 1 de Febrero de 2015.

Más información.

Convocatoria Premio Tesis 2013-14

Más información sobre la RSEQ-STM.

 
Bernardo Herradón (@QuimicaSociedad)
Tesorero de la RSEQ-STM

Conferencia en el IQOG-CSIC: la investigación en la industria farmacéutica

El próximo miércoles 14 de enero, el Dr. Javier Fernandez-Gadea, Director de Invetigación de los laboratorios Janssen (del grupo Johnson & Johnson), impartirá una conferencia sobre la estrategia de I+D en su compañia.

En el IQOG-CSIC. Más información en el cartel.

 

ConfJavierFernándezGadea

 

Más información sobre la RSEQ-STM.

Bernardo Herradón (@QuimicaSociedad)
Tesorero de la RSEQ-STM

Subvenciones para actividades divulgativas y educativas en Madrid

La RSEQ-STM ha abierto una convocatoria para subvencionar actividades educativas y de divulgación en la Comunidad de Madrid, para el año 2015, organizadas por socios de la RSEQ.

Aquí se puede descargar el impreso de solicitud en formato word y PDF.

Las solicitudes deben remitirse vía correo electrónico a Patricia Yáñez-Sedeño, a la dirección siguiente: patricia.yanez@quim.ucm.es.

El plazo de presentación de solicitudes finaliza el 30 de Enero de 2015.

Solicitud financiación actividad 2015

Más información sobre la RSEQ-STM.

 
Bernardo Herradón (@QuimicaSociedad)
Tesorero de la RSEQ-STM

¡99 años del Premio Nobel de Física para Laue!

Hoy hace 99 años (Sí, 99 y no 100) que se anunció el Premio Nobel de Física a Max Laue.

Premio Nobel_F_1914_AnuncioEn los primeros años era frecuente dejar un galardón sin conceder y dejarlo para el siguiente año.
Esto es lo que pasó en 1914 y 1915. En 1914, el Premio Nobel de Física quedó vacante y se concedió en 1915; año en que se concedieron dos Premios Nobel en Física: el correspondiente a 1914 a Laue (primera imagen) y el de 1915 a los Bragg (padre e hijo, William Henry y William Lawrence, en la segunda imagen).

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La semana de la ciencia: La piedra Rosetta de la bioquímica

A continuación se informa de algunas actividades de la Semana de la Ciencia que se celebran en la UCM durante la Semana de la Ciencia (sólo quedan plazas para la segunda actividad: la piedra Rosetta de la bioquímica).

Se puede encontrar información adicional en:
http://www.madrimasd.org/semanaciencia/2014/actividades/MostrarActividad.aspx?id=11311
http://www.ivoox.com/playerivoox_ee_2554813_1.html
http://www.ivoox.com/playerivoox_ee_2554952_1.html
https://www.flickr.com/photos/104236056@N06/sets/72157637696924354/

 
Remitido por.
Álvaro Martínez del Pozo
UCM

La alimentación y la cocina en la Semana de la Ciencia

Esta tarde continuamos con nuestars actividades en la Semana de la Ciencia con una jornada en la que vamos a combinar la ciencia con la comida. Será en Coslada (ver cartel con los detalles de la actividad) a partir de las 19:00.

Junto a José Antonio López Guerrero y Miguel Herrero desmontaremos algunas de las actitudes  pseudocientíficas frente a las vacunas, los transgénicos y la alimentación.

Aprovecharé mi intervención (se muestra la diapositiva inicial) para exponer algunos de los fundamentos científicos de la alimentación y la cocina, explicando los fundamentos científicos que usan los grandes chefs.

¡Os espamos en Coslada!

 

 

 

Bernardo Herradón (@QuimicaSociedad)
Director del curso de divulgación Los Avances de la Química y su Impacto en la Sociedad

 

La cristalografía en la semana de la ciencia

La Facultad de Ciecias Geológicas, la Biblioteca Maríua Zambrano y las profesoras Sol López Andrés y Victoria López Acevedo , de la Universidad Complytense de Madrid, han organizado diversas actividades, durante la Semana de la Ciencia, en relación con el Año Internacional de la Cristalografía que celebramos en 2014.

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Bernardo Herradón (@QuimicaSociedad)
Director del curso de divulgación Los Avances de la Química y su Impacto en la Sociedad

La cristalografía en la Semana de la Ciencia: Actividades en la UCM

La Facultad de Ciecias Geológicas, la Biblioteca María Zambrano y las profesoras Sol López Andrés y Victoria López Acevedo, de la Universidad Complutense de Madrid, han organizado diversas actividades, durante la Semana de la Ciencia, en relación con el Año Internacional de la Cristalografía que celebramos en 2014.

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Martin Gardner, la química y la cristalografía en la Semana de la Ciencia

¿Qué tiene que ver Martín Gardner, el prolífico y excelente divulgador de las matemáticas recreativas, y la química y la cristalografía?

Si quieres enterarte, acude a la sesión que tendrá lugar mañana lunes 3 de noviembre en la Facultad de Matemáticas de la Universidad Complutense de Madrid.

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Bernardo Herradón
@QuimicaSociedad

Jornada Europea de Apoyo a la Investigación

Un año más nos reunimos en el aniversario de la muerte de nuestro científico más reconocido para reivindicar el papel de la Ciencia en el futuro y el bienestar de nuestro país y de la humanidad en general. Y lo seguiremos haciendo año tras año, porque queremos convertir este 17 de Octubre en un día de celebración de la importancia de la Ciencia, de reivindicación de la atención que necesita y de acercamiento de la Ciencia a los ciudadanos.

Hace unos días conocíamos el proyecto de PGE para el 2015. Los que el Partido Popular ha llamado “los presupuestos de consolidación de la salida de la crisis”. Pero la realidad es que en Ciencia, en I+D, son los presupuestos de la consolidación de la miseria, de la consolidación del nulo interés que este Gobierno tiene por la I+D.

Hace unos pocos meses oíamos anunciar al presidente de Gobierno que la I+D era una prioridad para una salida firme de la crisis y que tan pronto como fuera posible, la inversión en I+D sería palpable en los PGE. Se ve que, a pesar del incremento previsto del PIB para 2015, de la cacareada salida de la crisis de nuestro país convertido en locomotora del crecimiento en Europa según nuestros gobernantes, aún no ha llegado el momento de la I+D.

Porque la realidad es que en los PGE para 2015 las subvenciones para la I+D caen ligeramente con respecto al 2014. Que un año más lo que se incrementa es la partida destinada a préstamos y en particular los destinados a gasto militar. Que, sin embargo, la práctica totalidad de los OPIs ven congelado o disminuido su presupuesto. Que un año más la convocatoria de proyectos de investigación de 2015 dependerá de la concesión de un crédito extraordinario por parte del Consejo de Ministros. Que España está siendo expulsada de los Comités Científicos Internacionales por el impago de las cuotas internacionales de unos pocos miles de euros. Que el gran avance de estos presupuestos es que en 2015 “sólo” se perderán la mitad de los puestos vacantes en Investigación gracias a una tasa de reposición del 50%. Mitad que hay que sumar al más del 90% de las vacantes perdidas en los tres años anteriores. Y mientras tanto nuestros científicos y especialmente los más jóvenes, deben buscar su futuro en el exterior.

También en la educación superior seguimos sufriendo las políticas de ajuste. Los recortes han reducido en más 1.500 millones de euros los presupuestos de las universidades públicas en los cuatro últimos años y han ocasionado la pérdida de 8.000 empleos entre personal docente (más de 5.500) y personal de administración y servicios desde enero de 2012. Esta es la apuesta por la Investigación de nuestros gobierno.

Este año, además, este acto del 17 de Octubre se inscribe dentro de una jornada de movilización en defensa de la Ciencia en los países de Europa del Sur. En París el mismo día 17 confluirá la Marcha por la Ciencia iniciada desde distintos puntos del país para pedir al Gobierno francés de Hollande que los recortes no afecten a la Investigación. En Roma habrá también una concentración contra los recortes en Investigación anunciados por Renzi. Y otro tanto ocurrirá en Grecia.

Todo ello porque nos negamos a que haya una Europa del Norte que investiga e innova y una Europa del sur que vive de la investigación e innovación de sus hermanos del norte. Porque vemos como nuestros gobiernos persiguen, amordazados, el estéril control de gasto impuesto por el norte dejando de lado la Investigación y aumentando así la distancia en I+D entre los países del norte y el Sur sin ver que los países más ricos lo son precisamente porque han invertido en I+D de un modo estable y sostenido.

Nos quieren hacer creer que la Ciencia es un artículo de lujo, cuando es la gran causante del bienestar personal y social que vivimos. Los científicos, los estudiantes y todos los ciudadanos debemos decir alto y claro que no estamos dispuestos a aceptarlo.

Necesitamos políticos con Ciencia y con Conciencia.

Porque queremos un futuro para nuestro país y CON CIENCIA HAY FUTURO.

Remitido por:
Colectivo “Carta por la Ciencia”

Un mundo mejor gracias a la química

A menudo se llama a la química la ciencia central debido al papel que juega como nexo entre ciencias más básicas, como la física, y las más aplicadas, como la biología, la medicina, la farmacia o la ciencia de los materiales. Así, la química facilita contribuciones seminales a la biomedicina contribuyendo a la creación de respuestas para un mundo mejor.

La creación de un nuevo fármaco ha cabalgado sobre todo –aunque no únicamente– sobre la síntesis química. Así, los métodos de síntesis, mediante la creación de moléculas cada vez más complejas, se encuentran con frecuencia en la base de nuevos y más eficaces medicamentos. A la vez, la actual miniaturización y automatización de las técnicas de ensayo biológico están impulsando avances en la mejora de las metodologías de síntesis.
El simposio internacional “Química: respuestas para un mundo mejor”, mezcla a científicos con diferentes puntos de vista y culturas en su acercamiento a la creación de nuevas moléculas. Desde el uso de técnicas de flujo para mejorar los métodos de producción, a la exploración de la interfase con la biología. Desde los nuevos materiales o la nanotecnología, a las máquinas moleculares. Desde el desarrollo de nuevos catalizadores, a la química organometálica con todas sus posibilidades y la disponibilidad de nuevos métodos de síntesis. Desde las técnicas para estudiar las estructuras y propiedades de nuevos compuestos y materiales, a las modernas técnicas de fotoquímica.
En el programa de este simposio se tiene un equilibrio entre dos filosofías: una, que toma de la naturaleza su fuente de inspiración, y otra, que hace uso de las nuevas herramientas que la ciencia pone en nuestras manos y en nuestros laboratorios. Esperamos que esta combinación proporcione a los participantes una visión atractiva de la química moderna que sirva de base al desarrollo de nuevas respuestas para una sociedad en rápida evolución.

El simposio, patrocinado por la Fundación Areces, la Fundación General CSIC y Lilly,  está coordinado por  J. Álvarez-Builla, N. Martín, J. Ezquerra y J. A. Gutiérrez-Fuentes; y  contará con la participación de algunos de los químicos más destacados del mundo, entre los que podemos destacar a los profesores A. Corma, E. Nakamura, B. Feringa, M. Prato, D. A. Leigh y L. T. Scott,

El simposio se celebrará en la sede de la Fundación Areces los días 8 y 9 de octubre de 2014; estando abierta la inscripción hasta el día 7 de octubre.

Más información.

El programa completo se puede descargar aquí.

Nota: Este post  participa en el XXXIX Carnaval de Química (edición: Y) (@CarnavalQuimica), que organiza el  blog Gominolas de Petróleo(@gominolasdpetro).

carnaval química XXXIX 530

Bernardo Herradón
(@QuimicaSociedad)
A partir de información remitida por los coordinadores

Matemáticas, cristalografía y química

Mañana se celebrará una jornada sobre Matemáticas, cristalografía y química en la sede del Instituto de Química Física del CSIC (IQFR-CSIC), especialmente dirigida a estudiantes de 4º de ESI y 1º de bachillerato. Contaremos con la presencia de alrededor de 90 estudiantes de los siguientes centros: IES Beatriz Galindo, IES Alameda de Osuna, Colegio Nuestra Señora del Carmen y Colegio Santo Domingo Savio.

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