301203_guias_quicalim_1_2014_Okdoc.pdf

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA GUIA COMPONENTE PRÁCTICO DEL CURSO: 202015 Química y análisis de los alimentos

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

GUÍA COMPONENTE PRÁCTICO

301203 – QUÍMICA DE ALIMENTOS

GOLDA MEYER TORRES VARGAS (Director Nacional)

RUTH ISABEL RÁMIREZ Acreditador

DUITAMA FEBRERO 2015.

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2. ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIEN TO

El presente material en primera instancia fue diseñado por la Ingeniera Ruth Isabel Ramírez en el 2006, quien en ese entonces era director de curso. Este material ha tenido varias actualizaciones: 2007,2008,2009,2010, 2011 y 2014 , por la Química de Alimentos y Especialista en Biotecnología Agraria Golda Meyer Torres, tutor de la UNAD del Cead de Duitama, y quien se desempeña actualmente como directora del curso.

El proceso de revisión de estilo del material, aportes disciplinares, didácticos y pedagógicos en el proceso de acreditación de material didáctico desarrollado en el mes de diciembre de 2013 se hizo por parte de la Ingeniera de alimentos Ruth Isabel Ramírez, quien actúa como acreditadora del material didáctico del curso.

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3. INDICE DE CONTENIDO

5. CARACTERÍSTICAS GENERALES 7

6. DESCRIPCIÓN DE PRÁCTICAS 11

PRACTICA No. 1. ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LOS ALIMENTOS: estructura celular, contenido de humedad, proteínas, carbohidratos y lípidos presentes en los sistemas alimentarios.

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PRÁCTICA No. 2- PROPIEDADES FUNCIONALES DE LOS ALIMENTOS: Gelatinización del almidón, emulsiones, propiedades del gluten de trigo, propiedades de albúmina del huevo y capacidad diastásica de cereales.

28

PRACTICA No. 3. HIDROLISIS DE ALGUNAS PROTEASAS Y REACCIONES DE PARDEAMIENTO.

45

PRACTICA No. 4. REACCIONES DE IMPORTANCIA EN EL PROCESADO DE ALIMENTOS: Degradación de Clorofilas. Identificación de antocianinas. Cuantificación de vitamina C.

60

PRACTICA No. 5. ANÁLISIS DE ALIMENTOS: Precisión, exactitud, calibración del material de vidrio. Determinación de humedad de e productos cárnicos, lácteos y farináceas. Preparación y valoración de Soluciones Acido-base.

73

FUENTES DOCUMENTALES 93

ANEXOS 95

Anexo A: PROTOCOLO PARA LA DETERMINACION DE CAROTENOS, curva patrón.

95

Anexo B: ASPECTOS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO Y PREPARACIÓN DE REACTIVOS.

97

4



4. LISTADO DE TABLAS

Tabla 1: reactivos práctica 1. 16

Tabla 2: tabla de resultados estructura celular de los alimentos. 19

Tabla 3: marcha caracterización cualitativa de carbohidratos. 22

Tabla 4: marcha caracterización cualitativa de aminoácidos. 24

Tabla 5: rubrica de evaluación práctica 1. 27


Tabla 7: tabla de resultados gelatinización del almidón. 34

Tabla 8: tabla de resultados elongación del gluten 35

Tabla 9: tabla de resultados pérdida de las propiedades del gluten por tratamientos térmicos.

36

Tabla 10: prueba de goteo para espumas. 36

Tabla 11: resultados formación de una emulsión. 41

Tabla 12: resultados estabilidad térmica de la emulsión. 41

Tabla 13: marcha de la práctica capacidad diastásica de cereales germinados. 42

Tabla 14: marcha de la práctica prueba de azucares reductores. 42

Tabla 15: rúbrica de evaluación práctica 2. 44

Tabla 16: tabla de reactivo práctica 3 48

Tabla 17: resultados prueba acción de proteasas 50

Tabla 18: resultados reacciones de maillard en filetes de carne 51

Tabla 19: resultados reacciones de cocción en filetes de carne 51

Tabla 20: resultados reacciones de cocción en filetes de carne, prueba del horno. 52

Tabla 21: reporte de datos filetes de carne sometidas a tratamientos térmicos. 52

Tabla 22: reporte de datos pardeamiento enzimático. 53

5



Tabla 23: reporte de datos pardeamiento enzimático, efecto de la temperatura. 54

Tabla 24: reporte de resultados pardeamiento enzimático, efecto del pH. 55

Tabla 25: reporte de resultados pardeamiento enzimático, control químico. 56

Tabla 26: reporte de resultados pardeamiento enzimático, sustancias causantes de pardeamiento.

57

Tabla 27: reporte de resultados pardeamiento no enzimático. 58

Tabla 28: Rúbrica de evaluación práctica 3. 59


Tabla 30: determinación de vitamina C. 65

Tabla 31: Batería de tubos determinación de vitamina C. 66

Tabla 32: Marcha de la práctica determinación de clorofilas. 68

Tabla 33: Marcha de la práctica determinación de antocianinas. 69

Tabla 34: resultados cambios de pH antocianinas. 69

Tabla 35: marcha de la práctica determinación de betacarotenos. 71


Tabla 37: tabla de reactivos practica 5. 83


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4.1 LISTADO DE GRÁFICOS Y FIGURAS

Figura 1: isoterma de sorción 20

Figura 2: equipo de extracción soxhlet 24

Figura 3: formula porcentaje de grasa. 25

Figura 4: estabilidad de espumas por prueba de goteo. 37

Figura 5: lectura del volumen en la base del menisco 77

Figura 6: lectura correcta del menisco en material de vidrio. 78

Figura 7: límites de tolerancia para el material de vidrio 79

Figura 8: clases y calidad del material de vidrio 80

Figura 9: Densidad del agua libre. 86

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5. CARACTERÍSTICAS GENERALES

Introducción Uno de los cursos fundamentales en la ingeniería de alimentos es la Química de alimentos, el cual permite comprender los mecanismos de formación y transformación de los nutrientes que componen un determinado alimento.

La presente guía de prácticas de laboratorio contiene una serie de experimentos básicos que complementan los conceptos fundamentales.

El trabajo de laboratorio utiliza como materiales de experimentación, materias primas de uso común como harinas de cereales y leguminosas, féculas, frutas y verduras, tejidos de origen animal, que ayudan al estudiante a asimilar las técnicas de uso común en la investigación de ciencia alimentaria con fuentes alimenticias o potencialmente alimenticias.

La investigación no es completa sino se divulgan los resultados obtenidos en la experiencia. Es importante que el estudiante aprenda la forma de reportar sus datos y a saber interpretar las conclusiones obtenidas por otros investigadores, con el fin de evaluar su propia investigación. Esto hace necesario que elabore un informe donde presente sus datos, resultados y conclusiones obtenidos durante el trabajo experimental.

En esta guía de prácticas de laboratorio, se presentan 4 sesiones. Para el porcentaje dentro del 100% del curso equivalen al 30%, de las

Cada sesión viene compuesta por varios experimentos ( de acuerdo a los temas de las unidades), que bien disponiendo de los recursos de cada Cead, pueden desarrollarla y ponderarla a libertad del tutor que oriente el laboratorio.

Justificación El curso de química de alimentos sin experiencia práctica es un curso incompleto, sólo con el desarrollo de laboratorios, los estudiantes asimilan los complejos conceptos que encierra una varios cursos del a formación de la ingeniería de alimentos.

EL desarrollo de los laboratorios, conlleva a los estudiantes adquirir competencias académicas al argumentar en los análisis de resultados, al interpretar los resultados y a proponer aplicación de dichas experiencias en los contextos regionales.

Intencionalidades PROPÓSITOS

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formativas Reconocer mediante el uso de reacciones coloreadas y cualitativas la presencia de aminoácidos, proteínas, carbohidratos, y lípidos, como constituyentes de los alimentos.

Identificar en forma cualitativa fracciones proteicas y glúcidos mediante las reacciones generales coloreadas.

Interpretar los resultados obtenidos en cada observación para argumentar los resultados en el análisis de resultados y proponer posibles aplicaciones en los contextos regionales.

Reconocer a los componentes de los alimentos como unidades fundamentales y su importancia en los diferentes procesos de transformación y almacenamiento.

Identificar los componentes estructurales de los alimentos responsables de las propiedades funcionales presentes en los alimentos y sus cambios durante los procesos de transformación y almacenamiento.

Complementar con cada práctica los conceptos fundamentales de las 45 lecciones del módulo.

OBJETIVOS

Que el estudiante reconozca mediante el uso de reacciones coloreadas y cualitativas la presencia de aminoácidos, proteínas, carbohidratos, y lípidos, como constituyentes de los alimentos.

Que el estudiante identifique en forma cualitativa fracciones proteicas y glúcidos mediante las reacciones generales coloreadas.

Que el estudiante interprete los resultados obtenidos en cada observación para argumentar los resultados en el análisis de resultados y proponer posibles aplicaciones en los contextos regionales.

Que el estudiante reconozca a los componentes de los alimentos como unidades fundamentales y su importancia en los diferentes procesos de transformación y almacenamiento.

que el estudiante identifique los componentes estructurales de los alimentos responsables de las propiedades funcionales presentes en los alimentos y sus cambios durante los procesos de transformación y almacenamiento.

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Que el estudiante complemente con cada práctica los conceptos fundamentales de las 45 lecciones del módulo.

COMPETENCIAS

El estudiante reconoce mediante el uso de reacciones coloreadas y cualitativas la presencia de aminoácidos, proteínas, carbohidratos, y lípidos, como constituyentes de los alimentos.

El estudiante identifica en forma cualitativa fracciones proteicas y glúcidos mediante las reacciones generales coloreadas.

El estudiante interpreta los resultados obtenidos en cada observación para argumentar los resultados en el análisis de resultados y proponer posibles aplicaciones en los contextos regionales.

EL estudiante reconoce a los componentes de los alimentos como unidades fundamentales y su importancia en los diferentes procesos de transformación y almacenamiento.

El estudiante identifica los componentes estructurales de los alimentos responsables de las propiedades funcionales presentes en los alimentos y sus cambios durante los procesos de transformación y almacenamiento.

El estudiante complemente con cada práctica los conceptos fundamentales de las 45 lecciones del módulo.

METAS

El estudiante presentará y sustentará un informe personal (pre informe) y un trabajo grupal (informe de laboratorio) como resultado del estudio, aplicación y análisis sistemático del desarrollo de cada práctica de laboratorio, presentando un análisis de resultados utilizando un lenguaje amplio relacionado con la temática.

El estudiante describirá los diferentes componentes de los alimentos identificados en las pruebas cualitativas y las propiedades funcionales que le otorgan al alimento bajo ciertas condiciones de procesamiento.

El estudiante resolverá los cuestionarios planteados en cada una de las prácticas de laboratorio.

El estudiante aprenderá el manejo de las principales técnicas generales

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para la identificación de los componentes de alimentos..

Denominación de practicas

Practica No. 1. Estructura y composición de los alimentos: estructura celular, contenido de Húmedad, proteínas, carbohidratos y lípidos presentes en los sistemas alimentarios

Práctica No. 2- Propiedades funcionales de los alimentos: gelatinización del almidón, emulsiones, propiedades del gluten de trigo, propiedades de albúmina del huevo y capacidad diastásica de Cereales.

Práctica No. 3. Hidrolisis de algunas proteasas y reacciones de pardeamiento.

Práctica No. 4. Reacciones de importancia en el procesado de alimentos.

Práctica No. 5. Análisis de alimentos: precisión, exactitud, humedad de algunos alimentos, soluciones ácido-base.

Número de horas 18H

Porcentaje 30%

Curso Evaluado por proyecto

SI___ NO_X_

Seguridad industrial

Aunque el desarrollo de los laboratorios no hay eventos de peligrosidad, es necesario que el estudiante sepa que en todo laboratorio requiere la observación de una serie de normas de de seguridad que eviten posibles accidentes debido a desconocimiento de lo que se está haciendo. (Ver Anexo B).

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6. DESCRIPCIÓN DE PRÁCTICAS

PRACTICA No. 1. ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LOS AL IMENTOS:

estructura celular, contenido de humedad, proteínas , carbohidratos y lípidos presentes en los sistemas alimentarios.

Tipo de practica

Presencial X Autodirigida Remota Otra ¿Cuál

Porcentaje de evaluación 6 % Horas de la practica 3 H Temáticas de la práctica Unidad 1. Estructura Celular de los Alimentos. Componentes

estructurales no nutricionales. Componentes nutricionales estructurales.

Intencionalidades formativas Propósitos

Reconocer a los aminoácidos como las unidades estructurales de las proteínas, a los carbohidratos como las unidades estructurales de los polisacáridos y relacionar su importancia con el procesado y conservación de alimentos.

Analizar las reacciones de las proteínas y monosacáridos en solución y el resultado en los sistemas alimentarios.

Analizar el comportamiento de los lípidos en diferentes solventes polares y apolares y argumentar el comportamiento de miscibilidad y pérdida de solubilidad.

Analizar, mediante reacciones cualitativas coloreadas la presencia de aminoácidos y enlaces peptídicos, carbohidratos y enlaces glucosídicos en las muestras.

Establecer diferencias entre el contenido de humedad den base seca, en base humedad y actividad acuosa.

Determinar y analizar cuantitativamente el contenido de humedad den base seca,

Determinar el contenido de grasa de una muestra por el método de extracción soxhlet.

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OBJETIVOS

Que el estudiante reconozca a los aminoácidos como las unidades estructurales de las proteínas, a los carbohidratos como las unidades estructurales de los polisacáridos y relacionar su importancia con el procesado y conservación de alimentos.

Que el estudiante analice las reacciones de las proteínas y monosacáridos en solución y el resultado en los sistemas alimentarios.

Que el estudiante analice el comportamiento de los lípidos en diferentes solventes polares y apolares y argumentar el comportamiento de miscibilidad y pérdida de solubilidad.

Que el estudiante analice mediante reacciones cualitativas coloreadas la presencia de aminoácidos y enlaces peptídicos, carbohidratos y enlaces glucosídicos en las muestras.

Que el estudiante establezca diferencias entre el contenido de humedad den base seca, en base humedad y actividad acuosa.

Que el estudiante determine y analice cuantitativamente el contenido de humedad den base seca,

Que el estudiante determine el contenido d grasa de una muestra por el método de extracción soxhlet.

COMPETENCIAS

El estudiante describe y analiza de manera eficiente los resultados observados en cada prueba cualitativa y cuantitativa para relacionar así el marco teórico y los resultados y emitir el respectivo análisis de resultados.

El estudiante comprender la importancia de identificar en los sistemas alimentarios los aminoácidos y carbohidratos sirviéndose para ello de las pruebas cualitativas coloreadas.

El estudiante analiza del porque de la insolubilidad y miscibilidad de varios tipos de lípidos y la relación que tiene

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la naturaleza de los enlaces C-C y C-H y la solubilidad en solventes apolares.

El estudiante conceptualiza la diferencia entre el contenido de humedad den base seca, en base humedad y actividad acuosa.

El estudiante interpreta el resultado cuantitativo del extracto etéreo de una muestra de alimento.

METAS

Al finalizar la práctica #1:

El estudiante obtendrá su calificación del respectivo pre informe personal como resultado del estudio independiente. El estudiante resolverá los respectivos cuestionarios dados.

El estudiante presentará en forma escrita el informe del respectivo laboratorio en forma grupal en donde sobresalga el análisis de resultados.

Fundamentación Teórica

El estudiante como parte de su autogestión en el desarrollo de su aprendizaje autónomo, se servirá investigar antes de la práctica y a manera de pre informe los siguientes temas:

1. Unidad 1, Capitulo 1: Estructura Celular de los Alimentos

2. Unidad 1, Capitulo 2: Componentes Estructurales no Nutricionales

3. Unidad 1, Capitulo 3: Componentes Nutricionales Estructurales

Haciendo énfasis en:

2. Esquemas de la estructura celular del grano de trigo y ubicación de sus partes principales.

3. Ubicación de la celulosa, almidón , lípidos y enzimas en granos de cereales y función

4. Actividad Acuosa (Aw)

5. Contenido de Humedad.

6. Carbohidratos: estructura de haworth de monosacáridos, azucares reductores, estructuras de

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Haworth de disacáridos y enlaces implicados, disacáridos reductores.

7. Proteínas: las estructuras de los siguientes aminoácidos: tirosina, metionina y cisteina, triptófano, fenilalanina.

8. Lípidos: ácidos grasos, reacción de esterificación para la formación de triglicéridos, estructura de una ácido insaturado y saturado.

Descri pción de la practica

En esta práctica mediante pruebas coloreadas y mediante observaciones microscópicas, el estudiante identifica la ubicación celular de los compuestos estructurales de alimentos vegetales y animales, interpreta mediante las pruebas de solubilidad, las propiedades de los lípidos y cuantifica la cantidad de extracto etéreo presente en una muestra por el método de soxhlet, analiza mediante los resultados de las pruebas cualitativas el reconocimiento de azúcares y aminoácidos y calcula el contenido de agua de varios alimentos por el método tradicional de cápsula abierta y establece la diferencia con el concepto de Aw.

Esta práctica corresponde a los temas que se tratan en la Unidad 1. Capitulo 1: Estructura Celular de los Alimentos, Capítulo 2: componentes estructurales no nutricionales, capítulo 3: componentes nutricionales estructurales.

Es de vital importancia para los estudiantes del programa de ingeniería de alimentos el desarrollo de estas prácticas, ya que profundizan y analizan la relación e importancia que la ubicación celular de los compuestos estructurales de alimentos vegetales y animales, el contenido de agua de un alimento en base húmeda y en base seca y su Aw, la clase de carbohidratos, proteínas y lípidos que contienen, para comprender sus cambios en el procesado y almacenamiento.

Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos )

MATERIALES LABORATORIO

(por grupo )

MATERALES QUE DEBEN TRAER LOS ESTUDIANTES

( por grupos)

REACTIVOS

EQUIPOS

Cápsulas o crisol de porcelana

Leche en polvo, 100 gramos HCL 0.5 N o al 3.5 % Balanza analítica

( 3)

Pinzas para crisol Rallador, cuchillos, solución de glucosa y sacarosa al 5%

Estufas ( 3) con mallas

mortero Margarina, aceite vegetal, manteca de cerdo.

solución de fructosa Desecador

agitador ¼ de tela o lienzo limpio Solución de Ca(OH)2 pHmetro

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Tubos de ensayo Marcador de vidrio Ácido sulfúrico concentrado

Equipo de calentamiento

Papel filtro Toallas o limpiones para manos Reactivo de millón Termómetros (4)

Vasos de precipitado

,200,600,1000 ml

Leche de cantina cruda 500 ml Reactivo de Fehling( solución A y solución B)

Varios papel filtro

Pipetas 10 y 5 ml Manzana (1), papa(1), carne (100 g)

Cristales de sacarosa Mangueras

Probetas 100 ml Espinaca ( 100g) y ahuyama ( 100g)

NH4 (OH) 2 N o solución de amoniaco diluida

Deshidratador.

mecheros Cinta para rotular Solución de CuSO4. 1 %

pinzas para tubos de ensayo

NaOH al 30%., 40% y 5%

Espátulas Acido acético glacial

Equipo de extracción soxhlet

Benceno, tolueno y teracloruo.

Equipo de destilación simple

HCl concentrado

Erlenmeyers de 50 y 250 y 500 ml

Acetona

Embudos con soporte Alcohol etílico

Gradillas Éter

Vidrio reloj benceno

espátula HNO 3 concentrado

Vaso de precipitado 600 y 1000 ml plásticos

Acetato de plomo

Vidrios reloj Éter de petróleo

Capsula de porcelana grande (morteros sin

Reactivo de seliwanoff

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mango)

Probetas de 100 ml AgNO3 5 %

agitadores 500 g de harina de trigo molida en casa

lugol Estufas ( 1)

Probeta de 1000 o 500 ml

500 g de harina para galletería. Etanol al 97% Mallas (1)

500 g de harina de trigo comercial (de panadería).

Solución sudan III Balanza (2)

Vasos de precipitado de 250 ml

Moldes (10) para la jalea resistentes al calor ( ver guía)

Solución diluida de azul de metileno

Corchos con orificios que se ajusten a las probetas de 1000 o 500 ml

Vasos de precipitado de 1000 ml de vidrio

¼ de lienzo Solución de yodo (KI). Pesas de 5 g (6)

Hojas de afeitar minora Estufa desecadora

Portaobjetos ( 200) con sus cubreobjetos

balanza

Granos en remojo por 24 horas de: trigo, cebada, arroz, lenteja.

Papel filtro

Si es posible cámara digital de fotografías.

Microscopios (4)

Papas mediana crudas con cáscara.

Papel filtro (2)

cuchillos Tabla de disección (2)

calibrador

Termómetro de mercurio o digital en buen funcionamiento.

Tabla 1: reactivos práctica 1.

Software a utilizar en la práctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de la práctica

Objetos de Aprendizaje (OA):

1. Presentación: determinación del contenido de humedad

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2. Estructura cíclica de los carbohidratos: hemiacetales

2. Caracterización cualitativa de aminoácidos y proteínas parte 1

3. Caracterización cualitativa de aminoácidos y proteínas parte 2

Ubicación: Página principal del curso, campus Virtual, tópico Unidad 1.

Seguridad Industrial

REACTIVO PROTECCION RIESGO

Ácidos inorgánicos concentrados

Gafas de seguridad, tapabocas.

Sustancias inflamables( éter de petróleo)


Metodología

Forma de trabajo:

Estimado estudiante a continuación encontrará los pasos a seguir para el desarrollo de la práctica #1 del curso.

La metodología es la siguiente:

Trabajo individual: el estudiante obtiene las guías de laboratorio, prepara un pre informe que contenga: resumen conocimientos previos, diagrama de flujo de la marcha de la práctica y tabla de resultados en blanco. Trabajo grupal: En grupo de trabajo, todos los estudiantes realizan la práctica #1 de laboratorio, para ello previamente deben identificar los materiales que se requiere. Tenga presente que el desempeño individual como grupal, serán tenidos en cuenta en la rúbrica de evaluación del informe de laboratorio. Producto a entregar: Informe escrito de laboratorio mediante entrega personal al tutor. Procedimiento:

Experiencia 1: alimentos con estructura celular: e structura del grano del cereales

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Cortar secciones muy delgadas de granos de trigo, unas en dirección transversal y otras de dirección longitudinal con una hoja minora con mucho cuidado. Las secciones deberán tan delgadas que casi sean transparentes. Colocar cada corte en el centro y colocar una gota de agua, cubrir cuidadosamente con el cubreobjetos, observar al microscopio y dibujar las características estructurales principales. Si es posible, tomar fotografías digitales.

Colocar ahora secciones muy delgadas de trigo en el c entro de otros portaobjetos de forma longitudinal y transversal y en el centro colocar en el centro una gota de azul de metileno y mantener durante 1 minuto, con el borde de una servilleta secar los excesos de colorante y añadir una gota de agua, secar los escasos y cubrir con un cubreobjetos y observar al microscopio, OBSERVAR LAS ZONAS TEÑIDAS DE COLOR AZUL, ESTO INDICA LA PRESENCIA DE: _________????

Repita el procedimiento anterior pero adicione una gota de solución de yodo. Observar las zonas teñidas de negro azulado ESTO INDICA LA PRESENCIA DE _________????

Repita el procedimiento anterior pero adicione una gota de solución de etanol, deje secar y adicione una gota de sudan III, no enjuague con agua. Observar las zonas teñidas de rojo ESTO INDICA LA PRESENCIA DE _________????

Realice este procedimiento son los granos de lenteja, cebada y arroz.

Llene la tabla de resultados y exponga los resultados para los demás integrantes del grupo:

MUESTRA AZUL DE METILEO ( colocar el grafico de lo observado

AZUL DE METILEO ( colocar el grafico de lo observado


observaciones

longitudinal transversal longitudinal transversal longitudinal transversal

Tabla 2: tabla de resultados estructura celular de los alimentos.

Análisis de resultados

Que análisis se derivan de las observaciones microcopias de la estructura de los granos observados, que estructuras observo y cuál es su localización celular?

Experiencia 2: Determinación del contenido de agua en un alimento

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Determinación de la humedad por secado en capsula abierta -determinación de la actividad acuosa. COLOCAR LA ESTUFA INICIALMENTE A 120ºC

PESE LAS CAPSULAS. OJO…NO TOME LA CAPTULA CON LA MANO, UTILICE LAS PINZAS.

Pese de 10-20 gramos del alimento sobre un vidrio reloj previamente desmenuzado, rallado o picado. Introduzca la cápsula en la estufa calentada previamente (no tome la cápsula con las manos, utilizar pinzas), deje secar la muestra por un tiempo de de 2- 2.5 horas.

Pase la cápsula a un desecador hasta que se enfríe y pese el conjunto (crisol + residuos seco). Coloque nuevamente el conjunto de la estufa por media hora, enfríe en desecador y pese. Realice este procedimiento 6 veces hasta peso constante.

RESULTADOS:

1. Tabule los resultados obtenidos incluyendo los resultados de los otros grupos de trabajo.

2. Exprese los resultados obtenidos utilizando las ecuaciones 1 y 2. Con este valor y sobre la isoterma de desorción, calcule la actividad de agua para cada uno de los alimentos analizados.

CUESTIONARIO:

1. Realice una comparación de los resultados obtenidos y el de los demás grupos y explique a profundidad la variabilidad de los resultados.

2. Realice un análisis de la estabilidad del alimento a dicha actividad acuosa.

3. Prediga las reacciones de alteración que podrían presentar dichos alimentos al variar la actividad acuosa establecida.

ISOTERMA DE DESORCION

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

Actividad acuosa (Aw )

hum

edad

( g

r ag

ua /

gr d

e al

imen

to)

20



Figura 1: isoterma de sorción

Experiencia 3: Caracterización cualitativa de carbo hidratos:

Prueba EXTRACCION DE AZUCARES DE LA LECHE

VOLUMEN RESULTADO PRUEBA POSITIVA PARA:

OBTENCION DEL SUERO

Retire la crema si tiene.

Tome 200 ml de leche de cantina sin hervir ,

Caliente a 30ºC y manténgala constante.

ajuste su pH a 4.6 - 4.8 agregando despacio HCl, 0.5N con la ayuda de un pH-metro

Agite durante 2 minutos

Deje quieta la solución durante 10 minutos

Filtre cuidadosamente a través de lienzo limpio y lave varias veces la cuajada con agua destilada.

Guarde la cuajada para la prueba de proteinas

Trabaje con el suero obtenido

OBTENCION DE LOS AZUCARES

Adicionar al suero obtenido agitando suavemente hasta obtener un pH de 6.2

Ca (OH)2, al 5%.

Calentando subsecuentemente hasta

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PRUEBAS COLOREADAS

Pruebas PROCEDIMIENTO

en un tubo de ensayo colocar:


BENEDICT suero 2 ml

Reactivo de benedict 3ml

Agitar y calentar durante 5 minutos

Observar la aparición de un precipitado rojizo, amarillo rojizo o coloración verde.

FEHLING

Solución A de Fehling 1 ml

Solución B de Fehling 1 ml

Agua destilada 5 ml

Suero 5 ml

Colocar el tubo en una solución de agua hirviendo por 5- 10 minutos

Repita el procedimiento, usando una solución de glucosa y sacarosa

Observar si hay formación de un precipitado rojo indicativo de los azúcares reductores.

SELIWANOFF

Extracto problema

5 ml

Reactivo de seliwanoff 5ml

Caliente a baño María

Repetir el procedimiento pero reemplazando el suero por con fructosa al 5%

5 ml

Observar en los dos tubos si hay formación de un color rojo intenso

DEL SUERO ebullición, con suave y continua agitación.

Decante y filtre en papel filtro

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indicativo de cetosas como fructosa.

TOLLENS

NaOH AL 5% 10 gotas

AgNO3 al 50%, agitar 4 ml

NH4 (OH) 2 N o solución de amoniaco diluida gota a gota hasta disolver el precipitado.

extracto problema 5 ml

repetir con una solución de glucosa

Tabla 3: marcha caracterización cualitativa de carbohidratos.

Experiencia 4: Caracterización cualitativa de amino ácidos y proteínas

1. PROCEDIMIENTO

Nota: Rotule con suma atención los tubos de ensayo y demás recipientes que contengan las muestras a analizar.

Tome una pequeña porción de caseína en un tubo de ensayo, disuélvala en 10 ml de agua destilada y realice:

Prueba PROCEDIMIENTO

en un tubo de ensayo colocar:


Biuret extracto problema 2 ml

NaOH al 30% 2 ml

Mezclar e ir añadiendo gota a gota el sulfato cúprico al 1% (CuSO4), agitando después de cada adición, hasta la aparición de un color violeta, azul o amarillo. El color violeta indica la reacción positiva.

MILLON


Reactivo de millon 0.5 ml


HNO3 concentrado 1ml

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XANTOPRO-

TEICA

( observar )

Mezclar bien, calentar a la llama y observar.

LIEBERMAN extracto problema 2 ml

Cristales de sacarosa Una pizca

HCl concentrado 5 ml

Calentar a ebullición por 5 a 7 min.

GRUPOS SH


Hidróxido de sodio al 40 % (NaOH) 1ml

Acetato de Plomo al 0.5 % 1 ml

Mezclar bien, calentar a la llama por 4 min , mezclando continuamente y observar

REACCIÓN DEL ÁCIDO GLIOXÍLICO


Agua destilada 2 ml

Ácido acético glacial 2 ml

HSO4 concentrado, dejar caer lentamente por las paredes del tubo inclinado, hasta que se formen dos capas. Observe el cambio de color en la interfase. Si se forma un anillo violeta en la interfase de los dos líquidos, la reacción se considera positiva

2 ml

Tabla 4: marcha caracterización cualitativa de aminoácidos.

Experiencia 5: Pruebas cualitativas y cuantitativa para lípidos

5.1 Procedimiento para determinar materia grasa en leche en polvo por el método soxhlet:

Fundamento: Sólo los aceites y las grasas sólidas o viscosas presentes se separan de las muestras líquidas por filtración. Después de la extracción en un aparato Soxhlet con hexano, se pesa el residuo que queda después de la evaporación del disolvente para determinar el contenido en aceite y grasa.

Procedimiento:

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¡Pesar con anterioridad el balón soxhlet!

a) Pesar de 5 a 10 gramos de leche en polvo, b) aparte pesar un papel filtro y darle la forma de cono. c) Incorporar la muestra en el cono de papal filtro d) Colocar el cono con muestra en el tubo de extracción y adicionar el solvente 300 ml (éter de

petróleo o benceno) al matraz Previamente tarado. e) Extraer la muestra con solvente por 2 horas. f) Cuando se completa la extracción recuperar el solvente por destilación simple. g) Secar el matraz en estufa a 103 ± 2°C por 30 min, enfriar en desecador y pesar. h) Sacar el residuo del tubo extracto y desecar en estufa. Pesar el residuo de la muestra del

tubo extractor

Figura 2: equipo de extracción soxhlet

cálculos y expresión de resultados:

Figura 3: formula porcentaje de grasa.

5.2 Solubilidad de los lípidos.

SUSTANCIA MARGARINA ( 1 ML

FUNDIDA)

ACEITE VEGETAL MANTECA DE

CERDO( 1 ML

25



CUESTIONARIO:

1. Diga cuáles son los fundamentos químicos de las pruebas estudiadas para el reconocimiento de carbohidratos, proteínas y aminoácidos. En esta parte Ud tiene que analizar el fundamento teórico de la prueba y el resultado obtenido ( de donde se obtiene el color obtenido, que indica cada prueba?)

2. Realice los cálculos y exprese el % de grasa en la leche en polvo, compare los resultados a partir de la diferencia de pesos de la muestra inicial y los residuos en el tubo extractor., el resultado obtenido debe comparase con los resultados reportados en la teoría. ( empaque)

3. Analice químicamente el porqué del comportamiento de los lípidos frente a las diferentes pruebas y explique de que forma interviene la composición química, la naturaleza de los enlaces químicos y la polaridad de los lípidos estudiados para mezclarse con los solventes orgánicos.

Para la realización del informe puede consultar la siguiente bibliografía:

SOLVENTE

FUNDIDA)

AGUA ( 3 ML)

ACETONA ( 3 ML)

ALCOHOL ( 3 ML)

ETER ( 3 ML)

BENCENO ( 3 ML)

Tetracloruro ( 3ml)

Sistema de Evaluación

Evaluación individual:

• cada estudiante debe presentar en forma escrita u oral lo solicitado en el pre informe.

• desempeño y desenvolvimiento durante la sesión de laboratorio

Evaluación grupal:

El grupo de trabajo debe presentar un informe escrito en la fecha acordada por el tutor, que contenga: portada, introducción, objetivos, tabla de resultados, análisis y confrontación de resultados, desarrollo de cuestionarios. Conclusiones y bibliografía.

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Informe o productos a entregar

Pre informe antes de la práctica e Informe de laboratorio finaliza da la práctica.

Rúbrica de evaluación

Ítem Evaluado Valoración Baja Valoración Media Valoración Alta Máximo Puntaje

Asistió y participó activamente del desarrollo de la práctica

El estudiante no asistió. (Puntos = 0)

El estudiante asistió pero su desempeño no fue en la habilidad del trabajo en grupo y desempeño de la práctica no fu excelente. (Puntos =3.0 )

El estudiante participó de manera pertinente con la actividad durante el desarrollo del laboratorio

(Puntos = 7.0)

7

Estructura del Informe( portada, introducción, objetivos, desarrollo( resultados y análisis) , conclusiones y referencias)

máximo de hojas 8

El informe no presenta una excelente estructura.

(Puntos = 0)

Aunque el informe presenta una estructura base, la misma carece de algunos elementos del cuerpo solicitado.

(Puntos = 0.5 )

El informe presenta una excelente estructura y presentación.

(Puntos =1.0)

1

Redacción y ortografía

El informe presenta deficiencias en redacción y errores ortográficos (Puntos = 0)

No hay errores de ortografía y el documento presenta una mediana articulación de las ideas y la estructura de los párrafos (Puntos = 0.5 )

La redacción es excelente, las ideas están correlacionadas, y el cuerpo del texto es coherente en su totalidad (Puntos 1.0)

1

27



Tabla 5: rubrica de evaluación práctica 1.

Nota: La puntuación anterior puede ser ponderada de acuerdo al # de sesiones en cada Cead, de acuerdo a los recursos disponibles, para lo cual dicha ponderación debe guardar relación proporcional con los ítems de la rúbrica general que se presenta.

Fines del trabajo

El informe no da respuesta a los lineamientos de las prácticas de laboratorio.

(Puntos = 0)

Aunque presenta resultados y análisis de resultados estos no son pertinentes. Se evidencia la ausencia de análisis y deducción.

(Puntos =4)

El informe presenta una excelente articulación entre los resultados y el análisis de resultados.

Se evidencia la profundidad de los análisis.

(Puntos = 8)

12.5

Referencias

Se maneja de manera inadecuada el uso de citas y referencias (Puntos = 0)

Aunque presenta referencias, estas no se articulan adecuadamente con el trabajo (Puntos = 0.5)

El manejo de citas y referencias es satisfactorio (Puntos = 1.0)

1

TOTAL DE PUNTOS POSIBLES 22.5

Retroalimentación

El tutor de la práctica tendrá diez (10) días hábiles para envía o entregar la respectiva retroalimentación del informe de laboratorio siguiendo lo estipulado en la rúbrica de evaluación.

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PRÁCTICA No. 2- PROPIEDADES FUNCIONALES DE LOS ALI MENTOS: GELATINIZACIÓN DEL ALMIDÓN, EMULSIONES, PROPIEDADES DEL

GLUTEN DE TRIGO, PROPIEDADES DE ALBÚMINA DEL HUEVO Y CAPACIDAD DIASTÁSICA DE CEREALES.

Tipo de practica Presencial x Autodirigida Remota

Porcentaje de evaluación 7.5 % Horas de la practica 16 H Temáticas de la práctica Unidad 2. Capitulo 4: estado coloidal de los

alimentos, Capítulo 5: propiedades funcionales de los carbohidratos, capítulo 6: propiedades funcionales de las proteínas y lípidos.

Intencionalidades formativas

PROPÓSITOS

Reconocer algunas de las propiedades funcionales presentes en la harina de trigo y albúmina de huevo.

Analizar la pérdida de dichas propiedades funcionales.

Comprender los componentes estructurales responsables de las propiedades funcionales en la harina de trigo y albúmina de huevo.

Analizar la formación y el comportamiento de una emulsión y la pérdida de su estabilidad.

Analizar, mediante reacciones cualitativas coloreadas la capacidad diastásica de algunos cereales y su degradación enzimática para la producción de azucares reductores.

OBJETIVOS

Que el estudiante reconozca algunas de las propiedades funcionales presentes en la harina de trigo y albúmina de huevo.

Que el estudiante analice la pérdida de dichas

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propiedades funcionales.

Que el estudiante comprenda los componentes estructurales responsables de las propiedades funcionales en la harina de trigo y albúmina de huevo.

Que el estudiante analice la formación y el comportamiento de una emulsión y la pérdida de su estabilidad.

Que el estudiante analice mediante reacciones cualitativas coloreadas la capacidad diastásica de algunos cereales y su degradación enzimática para la producción de azucares reductores.

COMPETENCIAS

El estudiante describe y analiza de manera eficiente los resultados observados en cada prueba para relacionar así el marco teórico y los resultados y emitir el respectivo análisis de resultados.

El estudiante comprender la importancia de identificar y comprender las propiedades funcionales sobre el procesado de alimentos

El estudiante analiza del porque de la pérdida de algunas de las propiedades funcionales del huevo y harina de trigo.

El estudiante identifica el mecanismo de una emulsión y el papel del emulgente.

El estudiante interpreta el resultado cualitativo para interpretar la capacidad diastásica de algunos cereales y su degradación enzimática para la producción de azucares reductores.

El estudiante comunica los conocimientos adquiridos a través de la elaboración de informes escritos

30



METAS






1. Unidad 2. Capitulo 4: estado coloidal de los alimentos, Capítulo 5: propiedades funcionales de los carbohidratos, capítulo 6: propiedades funcionales de las proteínas y lípidos.

Haciendo énfasis en:

- En qué consiste los procesos de gelatinización y gelificación del almidón.

- Proteinas del trigo, Propiedades funcionales de las proteínas del trigo (elasticidad y extensibilidad, equipos para su medición).

- Definición y estabilidad de las espumas

- Proteinas del huevo de gallina y sus principales Usos (se recomienda la literatura encontrada en la química de alimentos de salvador Badui).

- Principales propiedades funcionales de las proteínas del huevo en la elaboración de alimentos.

- Definir emulsión, formación de la emulsión, partes de una emulsión, emulgentes papel de estos en la emulsión y factores que influyen en la estabilidad las emulsiones.


En esta práctica, el estudiante analiza las propiedades funcionales de varios alimentos para que analice los cambios conformacional es de los componentes estructurales de los alimentos.

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Esta práctica corresponde a los temas que se tratan en la Unidad 2. Capitulo 4: estado coloidal de los alimentos, Capítulo 5: propiedades funcionales de los carbohidratos, capítulo 6: propiedades funcionales de las proteínas y lípidos.

Es de vital importancia para los estudiantes del programa de ingeniería de alimentos el desarrollo de estas prácticas, ya que profundizan y analizan la relación e importancia que tienen los diferentes tipos de sistemas coloidales en los que se encuentran los alimentos naturales y los procesados, las propiedades funcionales de los componentes de los alimentos (proteínas, carbohidratos) para comprender sus cambios en el procesado, transformación y almacenamiento.

Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumento s)


(por grupo )

MATERALES QUE DEBEN TRAER LOS ESTUDIANTES

( por grupos)

REACTIVOS

EQUIPOS

espátula 500 g de harina de trigo molida en casa

lugol Estufas ( 1)

Vaso de precipitado 600 y 1000 ml plásticos

500 g de harina para galletería. Etanol al 97% Mallas (1)

Vidrios reloj 500 g de harina de trigo comercial (de panadería).

Solución sudan III Balanza (2)

Capsula de porcelana grande (morteros sin mango)

Moldes (10) para la jalea resistentes al calor ( ver guía)

Solución diluida de azul de metileno

Corchos con orificios que se ajusten a las probetas de 1000 o 500 ml

Probetas de 100 ml ¼ de lienzo Solución de yodo (KI). Pesas de 5 g (6)

agitadores Alambre delgado maleable para la construcción de ganchos y alicates.

( indispensables)

Cloruro de sodio en polvo

Estufa desecadora

Probeta de 1000 o 500 ml

Hojas de afeitar minora sacarosa balanza

Tubos de ensayo Portaobjetos ( 200) con sus cubreobjetos

Solución de sacarosa al 50%

Papel filtro

Vasos de precipitado Granos en remojo por 24 horas Azul de metileno en Microscopios (4)

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de 250 ml de: trigo, cebada, arroz, lenteja. polvo ( 1 gramo)

Vasos de precipitado de 1000 ml de vidrio

Si es posible cámara digital de fotografías.

100 ml NaCl 2%

Papel filtro (2)

Espátulas Papas mediana crudas con cáscara.

glicerina Tabla de disección (2)

Pinzas para tubos de ensayos

cuchillos Solución de almidón al 5%. 100 ml

calibrador

Erlenmeyers de 20 y 250 ml.

tenedores 50 ml de cloruro de potasio 1.0%

Termómetro de mercurio o digital en buen funcionamiento.

Batidora casera y licuadora. Reactivo de Fehling

Azúcar, aceite ( 300 ml), Solución de lugol ó KI

3 moldes pequeños par lasaña.

De 10-12 huevos

1 limón

6 frascos de compota con tapa.

Varios recipientes hondos de plástico de pasta grandes para batir.

Toallas de manos

Cinta de rotular o marcador de vidrio

Cereales germinados.


Software a utilizar en la practica

Video: 1. # Formación de la Sacarosa


2. # Recurso Objeto de aprendizaje: Solubilidad de proteínas


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No hay situaciones o eventos de peligrosidad.

Metodología

Conocimiento previo para el desarrollo de la prácti ca: Unidad 2. Capitulo 4: estado coloidal de los alimentos, Capítulo 5: propiedades funcionales de los carbohidratos, capítulo 6: propiedades funcionales de las proteínas y lípidos.

Forma de trabajo: Estimado estudiante a continuación encontrará los pasos a seguir para el desarrollo de la práctica #2 del curso.



Experiencia 1: cambios en el grano por el proceso d e gelatinización del almidón.

Pele papas y córtelas en rodajas de medidas 5 x cm diámetro y 1 cm de ancho. Coloque a ebullir agua y cuando tenga las siguientes temperaturas adicionar una o dos rodajas realizar los siguientes tratamientos:

Tratamiento 1: a 40 ºC

Tratamiento 2: a 50 ºC

Tratamiento3: a 60 ºC




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Tratamiento6: temperatura ambiente.

Realizar en cada tratamiento una placa, someterla a tinción con una gota de lugol y luego lavar con agua destilada. Hacer observaciones a 10x y 40 x. al microscopio.

Registre las observaciones y llene los datos en la siguiente tabla:

tratamiento Esquema a 10x Aspecto del gránulo.

Esquema a 40x Aspecto del gránulo.

Tabla 7: tabla de resultados gelatinización del almidón.

Cuestionario:

1. Realice el análisis de los resultados de la tabla.

2. Como puede explicar los cambios en el granulo de almidón.

3. Cuál es la composición química del almidón y su relación con el experimento.

Experiencia 2: extracción del gluten, propiedades f uncionales del gluten del trigo

2.1 extracción del gluten del trigo

En cápsulas de porcelana grande, depositar 100 gramos de cada muestra de harina. Por medio de una probeta graduada ir agregando agua destilada y mezclar muy bien hasta obtener una pasta consistente que pueda amasarse de modo fácil con las manos. Anotar la cantidad de agua añadida a cada muestra.

A la masa formada, sumergirla en agua dentro de la cápsula o en otro recipiente adecuado por media hora. Transcurrido este tiempo, sobar suavemente la masa con las manos dentro del agua del recipiente, en forma que vayamos separando el almidón de la harina.

Decantar el agua por filtración sobre un lienzo y repetir la operación de lavado hasta que el agua del filtrado salga clara.

En lienzo seco y limpio, exprimir al máximo la pasta o bola de gluten para extraer la mayor cantidad de agua. Pese el producto obtenido. Esta operación debe efectuarse para todas las pastas al mismo tiempo; si no, ellas deben mantenerse en agua hasta cuando todas estén listas.

2. 2 Propiedades funcionales del gluten: a. Grados de elasticidad del gluten: Pesar cantidades iguales de los glútenes obtenidos previamente identificados (aproximadamente 5 gramos). Formar bolitas, aplanarlas y realizar un

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orificio en el centro de cada redondel, a fin de obtener un aro de adecuado tamaño y reducido espesor. Con el alambre, preparar dos ganchos de una longitud apropiada por cada muestra de gluten. Uno de los ganchos se inserta en un tapón. Colocar en el otro alambre un contrapeso de unos 5 gramos, de acuerdo con el tamaño y espesor del aro del gluten.

Colocar el aro de cada gluten en el gancho sostenido por el corcho y del aro que contiene el contrapeso. Inmediatamente tome tiempo inicial y cada 30 segundos medir y anotar la extensión o alargamiento del aro del gluten, así como el tiempo necesario para que se produzca su ruptura. La graduación de la probeta nos sirve para medir la extensión o alargamiento del gluten.

Tabular los datos obtenidos

MUESTRA TIEMPO INICIAL ELONGACION (cms)

Tabla 8: tabla de resultados elongación del gluten

b. Efectos de la cocción húmeda sobre el gluten: Preparar dos bolitas de cada uno de los glútenes obtenidos y colocarlos en sendos recipientes provistos de agua. Someter a uno de las bolitas de cada muestra a ebullición por 5 minutos, dejar enfriar y comparar su elasticidad, consistencia y textura con la bolita no hervida y anotar las observaciones en la tabla elaborada.

c. Efectos de la cocción seca sobre el gluten: Preparar dos bolitas de cada uno de los glútenes obtenidos aproximadamente de 5 gramos y colocarlas en una bandeja dejando una distancia de 10 cm. una de la otra. Someter a tratamiento térmico en un horno a 232 ºC por 15 minutos y reducir luego la temperatura a 149 ºC por 20 minutos. Dejar enfriar, pesar y evaluar el tamaño, color, consistencia, y textura de las bolitas. Evaluar la consistencia, la textura, color, rigidez y tamaño del gluten sin coser y cocido. Tabule los resultados en la misma tabla que los experimentos anteriores. Tabular los datos obtenidos

PRUEBA Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3

Grados de elasticidad del gluten

Efectos de la cocción húmeda

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Tabla 9: tabla de resultados pérdida de las propiedades del gluten por tratamientos térmicos.

Cuestionario:

1. Que fundamento tiene el sumergir la masa en agua por media hora? 2. En que harinas no se formo gluten, por qué? 3. Como explica el hecho que el gluten presente insolubilidad en el agua? 4. Elaborar para cada muestra una gráfica de alargamiento en función de los tiempos, hasta llegar hasta llegar al momento de la ruptura del aro de gluten. Comparar y analizar resultados. 5. A que grupos funcionales se le atribuye las propiedades de elasticidad al gluten? Justifique su respuesta. 6. Que diferencia puede establecer entre el tratamiento seco y húmedo sobre las características funcionales gluten. 7. En el proceso de la panificación, se presentan fenómenos en la masa debidos a las propiedades funcionales del gluten. De acuerdo a la práctica realizada identifique dichas propiedades y diga su influencia en la elaboración del pan. 8. Investigue el papel de los enlaces disulfuro en las propiedades funcionales del gluten.

Experiencia 3: propiedades funcionales de las prote inas del huevo.

3. 1. Calculo del tiempo de batido para producir espumas estables:

Pesar 5 muestras de 25 gramos cada una colocar cada una de ellas en 5 vasos de precipitado de 250 ml plásticos. Ejecutar el batido (tenedor o batidora) de las 5 muestras siguiendo la siguiente tabla:

Tabla 10: prueba de goteo para espumas.

sobre el gluten

Efectos de la cocción seca sobre el gluten

37



Para cada muestra anotar el aspecto de la espuma obtenida, esto es: Blanda, rígido, se deshace, (elabore la respectiva tabla de resultados para estas características). Realice la prueba de goteo para cada muestra, para ellos anote el volumen obtenido al cabo de 30 minutos. Utilice el siguiente esquema:

Figura 4: estabilidad de espumas por prueba de goteo.

3.2 Efecto de la adición de diferentes sustancias sobre la estabilidad de la espuma de la clara de huevo:

Rotule 3 vasos de precipitado con las letras A, B y C respectivamente. Coloque en cada uno de ellos lo siguiente: A: 25 gramos de clara (usar como testigo)

B: 25 gramos de clara de huevo +5 gramos de cloruro de sodio (agregar este espolvoreándolo sobre la clara antes del batido).

C: 25 gramos de clara de huevo +5 gramos sacarosa (agregar este espolvoreándolo sobre la clara antes del batido).

Bata cada muestra durante la cantidad de tiempo determinada en el experimento anterior para conseguir una espuma más estable. Para cada muestra anotar: aspecto (blanda, rígida, se deshace). (Elabore la respectiva tabla de resultados para estas características). Realice la muestra de goteo para cada muestra, para ello anote le volumen obtenido al cabo de 30 min.

38



Determine dentro de las 3 muestras la estabilidad las espumas formadas. (Elabore la respectiva tabla de resultados para estas características). 3.3. Efecto del calor en la coagulación de las Proteinas del huevo:

En un vaso de vidrio coloque 100 ml de agua y llévelo a la plancha de calentamiento hasta una Tº de 40ºC. Tome un huevo y separe la clara de la yema, tome la clara y colóquela en un vaso de precipitado, tome la yema y colóquela en otro vaso, márquelas con los números 1 y 2. Tome dos tubos de ensayo y rotúlelos con las letras A y B. En A coloque 5 ml de la clara de huevo y en B 5 ml de la yema. Introduzca ambos tubos en el vaso de agua a 40ºC. Introduzca un termómetro en cada tubo de ensayo y registre la temperatura por separado cuando el contenido de ambos tubos sufre coagulación. Elabore la respectiva tabla de resultados para estas características).

3.4. Cambios en la temperatura de coagulación de las Proteinas del huevo por acción de distintos factores:

En un vaso de vidrio coloque 100 ml de agua y llévelo a la plancha de calentamiento hasta una Tº de 40ºC. Tome un huevo y separe la clara de la yema, tome la clara y colóquela en un vaso de precipitado, tome la yema y colóquela en otro vaso, márquelas con los números 1 y 2. Tome dos tubos de ensayo y rotúlelos con las letras A y B. En A coloque 4 ml de la clara de huevo + 4 ml de agua destilada En B 4 ml de yema + 4 ml de agua destilada Introduzca ambos tubos en el vaso de agua a 40ºC. Introduzca un termómetro en cada tubo de ensayo y registre la temperatura por separado cuando el contenido de ambos tubos sufre coagulación. Elabore la respectiva tabla de resultados para estas características). 3.5 Cambios en la temperatura de coagulación de las Proteinas del huevo adición de sacarosa:

En un vaso de vidrio coloque 100 ml de agua y llévelo a la plancha de calentamiento hasta una Tº de 40ºC. Tome un huevo y separe la clara de la yema, tome la clara y colóquela en un vaso de precipitado, tome la yema y colóquela en otro vaso, márquelas con los números 1 y 2. Tome dos tubos de ensayo y rotúlelos con las letras A y B. En A coloque 5 ml de la clara de huevo + 5 ml de solución de sacarosa al 50% v/v. En B 5 ml de la clara de huevo + 5 ml de agua destilada Introduzca ambos tubos en el vaso de agua a 40ºC. Introduzca un termómetro en cada tubo de ensayo y registre la temperatura por separado cuando el contenido de ambos tubos sufre coagulación. Elabore la respectiva tabla de resultados para estas características).

39



3.6 Factor pH:

Rotule 3 tubos de ensayo con ABC

Coloque: En A: 5 ml de clara de huevo, mida pH___

En B: 5 ml de clara de huevo +2 ml de jugo de limón: ____

En C: 5 ml de clara de huevo + 2 ml de solución de bicarbonato de sodio al 10%:_____

Anote las observaciones: Elabore la respectiva tabla de resultados para estas características). Introduzca ambos tubos en el vaso de agua a 40ºC. Introduzca un termómetro en cada tubo de ensayo y registre la temperatura por separado cuando el contenido de ambos tubos sufre coagulación. Elabore la respectiva tabla de resultados para estas características).

3.7 Efectos del calor sobre la estructura de la espumas del batido de las claras de huevo:

Basta en un recipiente hondo tres claras de huevo, utilizando el tiempo determinado en la parte inicial (punto1).

Coloque la espuma en un molde resistente al calor y marque laaltura de esta enel molde

Lleve a la estufa por 30 min hasta coagulación.

Observe si hubo disminución del volumen.

Repita el procedimiento pero adicionando antes de batir cloruro de sodio y sacarosa: calcule la cantidad así: 25 gramos de clara son 5 gramos.

Para cada muestra anotar: aspecto (blanda, rígida, se deshace). (Elabore la respectiva tabla de resultados para estas características).

Cuestionario

1. Elabore un grafico donde represente el volumen por goteo (ml) en función del tiempo de batido.

2. Determine dentro de las 5 muestras cual es el tiempo preciso para obtener una espuma más estable. Cuál es el análisis para su respuesta?

3. Cuál es la función del cloruro de sodio y la sacarosa en el sistema espumoso?

4. Efecto del calor en la coagulación de las Proteinas del huevo.

5. Cuál es el análisis para las diferencias de temperatura

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6. Que efectos térmicos causa la Tº sobre la estructura de la albúmina y la yema?

7. Qué tipo de Proteinas se modifican por acción de la Tº a 40ºC?

8. Cuál es el análisis para las diferencias de temperatura encontradas?

9. Que efectos térmicos causa la adición de agua?

10. Cuál es el análisis para las diferencias de temperatura encontradas?

11. Que efectos térmicos causa la adición de sacarosa sobre las diferentes Proteinas de la clara de huevo?.

12. A que pH se vio desnaturalización de la clara de huevo.

13. Cuál es el análisis para las diferencias de temperatura encontradas en relación al pH?

14. Que efectos térmicos causa la modificación del pH en las diferentes Proteinas de la clara de huevo?

15. Que reacciones sufre las espumas al calor?

16. Cómo se estabiliza la red tridimensional de las espumas al someterlas al tratamiento térmico?

Experiencia 4: Estado coloidal de los alimentos ela boración de mayonesa. (Formación de una emulsión).

4.1 Formación de la emulsión

Colocar el emulgente (una yema de huevo) en una taza redonda honda de plástico, agregue la sal, azúcar y la mitad del vinagre tibio ( 5ml) . Mezcle muy bien con ayuda de una batidora hasta obtener una suspensión uniforme. Agregar ½ cucharada de aceite sin dejar de batir hasta cuando ya no se observe aceite libre sobre la superficie de la suspensión dejar en reposo por 20 minutos.

Repetir esta última operación con adición de otro ½ cucharada de aceite. Pasar luego a repetir dos veces con 1 cucharada del aceite y una vez más con 2 cucharadas Simultaneas de aceite.

Agregar el restante vinagre tibio y aplicar el batidor hasta lograr una mezcla completa.

Repetir una vez más la adición de batido y reposo, con dos tandas de 1 o 2 cucharadas de aceite, hasta alcanzar el volumen previo total.

Preparar de nuevo la emulsión con las siguientes variables:

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Modificar el método de batido (batidora ) pero conservando el orden de los ingredientes.

Modificar el orden de adición de los ingredientes: agregar todo el vinagre al comienzo y todo el aceite a continuación sin dejar de batir (batidora)

Variar el agente emulsificante: clara de huevo, y leche en polvo, pero conservando el orden de los ingredientes. Deje en reposo por una hora para identificar: separación de fases (sinéresis), características organolépticas, viscosidad etc... Elabore la respectiva tabla de resultados para estas características).

4.2 prueba de coloración: Efectuar en cada uno del los ensayos la prueba de coloración para identificar el tipo de emulsión obtenida: esparcir una pequeña cantidad de las muestras sobre vidrios reloj y colocar el vidrio sobre un fondo blanco. Agregar una gota de solución de azul de metileno hidrosoluble (dejar quieto no mezclar el colorante por 5 minutos). Observe la superficie de la emulsión coloreada para identificar la completa inmersión del colorante en su totalidad con la emulsión. De esta forma podrá deducir que tipo de emulsión es (Ac/Ag ó Ag/ Ac ). o Observe en el microscopio si la coloración continúa azul lo cual es indicativo de una emulsión O/A.

Repita el proceso de coloración con sudan III.

Tome fotografías si es posible del ordenamiento molecular de cada variable de mayonesa:

MUESTRA AZUL DE METILEO ( colocar el grafico de lo observado



observaciones

Variación 1 Variación 2 Variación 3

Tabla 11: resultados formación de una emulsión.

4.3 Efecto del calor sobre la emulsión: En tres tubos de ensayo colocar a la altura de 5 cm una porción las emulsiones hechas a partir de las variables. Colocar los tubos en baño María por 10 minutos, colocarlos en una gradilla. Observar comparativamente la formación de las fases.

Variable 1. Variable 2. Variable 3.) Observaciones

Efecto del calor graficar y explicar

Tabla 12: resultados estabilidad térmica de la emulsión.

42



Cuestionario:

1. Por que se utiliza la yema de huevo como emulgente. Qué características químicas le otorgan esta propiedad. 2. Describa el proceso de la formación de la mayonesa de acuerdo a los conceptos teóricos de una emulsión identificando el papel de cada ingrediente en el sistema. 3. De acuerdo a los resultados obtenidos en que emulsión observo mayor estabilidad del producto? 4. Como influye el calor las altas temperaturas en la estabilidad de las emulsiones. 5. Qué clase de emulsión es la mayonesa.

Experiencia 5: capacidad diastásica de cereales ger minados

Prepare 30 ml de un macerado acuoso así: con 10 g de semillas de cebada germinada más 30 ml de agua, el agua debe estar caliente (50 grados). Añada 5 gotas de glicerina para extraer lo más posible los enzimas.

Deje reposar de 15 - 20 minutos a temperatura ambiente y filtre el extracto.

Prepare la siguiente mezcla:

Aparte en un beaker de 50 ml Preparara una solución de reacción:

Solución de almidón (hervir durante 2 minutos).

Enfriar y agregar agua destilada

12.0 ml

4.0 ml

Cloruro de potasio 1.0 % 2.0 ml

Tabla 13: marcha de la práctica capacidad diastásica de cereales germinados.

En tres tubos de ensayo coloque 5 ml de almidón marcados así: 5, 20, 30,40 min. Colóquelos en la estufa a 38ºcc por 10 min.

Saque el tubo marcado como 5 min y adiciónele 5 ml de extracto enzimático, agite, colóquelo ce nuevo en la estufa y cuente 5 min, sáquelo y realice las pruebas de lugol y fehling.

Repetir a intervalos de 5, 20, 30,40, 50 minutos para comprobar la degradación del almidón por las amilasas realizando la prueba de lugol para almidón y reactivo de fehling.

Prueba de Fehling

En un tubo aparte colocar:

Solución A de Fehling 1 ml

Solución B de Fehling 1 ml

43



Agua destilada 2 ml

Solución restante de reacción + amilasa* 3ml

Colocar el tubo en una solución de agua hirviendo por 5- 10 minutos

Observar

Prueba de lugol Gotas reactivo de lugol gota a gota hasta coloración rojiza o café.

Tabla 14: marcha de la práctica prueba de azucares reductores.

Repetir la experiencia con trigo germinado y lenteja y compare cual de los dos cereales germinados tiene mayor actividad diastásica. Elabore la respectiva tabla de resultados para comparar los resultados).

Cuestionario:

1. ¿Qué objetivo persigue realizar la reacción con el reactivo de Lugol cada cierto intervalo de tiempo? Represente la ecuación.

2. ¿Qué objetivo persigue realizar al final del experimento la reacción con el reactivo de Fehling? Represente la ecuación.

3. ¿por qué se usa cebada germinada?

4. Se cumplió el objetivo del experimento?

Sistema d e Evaluación




Evaluación grupal:




44









(Puntos = 7.0)

7


máximo de hojas 8


(Puntos = 0)


(Puntos = 0.5 )


(Puntos =1.0)

1





1

Fines del trabajo


(Puntos = 0)


(Puntos =4)



(Puntos = 8)

12.5

45



Referencias




1



Tabla 15: rúbrica de evaluación práctica 2.

Retroalimentación


46



PRACTICA No. 3. HIDROLISIS DE ALGUNAS PROTEASAS Y REACCIONES

DE PARDEAMIENTO

Tipo de practica Presencial x Autodirigida Remota

Porcentaje de evaluación 7.5 % Horas de la practica 16 H Temáticas de la práctica Unidad 1: capítulo 2: lección 9: enzimas. Unidad 3: capítulo

8: reacciones de pardeamiento.

Intencionalidades formativas PROPÓSITOS

Identificar el tipo de enzimas que causan hidrólisis sobre el tejido muscular.

Identificar el grado de hidrólisis de las enzimas usadas.

Identificar los factores que aceleran la velocidad de pardeamiento enzimático, reacción de maillard y caramelización de azúcares.

OBJETIVOS

Que el estudiante identifique el tipo de enzimas que causan hidrólisis sobre el tejido muscular.

Que el estudiante identifique el grado de hidrólisis de las enzimas usadas.

Que el estudiante identifique los factores que aceleran la velocidad de pardeamiento enzimático, reacción de maillard y caramelización de azúcares.

COMPETENCIAS

El estudiante describe y analiza de manera eficiente los resultados observados en cada prueba cualitativa y relaciona el marco teórico y los resultados para dar el respectivo análisis en la hidrólisis del tejido muscular.

El estudiante conceptualiza en forma precisa la relación que tiene cada prueba y la velocidad de pardeamiento

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enzimático y químico.

El estudiante comunica los conocimientos adquiridos a través de la elaboración de informes escritos.

METAS






1. Unidad 1: capítulo 2: lección 9: enzimas

2. Unidad 3: capítulo 8 : reacciones de pardeamiento

Haciendo una investigación adicional de:

3. Efectos de la cocción sobre las proteinas cárnicas. Acción de los ablandadores de carne, acción de la papaína y bromelina sobre las proteínas de la carne.

4. Indicadores de sustancias provenientes del pardeamiento no enzimático.


Mediante el desarrollo de esta práctica, el estudiante observa y analiza el efecto de acción de ciertas enzimas tipo proteasas sobre la estructura cárnica, los productos de dos tipos de pardeamiento (enzimático y químico).

Esta práctica corresponde a los temas que se tratan en la Unidad 1: capítulo 2: lección 9: enzimas y en la Unidad 3: capítulo 8 : reacciones de pardeamiento

Es de vital importancia para los estudiantes del programa de ingeniería de alimentos el

48



desarrollo de estas prácticas, ya que profundizan y analizan la relación e importancia que tienen las enzimas sobre los sistemas alimentarios, los productos finales de pardeamiento si son deseables o indeseables y así argumentar el porqué de los cambios en el procesado, transformación y almacenamiento de los alimentos.

Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumento s)

MATERIALES Y EQUIPOS LABORATORIO

MATERALES ALUMNOS REACTIVOS EQUIPOS

Tubos de ensayo Cucharas de madera, cucharas y cucharitas. cuchillos.

100 ml NaCl 2%

Estufa a una temperatura a 140ºC

Gradillas 500 gramos libra de carne de res ( preferiblemente pulpa cruda), 1 paquetes de ablandador de carnes comercial

ácido cítrico al 1.5 %

Balanza (1)


Una piña pequeña (con cáscara y penacho)

100 ml ácido cítrico al 0.5%

Tablas de disección(4)


Una papaya mediana en buen estado. ( con cáscara)

100 ml bicarbonato de sodio al 1%

Graduador metálico.

Vidrio reloj grandes ¼ de lienzo limpio 100 ml 100 ml bicarbonato de sodio al 2%

Estufas y mallas (2)

Vaso de precipitado de 1000 ml

50 gramos de mantequilla y 100 gramos de sal.

ácido ascórbico al 5%

pHetro

gradillas 100 gramos de carne magra de cerdo cruda

100 ml ácido ascórbico al 2.5 %

Cajas de petri 100 gramos de pechuga de pollo cruda

100 ml ácido ascórbico al 1 %

Pipetas de 10 ml Regla graduada, Tijeras grandes

HCL 2N


Cacerola de tamaño pequeño con teflón

100 ml pirogalol 1%

Vasos de precipitado de plástico de 600 y 800 ml

2 ½ litro de leche (puede ser de bolsa o cantina) para el arequipe.

100 ml fenol 1 %

49



Probetas de 100 ml 1 kilo de azúcar blanca, 100 grs de sal.

100 ml Catecol 1%

Erlenmeyers de 250 ml Un paquete de bicarbonato 150 ml de acido tartárico al 1%

Pinzas para tubos de ensayo

Tazas plásticas medianas con tapa

150 ml de NaOH 0.1 M

2 paquetes de ablandador de carnes comercial

150 ml de acido láctico al 1%

Recipientes (ollas) para la elaboración del arequipe

( 3).

Toallas de manos, Cinta de rotular o marcador de vidrio

frutas, tubérculos de pulpa blanca como: manzanas, peras, papa, bananos plátano verde, lechuga, etc.

tabla de picar y limones

Tabla 16: tabla de reactivo práctica 3.


Video Pardeamiento Enzimático


1. : Pardeamiento enzimático

2. Oxidación de lípidos

3. Pardeamiento no enzimático

50






Metodología

Conocimiento previo para el desarrollo de la prácti ca: 1. Capítulo 1 y 2 de la Unidad 1: Biomoléculas del módulo del curso.




Experiencia 1: Acción enzimática sobre complejos p roteicos de la carne y efectos del tratamiento térmico de las carnes

1.1 ablandamiento de la carne

Cortar cinco filetes de carne pulpa magra sin tejido conectivo de la forma más similar posible. Designarlas con letras, números o señales que nos permitan distinguirlas y no confundirlas durante el experimento.

Al filete # 1 dejarlo sin tratamiento alguno para que sirva como testigo y control.

Al filete # 2 rociar de modo uniforme cada lado del filete menos de media cucharadita del ablandador comercial y propinar una buena impregnación.

Al filete # 3 darle el mismos tratamiento que al filete # 2, pero una vez aplicado el ablandador, punzarla muy bien para la penetración dentro de la carne.

51



Al filete # 4, punzarla y dejarla en impregnación con cáscara de piña por 30 minutos.

Al filete # 5, punzarla y dejarla en impregnación con las cáscaras de papaya por 30 minutos

Dejar las muestras a temperatura ambiente durante media hora. Precalentar el horno a 160 ºC.

Cumplida la media hora, colocar las muestras de forma que no se confundan sobre una parilla engrasada e introducirlas en el horno. Asar totalmente la carne. Engrase sí es necesario los filetes.

Concluido el asado, cortar y examinar y comparar la textura y la consistencia de los filetes.

Tabule los resultados observados y establezca diferencias entre los diferentes tratamiento:

Tabla 17: resultados prueba acción de proteasas.

CUESTIONARIO PARA DESARROLARLO EN EL INFORME DE LAB ORATORIO.

1. Que composición química tiene el ablandador comercial, la papaya y la piña para producir el ablandamiento del tejido cárnico 2. Sobre que proteínas de la carne actúa el ablandador comercial utilizado 3. Investigue las características principales y las condiciones óptimas de acción de la bromelina y la papaína. 4. Por que se deja un tiempo prudencial para someter la carne al tratamiento térmico después de accionada la enzima? 5. 6. Justifique su respuesta. 7. Explique con fundamentos la acción de la temperatura de cocción sobre la cocción de la carne. 8. Que modificaciones sobre las características organolépticas de la carne se evidencian?.

1.2 reacciones de maillard en la carne (efectos d e la cocción)

Tomar de cada tejido piezas de una longitud de 10 cm. Péselas y anote loas resultados.

Tome tantas piezas cómo tratamientos.

Se realizan los siguientes tratamientos:

TRATAMIENTO 1: Tomar temperatura interna, pesar y medir una vez Frías las piezas. Anote los resultados en la tabla.

OBSERVACIONES CONTROL FILETE 1 FILETE 2 FILETE3 FILETE 4 FILETE 5

SABOR

COLOR

AL CORTE

TEXTURA

GRADO DE ABLANMDAMIENTO

52



Filete de pollo Peso antes: Asado por 10 minutos. Peso después:

Filete de cerdo Peso antes: Asado por 10 minutos. Peso después:

Filete de res Peso antes: Asado por 10 minutos. Peso después:

Tabla 18: resultados reacciones de maillard en filetes de carne.

TRATAMIENTO 2:Coloque agua destilada y cuando embulla adicionar por separado:

Filete de pollo Peso antes: Ebullición por 10 minutos. Peso después:

Filete de cerdo Peso antes: Ebullición por 10 minutos. Peso después:

Filete de res Peso antes: Ebullición por 10 minutos. Peso después:

Tabla 19: resultados reacciones de cocción en filetes de carne

Tomar temperatura interna, pesar y medir una vez frías las piezas. Anote los resultados en la tabla.

TRATAMIENTO 3: En el horno colocar:

Filete de pollo Peso antes: Asar por 10 minutos. Peso después:

Filete de cerdo Peso antes: Asar por 10 minutos. Peso después:

Filete de res Peso antes: Asar por 10 minutos. Peso después:

Tabla 20: resultados reacciones de cocción en filetes de carne, prueba del horno.

Tomar temperatura interna, pesar y medir una vez Frías las piezas. Anote los resultados en la tabla.

Complete también las siguientes tablas:

TABLA DE DATOS

TEJIDO TRATAMIENTO 1 PESO CRUDA

PESO COCIDA

LONGITUD INICIAL

LONGITUD FINAL

TEMPERATURA INTERNA

DUREZA AL CORTE

AROMA Y ASPECTO.

TEJIDO TRATAMIENTO 2

PESO CRUDA

PESO COCIDA

LONGITUD INICIAL

LONGITUD FINAL

TEMPERATURA INTERNA

DUREZA AL CORTE

AROMA Y ASPECTO.

53



Tabla 21: reporte de datos filetes de carne sometidas a tratamientos térmicos.

En cada tratamiento determine: (elabore para cada una aspecto la tabla de resultados y llévele al laboratorio)

• Perdida de agua • % de contracción de la fibra muscular • Formato para la evaluación sensorial: estimar características organolépticas como: color,

aspecto, aroma y terneza.

CUESTIONARIO

1. En cada tratamiento determine: (elabore para cada una aspecto la tabla de resultados y llévele al laboratorio):

Perdida de agua

% de contracción de la fibra muscular Formato para la evaluación sensorial: estimar características organolépticas como: color, aspecto, aroma y terneza. 2. Con los resultados de las tablas realice el siguiente análisis: 3. Método más adecuado para la cocción de la carne. 4. Mejor tratamiento para las características de color y aroma. 5. Formación de pigmentos (reacción de Maillard).

Experiencia 2: Pardeamiento enzimático.

2.1 Contacto del aire con el tejido vegetal

Seleccionar un alimento sano, fresco y no muy maduro de una fruta, tubérculos u hortaliza todas de pulpa blanca. Lavar con agua limpia y secarlas sin estropearlas.

TEJIDO TRATAMIENTO 3

PESO CRUDA

PESO COCIDA

LONGITUD INICIAL

LONGITUD FINAL

TEMPERATURA INTERNA

DUREZA AL CORTE

AROMA Y ASPECTO.

54



Con ayuda de un cuchillo por cada muestra ó el mismo bien lavado entre muestra y muestra, cortar cada unidad en cuatro cuarto, transversal o longitudinalmente.

Dejar al aire dos cuartos y tomar tiempo inicial y tiempo final hasta la aparición del pardeamiento. Sumergir el otro cuarto en agua fría y destilada y anotar tiempo inicial y tiempo final hasta la aparición del pardeamiento y el otro cuarto en una solución NaCl al 2% en vasos de precipitado de suficientes tamaño, de modo que la zona de corte sea muy sensible, anotar tiempos iniciales y finales de aparición de pardeamiento.

Muestra/ tiempo de pardeamiento( escala)

ambiente Agua destilada Solución NaCl

Tabla 22: reporte de datos pardeamiento enzimático.

CUESTIONARIO

Establezca una escala para el grado de pardeamiento, especificando los criterios escogidos.

Tabular los datos donde se observe la condición, el tiempo (velocidad de aparición de pardeamiento) y el grado de pardeamiento. Analice y fundamente los resultados obtenidos y de un razonamiento lógico de la aparición de la pigmentación sobre los tejidos.

2.1 Efecto del calor sobre la reacción de pardeamiento

Preparar un jugo de una de las frutas seleccionadas en 150 ml de agua destilada durante 10 – 15 segundos. CORTE LA FRUTA UNA VEZ TENGA TODO LISTO, PREFERIBLEMENTE CORTELA BAJO UN CHORRO DE AGUA. No utilice Feijoa para esta prueba, frutas de pulpa blanca para que el jugo quede del mismo color.

Rotular 5 tubos de ensayo con las letras A, B, C, D, y E, colocar 10 ml de jugo fresco de la fruta y someterlos al siguiente tratamiento:

� A = A la temperatura ambiente ( anotar tiempos de aparición del pardeamiento) � B = Calentar a llama directa en un mechero durante 1 minuto � C = Calentar en baño María a 80 ºC por 2 minutos � D = Calentar en baño María a 60 ºC por 2 minutos

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� E = Calentar en baño María a 40 ºC por 5 minutos

Muestra/ efecto de la Tº ( escala)

ambiente Llama directa 80ºC 6ºC 40ºC

Tabla 23: reporte de datos pardeamiento enzimático, efecto de la temperatura.

CUESTIONARIO

Tabular los datos y asignar el grado de pardeamiento de acuerdo a la escala diseñada.

Deduzca el efecto de la temperatura sobre el tejido analizado,

exponga las razones por las cuales la velocidad de pardeamiento es directamente proporcional al tratamiento térmico aplicado.

Identifique las fases de pardeamiento en que se encuentra el tejido para la aparición del pigmento característico.

2.3 Efecto del pH sobre la reacción del pardeamiento

Rotular 6 vidrios reloj y sobre ellos colocar trozos iguales de manzana bien empapados en las siguientes soluciones:

- ácido cítrico al 1.5 % pH______ - ácido cítrico al 0.5% pH______ - zumo de limón pH______ - agua destilada pH______ - bicarbonato de sodio al 1% pH_____ - bicarbonato de sodio al 2% pH_____

Tenga la precaución de tomar pH con potenciómetro a las soluciones y a las muestras con papel indicador.

OJO: Dejar los vidrios de reloj con las muestras expuestas durante aproximadamente 4 horas y determinar tiempos en aparece el pardeamiento.

Muestra/ efecto del pH ( escala)

ácido cítrico al 1.5 %

ácido cítrico al 0.5%

zumo de limón

agua destilada

bicarbonato de sodio al 1%

bicarbonato de sodio al 2%

Tabla 24: reporte de resultados pardeamiento enzimático, efecto del pH.

56



CUESTIONARIO.

Tabular los datos y asignar el grado de pardeamiento de acuerdo a la escala diseñada.

Deduzca el efecto del pH sobre el tejido analizado

A que rangos de pH se estableció menor y mayor grado de pardeamiento.

exponga las razones por las cuales los cambios de pH modifican el avance de la reacción enzimática.

2.4 Control químico del pardeamiento

a) control con ácido ascórbico Colocar 5 trozos frescos e iguales de manzana sobre vidrios reloj y rotular con sumo cuidado y remojemos cada trozo con las siguientes soluciones:

- agua - ácido ascórbico al 5% - ácido ascórbico al 2.5 % - ácido ascórbico al 1 % - HCl 2N

Anotar el tiempo en que las muestras aparecen los pigmentos marrones en las cuatro primeras muestras, pues la última muestra actúa como testigo y patrón de comparación debido a que en solución de HCl 2N el pardeamiento es imposible.

Muestra/ control químico ( escala)

agua % ácido ascórbico al 5%

ácido ascórbico al 2.5 %

ácido ascórbico al 1 %

HCl 2N

Tabla 25: reporte de resultados pardeamiento enzimático, control químico.

CUESTIONARIO

Tabular los datos y asignar el grado de pardeamiento de acuerdo a la escala diseñada. Deduzca el efecto y el papel del ácido ascórbico sobre el tejido analizado Sobre quien actúa el ácido ascórbico y cual sería el mecanismo químico de la reacción. Encuentre una explicación coherente del mecanismo de inhibición del HCL sobre el tejido.

57



2.5 sustancias causantes del pardeamiento

Rotule cuatro vidrios reloj o caja de petri y coloque en ellas trozos de manzana fresca y sana, remojándolos completamente en cada una de las soluciones:

- pirogalol 1%

- fenol 1 %

- Catecol 1%

- agua destilada

Observe los cuatro trozos, la rapidez de la reacción y el grado de la coloración.

Muestra/ aceleramiento ( escala)

agua % catecol

pirogalol

fenol

Tabla 26: reporte de resultados pardeamiento enzimático, sustancias causantes de pardeamiento.

CUESTIONARIO

dibuje las estructuras del fenol, catecol y el pirogalol y compárelas con las estructuras fenólicos que se encuentran de manera natural en la manzana y en frutas.

Explique con fundamentos el porqué de la formación de los pigmento, y en que caso fue mayor?

Experiencia 3: Pardeamiento no enzimático.

Verifique el pH inicial de la leche él % de acidez y la prueba de alcohol.

3.1 Elaboración de Arequipe

Colocar la leche (500 ml) en un recipiente hondo y junto a ella el bicarbonato (½ cucharadita), mezclar uniformemente y coloque sobre el fuego, tomar nuevamente el pH.

Cuando la temperatura este entre 30 ºC, adicionar el azúcar (150 gramos) dejar hervir y

58



espesar. A partir de ese momento continuar la cocción sin dejar de batir con una cuchara de madera hasta que se vea el fondo de la paila.

Repita el procedimiento variando algunos de los siguientes aspectos:

Variable a: el orden de adición de los ingredientes pero colocando el doble de bicarbonato y tomar nuevamente el pH.

Variable B: El orden de adición de los ingredientes: adicionar primero el azúcar y pasados 10 minutos el bicarbonato, y tomar nuevamente el pH.

Variable c: Siguiendo como dice la formulación pero sin bicarbonato y tomar nuevamente el pH.

Variable D:Siguiendo como dice la formulación pero adicionando ácido tartárico o láctico (2 ml) y tomar nuevamente el pH hasta alejarla de un pH básico.

En cada uno de las variaciones registre los tiempos de aparición del pardeamiento (registre por lo menos 6 tiempos) y llene la siguiente tabla:

VARIACION A VARIACION B VARIACION C VARIACION D

Tiempos de aparición de pardeamiento

Observaciones y diferencias

Tabla 27: reporte de resultados pardeamiento no enzimático.

CUESTIONARIO PARA DESARROLARLO EN EL INFORME DE LAB ORATORIO.

1. Tabule los resultados observados y analice las observaciones enfatizando el fundamento del cambio sobre las características del producto obtenido. 2. Establezca una escala de pardeamiento y construya gráficas para cada una de las variables realizadas así. en el eje y el tiempo de aparición y en el eje x la escala de pardeamiento. analice el comportamiento de cada variable. 3. Qué efecto tiene el bicarbonato de sodio sobre las reacciones de caramelización y de Maillard, orden de adición de los ingredientes sobre las reacciones de caramelización y de Maillard. 4. Exponga las diferencias entre la caramelización y la reacción Maillard. Sistema de Evaluación



59




Evaluación grupal:










(Puntos = 7.0)

7


máximo de hojas 8


(Puntos = 0)


(Puntos = 0.5 )


(Puntos =1.0)

1





1

Fines del trabajo El informe no da respuesta a los

Aunque presenta resultados y análisis de resultados estos

El informe presenta una excelente

12.5

60



lineamientos de las prácticas de laboratorio.

(Puntos = 0)

no son pertinentes. Se evidencia la ausencia de análisis y deducción.

(Puntos =4)

articulación entre los resultados y el análisis de resultados.


(Puntos = 8)

Referencias




1



Tabla 28: Rúbrica de evaluación práctica 3.

Retroalimentación


61



PRACTICA No. 4. REACCIONES DE IMPORTANCIA EN EL P ROCESADO DE ALIMENTOS

Tipo de practica

Presencial X Autodirigida Remota

Porcentaje de evaluación 7.5 % Horas de la practica 16 H Temáticas de la práctica Unidad 3: capítulo 7: Vitaminas, minerales y pigmentos Intencionalidades formativas Propósitos

Reconocer los cambios que sufren las clorofilas frente a ciertas condiciones de procesamiento.

Analizar el origen de los pigmentos obtenidos en la degradación de la clorofila.

Analizar, mediante reacciones cualitativas los diferentes pigmentos que pueden tomar los vegetales de acuerdo a su pH.

Determinar cuantitativamente el contenido de vitamina C y betacarotenos en muestras ricas en estos nutrientes cuando se someten a tratamientos de escaldado.

Objetivos

Que el estudiante reconozca los cambios que sufren las clorofilas frente a ciertas condiciones de procesamiento.

Que el estudiante analice el origen de los pigmentos obtenidos en la degradación de la clorofila.

Que el estudiante analice mediante reacciones cualitativas los diferentes pigmentos que pueden tomar los vegetales de acuerdo a su pH.

Que el estudiante determine cuantitativamente el contenido de vitamina C y betacarotenos en muestras ricas en estos nutrientes cuando se someten a tratamientos de escaldado.

62



COMPETENCIAS

El estudiante describe y analiza de manera y relaciona el marco teórico y los resultados para dar el respectivo análisis.

El estudiante conceptualiza en forma precisa la relación que tiene cada prueba y la estructura de las clorofilas, antocianinas, vitamina C y betacarotenos.

El estudiante comunica los conocimientos adquiridos a través de la elaboración de informes escritos.

Metas






1. Unidad 3: capítulo 7: Vitaminas, minerales y pigmentos

Haciendo una investigación adicional de:

2. Generalidades de la vitamina C, Estabilidad de la vitamina C frete a las operaciones en el procesamiento, Estructura de la vitamina C, Cantidad de Vitamina C en la Guayaba (teórico).

3. Que es Absorbancia y qué relación tiene con el Espectrofotómetro?.

4. Qué es el espectrofotómetro? Porque lo usamos en la práctica.

5. Generalidades de las clorofilas y antocianinas, estructura de las clorofilas y antocianinas.

6. Generalidades de los betacarotenos, estabilidad de los betacarotenos frete a las

63



operaciones en el procesamiento, estructura de los betacarotenos

7. Que es Absorbancia y qué relación tiene con el Espectrofotómetro?.

8. Cantidad diaria de betacarotenos en la dieta.

9. Función biológica de los betacarotenos.


Mediante el desarrollo de esta práctica, el estudiante observa y analiza el efecto de los tratamientos térmicos sobre la estabilidad de la vitamina C, betacarotenos presentes en los vegetales. Identifica los tipis de sustancias o pigmentos que se pueden formar en algunos vegetales de acuerdo a la variación de pH.

Esta práctica corresponde a los temas que se tratan en la. Unidad 3: capítulo 7: Vitaminas, minerales y pigmentos

Es de vital importancia para los estudiantes del programa de ingeniería de alimentos el desarrollo de estas prácticas, ya que profundizan y analizan la relación e importancia que tiene el tratamiento térmico sobre la estabilidad vitaminas y pigmentos para entender y prevenir los cambios en el procesado, transformación y almacenamiento de los alimentos.

Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / ins trumento s)


(por grupo )

UNIDAD MATERALES QUE DEBEN TRAER LOS ESTUDIANTES

( por grupos)

REACTIVOS

EQUIPOS

mortero 3

Brócoli, espinacas.

20 ml Acido oxálico al 0.15%

Estufa

agitador 2 Cuchillos Solución acética –clorhídrica de 2- nitroanilina al 0.16%.

Mallas

Tubos de ensayo 10 Colador de aluminio Solución acuosa de Nitrito de sodio al 0. 08%

Espectrofotómetro y celdas de cuarzo.

Papel filtro varios Ollas de aluminio medianas. Etanol absoluto Tablas de disección.

Vasos de precipitado

250 y 1000 ml

2 de c/u Toallas de manos Solución acuosa de NaOH al 10%

Termómetro.

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Pipetas 10 y 1 ml 2 c/u Cinta para rotular Solución patrón de vitamina C

Balanza.

Probetas 100 ml 1 100 gramos de espinacas frescas.

50 ml de ácido acético al 20%

Equipo de titulación

Espátulas 1 Cuchillos 50 ml de HCl al 10 %

Erlenmeyers de 250 3 Toallas de manos 50 ml de bicarbonato de sodio al 10%

Embudos con soporte 3 Cinta para rotular 50 ml de NaOH al 20 ó 10 %

Gradillas 1 Repollo morado. 50 ml de metabosulfito al 10%.

Vidrio reloj 3 20 ml de KCl AL 5%

Cajas de petri 2 Sacarosa

Vasos de 600 y 1000 ml plásticos

1 c/u Éter, acetona, éter de petróleo,

Embudo de decantación

Sulfato de sodio anhidro



Video Pardeamiento Enzimático


1. : Pardeamiento enzimático

2. Oxidación de lípidos

3. Pardeamiento no enzimático




Metodología

Conocimiento previo para el desarrollo de la prácti ca: 1. Capítulo 1 y 2 de la Unidad 1: Biomoléculas del módulo del curso.

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Experiencia 1: determinación de vitamina c en frut os como guayaba y brócoli antes y después de escaldado en líquido y al vapor.

ADECUACION DEL FRUTO: Tome una guayaba y el brócoli en un estado de maduración óptimo. Lávela con destilada.

Corte el fruto con un cuchillo limpio de tal forma que salgan cuatro trozos de igual uniformidad.

Tome dos trozos y márquelos “ fruto fresco”

Escaldado a vapor Tome dos trozos y divídalos por sus mitades en partes iguales y sométalos a escaldado al vapor a 95ºC durante 5 minutos.

Vierta los trozos inmediatamente en baño de hielo.

Márquelos como “trozos al vapor”

Escaldado en líquido Tome dos trozos y divídalos por sus mitades en partes iguales y sométalos a escaldado en liquido 95ºC durante 5 minutos.

Vierta los trozos inmediatamente en baño de hielo.

Márquelos como “trozos en liquido de escaldado”

Determine en cada uno del tratamiento el contenido de vitamina C en mg/100 g y establezca la cantidad de vitamina que se pierde en las operacion es aplicadas.

Tabla 30: determinación de vitamina C.

Determinación de vitamina C:

66



Pese 1 gramo de muestra y tritúrelas en mortero adicionando 4 ml de ácido oxálico con solución 0.15% hasta obtener una mezcla pastosa. Agregue 5 ml más de ácido oxálico y se continúe triturando, filtre a través de filtro cualitativo.

Prepare tres tubos de ensayo (márquelos de acuerdo a los tratamientos realizados). Coloque con la mayor exactitud y en su orden).

Rotular 10 tubos de ensayo y adicionar los siguientes reactivos:

Tubo 1 fresco 2 e. ebullición

3 e. al vapor

blanco 1 2 3 4 5 6

2-nitroanilina (ml) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

Nitrito de sodio ml 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

Mezclar y esperar decoloración

Etanol absoluto ml 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8

Extracto de guayaba

1.0 1.0 1.0 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----

Patrón vitamina C ( ml)

---- ---- ---- ---- 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Acido oxálico ( ml) ---- ---- ---- 1.0 0.9 0.8 0.6 0.4 0.2 ---

Agite y deje reposar exactamente 5 minutos, luego adicione:

NaOH 10% 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

Agua destilada 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8

Mezcle bien el contenido de cada tubo y obtenga la Absorbancia a 540 nm. Ajustando a cero con el blanco de reactivos.

Tabla 31: Batería de tubos determinación de vitamina C.

Cuestionario: presentación de registros

Elabore la curva de calibración e interpole las Absorbancias de sus muestras así:

TABLA DE REGISTRO DE DATOS DE ABSORBANCIA DE LA

CURVA PATRON DE VITAMINA C :

tubo B 1 2 3 4 5 6

67



Graficar curva patrón de Vitamina C.: Concentración en mg/ml (eje y) Vs Absorbancia a 540 nm (eje

x).

Sobre la grafica determinar:

1. la ecuación del tipo y = mx + b;

2. coeficiente de correlación r2

3. hallar la concentración de los tratamientos realizados a la guayaba en relación a los cálculos de la curva patrón: y es la concentración de vitamina C en mg/ml, m es la pendiente de la recta y, x es la Absorbancia de la muestra a analizar y b es el intercepto en y.

4. llenar la siguiente tabla:

De acuerdo con los resultados calcular el contenido de vitamina C en la fruta y verdura correspondiente, expresándolo como mg/100 g de fruta. Finalmente compararlo con el valor reportado en la bibliografía y realizar el análisis respectivo:

TRATAMIENTO FRESCO ESCALDADO AL VAPOR

ESCALDADO EN LIQUIDO

concentración de vitamina C en mg / 100 gr.

Experiencia 2: degradación de las clorofilas por ef ecto del calor y degradación de antocianinas por efecto del pH

Clorofilas :

Concentración de Vitamina

C (mg/ml)

0,0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,014

Absorbancia

68



Tabla 32: Marcha de la práctica determinación de clorofilas.

Antocianinas:

Preparación de la muestra

Tome 60 gramos de repollo morado y triture en mortero hasta recoger un volumen de 60 ml.

Decantar y filtrar el extracto

Colocar 8 ml del filtrado en 7 tubos de ensayo.

Realizar en cada tubo:

Tubo 1 1 ml de HCl al 10 %. Observar y medir pH

ADECUACION DEL VEGETAL :

Tome algunas hojas de espinaca, (80 gr) Lávela con destilada.

Corte las hojas con un cuchillo limpio de tal forma que queden finamente picadas. Realizo este procedimiento de tal forma que se obtenga 30 gr de producto.

Tome 10 gramos y márquelo como “fruto fresco” y coloque a 4ºC.

Tratamiento térmico Colocar 200 ml de agua a hervir. Una vez ebulla, introducir 5 gramos de espinaca, dejar ebullir a 100ºC por 5 minutos. Escurrir y sumergir en baño de hielo. Dejar secar.

Colocar 200 ml de agua a hervir. Una vez ebulla, adicionar ácido acético al 20 % hasta pH acido. Introducir 5 gramos de espinaca, dejar ebullir a 100ºC por 5 minutos. Escurrir. Dejar secar.

Colocar 200 ml de agua a hervir. Una vez ebulla, adicionar bicarbonato de sodio al 10% hasta pH básico. Introducir 5 gramos de espinaca, dejar ebullir a 100ºC por 5 minutos. Escurrir. Dejar secar.

Colocar 200 ml de agua a hervir. Una vez ebulla, adicionar Cloruro de potasio hasta pH básico. Introducir 5 gramos de espinaca, dejar ebullir a 100ºC por 5 minutos. Escurrir. Dejar secar.

Colocar 200 ml de agua a hervir. Una vez ebulla, adicionar una pizca de sacarosa Introducir 5 gramos de espinaca, dejar ebullir a 100ºC por 5 minutos. Escurrir. Dejar secar.

Colocar 200 ml de agua a hervir. Una vez ebulla, adicionar 10 ml de metabosulfito de sodio al 10% hasta pH básico. Introducir 5 gramos de espinaca, dejar ebullir a 100ºC por 5 minutos.

69



Tubo 2 1 ml de ácido acético al 20 % . Observar y medir pH

Tubo 3 1 ml de agua. Observar y medir pH

Tubo 4 1 ml de bicarbonato de sodio 10 % Observar y medir pH

Tubo 5 1 ml de NaOH al 20 % ó 10 %. Observar y medir pH

Tubo 6 1 ml de agua, 1 ml de HCl y 1 ml de NaOH. Observar y medir pH

Tubo 7 1 ml de metabosulfito 10 % Observar y medir pH

Tabla 33: Marcha de la práctica determinación de antocianinas.

Registre los pH y observaciones en:

Tubo pH Observaciones

Tubo 1

Tubo 2

Tubo 3

Tubo 4

Tubo 5

Tubo 6

Tubo 7

Tabla 34: resultados cambios de pH antocianinas.

Análisis de resultados:

1. qué tipo de degradación sufre la clorofila a pH ácido. Cómo se llama el producto formado

2. qué tipo de degradación sufre la clorofila a pH básico

3. hay cambios de color en la adición de cloruro de potasio y sacarosa. Cuál es el efecto sobre la clorofila?

4. deduzca el tratamiento más efectivo en operaciones de cocción y escaldado para conservar las antocianinas.

5. Investigue el efecto de cada una de las soluciones químicas sobre las antocianinas.

70



Experiencia 3: determinación de betacarotenos en es pinacas antes y después de escaldar en líquido y al vapor

Pese 10 gramos de muestra y tritúrelas en mortero adicionando 20 ml de una mezcla de éter de petróleo-acetona (1:1) por 5 minutos.

Dejar decantar, pasar el sobrenadante a un embudo de decantación que contenga unos 60 cc de agua destilada: repetir la molienda y extracción del material que quedó en el mortero con 5 ml de la mezcla éter-acetona, pasando los sobrenadantes al embudo de decantación, repetir el procedimiento hasta que el extracto presente coloración muy clara. Pasar todos los sobrenadantes al embudo de separación. Agitar bien el embudo y dejar separar las capas.

Descartar la capa acuosa inferior, repetir el lavado por dos veces más con porciones agua destilada. Este lavado tiene por objeto remover la acetona y demás sustancias solubles en agua que se encuentren en el extracto. Dejar decantar y descartar la capa acuosa inferior.

Filtrar el extracto que queda en el embudo de decantación a través del papel filtro cualitativo en cuyo fondo se ha puesto un poco de sulfato de sodio anhidro, con el propósito de remover trazas que de otra manera tendrían el efecto de desactivar el fosfato tricálcico.

Tomar el filtrado y anotar el volumen obtenido y completar hasta 15 ml con éter de petróleo.

Prepare una columna cromatográfico así:

Tome una bureta de 50 ml, coloque un poco de algodón en la punta de la bureta para sostener el reactivo.

Agregar fosfato cálcico en polvo hasta que forme una capa de más o menos 3.5 cm de altura.

Agregar 5 ml del extracto obtenido a la bureta y recibir el extracto en un tubo de ensayo previamente marcado.

Continuar añadiendo porciones de 5 ml hasta agotar el extracto.

Recibir el fluido en un tubo de ensayo graduado y seguir añadiendo éter de petróleo ( 1 ml) hasta cuando no se detecte coloración amarilla en la porción inferior de la columna.

Tome el extracto y mida la Absorbancia a 450 nm.

Tabla 35: marcha de la práctica determinación de betacarotenos.

Registre las Absorbancias obtenidas: Cuestionario: presentación de registros

TRATAMIENTO FRESCO ESCALDADO AL VAPOR ESCALDADO EN LIQUIDO

ABSORBANCIA

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Con la ecuación hallada a partir de la curva patrón Determine la cantidad de betacarotenos en las muestras por tratamiento aplicado en μg / 100 g en base húmeda.

TRATAMIENTO FRESCO ESCALDADO AL VAPOR

ESCALDADO EN LIQUIDO

Concentración de betacarotenos en μg /100 gr.

En una sola gráfica, represente la estabilidad de los betacarotenos frente a los tratamientos. Sistema de Evaluación




Evaluación grupal:


Informe o productos a entre gar








(Puntos = 7.0)

7

72




máximo de hojas 8


(Puntos = 0)


(Puntos = 0.5 )


(Puntos =1.0)

1





1

Fines del trabajo


(Puntos = 0)


(Puntos =4)



(Puntos = 8)

12.5

Referencias




1



Tabla 35: rúbrica de evaluación práctica 4.

Retroalimentación: El tutor de la práctica tendrá diez (10) días hábiles para envía o entregar la respectiva retroalimentación del informe de laboratorio siguiendo lo estipulado en la rúbrica de evaluación.

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PRACTICA No. 5. ANÁLISIS DE ALIMENTOS: Precisión, exactitud, calibración del material de vidrio.

Determinación de humedad de e productos cárnicos, l ácteos y farináceas. Preparación y valoración de Soluciones Acido-base .

Tipo de practica Presencial X Autodirigida Remota Otra ¿Cuál

Porcentaje de evaluación Horas de la practica 16 H Temáticas de la práctica Conceptos Generales sobre análisis de alimentos (generales

estadísticas, muestreo y análisis de datos). Equipos más comunes en el análisis de los alimentos (medidas volumétricas). Análisis pro grupos de alimentos.

Intencionalidades formativas Propósitos

Definir y diferenciar precisión y exactitud.

Relacionar la desviación estándar y el coeficiente de variación con el concepto de precisión.

Reconocer el manejo de cifras significativas en la toma de datos de laboratorio.

Aprender las normas básicas de calibración de material de vidrio de uso común en el laboratorio.

Diferenciar la forma de calcular el contenido de agua en diferentes productos alimenticios.

Analizar la importancia de aprender a valorar soluciones ácido base para el análisis de alimentos.

OBJETIVOS

Que el estudiante defina y diferencie precisión y exactitud.

Que el estudiante relacione la desviación estándar y el coeficiente de variación con el concepto de precisión.

Que el estudiante reconozca el manejo de cifras

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significativas en la toma de datos de laboratorio.

Que el estudiante aprenda las normas básicas de calibración de material de vidrio de uso común en el laboratorio.

Que el estudiante diferencie la forma de calcular el contenido de agua en diferentes productos alimenticios.

Que el estudiante analice la importancia de aprender a valorar soluciones ácido base para el análisis de alimentos.

COMPETENCIAS

El estudiante conceptualiza y define los términos precisión y exactitud.

El estudiante Relaciona la desviación estándar y el coeficiente de variación con el concepto de precisión.

El estudiante comprender la importancia de identificar en la toma de datos el manejo de cifras significativas.

El estudiante aprende las normas básicas de calibración de material de vidrio de uso común en el laboratorio.

El estudiante conceptualiza la diferencia entre el contenido de humedad en algunos grupos de alimentos.

El estudiante entiende la importancia de aprender a valorar soluciones ácido base para el análisis de alimentos.

METAS




75




Manejo de la Balanza analítica:

En la mayoría de los análisis se debe utilizar una Balanza analítica para obtener pesadas con una gran precisión. Las balanzas de laboratorio, menos precisas, se emplean también para mediciones de masa cuando las exigencias de fiabilidad no son críticas.

Tipos de Balanzas analíticas:

Es un instrumento para pesar cuya capacidad abarca in intervalo desde 1 gramo hasta algunos kilogramos, con una precisión de al menos una parte de 105 de su capacidad máxima. La precisión y exactitud de muchas balanzas analíticas modernas superan una parte de 106 de su capacidad total.

Las macrobalanzas tienen una capacidad máxima que varía en un intervalo entre 160-120 gramos. Con estas balanzas las mediciones se pueden hacer con una desviación estándar de ±0.1 mg

Las balanzas semi-microanalíticas tienen una carga máxima de 10-30 gramos con una precisión de ±0.01 mg.

Una Balanza microanalítica típica tiene una capacidad de 1 a 3 gramos y una precisión de ±0.001 mg.

La incertidumbre en las mediciones

Ninguna medición es exacta al 100%. Cuando se hacen varias mediciones que concuerdan dentro de un margen estrecho, decimos que las mediciones tienen buena precisión. Cuando el intervalo de valores es pequeño, la precisión aumenta, pero el simple hecho de que las cifras concuerden estrechamente no significa que son inexactas. La exactitud concierne al grado de coincidencia de las mediciones con el valor verdadero.

Ejemplo: en una balanza analítica se determinó con aproximación de 0.01 g la masa de un vaso de precipitado con una muestra sólida. Se registraron los valores siguientes en el orden que se indica: 104.01, 104.02, 103,99, 104.01. Posteriormente se determinó que el valor correcto era 103.03.

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En este ejemplo, se evidencia que los valores tuvieron buena precisión, fueron poco exactos.

La precisión puede calcularse matemáticamente a través del coeficiente de variación o variabilidad (CV) según:

CV= S/X *100

Dónde: X es el promedio de los datos, S es la desviación estándar, que como se recordará es un parámetro estadístico que expresa la desviación de los valores con respecto al valor medio y puede calcularse a través de :

S= √(X-Xi)2/n-1

Un método será más preciso, en tanto menor coeficiente de variación se obtenga, es decir, cuanto más se acerquen entre sí los resultados obtenidos de varios análisis realizados a una misma muestra.

Cifras significativas:

El número de cifras significativas de un valor medido es igual al número de dígitos que son ciertos, más un dígito adicional redondeado ( estimado), que es un dígito incierto:

Número de cifras significativas = todos los dígitos ciertos + un dígito incierto.

Entendamos con un ejemplo: la masa de una puntilla medida en una balanza se registró de 0.24 g. al colocar la puntilla en otra balanza, la masa resultó ser de 0.2436 g. la primera masa se registró con dos cifras significativas; en cambio, la segunda masa se registró con cuatro cifras significativas. El número de cifras significativas indica la precisión de la medición.

Cuando hay ceros en un valor medido, el número de cifras significativas no siempre coincide con el número total de dígitos. El número 0.0074, por ejemplo, tiene sólo dos cifras significativas, 7 y 4 porque los ceros son únicamente “guadadecimales” que sirven para identificar la posición que le corresponde al decimal.

Reglas para establecer cifras significativas:

1. Todos los enteros diferentes de cero son significativos

2. Todos los ceros a la izquierda del (o que preceden al) primer dígito diferente de cero n o son significativos. Ejemplos: 0.00567 tiene tres cifras significativas (5,6, y7). 0.0089 tiene dos cifras significativas (8 y 9).

3. Todos los ceros situados entre dígitos diferente de cero son significativos: 207.08 tiene cinco cifras significativas ( 2,07,0 y 8), 0.0401 ( tiene tres cifras significativas 4,0,1).

4. Todos los ceros al final de un número con punto decimal son significativos: 34.070 tiene cinco cifras significativas. 0.0670 tiene tres cifras significativas (6,7 y 0).

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Manejo y calibración de material de vidrio:

La lectura de un volumen en probetas, matraces aforados, pipetas y buretas se lee teniendo en cuenta el menisco que forma el líquido en contacto con las paredes del instrumento. Así, en el material graduado, el volumen contenido se lee viendo la graduación, marcada en la pared del instrumento, que es tangente al menisco del líquido:

Diferentes tipos de ajuste de menisco:

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Tanto los equipos de pesada como el material volumétrico se ofrece en diferentes calidades, por otra parte estos equipos son degradados por el uso y la mala manipulación. Por lo tanto es indispensable conocer la condición del mismo, lo que requiere que tanto balanzas como pipetas aforadas, buretas, matraces entre otros, deban ser prácticamente chequeados.

Clases y calidad en el material volumétrico:

Análisis exactos exigen siempre aparatos de medición altamente precisos y de allí que la tolerancia es decir la exactitud y reproductibilidad sean exigidas por las normas internacionales.

Clase A: la tolerancia está dentro de los límites fijados por las normas DIN e ISO. Todo material volumétrico de vidrio debe cumplir con las especificaciones de la siguiente tabla.

Clase B: la tolerancia está dentro del doble de las exigidas para los equipos de clase A.

Ajuste: el material volumétrico está ajustado para contener In y Ex. La nomenclatura IN, significa que la cantidad de líquido contenida corresponde al volumen impreso sobre el aparato, ejemplo, balones aforados y las probetas. La nomenclatura Ex, significa que la cantidad de líquido vertida es la que corresponde al volumen impreso en el aparato como pipetas y buretas.

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Determinación de Humedad por métodos indirectos:

De los diferentes métodos de determinación de humedad, el más barato, rápido y ampliamente utilizado es el método indirecto, por volatilización, el cual se basa en la separación del agua del alimento por secado en estufa a temperaturas superiores a 100ºC.

La masa de agua se calcula por diferencia según:

m (gramos de agua) = m( alimentos)inicial – m(alimentos)seco

Los resultados se expresan usualmente en porciento, según:

%H= m( gramos de agua)/b*100

Donde b es el volumen (ml) o la masa (gramos) de la muestra tomada para el análisis.

Preparación y estandarización de disoluciones acido -base. Diluciones. Valoraciones.

80



Preparar disoluciones de ácidos y bases. Conocer el concepto de estandarización de disoluciones con sustancias patrón.

El conocimiento de la concentración exacta de los reactivos que se utilizan para calcular la concentración de otros reactivos o productos, es básico si se quieren conseguir medidas comparables. El procedimiento se llama estandarización, titulación o valoración y es necesario prácticamente siempre, ya que es raro que los productos que se utilizan normalmente en un laboratorio tengan purezas del 100%. Se efectúa mediante el uso de una sustancia considerada estándar o patrón. Estas sustancias son compuestos muy puros y estables y, por lo general, de elevada masa molecular. Con ellas se calcula el factor de corrección, que es el número por el que tenemos que multiplicar los mL gastados en la valoración (mL prácticos ) para que nos dé los mL teóricos .

En todo laboratorio, tanto de investigaciones como en industrias, son de gran utilidad las soluciones valoradas del álcali como NaOH, KOH, Ba(OH)2, siendo la más empelada NaOH. Los hidróxidos de los metales alcalinos, por sus características químicas, en estado sólido son capaces de absorber CO2 y H2O de la atmosfera, por lo que incluso el producto no resulta 100% puro llegando a obtener hasta el 97% de hidróxido y 1% de Na2CO3. Por esta razón resulta imposible preparar una solución de NaOH a concentración conocida.

En las valoraciones ácido-base, una cantidad exactamente medida de ácido o base se valora, respectivamente, con una base o un ácido de concentración conocida. Punto de equivalencia: momento de la valoración en que se ha añadido una cantidad de reactivo exactamente equivalente a la del problema presente. Se cumple:

equivalentes de ácido = equivalentes de base

Punto final: momento en que se da una valoración por terminada al haberse producido el viraje del indicador. Debe ser lo más próximo posible al punto de equivalencia.


En esta práctica, los estudiantes comprenderán los fundamentos generales y básicos en todo laboratorio de análisis mediante determinaciones gravimétricas y volumétricas. En este laboratorio, el estudiante aprenderá el manejo datos en las balanzas analíticas mediante el uso de la precisión y exactitud.

El estudiante aprenderá a reconocer métodos de calibración del material de vidrio y la forma de entender los límites de tolerancia de cada instrumento volumétrico usado en los laboratorios de análisis de alimentos.

El estudiante aprenderá a preparar y valorar soluciones ácido- básicas, útiles en muchas de las determinaciones alimentarias como el índice de acidez.

81



Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos )

MATERIALES REACTIVOS EQUIPOS MATERIAELS QUE DEBEN TRAER LOS

ESTUDIANTES

3 vasos de precipitado de 10 ml.

NaOH 0.1 N 3 modelos diferentes de balanzas analíticas.

Dos pares de guantes quirúrgicos.

Cápsulas de porcelana (3) HCL 10% Dos estufas: a 103 y 130ºC previamente.

tapabocas

4 Erlenmeyers de 50 ml Fenolftaleína al l% en etanol

Desecador Calculadora.

1 Balón aforado de 100 ml Ftalato ácido de potasio. Cuaderno de apuntes

1 probeta de 100 ml 100 gramos de carne de res molida magra y fresca.

pipetas volumétricas de 10 y 5ml 1 de c/u.

100 gramos de carne de pollo molida magra y fresca.

1 Erlenmeyers de 250 ml Harina de trigo fresca

Pipeta de 10 y 5 ml 1 de c/u.

Harina de maiz amarillo fresca.

Una bureta de 25 y 50 ml Leche en polvo entera

4 pinzas para crisol. Leche en polvo descremada.

Vidrio reloj (4)

Espátulas (3)

Crisol o cápsula con tapa (4)

Pesa filtro (2)

Vasos de precipitado de 200 ml (2)

Soporte universal con pinzas

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Software a utilizar en la práctica u otro tipo de r equerimiento para el de sarrollo de la práctica

No requiere.


No tiene.


REACTIVO PROTECCION RIESGO

Ácidos y bases inorgánicos concentrados


Metodología

Forma de trabajo:

Estimado estudiante a continuación encontrará los pasos a seguir para el desarrollo de la práctica #5 del curso.



1. Precisión, exactitud y cifras significativas.

Tome tres modelos de balanzas electrónicas y determine la capacidad y la precisión de cada una de ellas.

Pese un 3 vasos de precipitado, 3 crisoles y 3 erlenmeyer previamente desecados (tómelos con guantes o con pinzas) y registre los pesos de cada uno de ellos en cada balanza. Realice el proceso por triplicado.

83



Registre los pesos así: tenga en cuenta elaborar un cuadro por balanza.

Pesadas realizadas

Identificación de los vasos de precipitado

V1 V2 V3

1

2

3

Pesadas realizadas

Identificación de los tres crisoles

C1 C2 C3

1

2

3

Pesadas realizadas

Identificación de los Erlenmeyers

E1 E2 E3

1

2

3

Resultados:

1. Los datos obtenidos para cada uno de los materiales en cada balanza son precisos?

2. Los datos obtenidos para cada uno de los materiales en cada balanza son exactos?

3. Los datos obtenidos para cada uno de los materiales en cada balanza son precisos y exactos?

84



4. Los datos obtenidos para cada uno de los materiales en cada balanza son precisos e inexactos?

De acuerdo a su respuesta, cree Usted que existieron algunas fuentes de error posibles en las mediciones?, cuáles.

5. Cuantas cifras significativas hay en cada medición? De acuerdo a esto, que balanza es más precisa?.

6. Usando el coeficiente de variación (CV), indicar para cada material, cual balanza es más precisa.

Calibración de material volumétrico:

Calibración de pipetas:

Determinar las calibraciones de pipetas volumétricas y de medida entregadas por el tutor.

1. Tome un erlenmeyer limpio y seco, determine su peso hasta la cuarta cifra decimal.

2. Tome la pipeta a calibrar, asegúrese que está limpia y seca, se toma la cantidad a verificar y se transfiere al erlenmeyer del paso 1.

3. Se pesa el erlenmeyer con el agua.

4. Se calcula el peso del agua por diferencia

5. Registre la temperatura del agua.

6. Empelando la siguiente tabla, determine la densidad del agua a la temperatura registrada.

85



86



7. De la formula D=m/v, se calcula el volumen del agua vertida por la pipeta :

V= peso del agua/densidad según Tº

8. se calcula la diferencia entre el volumen medido – el volumen de la fórmula del paso 7

9. se calcula el límite de tolerancia especificado por la NBS (clase A).

10. repetir el procedimiento anterior con buretas, matraces y probetas. Para el matraz, no requiere traspasar el volumen a medir, se hace directamente sobre el mismo.

Ejemplos:

Se debe calibrar una pipeta volumétrica de 5 ml:

Peso del frasco matraz vacío= 7,5238 g

Peso del frasco + agua= 12.4977 g

Temperatura del agua = 24.7 ºC

Peso del agua= 12.4997-7.5238 = 4,9759

Densidad del agua a 24,7ºC= 0.997119

Volumen del agua= 4,9759/0.997119

Volumen del agua= 4,99027 ml

Diferencia del volumen requerido= 5.000 ml - 4,99027 ml= 0.01

Límite de tolerancia por la NBS= 0.01 para una pipeta volumétrica de 5 ml.

Determinación del contenido de agua en un alimento: Determinación de humedad en productos cárnicos: Existen dos formas de determinar el %H en productos carnicos: Método de secado en estufa mecánica 103ºC: este método consiste en mezclar homogéneamente la Proción a ensayar co arena; pre-secado de la mezcla en un baño de agua y secado hasta masa constante a 103ºC ±2ºC, utilizando una cápsula con tapa provista de una varilla de vidrio. Por este método se evita la descomposición y oxidación de la grasa al evitar la formación de compuestos volátiles que serían eliminados. Método de secado en estufa mecánica convencional a 125ºC: este método consiste en secar la porción de muestra a ensayar en estufa por 2 -4 horas a 125ºC. la muestra secada bajo estas

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condiciones no es satisfactoria para la subsecuente determinación de grasa. En esta práctica se usara el método 2: Se debe secar la cápsula con tapa un dia antes a 110 por una hora. . PESE LA CAPSULA. OJO…NO TOME LA CAPTULA CON LA MANO, UTILICE LAS PINZAS Tomar dos (2) gramos de carne molida y magra y colocarla en la cápsula, pesar el conjunto. Colocar la muestra a 125ºC±2 por 2-4 h. Retirar de la estufa, dejar enfriar hasta tempratura ambiente en el deseador y luego pesar. Repetir el procedimiento cada media hora hasta peso constante. Determinación de humedad en cereales: El producto se seca a 130ºC a presión atmosférica normal, durante una hora y media. Este método de desecación a 130ºC se aplica a granos, harinas y otros productos derivados de los cereales, reducido a partículas de dimensiones inferiores o iguales a 170μ, de los cuales menos del 10% serán superiores a 1000 μ y más del 50% inferiores a 500 μ. Se debe secar un pesa filtro con tapa separadamente un dia antes a 110ºC por una hora. Pese el pesa filtro tapado una vez frío. OJO…NO TOME EL PESA filtro CON LA MANO, UTILICE LAS PINZAS Tome 5-3 gramos de harina fresca (preferiblemente destapar el producto, no usar harinas con empaques ya abiertos y usadas). Tapar la pesa filtro y pesar el conjunto. Debe operarse rápidamente. Colocar en la estufa a 130ºC por hora y media el pesa filtro destapado con la muestra. Transcurrido este tiempo, y operando rápidamente, retirar el pesa filtros de la estufa uan vez tapado y colocarlo en el desecador. Pesar en cuanto se seque en el desecador. Determinación de humedad en leche en polvo Se entiende por humedad de la leche en polvo el contenido de agua libre, es decir la pérdida en peso, expresado en porcentaje en peso, determinado por el procedimiento expuesto a continuación. Este método es aplicable a las leches en polvo, entera y desnatada. El agua, contenida en la leche en polvo, se elimina por calentamiento de la muestra en una estufa de desecación a una temperatura de 102ºC±2ºC, hasta peso constante. Colocar la cápsula destapada y la correspondiente tapa en la estufa de desecación durante una hora, a la temperatura de 102ºC. Colocar la tapa sobre la cápsula y pasarla de la estufa al desecador. A continuación enfriar a la temperatura ambiente y pesar. Introducir de manera rápida, 1 gramo de leche en polvo en la cápsula, tapar la cápsula y pesar

88



rápidamente con la mayor exactitud posible. Destapar la cápsula y colocarla con su tapa en la estufa a una tempratura de 102ºC durante dos horas. Volver a colocar la tapa, poner la cápsula en el desecador, dejar enfriar a tempratura ambiente y pesar rápidamente con la mayor exactitud posible. Calentar la cápsula a vierta a 102ºCen la estufa durante 1 hora suplementaria, volver a tapar y dejar enfriar en el desecador, pesar de nuevo, repetir la operación hasta que las pesadas sucesivas no difiera de 0.0005 gramos. RESULTADOS:

1. Tabule los resultados obtenidos.

2. Exprese los resultados obtenidos utilizando en porcentaje de Humedad en base húmeda y en base seca. Compárelos con datos teóricos.

Preparación y estandarización de disoluciones acido -base. Diluciones. Valoraciones

Preparación y estandarización de una solución de hi dróxido de sodio:

Preparar 100 mL de una disolución 0.1 N de NaOH en matraz o balón volumétrico. La valoración de la solución 0,1N preparada anteriormente se efectúa con la sustancia patrón, ftalato ácido de potasio, cuyo peso equivalente (Pe) coincide con su peso molecular, que es de 204,23 g/mol. Si se utiliza una bureta de 50 mL, se pesa en un vidrio de reloj, limpio y seco, una cantidad exactamente medida hasta el mg, que esté comprendida en el intervalo de 0,8 a 0,9 g en una balanza de precisión. Si la bureta es de 25 mL, se pesa la mitad, es decir, entre 0,40 y 0,45g. No es preciso que la cantidad pesada sea exactamente 0,8 o 0,9g, lo realmente importante es que la cantidad se sitúe entre los márgenes de peso dados y que se conozca de forma exacta, es decir, 0,8235g; 0,8797g; etc. La cantidad pesada se introduce cuidadosamente en un erlenmeyer y se disuelve en unos 20 a 25 mL aproximadamente de agua destilada, añadiendo a continuación 2 ó 3 gotas de solución de fenolftaleína al 1% como indicador. La bureta bien limpia y seca se enjuaga primero con el reactivo a emplear (en este caso NaOH 0,1 N) y se carga con la NaOH 0,1 N, enrasándose a cero y teniendo cuidado que no queden burbujas de aire en el interior de la llave o en el cuerpo de la bureta. A continuación se vierte, sobre el erlenmeyer, que contiene la sustancia patrón gota a gota, del reactivo valorante (NaOH 0,1N), y agitando continuamente hasta que la disolución toma una coloración rosa, que debe persistir correspondiente a los mL prácticos (volumen práctico).

89



Cálculos

Una vez obtenido el factor de corrección, la normalidad real de la disolución de NaOH preparada, resulta de multiplicar la normalidad teórica por dicho factor. La valoración de una solución debe hacerse al menos dos veces, si los factores calculados difieren entre sí más de 3-5 milésimas, debe efectuarse una tercera valoración y calcular la media entre los valores más próximos, desechando el valor más dispar. Determinación de la concentración de una disolución problema de HCl mediante una disolución estandarizada de NaOH 0,1N. En un erlenmeyer limpio se ponen 10 mL, exactamente medidos con pipeta, de HCl de concentración desconocida, se añaden unos 20 mL aproximadamente de agua destilada y 3 ó 4 gotas de indicador (fenolftaleína). La bureta se enrasa a cero con la disolución de NaOH de concentración conocida (0,1N) y factor calculado y se deja caer gota a gota sobre la disolución problema de HCl, agitando continuamente hasta viraje a color rosáceo estable (aproximadamente 20 segundos) llegándose así al punto final de la valoración. Anotar los mL de NaOH gastados y calcular la concentración del HCl problema. Sistema de Evaluación




• Evaluación grupal: el grupo de trabajo debe presentar un informe escrito en la fecha acordada por el tutor, que contenga: portada, introducción, objetivos, tabla de resultados, análisis y confrontación de resultados, desarrollo de cuestionarios. Conclusiones y

90



bibliografía.









(Puntos = 7.0)

7


máximo de hojas 8


(Puntos = 0)


(Puntos = 0.5 )


(Puntos =1.0)

1





1

Fines del trabajo


(Puntos = 0)


(Puntos =4)


Se evidencia la profundidad de los

12.5

91



Tabla 5: rubrica de evaluación práctica 1.


análisis.

(Puntos = 8)

Referencias




1


Retroalimentación


92



7. FUENTES DOCUMENTALES

Aartdt, M. (diciembre de 2005). Effect of shelf-life and light exposure on acetaldehyde concentration in milk packaged in HPDE and PETE bottles.. VirtualPro, 47, 16,17.

Badui, Salvador (1999). Química de los alimentos. México: Pearson Educación.

Bermúdez, Silvia. (1999). Química de Alimentos. Santa fe de Bogotá: Unad.

Berk Z. (1990). Introducción a la bioquímica de los alimentos. México: Manual Moderno S.A.

Braverman. J (1999). Introducción a la bioquímica de los alimentos. México DF: Manual Moderno S.A de CV.

Brownsell,V. (1998). La ciencia aplicada al estudio de los alimentos. México DF: Editorial Diana.

Charley H (2001). Procesos físicos y químicos en la preparación de alimentos: Noriega.

Cheftel Jean (1998). Introducción a la bioquímica de los alimentos. Vol. I y II. Zaragoza: Acribia.

Cheftel Jean (1990). Proteínas alimentarias. Zaragoza: Acribia.

Coultate, TP (2007). Manual de química y bioquímica de los alimentos. Zaragoza: Acribia.

Dendy (1990). Cereales y productos derivados. Zaragoza: Acribia.

Dominic, Wong (1990). Química de alimentos. Mecanismos y Teoría. Zaragoza: Acribia.

Fennema, O (2000). Química de alimentos, segunda edición. Zaragoza: Acribia

Grigioni, G. Páez. (2006). Relación entre color y pardeamiento no enzimático en leche entera en polvo bajo condiciones aceleradas de almacenamiento.

Instituto de ciencia y tecnología de alimentos "ICTA" (1998). Bogotá: Universidad Nacional de Colombia.

93



Jiménez, S. (2002). Indicadores del deterior de la leche. Consultado en 09, 07,2009 en http://www.racve.es/actividades/veterinaria-salud-publica/2002-02-13SalvioJimenez.htm.

Juárez, N, Olano, A, Morais, F (2005). Alimentos Funcionales. Madrid: Rumagraf. S.A.

Plummer, David (2000). Bioquímica práctica. Londres: mcGraw- Hill Latinoammericana S.A.

Robinson, David (1991). Bioquímica y valor nutritivo de los alimentos. Zaragoza: Acribia.

Stryer, Lubert (1990). Bioquímica tomo I. Barcelona: Editorial Reverte.

Varman, A. (1998). Carne y productos cárnicos. Zaragoza: Acribia.

Vickie, J. (2002). Fundamentos de la ciencia de los alimentos. Zaragoza: Acribia.

94



ANEXO A

PROTOCOLO PARA LA DETERMINACION DE CAROTENOS (curva patrón). Material y reactivos

• Columna de vidrio de aproximadamente 25cm de largo y 7mm de diámetro. • Mortero con su respectiva mano. • Algodón. • Arena lavada. • Embudo de decantación. • Probeta graduada. • Solución 1:1 éter de petróleo-acetona. • Éter de petróleo. • Sulfato de sodio anhidro. • Fosfato tricálcico.

PROCEDIMIENTO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA CURVA DE C ALIBRACIÓN Solución patrón 1: En éter de petróleo (0.5 mg de carotenos por cc de solución). Solución patrón 2: 2 ml de patrón 1, completar con éter de petróleo hasta 550 ml. Esta solución es igual a 20 mg/ml Preparar los siguientes patrones de trabajo así

• PATRON C1: 0.5 ml de patrón 2 con éter de petróleo diluir hasta 10ml. • PATRON C2: 1 ml de patrón 2 diluir hasta 10 ml • PATRON C3: 1.5 ml de patrón 2 diluir hasta 10 ml • PATRON C4: 2.0 ml de patrón 2 diluir hasta 10ml • PATRON C5: 2.5 ml de patrón 2 diluir hasta 10 ml • PATRON C6: 3.0 ml de patrón 2 diluir hasta 10 ml

Usando como blanco (B) éter de petróleo, ajustar el cero de Absorbancia A (100% de T), a la longitud de onda de 450 nm. A la misma longitud de onda, leer la absorbancia correspondiente a los patrones de trabajo desde C1 hasta C6. Construir la curva de calibración. Procedimiento de extracción : Pesar una muestra de material vegetal, (brócoli 10 g) colocar en un mortero, agregar unos 20 cc de la mezcla éter de petróleo-acetona (1:1). Adicionar un poco de arena lavada y moler el material con la mano del mortero. Dejar decantar, pasar el sobrenadante a un embudo de decantación que contenga unos 60 cc de agua destilada: repetir la molienda y extracción del material que quedó en el mortero con 2 a 3

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porciones de la mezcla éter de petróleo-acetona, pasando los sobrenadantes al embudo de decantación, hasta que el extracto presente coloración muy clara. Agitar bien el embudo y dejar separar las dos capas. Descartar la capa acuosa inferior, repetir el lavado por dos veces más con porciones agua destilada. Este lavado tiene por objeto remover la acetona y demás sustancias solubles en agua que se encuentren en el extracto. Aproximadamente 50 cc del extracto requieren porciones de lavado sucesivas que totalicen unos 200 cc de agua destilada. Filtrar el extracto que queda en el embudo de decantación a través del papel filtro cualitativo en cuyo fondo se ha puesto un poco de sulfato de sodio anhidro, con el propósito de remover trazas que de otra manera tendrían el efecto de desactivar el fosfato tricálcico. Completar el filtrado (capa etérea libre de acetona y agua)al volumen indicado (15 ml) y continuar como se indica en la separación por cromatografía de columna. Separación por cromatografía de columna Agregar fosfato cálcico en polvo hasta que forme una capa de mas o menos 3.5 cm de altura. Transferir a la columna una alícuota de unos 2 cc de extracto etereo (diluida según se especifica en la columna 2) continuar añadiendo porciones de 2 cc hasta agotar el extracto sin aplicar succión. Recibir el fluido en un tubo de ensayo graduado y seguir añadiendo éter de petróleo hasta cuando no se detecte coloración amarilla en la porción inferior de la columna. Lo primero que sale son los carotenos pues otros compuestos como las clorofilas, quedan retenidos en la capa de fosfato cálcico. Determinar en el espectrofotómetro la absorbancia de la muestra. Ajustando primero el 100% de T con el blanco de éter de petróleo. Calcular la concentración de la solución, interpolando en la curva de calibración.

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ANEXO B

ASPECTOS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO 1

El trabajo en el laboratorio requiere la observación de una serie de normas de de seguridad que eviten posibles accidentes debido a desconocimiento de lo que se está haciendo.

3.1 NORMAS PERSONALES

• Cada grupo de prácticas se responsabilizará de su zona de trabajo y de su material. • Es conveniente la utilización de bata, ya que evita que posibles proyecciones de sustancias químicas

lleguen a la piel. Por supuesto además, evitarás posibles deterioros en sus prendas de vestir. • Use gafas de seguridad. • Si tienes el pelo largo, es conveniente que lo lleve recogido. • En el laboratorio está terminantemente prohibido fumar, ni tomar bebidas ni comidas. • Antes de utilizar un compuesto, asegurarse bien de que es el que se necesita, fijarse bien el rótulo. • No devolver nunca a los frascos de origen los sobrantes de los productos utilizados sin consultar con

el profesor. • Verifica el voltaje de trabajo del instrumento antes de enchufarlo. Cuando los instrumentos no estén

siendo usados deben permanecer desenchufados. • Usa siempre guantes de asbesto, para el aislamiento térmico, al manipular material caliente. • Es muy importante que cuando los productos químicos de desecho se viertan en la pila de desagüe,

aunque estén debidamente neutralizados, debe dejarse que circule por la misma, abundante agua. • No tocar con las manos y menos con la boca, los productos químicos. • No pipetear con la boca, se debe utilizar una pera manual o dispositivo que se disponga para tal fin. • Los ácidos requieren un cuidado especial. Nunca se debe adicionar agua sobre ellos, cuando se

quiera diluirlos; siempre al contrario, es decir, ácido sobre agua. Tenga en cuenta que normalmente hay desprendimiento de calor.

• Los productos inflamables (gases, alcohol, éter, etc.) no deben estar cerca de fuentes de calor. Si hay que calentar tubos con estos productos, se hará al baño María, nunca directamente a la llama.

• Si se vierte sobre ti cualquier ácido o producto corrosivo, lávate inmediatamente con mucha agua y avisa al profesor.

• Al preparar cualquier disolución se colocará en un frasco limpio y rotulado convenientemente. • Cuidado con los bordes y puntas cortantes de los tubos u objetos de vidrio. • El vidrio caliente no se diferencia a simple vista del vidrio frío. Para evitar quemaduras, dejarlo enfriar

antes de tocarlo. • Las manos se protegerán con guantes o trapos cuando se introduzca un tapón en un tubo de vidrio. • Si tienes que calentar a la llama el contenido de un tubo de ensayo, observa cuidadosamente estas

dos normas: o Ten sumo cuidado y ten en cuenta que la boca del tubo de ensayo no apunte a ningún

compañero. Puede hervir el líquido y salir disparado, por lo que podrías ocasionar un accidente.

o Calienta por el lateral del tubo de ensayo, nunca por el fondo; agita suavemente. • Cuando se determinan masas de productos químicos con balanza, se colocará papel de filtro sobre

los platos de la misma y si es necesario, porque el producto a pesar fuera corrosivo, se utilizará un vidrio de reloj.

• Se debe evitar cualquier perturbación que conduzca a un error, como vibraciones debidas a golpes, aparatos en funcionamiento, soplar sobre los platos de la balanza, etc.

3.2 NORMAS PARA EL MANEJO DE REACTIVOS Y SOLUCIONES

La alta calidad en un análisis químico requiere reactivos y soluciones de excelente pureza. Las siguientes normas deben observarse para prevenir la contaminación accidental de los reactivos y de las soluciones:

1 1 Munera, R: (2008). GUÍA PARA PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE BIOQUÍMICA. Palmira: Universidad Nacional Abierta y a Distancia.

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• Seleccionar el reactivo químico de mejor calidad que se encuentre disponible. Elegir la botella de menor volumen para obtener la cantidad deseada.

• Tapar la botella inmediatamente después de haber tomado la cantidad deseada. Por ningún motivo delegue a otro esta acción.

• Mantener los tapones de las botellas de los reactivos entre los dedos, nunca debe colocarse un tapón sobre la mesa.

• A menos que se diga otra cosa, nunca se debe devolver el reactivo a una botella. El dinero ahorrado por retornar el exceso de reactivo rara vez supera el riesgo de contaminar toda la botella.

• A menos que se diga otra cosa, nunca se deben insertar espátulas, cucharas, o cuchillos en una botella que contenga un reactivo sólido.

• 3.3 MANEJO DE SUSTANCIAS QUÍMICAS

La seguridad en el laboratorio no se limita únicamente a la protección personal o de la infraestructura, sino también a un manejo adecuado de los reactivos químicos encaminado a preservarlos de la contaminación y del desperdicio.

• Sustancias sólidas Como costumbre se debe leer la etiqueta de un reactivo antes de usarlo. Los reactivos sólidos normalmente se almacenan en recipientes de boca ancha y antes de abrirlos se gira e inclina la vasija de tal manera que algo del contenido pase a la tapa plástica. A continuación se remueve cuidadosamente la tapa con sólido dentro de ella y se golpea suavemente hasta obtener la cantidad deseada. Cuando se requieren cantidades apreciables comparadas con el contenido del frasco, se inclina la botella suavemente y se gira hacia atrás y hacia adelante hasta retirar lo necesario. Si el reactivo se encuentra compactado, se tapa el recipiente y se agita fuertemente para lograr romper los terrones. Evitar introducir elementos como destornilladores, espátulas de hierro u otro objeto que pueda contaminar el sólido. Si el reactivo es muy fino y libera polvo fácilmente, debe utilizarse una mascarilla apropiada.

• Sustancias líquidas Los líquidos se almacenan por lo general en recipientes de boca angosta o en frascos con gotero. Para medir una cantidad de líquido, sea una solución o un líquido puro, se debe sacar una pequeña porción a un vaso limpio y seco, y de allí se toma la cantidad requerida mediante una pipeta. No deben introducirse pipetas o cualquier otro dispositivo directamente dentro de la botella que contiene el líquido, esto conduce generalmente a la contaminación de todo el contenido.

Cuando se van a transferir líquidos desde un gotero tipo medicinal, la manera más correcta es verter el líquido sin introducir el gotero en el recipiente en el cual se va a almacenar el líquido, para evitar la posibilidad de contaminación del gotero y de la solución original.

3.4 CAMPANA DE EXTRACCIÓN

Las reacciones que liberan gases tóxicos o corrosivos deben realizarse dentro de una vitrina o campana de extracción. Este dispositivo es una cabina provista de un ventilador que succiona el aire del laboratorio llevando los gases fuera de él.

3.5 SÍMBOLOS DE RIESGO

Para manejar con seguridad las sustancias químicas se han ideado diversos códigos dependiendo de la casa fabricante, pero en general los sistemas clasifican las sustancias en las siguientes categorías:

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• Sustancias explosivas Peligro. Este símbolo señaliza sustancias que pueden explotar bajo determinadas condiciones. Ejemplo: dicromato de amonio.

Precaución. Evitar choques, percusión, fricción, formación de chispas y contacto con el calor.

• Sustancias oxidantes (comburentes) Peligro: Los compuestos comburentes pueden inflamar sustancias combustibles o favorecer la amplitud de incendios ya declarados, dificultando

Su extinción. Ejemplo: permanganato de potasio, peróxido de sodio. Precaución: Evitar cualquier contacto con sustancias combustibles.

• Sustancias fácilmente inflamables Sustancias autoinflamables: Ejemplo: alquilos de aluminio, fósforo. Precaución. Evitar contacto con el aire. Gases fácilmente inflamables: Ejemplo: butano, propano. Precaución. Evitar la formación de mezclas inflamables gas-aire y aislar de fuentes de ignición. Sustancias sensibles a la humedad: Productos químicos que desarrollan emanaciones de gas inflamable al contacto con el agua. Ejemplo: litio, borohidruro de sodio. Precauciones: evitar contacto con agua o con humedad.

• Líquidos inflamables En términos muy sencillos, los líquidos inflamables son aquellos que fácilmente pueden arder. El que un líquido arda con más o menos facilidad depende de su punto de llama. Entre más bajo sea este punto más fácilmente arde el reactivo y por lo tanto mayor cuidado se ha de tener en su manejo, almacenamiento y transporte. Con estos líquidos se ha realizado una clasificación teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto y su solubilidad en el agua:

o Peligro Clase A Esta clasificación se le asigna a líquidos que tienen un punto de llama por debajo de 100 ºC y que no se disuelven en el agua a 15 ºC.

AI Líquidos con punto de llama por debajo de 21 ºC.

AII Líquidos con punto de llama entre 21 y 55 ºC.

AIII Líquidos con punto de llama entre 55 y 100 ºC.

o Peligro Clase B Esta clasificación se le asigna a líquidos que tienen punto de llama por debajo de 21 ºC y que se disuelven en agua a 15 ºC, o a aquellos cuyos componentes inflamables se disuelven en agua también a 15 ºC. Este tipo de líquidos no se puede apagar con agua.

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• Sustancias tóxicas Peligro: Tras una inhalación, ingestión o absorción a través de la piel pueden presentarse, en general, trastornos orgánicos de carácter grave o incluso la muerte. Ejemplo: trióxido de arsénico, cloruro de mercurio (II). Precaución: Evitar cualquier contacto con el cuerpo y en caso de malestar acudir inmediatamente al médico.

• Sustancias nocivas Peligro: La incorporación de estas sustancias por el organismo produce efectos nocivos de poca trascendencia. Ejemplo: tricloroetileno. Precaución: Evitar el contacto con el cuerpo humano así como la inhalación de vapores. En caso de malestar acudir al médico.

• Sustancias corrosivas Peligro: Por contacto con estas sustancias se destruye el tejido vivo y también otros materiales. Ejemplo: bromo, ácido sulfúrico. Precaución. No inhalar los vapores y evitar el contacto con la piel, los ojos y la ropa.

• Sustancias irritantes Peligro: Este símbolo destaca en aquellas sustancias que pueden producir acción irritante sobre la piel, los ojos y sobre los órganos respiratorios. Ejemplo: amoníaco, cloruro de bencilo. Precaución. No inhalar los vapores y evitar el contacto con la piel y los ojos.

PREPARACIÓN DE REACTIVOS 2

4.1 DISOLUCIÓN DE YODO

Reactivos

1. Yodo, 1.0 g 2. Agua destilada, 300.0 mL

Procedimiento

Se mezclan ambos reactivos y se filtra la solución.

4.2 REACTIVO DE LUGOL – DETECCIÓN DE ALMIDÓN

En la detección de almidón se emplea el reactivo Lugol. El almidón y el yodo forman un complejo de color violáceo. Si se le agrega unas gotas de lugol a una muestra y esta permanece de color amarillento, la reacción es negativa. Si da un color azul violáceo es positivo.

Reactivos

1. Yodo (I), 1.0 g 2. Yoduro potásico (KI), 2.0 g 3. Agua destilada, 300.0 mL

Procedimiento

Se mezclan los tres reactivos y se filtra la solución. La solución final que se obtiene presenta color ámbar.

4.3 REACTIVO DE TOLLENS – DETECCIÓN DE ALDEHÍDOS

2 2 Munera, R: (2008). GUÍA PARA PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE BIOQUÍMICA. Palmira: Universidad Nacional Abierta y a Distancia.

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En las pruebas que se utiliza este reactivo se forma un precipitado de plata que se deposita en la superficie de los recipientes de vidrio, formando un espejo de plata, por lo que no se recomienda la agitación. Se debe utilizar recién preparado porque de lo contrario no se forma el espejo de plata.

La reacción para la preparación del reactivo de tollens es la siguiente:

AgNO3 + NH4OH = Ag(NH3)2OH

Se estabiliza por la adición de NaOH.

Se utiliza para identificar aldehídos ya que ocurre la siguiente reacción:

RCHO + 2 Ag(NH3)2OH = RCOONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O

En donde la plata se precipita formando un espejo de plata o un precipitado gris.

Reactivos

1. NaOH al 5%, dos gotas 2. AgNO3 al 5%, 1.0 mL 3. NH4OH, 2N

Procedimiento

Cuando se requiera el reactivo, se debe mezclar en un tubo de ensayo dos gotas de una disolución de NaOH al 5% y 1.0 mL de disolución acuosa de AgNO3 al 5%. Agitar el tubo y añadir gota a gota NH4OH 2N, hasta que se consiga disolver el precipitado de AgOH, que previamente se había formado. Si es necesario se debe filtrar la solución.

No se debe exceder en el uso del NH4OH 2N para que el reactivo así preparado sea bastante sensible. Debe trasladarse a un frasco opaco ya que la solución puede ser alterada por la acción de la luz.

Precaución

El isocianato de plata, AgNCO, compuesto muy explosivo en seco, puede estar presente en los residuos de las soluciones del reactivo de Tollens; por esta razón, es conveniente tirar el resto de la disolución de Tollens no utilizada y lavar los tubos con HNO3 diluido (disuelve el espejo de plata formado).

4.4 REACTIVO DE FEHLING – DETECCIÓN DE AZÚCARES RED UCTORES

El reactivo de Fehling, tambien conocido como Licor de Fehling, es una disolución descubierta por el químico alemán Hermann von Fehling y que se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores. Sirve también para demostrar la presencia de glucosa en la orina.

El ensayo con el licor de Fehling se funda en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldehído. Éste se oxida a ácido y reduce la sal de cobre (II) en medio alcalino a óxido de cobre (I), que forma un precipitado de color rojo. Un aspecto importante de esta reacción es que la forma aldehído puede detectarse fácilmente aunque exista en muy pequeña cantidad. Si un azúcar reduce el licor de Fehling a óxido de cobre (I) rojo, se dice que es un azúcar reductor.

Se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores, y es útil para demostrar la presencia de glucosa en la orina, y también para detectar derivados de la glucosa como la sacarosa o la fructosa.

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Al mezclar las soluciones A y B de Fehling se forma complejo con el ión cúprico que es reducido por los aldehídos. Si la reacción es positiva se forma un precipitado rojo de CuO2. Al reaccionar con monosacáridos, se torna verdoso; si lo hace con disacáridos, toma el color del ladrillo.

La reacción que se produce es la siguiente:

RCHO + 2Cu++ + OH- → RCOOH + CuO2 + H2O

Reactivos

1. Sulfato de cobre (CuSO4), 34.64 g 2. Tartrato sódico potásico (KNa(C4H4O6) · 4H2O), 17.6 g 3. Hidróxido sódico en escamas (NaOH), 7.7 g

Procedimiento

Se preparan las soluciones A y B de la siguiente manera:

• Solución A: Se disuelven 34.64 g de sulfato de cobre en 500 mL de agua. • Solución B: Se disuelven 17.6 g de tartrato sódico potásico y 7.7 g de hidróxido sódico en 50 mL de

agua.

Cuando se requiera su utilización se mezclan volúmenes iguales de cada una de las soluciones. Ambas soluciones se guardan separadas hasta el momento de su uso para evitar la precipitación del hidróxido de cobre (II).

4.5 REACTIVO DE BIURET – DETECCIÓN DE PROTEÍNAS

Para la detección de proteínas en los alimentos se usa el reactivo de Biuret. cual se fundamenta en la formación de un complejo coordinado entre los iones cúpricos del reactivo y el enlace peptídico de la proteína, reacción que transcurre en medio alcalino.

Si al agregar unas gotas del reactivo la muestra no cambia de color, la reacción es negativa; en este caso se puede decir que la muestra no contiene proteínas o presenta una cantidad que no es posible detectar. Si la muestra cambia de color, primero a un tono rosado, luego se pone azul y, finalmente, violeta, la reacción es positiva, lo que indica la presencia de proteína.

Reactivos

1. Sulfato cúprico (CuSO4.5H2O), 2.5 g 2. Hidróxido de sodio en escamas, 440g 3. Agua destilada

Procedimiento

Disuelva 2.5 g de sulfato cúprico en un litro de agua destilada. Disuelva 440 g de hidróxido de sodio en un litro de agua destilada. Luego mezcle estas dos soluciones. Esta preparación debe almacenarse en botellas oscuras (color ámbar).

Documents

301203_guias_quicalim_1_2014_Okdoc.pdf