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Bromatología y Nutrición
Bioquímica
COMPOSICIÓN PROXIMAL
MÉTODOS GENERALES
ESQUEMA DE WENDER
Alimento ( Mat. Tal cual)
Materia seca
Humedad
Materia Orgánica
Proteínas
Lípidos
Cenizas
Fibras
Ext.. No Nitrogenados
PREPARACIÓN de la MUESTRA
MUESTRA DE LABORATORIO
ALIMENTOS SECOS
MOLINILLO
MORTERO
TAMIZ
CUARTEO
MUESTRA DE
ENSAYO
ALIMENTOS DUROS
RALLAR
(Ej.: Chocolate)
ALIMENTOS
HÚMEDOS Ej.: carne,
pescado, vegetales
PICADORA MECÁNICA
MORTERO
REPETIR EL PROCESO
RECIPIENTE CERRRADO
REFRIGERAR
ALIMENTOS EMBEBIDOS EN
LÍQUIDOS
PROCESADO A ALTA
VELOCIDAD
Ej: conserva de frutas y hortalizas, salsas,
embutidos
ACEITES Y GRASAS
ACEITES
TURBIOS
GRASAS
EMULSIONES GRASAS
Ej.: manteca, margarinas
FILTRADO EN
CALIENTE
FUNDIR
FILTRAR EN
CALIENTE
CALENTAR A 35 ºC
HOMOGENEIZAR
POR AGITACIÓN
DETERMINACIÓN DE HUMEDAD
Utilidad de la determinación:
•Conocer la composición del alimento y su relación
con el peso seco
•Permite conocer las posibilidades de deterioro junto
con al Aw
•Es útil en el caso de materiales que deben
someterse a molienda
•En algunos alimentos existe un límite legal
•Es un modo sencillo de controlar etapas de
elaboración
MÉTODOS PARA DETERMINAR HUMEDAD
QUÍMICOS
TITRIMÉTRICOS
(KARL FISCHER)
INDIRECTOS
FÍSICOS
DESECACIÓN
CALOR
SOLAMENTE
CALOR Y P
REDUCIDA
DESECANTES
YP
REDUCIDA
PROPIEDADES
DIELÉCTRICAS
DIRECTOS
DESTILACIÓN
(DEAN- STARK)
MÉTODOS QUÍMICOS
Método de Karl Fischer
Aconsejado para determinar cantidades de agua por debajo de 0.1% Ej.: alcoholes,
ésteres, grasas, productos deshidratados.
Principio: aplica la reacción que se produce entre el agua y el yodo en presencia de
SO2 con la modificación de Karl Fischer (1935) que incorpora piridina y metanol
para extraer el agua de la muestra. La reacción no es estequiométrica por lo que
debe valorarse frente a una cantidad conocida de agua. El punto final se determina
por la coloración propia del exceso de yodo ( o con la presencia de almidón) o bien
potenciométricamente. Actualmente los reactivos comerciales no contienen
piridina
Existen aparatos comerciales basados en este método donde
se cuidan especialmente algunos detalles operativos
indispensables para la utilización del método, especialmente
referido a la humedad atmosférica y el secado de equipo.
MÉTODOS INDIRECTOS: DESECACIÓN
La pérdida de peso observada representa la humedad de la muestra y el peso obtenido
corresponde a los sólidos totales.
con sustancia
inerte
Calor solamente
sin sustancia inerte
Se utiliza en alimentos con alto contenido acuoso y en aquellos que no se
descomponen a altas temperaturas.
Nota: en alimentos líquidos es necesario evaporar previamente a Baño María
Usualmente se calienta en estufa a 100-105ºC por dos horas. Se enfría y se pesa. Se
repite la operación hasta peso constante
MÉTODOS INDIRECTOS: DESECACIÓN
Calor y presión reducida
Se utiliza en alimentos que contiene azúcares especialmente fructosa
Ej.: miel, mermeladas, jugos de fruta, frutas secas, vegetales.
El alimento se coloca en estufa parcialmente destapado alrededor de 5 hs a
70ºC y a una presión de 25 a 100 mm de Hg, dependiendo de la naturaleza del
material. Se repite la operación a intervalos de 1 h hasta peso constante.
Desecantes y presión reducida
Se usa en alimentos que se descomponen o volatilizan por calentamiento
Ej.: especias o productos que contienen aceites volátiles
El método es similar al anterior pero se utiliza H2SO4 como desecante y una P
no mayor a 10 mm de Hg
EXPRESIÓN DE RESULTADOS
Extracto seco: En materiales con alto contenido acuoso ( leche, cremas,
cremas heladas, bebidas alcohólicas y no alcohólicas, productos vegetales
enlatados), se determina por pesada los sólidos totales y se expresa en
porcentaje.
Humedad: En productos sólidos o semi sólidos, con menor contenido
acuoso, se establece que el contenido acuoso corresponde a la pérdida de
peso durante la desecación. Debe indicarse la temperatura del ensayo.
Causas de error
•eliminación incompleta del agua
•descomposición de azúcares por la temperatura inadecuada
•oxidación de aceites
•eliminación de otros principios volátiles
MÉTODO DIRECTO
DESTILACIÓN AZEOTRÓPICA
MÉTODO DE DEAN STARK
Principio: consiste en realizar una destilación a reflujo con solventes no
miscibles con el agua, de mayor punto de ebullición y menor peso específico que
ésta ( Ej.: tolueno, heptano, xileno)
Normalmente se utiliza el tolueno que destila como un azeótropo con el agua, se
condensan en el refrigerante y caen en la trampa de Dean Stark donde se separan
en dos capas por la diferencia de peso. El agua se sitúa en la parte inferior del
tubo graduado que permite leer el contenido de agua en forma directa, mientras el
tolueno pasado el límite de la trampa vuelve al balón de destilación
Alimentos en que se utiliza: aquellos con gran contenido en fructosa, en especias
y productos que contienen sustancias volátiles
Causas de error
•Adherencia de agua a las paredes del refrigerante o tubo colector
•Eliminación incompleta del agua del material en estudio
TRAMPA DE DEAN STARK
CENIZAS - CONTENIDO MINERAL
Principio: el método general para la determinación de cenizas totales, involucra la
oxidación de toda la materia orgánica presente en una cantidad exactamente pesada de la
muestra previamente homogeneizada y la posterior pesada de las cenizas blancas.
Para la incineración se usan cápsulas de porcelana, platino o cuarzo que deben tararse
después de calentarse en mechero aprox. 1min.
Se pesa la muestra y se vuelve al mechero,
cuya calentamiento debe ser suave al principio
para después ir aumentando la llama de modo
de carbonizar la muestra que luego se pasa a la
mufla cuya temperatura normalmente debe ser
de 500 - 550ºC.
Aún a esa temperatura puede haber pérdidas de cloruros y a temperaturas más altas se
pueden volatilizar algunos otros elementos como Na, K, S y P o bien producirse
fusiones.
Cenizas

Errores en la determinación

Oxidación incompleta de la materia orgánica (agregado de
agua)
Descomposición de sales con liberación de CO2, agua ,
HCl, etc..
Volatilización de ciertos elementos
Pérdidas mecánicas
Determinación de blancos en caso de usar sustancias para
favorecer la incineración




DETERMINACIÓN DE GRASAS
Ext. Contínuo
MÉTODOS
DIRECTOS DE
EXTRACCIÓN
Mét.
Gravimétrico
por extracción
seca
Mét. Johnson
Ext.
Discontinuo
Mét. Soxhlet
MÉTODOS DE
EXTRACCIÓN CON
ATAQUE PREVIO
Mét. Volumétrico de
Gerber
Mét. Gravimétrico de
Rose- Gotlieb
MÉTODOS DIRECTOS DE EXTRACCIÓN
Métodos gravimétricos por extracción seca
Principio: Consiste en la remoción de la grasa y de las sustancias solubles en ella
a partir de un material desecado, mediante el uso de un solvente anhidro.
Solventes: éter de petróleo es el mejor agente de extracción directa de la grasa del
material seco. El éter dietílico es más eficiente pero también extrae sustancias no
grasas. En muchos casos se usan combinados.
Extractor discontinuo de Soxhlet
El tubo de extracción está equipado con un sifón de modo que en forma
intermitente el solvente con la grasa extraída se vuelca al balón inferior.
Ventaja: el solvente toma contacto con toda la muestra en un tratamiento más
suave ( desventaja del método de extracción continua formación de canales)
Alimentos en los que se emplea: cereales y sus derivados, carnes, vegetales, nueces
Extractor de Soxhlet
Técnica: es usual el uso del material seco obtenido después de la determinación
de humedad, el que se transfiere a un cartucho o dedal de papel de filtro con
ayuda de un hisopo embebido en solvente de extracción.
Colocar el cartucho en el extractor, ajustar al balón inferior ( previamente
tarado). Introducir 50-60 ml de solvente y ajustar el refrigerante.
Calentar con calentador eléctrico cuidando que el solvente hierva suavemente
aproximadamente 4 horas.
Por último se separa el balón y se procede a la evaporación del solvente para
luego pesar el balón.
Expresión de resultados: se expresa como extracto etéreo o grasa cruda
porcentual referido a 100 g de sustancia seca. Para expresarlo en base húmeda
debe tenerse en cuenta la humedad.
Errores de determinación.
•Extracción de materiales no lipídicos por deshidración insuficiente o solvente
no anhidro.
•Extracción incompleta por uso de solventes, aparatos o tiempos inadecuados
•Descomposición u oxidación
MÉTODOS DE EXTRACCIÓN CON ATAQUE
PREVIO
Extracción húmeda
La presencia de proteínas y elevadas cantidades de glúcidos
puede impedir la extracción directa de la grasa presente en
algunos alimentos Ej. lácteos
Principio: los sólidos que rodean el glóbulo de grasa en algunos
alimentos son destruidos con agentes ácidos o alcalinos para
permitir la coalescencia y medida volumétrica de la grasa o bien
la extracción con solventes y luego gravimetría.
Método de Gerber
Consiste en disolver la fracción proteica por medio de un ácido y
dejar libre la grasa que se mide en el tubo graduado del butirómetro
luego de la centrifugación.
Técnica
Se vierte en el butirómetro 10 ml de H2SO4 (D: 1.82) sin mojar las
paredes, luego se agregan 11 ml de leche lentamente permitiendo
que se formen dos capas. Por último se agregan 1 ml de alcohol
amílico. Tapar
cuidadosamente y agitar suavemente hasta
disolución completa. Llevar a Baño María (60- 70ºC). Centrifugar.
Con ayuda del tapón llevar la línea de separación de las fases hasta
que coincida con el cero de la escala, leer. Cada división equivale a
1% de grasa.
MÉTODOS DE EXTRACCIÓN CON ATAQUE PREVIO
Método de Rose - Gotlieb ( método de referencia)
En este método la muestra se trata con alcohol etílico para precipitar las proteínas, las
que se disuelven en amoníaco antes de la extracción con la mezcla de éteres. El éter de
petróleo disminuye la solubilidad de sustancias no grasas, como la lactosa, que son
solubles en el éter dietílico cuando se lo utiliza solo.
El procedimiento se hace en el frasco de Mojonnier
Los volúmenes de extracción se reúnen en un balón o cristalizador para su evaporación y
posterior pesada.
Alimentos en que se emplea: leche, leche condensada, leche en polvo, helados, dulce
de leche, crema
DETERMINACIÓN DE PROTEÍNAS
MÉTODO DE KJELDHAL (Método de referencia)
Consta de tres etapas
•DIGESTIÓN: conversión del Nitrógeno presente en la muestra ( proteínas y otros
compuestos nitrogenados) en ión amonio.
•DESTILACIÓN: separación por arrastre con vapor del amoníaco y posterior
solubilización en una solución ácida de concentración conocida.
•VALORACIÓN: medición de la cantidad de ácido neutralizado por el amoníaco
disuelto, lo que indica la cantidad de Nitrógeno presente en la muestra inicial.
DIGESTIÓN:
La muestra a analizar se coloca en un balón Kjeldhal y es atacada por Ácido
Sulfúrico concentrado al que se agregan sales como Sulfato de Potasio o de Sodio
y una proporción de catalizador. En la actualidad el más usado es el Sulfato de
cobre.
El agregado de sales provoca que la temperatura de digestión se eleve e
incrementa la velocidad de ruptura de los enlaces moleculares, facilitando la
conversión completa del N proteico en amonio.
Se comienza la calefacción directa hasta alcanzar una temp. aprox de 370ºC
DESTILACIÓN:
Luego del enfriamiento del tubo donde se hizo la digestión, se añade agua destilada para
diluir su contenido y se agrega solución de Hidróxido de Sodio para liberar el ión
amonio presente y convirtiéndolo en amoníaco que es destilado por arrastre con vapor
de agua que deberá recogerse por burbujeo sobre una solución ácida de concentración
conocida.
Existen dos posibilidades de medio ácido receptor: solución valorada de HCl o H2SO4
o bien solución de ácido Bórico al 2 o 4 %, que resulta menos riesgoso y no es
necesaria más de una sol. Valorada.
VALORACIÓN
En esta etapa se cuantifica el amoniaco recogido, lo que permite conocer la
cantidad de nitrógeno en la muestra inicial y a su vez al conocer la naturaleza de la
muestra se multiplica por un factor adecuado y se puede conocer la cantidad de
Proteínas que contiene.
El factor que se usa en cada caso fueron determinados empíricamente teniendo en
cuenta los contenidos de N promedio de acuerdo al origen.
Así los factores que se usan habitualmente son:
Carne bovina ( factor general) 6.25
Pescado
6.25
Leche y prod. derivados
6.38
Harinas
5.70
Huevos
6.68
FIBRA
La “fibra bruta” es el residuo orgánico lavado y seco que queda después de hervir
sucesivamente el material desengrasado con ácido sulfúrico e hidróxido de sodio
diluídos
Aunque la fibra consta en muchos casos principalmente de celulosa, la cantidad
obtenida depende del método analítico empleado para su determinación.
Técnica para determinar
gravimétrico)
Técnica de Detergente Ácido
Técnica de Detergente Neutro
Fibra Dietaria Total (Método enzimático
Técnica para determinar Fibra Dietaria Total
Método enzimático gravimétrico
AOAC 985.29
Fundamentos:
Las muestras, por duplicado, previamente desecadas deben desgrasarse si el
contenido de lípidos es igual o mayor a 10%. Se gelatinizan con Termamyl (alfa
amilasa termoestable) y luego se digieren enzimaticamente con proteasa y
amiloglucosidasa para eliminar proteínas y almidón.
Cuatro volúmenes de etanol se adicionan para precipitar la fibra dietaria soluble.
El residuo total se filtra, se lava con etanol 78%, etanol 95% y acetona. Después
de secado se pesa el residuo. Un duplicado se emplea para determinar de
proteínas y otro se incinera a 525º C y se emplea para cuantificar cenizas.
Fibra dietaria total: peso del residuo – peso (proteína + cenizas)
Técnica para Fibra Detergente Acido
A.O.A.C. 973.18
Solución de detergente ácido: agregar 20g de bromuro de cetiltrimetilamonio a 1
litro de sulfúrico 1N. Agitar para acelerar la disolución .
Se calienta a ebullición la muestra con la solución de detergente, luego del
tratamiento se filtra por crisol filtrante previamente tarado. En el crisol se lava con
agua caliente (90-100º C) hasta unos 2/3 del crisol. Secar con vacío y volver a lavar.
Lavar de modo similar con acetona.
Secar toda la noche a 100º C y pesar.
Calcular:
% de FDA = 100 (p2 - p1)/ s
Determinación de lignina
Al crisol conteniendo la FDA se lo coloca en un vaso de ppdo de 50ml o en un
recipiente playo. Cubrir el contenido del crisol con H2SO4 72%. Evitar que la
temperatura supere los 20 - 23º C. Dejar actuar tres horas y luego filtrar y lavar con
agua caliente hasta eliminar el ácido. Secar. Sobre el residuo determinar proteínas y
cenizas que se restar del residuo para determinar el contenido de Lignina
AZÚCARES
En general se determinan por :Métodos Físicos Indirectos
Refractometría
Polarimetría
Aerometría
Métodos Químicos
Volumetría
Gravimetría
Diferencia conociendo los otros componentes