Informe de laboratorio de alimentos .pdf

Facultad de Ingeniera Qumica

1 Universidad Nacional del Callao


DETERMINACIN DE HUMEDAD EN ALIMENTOS Y MATERIA SECA

CURSO :

Laboratorio de Qumica de Alimentos

PROFESOR :

Ramrez Durand Bernardino

GH:

92G

INTEGRANTES:

Carrasco Snchez, George

Cspedes Cayo, Rafael

Or Toribio, Tania

Ortega Silva, Edwin

Senz Rosales, Liz

Bellavista, Callao 24 de abril del 2015



I.- OBJETIVOS

Objetivo General:

Conocer la cantidad de agua que poseen los alimentos y la materia seca

de la cual estn constituidos.

Objetivos especficos:

Determinar el porcentaje de humedad de una muestra, por el mtodo de

prdida de peso en una estufa de vaco.

Determinar el porcentaje de humedad de una muestra, por le mtodo

instrumental con una balanza deshumecedora.



II. INTRODUCCION

Todos los alimentos, cualquiera que sea el mtodo de industrializacin a

que hayan sido sometidos, contienen agua en mayor o menor proporcin.

Las cifras de contenido en agua varan entre un 60 y 95% en los

alimentos naturales. El agua puede decirse que existe en dos formas

generales: "agua libre" y "agua ligada". El agua libre o absorbida, que es

la forma predominante, se libera con gran facilidad y es estimada en la

mayor parte de los mtodos usados para el clculo del contenido en

agua. El agua ligada se halla combinada o absorbida. Se encuentra en

los alimentos como agua de cristalizacin (en los hidratos) o ligadas a

las protenas. Estas formas requieren para su eliminacin en forma de

vapor un calentamiento de distinta intensidad. Parte de la misma

permanece ligada al alimento incluso a temperatura que lo carboniza. As

pues, la frase "% de agua" apenas significa nada menos que se indique el

mtodo de determinacin usado.



III. FUNDAMENTO TEORICO

El agua se encuentra en los alimentos en tres formas: como agua de

combinacin, como agua adsorbida y en forma libre, aumentando el volumen.

El agua de combinacin est unida en alguna forma qumica como agua de

cristalizacin o como hidratos. El agua adsorbida est asociada fsicamente

como una monocapa sobre la superficie de los constituyentes de los alimentos.

El agua libre es aquella que es fundamentalmente un constituyente separado,

con facilidad se pierde por evaporacin o por secado. Dado que la mayor parte

de los alimentos son mezclas heterogneas de varias sustancias, pueden

contener cantidades variables de agua de los tres tipos.

DETERMINACION DE LA HUMEDAD

Hay muchos mtodos para la determinacin del contenido de humedad de los

alimentos, variando en su complicacin de acuerdo a los tres tipos de agua y a

menudo hay una correlacin pobre entre los resultados obtenidos. Sin

embargo, la generalidad de los mtodos da resultados reproducibles, si las

instrucciones empricas se siguen con fidelidad y pueden ser satisfactorios para

uso prctico.

Los mtodos pueden ser clasificados como por secado, destilacin, por

mtodos qumicos e instrumentales.

La determinacin de humedad puede ser el anlisis ms importante llevado a

cabo en un producto alimentario y, sin embargo, puede ser el anlisis del que

es ms difcil obtener resultados exactos y precisos. La materia seca que

permanece en el alimento posterior a la remocin del agua se conoce como

slidos totales. Este valor analtico es de gran importancia econmica para un

fabricante de alimentos, ya que el agua es un llenador barato, as:

El contenido de humedad es un factor de calidad en la conservacin de

algunos productos, ya que afecta la estabilidad de: frutas y vegetales

deshidratados, leches deshidratadas; huevo en polvo, papas

deshidratadas y especias.



La determinacin de humedad se utiliza como factor de calidad de:

jaleas y ates, para evitar la cristalizacin del azcar; jarabes azucarados,

cereales preparados - convencionales (4-8%); inflados (7-8%).

Se utiliza una reduccin de humedad por conveniencia en el empaque

y/o embarque de: leches concentradas, endulzantes; productos

deshidratados (stos son muy difciles de empacar si poseen un alto

contenido de humedad; jugos de frutas concentradas.

El contenido de humedad se especifica a menudo en estndares de

identidad, as, el queso cheddar debe tener



METODOS DE DETERMIANCIN DE HUMEDAD

MTODOS FSICOS

MTODO DE CONDUCTIVIDAD

La conductividad de una corriente elctrica aumenta con el porcentaje de agua

en una muestra.

La ley de ohm establece que la fuerza de una corriente elctrica es igual a la

fuerza electromotora dividida por la resistencia.

La temperatura de la muestra debe mantenerse constante. Para cada

determinacin se necesita un minuto.

METODOS POR SECADO

Estos incluyen las mediciones de la prdida de peso debida a la evaporacin

de agua a la temperatura de ebullicin o cerca de ella. Aunque tales mtodos

son usados frecuentemente debido a que dan resultados exactos cuando se

consideran sobre una base relativa, hay que tener en mente que el resultado

obtenido puede no ser una medicin verdadera del contenido de agua de la

muestra. Por ejemplo, los aceites voltiles pueden perderse a temperatura de

una parte del agua que contienen se pierde a esta temperatura. El resto (agua

combinada o adsorbida) es difcil de eliminar y parece estar asociada a las

protenas presentes. La proporcin de agua libre perdida aumenta al elevar la

temperatura, por lo que es importante comparar nicamente los resultados

obtenidos cuando se usan las mismas condiciones de secado. Adems, si es

posible que se efecte alguna descomposicin, como sucede en los alimentos

que tienen una proporcin elevada de azcares, es aconsejable usar una

temperatura de secado ms baja, por ejemplo, 70 C y aplicar al vaco. En la

fabricacin de alimentos se pueden utilizar procedimientos rpidos para

determinar humedad usando estufas desecadoras especiales que trabajan a

temperaturas altas. Otras estufas tienen lmparas secadoras de radiacin

infrarroja y tienen adems una balanza de lectura directa. Los hornos de

microondas pueden utilizarse para la determinacin de humedad en el

laboratorio en forma rpida.



METODOS DE DESTILACION

Estos mtodos incluyen la destilacin del producto alimenticio con un

disolvente inmiscible que tiene un elevado punto de ebullicin y una densidad

menor que la del agua, por ejemplo, tolueno, heptano y xileno. El agua que se

destila cae debajo del disolvente condensado en un recipiente graduado, en el

cual se puede medir el volumen de la fase acuosa. Se debe empujar dentro del

condensador un largo alambre o "gendarme", hasta cerca del tubo de salida

que facilite el escurrimiento de cualquier cantidad de agua que pueda destilar

hasta el tubo graduado. Aunque los resultados bajos son comunes en el

mtodo de destilacin, ste tiene la ventaja que una vez que se ha montado el

aparato necesita poca atencin y que cualesquier aceites voltiles que destilen,

no son medidos, dado que quedan atrapados en el disolvente inmiscible

METODOS QUMICOS

Mtodo de Karl Fischer.

La determinacin de agua segn el mtodo de Karl Fischer suele emplearse

cuando la determinacin de agua o de humedad por prdida de peso es

imprecisa (es decir, aquellos alimentos que tienen un contenido de humedad

bajo). Este mtodo se basa en la reaccin no estequiomtrica del agua con el

yodo y el bixido de azufre en solucin de piridina-metanol. Aunque el punto

final de la titulacin se puede detectar en forma visual, la mayora de los

laboratoristas usan instrumentos electromtricos comercialmente disponibles.

El reactivo se estandariza contra una solucin tipo de agua en metanol o de un

hidrato salino puro tal como el dihidrato de tartrato de sodio.

El punto final de la reaccin se detecta gracias al exceso de yodo que se

produce en el recipiente de valoracin cuando ya no queda agua. A pesar de

que la necesidad de utilizar procedimientos bastantes exactas para calibrar el

proceso y de impedir la captacin de humedad limita el nmero de muestras

analizadas, muchos analistas recomiendan el mtodo de Karl Fischer como

procedimiento de referencia, particularmente para la determinacin de bajos

niveles de humedad en los alimentos (es decir, < 10 %), a los que se adapta

mejor en particular.



El mtodo de Karl Fischer se emplea en primer lugar para materiales cuyo

contenido de agua es considerablemente bajo, por ejemplo, azcar de

pastelera, chocolates, melazas y legumbres secas.

METODOS INSTRUMENTALES

Se han aplicado una amplia diversidad de mtodos instrumentales basados en

principios fsicos o fisicoqumicos, para la determinacin de la humedad.

Muchos de ellos han sido desarrollados para obtener resultados rpidos de un

nmero elevado de muestras del mismo tipo, por ejemplo, en las

comprobaciones que el control de calidad requiere en la lnea de produccin de

alimentos elaborados. Originalmente se utilizaron instrumentos basados en la

resistencia elctrica, la frecuencia y las propiedades dielctricas; otros ms

recientes incluyen la RMN (Hester y Quine,1976), la reflactancia al infrarrojo

cercano (Williams, 1975) y microondas (Okabe,Huang y Okamura, 1973). Otras

tcnicas instrumentales han incluido GLC (Reineccius y Addis, 1973), GCS

(Khayat, 1974), refractometra (Addis y Chudgar, 1973) e hidrometra. Tambin

es til el anlisis trmico gravimtrico (1974) dado que da informacin sobre los

tipos de agua que estn presentes.

Propiedades de nuestra muestra (pan)

El pan (del latn: panis) es un alimento bsico que forma parte de la dieta

tradicional en Europa, Medio Oriente, India, Amrica y Oceana. Se suele

preparar mediante el horneado de una masa, elaborada fundamentalmente

con harina de cereales, sal yagua. La mezcla, en la mayora de las ocasiones,

suele contener levaduras para que fermente la masa y sea ms esponjosa y

tierna.

El cereal ms utilizado para la elaboracin del pan es la harina de trigo.

Tambin se utiliza el centeno, la cebada, el maz y el arroz. Existen muchos

tipos de pan que pueden contener otros ingredientes, como grasas de

diferentes tipos (tocino de cerdo o de vaca, mantequilla, aceite de

oliva), huevos, azcar, especias, frutas, frutas secas (como por

ejemplo pasas), verduras (como cebollas), o semillas diversas.

La adicin de la levadura provoca la fermentacin de la masa antes del

horneado, y como consecuencia, le proporciona un volumen y una



esponjosidad debido a la produccin de pequeas burbujas de dixido de

carbono (CO2) que se quedan inmersas entre la masa hmeda de la harina.

Al pan elaborado sin el empleo de levadura se le llama pan cimo y, debido a

esa falta de levadura, carece de la esponjosidad tpica de los panes

"hinchados" o "levados". Es muy posible que las elaboraciones ms primitivas

de pan no llevaran levadura, y la harina consistiese en granos toscamente

molidos mezclados con agua que se dejaban secar al sol que acababan entre

las cenizas de un fuego. Los panes planos, muy populares en algunas culturas,

es muy posible que sean los ms antiguos. Una variante del pan con

denominacin propia, son las galletas y los pasteles, que poseen diferentes

masas azucaradas. Es muy posible que surgieran del conocimiento panadero

como una necesidad de hacer panes "ms portables" y nutritivos.

A la masa se le puede dar diferentes formas, debido al empleo de

diversos moldes y tcnicas de amasado. De esta forma existen: las barras,

las trenzas, los aros, etc.

El pan ha sido tan importante en la alimentacin humana, que se considera

como sinnimo de alimento en muchas culturas. Asimismo, participa en

muchos rituales religiosos y sociales, como el matzoh, en la pascua juda,

la hostia en la eucarista cristiana, el rito de bienvenida de los pueblos eslavos

que involucra el pan y la sal, etctera.

Antiguamente en las zonas rurales, el pan era elaborado en los ncleos

familiares y poco a poco el establecimiento para dispensar el pan, la panadera,

ha ido cobrando importancia en las zonas urbanas. Hoy en da

existen electrodomsticos especficos con los que se puede elaborar pan de

forma muy sencilla, un ejemplo: mquina panificadora.

En la actualidad el pan es un alimento bsico que puede encontrarse en casi

cualquier tienda de alimentacin y grandes superficies. Su valor hace que se

puedan calcular ndices econmicos de referencia, como el ndice de precios al

consumo (IPC), empleado para determinar la evolucin del costo de vida en

las naciones.



HUMEDAD DEL PAN



IV. MATERIALES, EQUIPOS E INSUMOS

MATERIALES

Placa petri

Es un recipiente redondo, de cristal o plstico, de

diferentes dimetros (siendo ms comunes los de

dimetros alrededor de 10 cm), de fondo bajo, con una

cubierta de la misma forma que la placa, pero algo ms

grande de dimetro, para que se pueda colocar encima y

cerrar el recipiente. Forma parte de la coleccin conocida

como el material de vidrio.

Mortero

Instrumento de porcelana que sirve para triturar y moler

alimentos slidos, ideal para reducir alimentos grandes

en trozos mas pequeos, casi polvo para un pesado

posterior o preparacin de masa.

EQUIPOS

Balanza

Es uno de los instrumentos de medida ms

Usados en laboratorio y de la cual siempre

Dependen bsicamente todos los resultados.

Horno

Es un dispositivo utilizado para generar calor.



La energa calorfica utilizada para alimentar un horno puede ser suplida

directamente por la combustin de algn combustible o algn horno

elctrico.

El calor generado en el proceso de combustin aparece como radiacin

y calor latente en los productos de la combustin.

El agua circulando a travs de los tubos que forman las paredes del

horno absorbe hasta 50 % de este calor, la cual, genera vapor por

evaporacin de la parte del agua que ha circulado a travs de los tubos.

INSUMOS

Nombre comn :pan



V.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

V.1 Mtodo de prdida de peso en una estufa de vaco.

Lavar la Placa Petri, secarla y pesarla en la balanza, obteniendo un 0.

0= 72.05

Pulverizar el pan y distribuirlos uniformemente por toda la placa Petri y

pesarla con la placa petri, obteniendo un 1.

1 =76.85g

Encender la estufa de 100 105 C, colocar la placa con los pedazos de

pan en la estufa por 1 hora aproximadamente y pesar en la balanza

obteniendo un peso 2. Devolver la placa a la estufa por media hora y

pesar nuevamente. Repetir el procedimiento tres veces.

Tiempo(m) Peso Masa(g)

0 W1 5g

60 W2 4.8

90 W3 4.74

120 W4 4.73

150 W5 4.73



Calcular porcentaje de humedad en base hmeda o seca.

% H = (1 5) *100 = (5-4.73) * 100 = 5.4%

1 5

Segn tablas el promedio de porcentaje de humedad para un pan es de

5%, as que el resultado obtenido en la experiencia no est lejos de este

dato.

Calcular porcentaje de humedad en base seca

% H = (1- 4) *100 = (5-4.73) * 100 = 5.708%

4 4.73

Calcular el porcentaje de materia seca:

% Materia seca = 100% - % H = 100% - 5.708 = 94.29%



V.2 Mtodo instrumental con una balanza deshumecedora.

Este mtodo consiste en poner la muestra en una balanza deshumecedora la

cual con el tiempo nos demostrara que el peso de la muestra va disminuyendo

y as obtenemos estos siguientes datos.

Tiempo (s) Masa (g)

0 1.673

1 1.657

2 1.544

3 1.168

4 0.677

5 0.368

6 0.322

7 0.317

8 0.317

9 0.317

10 0.316



VI.- CONCLUSIONES

El pan contiene un bajo porcentaje de humedad y en la prctica

demostramos que es 5.4%.

Este laboratorio nos sirve para tener en cuenta que toda materia

orgnica contiene agua.

La balanza deshumecedora nos brinda la humedad casi exacta a la

realidad por ende es un buen instrumento para este tipo de actividades.

VII. RECOMENDACIONES

La balanza mecnica dificulta el trabajo en el laboratorio porque su

medida no es exacta, adems se necesita ms tiempo para la lectura de

la masa.

El uso adecuado de la estufa es un factor muy importante porque la

temperatura no debe ser mayor a 105oC, por este motivo debemos

estar muy atentos a la lectura del termmetro.

Este mtodo es inadecuado para sustancias ricas en sustancias voltiles

distintas al agua.

VIII. BIBLIOGRAFA

QUMICA DE ALIMENTOSA BELITZ, W GROSCH

QUMICA DE ALIMENTOS OWER R. FENNEMA

HTTP://ES.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/AMILOSA

HTTP://WWW.KELLOGGS.ES/TABLASNUTRICIONALES/



IX. CUESTIONARIO

1. Realizar una revisin de las tablas de composicin de alimentos y haga un

listado del porcentaje de humedad de los alimentos asignados

Si revisamos las tablas de composicin de alimentos y nos concentramos en el

porcentaje de agua obtendremos la siguiente tabla:

ALIMENTO % HUMEDAD ALIMENTO % HUMEDAD

ALIMENTOS DE ORIGEN ANIMAL

Carne de ternera 73.90% Carne de conejo 72.40%

Carne de cerdo 71.70% Carne de cordero 65.00%

Carne de pollo 75.40% Carne de pato 63.50%

VERDURAS Y HORTALIZAS

Alcachofas 88.10% Tomate 93.90%

Apio 95.40% Papa 74.20%

Brcoli 90.30% Lechuga 95.30%

Cebolla 92.20% Esprrago 94.70%

FRUTAS, FRUTAS DESECADAS Y FRUTOS SECOS

Aceitunas 78.30% Pltano 75.10%

Almendras 8.70% Uvas 83.50%

Ciruela 86.30% Coco 46.60%

Fresa 89.60% Pasas 25.50%

LCTEOS

Nata 48.30% Manteca 48.60%

Queso 70.00% Chantilly 56.40%

HUEVOS

Huevo de gallina 76.40%

CEREALES Y DERIVADOS

Arroz 5.80% Harina de maz 6.10%

Bizcocho 10.20% Pasteles y otros dulces 24.20%

Espaguetis 8.10% Macarrones 6.40%

Galletas 4.00% Cereales para desayuno 7.20%



2. Con los datos obtenidos en el punto anterior determine el porcentaje de

materia seca de cada uno de los alimentos.

Entonces segn la tabla anterior, ahora obtendremos el porcentaje de materia

seca:

3. Cules son las dificultades principales en la determinacin de humedad?

El mtodo de destilacin no es aconsejable para la determinacin de pequeas

cantidades de agua en una muestra, debido a que este mtodo da frecuentemente

resultados bajos, por las gotas de agua que se adhieren al condensador, a veces.

El mtodo de secado; uno de sus dificultades seria si no est a su temperatura,

que es de 105C. Otro seria que el alimento el cual vamos a saber su humedad no

cubra toda la superficie de la placa Petri que vamos a llevar a la estufa, otro seria

que nos olvidemos destapar el alimento que est en la placa Petri.

En general seria los tipos de hornos que se usara en estos casos, ya que en cada

uno sera diferente el resultado del secado con respecto al tiempo que estn en tal.

ALIMENTO % MATERIA SECA

ALIMENTO % MATERIA SECA

ALIMENTOS DE ORIGEN ANIMAL

Carne de ternera

26.10% Carne de conejo 27.60%

Carne de cerdo 28.30% Carne de cordero 35.00%

Carne de pollo 24.60% Carne de pato 36.50%

VERDURAS Y HORTALIZAS

Alcachofas 11.90% Tomate 6.10%

Apio 4.60% Papa 25.80%

Brcoli 9.70% Lechuga 4.70%

Cebolla 7.80% Esprrago 5.30%

FRUTAS, FRUTAS DESECADAS Y FRUTOS SECOS

Aceitunas 21.70% Pltano 24.90%

Almendras 91.30% Uvas 16.50%

Ciruela 13.70% Coco 53.40%

Fresa 11.40% Pasas 74.50%

LCTEOS

Nata 51.70% Manteca 51.40%

Queso 30.00% Chantilly 43.70%

HUEVOS

Huevo de gallina 23.60%

CEREALES Y DERIVADOS

Arroz 94.20% Harina de maz 93.90%

Bizcocho 89.80% Pasteles y otros dulces 75.80%

Espaguetis 91.90% Macarrones 93.60%

Galletas 96.00% Cereales para desayuno 92.80%



4. Explique la manera que los solutos inicos, polares y no polares

interactan con la estructura del agua.

Se ha establecido que la molcula de agua es polar. Es precisamente esta

polaridad que presenta el agua lquida, la que le permite disolver muchos

compuestos, es decir la formacin de una mezcla homognea entre la sustancia

que se disuelve, soluto, y el agua que la disuelve, disolvente. Desde el punto de

vista energtico, para que la disolucin sea posible se requiere que la energa de

atraccin entre las especies soluto-disolvente sea mayor que la energa que existe

entre soluto-soluto y disolvente-disolvente.

Cuando se disuelve un slido inico en agua, como por ejemplo lo es el cloruro de

sodio, se produce la disociacin de los cationes sodio y aniones cloruro, los cuales

atraen a las molculas de agua. La parte positiva o polo positivo del agua es

atrado por los aniones y el polo negativo por los cationes. Consecuencia de esta

atraccin es el rodea miento de molculas de agua en torno a cationes y

aniones. Este proceso se denomina hidratacin. La hidratacin permite que

aniones y cationes, que el estado slido estaban unidos por enlaces inicos, en

disolucin permanezcan separados o dicho de otro modo, quedan disueltos. Este

proceso se debe a que la energa de las uniones in-dipolo es mayor que la suma

de las energas enlace inico de la sal y dipolo-dipolo del agua.

Documents

Informe de laboratorio de alimentos .pdf