densimetria-INFORME

ANÁLISIS DE LOS ALIMENTOS

UNIVERSIDAD NACIONAL NACIONAL SAN AGUSTIN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

ANALISIS DE LOS ALIMENTOS PRACTICA 1: DENSIMETRIA

DOCENTE: YUCRA CONDORI, HARRY HARRY RICARDO ALUMNA: NEIRA ALVARADO, ROSARIO ALEXANDRA CUI: 20160608

2017

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PRACTICA 1: DENSIMETRIA

I. OBJETIVO Determinar las propiedades físicas (gravedad específica, grados Baumé, concentración en puntaje, etc.) de los alimentos, de tal modo de obtener información en relación a su identidad, concentración – pureza, fraude, etc. Datos de mucha utilidad durante el procesamiento, en el control de calidad de los alimentos y en el diseño de equipos y procesamiento. Así mismo conocer los diversos métodos de análisis densimétricos. II.

FUNDAMENTO

Las determinaciones densimétricos son simples y de ejecución rápida y generalmente aplicables a los alimentos líquidos o en solución. Esta determinación está basada en el principio de Arquímedes: “un cuerpo sumergido en un fluido total o parcialmente, sufre un empuje de abajo hacia arriba por una fuerza neta igual al peso del cuerpo menos el peso del fluido desplazado”. Este peso es la fuerza de flotación total. Algunas veces la gravedad específica es referida como densidad relativa. La relación d20 4 indica medición de un material a20 °C con respecto al agua a 4 °C. La determinación de la densidad se realiza mediante el principio de Arquímedes (método de empuje), que también es el método utilizado por los accesorios para la determinación de la densidad en las balanzas. El principio de Arquímedes establece que todo cuerpo sumergido en un fluido pierde un peso equivalente al peso del fluido desalojado. Este método permite la determinación de la densidad delas sustancias sólidas, viscosas y pastosas, así como los líquidos. La determinación de la densidad se utiliza en muchas zonas para caracterizar ciertas propiedades de un producto o material. Las aplicaciones de determinación no solo son numerosas, sino que sueles asociase con requisitos específicos. Factores que afectan las determinaciones densimétricas: 

Temperatura  Presión  Concentración  Para líquidos la densidad varia muy poco dentro de amplios límites de temperatura y presión.  Entre tanto la densidad de un gas es muy sensible a los cambios de temperatura y presión.  En casi todos los casos la gravedad específica es proporcional a la concentración, es decir, cuando la concentración aumenta, entonces la gravedad específica aumenta igualmente. a) Hidrómetro

También conocido por el anglicismo hidrómetro , es un instrumento que mide la densidad específica de un líquido. La densidad específica es la medida de la

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densidad de un líquido en comparación a la del agua. La densidad del agua es 1.000, entonces si un líquido es más denso que el agua tendrá un valor mayor a 1.000. Para los cerveceros el densímetro nos sirve para monitorear un aspecto de la fermentación que se llama atenuación . Ésta es un indicador del grado de fermentación del mosto, nos dice qué tanta azúcar del mosto se convirtió en alcohol y dióxido de carbono durante la fermentación. Para hacer esto, se mide la densidad específica del mosto antes de agregarle la levaduray se vuelve a medir cuando terminó la fermentación. La primera lectura se llama densidad inicial o DI (OG u original gravity en inglés) y a la segunda lectura se le denomina densidad final o DF (FG o final gravity en inglés). Y la fórmula para calcular la atenuación es: Atenuación = (OG-FG)/OG. Usualmente la densidad inicial ronda entre 1.035 y 1.060, mientras que la densidad final oscila entre 1.005 y 1.015. El valor de la densidad final siempre será aproximadamente una cuarta o quinta parte de la densidad original. Por ejemplo, si haces una stout y tu densidad inicial es de 1.054, y si la levadura trabaja correctamente deberás tener una densidad final de más o menos 1.012. Para medir la densidad de tu mosto o de tu cerveza vas a requerir lo siguiente: - Aspersor con alcohol - Probeta - Densímetro - Termómetro * Hay densímetros que ya tienen un termómetro integrado. Para tomar una lectura de la densidad específica tendrás que llenar tu probeta con una muestra de tu mosto o cerveza, para ello recuerda que es muy importante la sanidad. Utiliza el aspersor con alcohol para sanitizar lo que vayas a utilizar para tomar tu muestra y para rociar tus manos y alrededor del fermentador cuando lo vayas a abrir, disminuyendo así la posibilidad de que se contamine tu cerveza. Luego introduce tu densímetro en la probeta y gíralo como pirinola, deja que flote en la muestra y evita que se pegue a las paredes de la probeta. El valor de la densidad es el que está al nivel de la muestra y no el que está en la curvita de muestra que se sube un poco al densímetro. Saca el densímetro y toma la temperatura de la muestra, si estás usando un densímetro con termómetro sólo sácalo y toma nota de la temperatura. Es importante tomar la temperatura de la muestra porque la densidad depende de la temperatura, entre más caliente un líquido menos denso es. Como cuando calientas miel y conforme va aumentando su temperatura se va volviendo menos espesa. Ya que tomaste las lecturas de densidad específica y de temperatura desecha la muestra, no vale la pena que por no querer desperdiciar un poco regreses la muestra al fermentador y te arriesgues a contaminar todo tu lote de cerveza. Casi todos los densímetros están calibrados para tomar una lectura correcta a 60ºF, que son como 15.556ºC, digamos 16ºC. Entonces si tomas una lectura de la densidad de tu muestra cuando está a 16ºC, el valor que estás obteniendo es correcto. Si la temperatura es otra vas a tener que sumarle o restarle un factor de corrección al valor de la densidad que te dio tu densímetro. A continuación está una tabla con los factores corrección correspondientes a cada temperatura. Entonces si por ejemplo la densidad

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inicial de tu stout es de 1.054 y tomaste la lectura a 31ºC, la densidad inicial real es 1.058. b) Salinómetro El salinómetro para comprobar la salinidad lo puede encontrar en nuestra tienda online. Puede elegir diferentes tipos de salinometro según el método directo con la ayuda de un refractómetro óptico o determine el contenido de sal con el método in-directo por medio de un conductímetro. El salinómetro es adecuado para el contenido de sal en soluciones acuosas o medios pastosos. Le recomendamos el uso de un refractómetro para agua marina o soluciones con un alto contenido de sal. Con el método indirecto obtendrá la conductividad que aumenta proporcionalmente con el contenido de sal.

c) Picnómetro

El picnómetro consta de un envase generalmente en forma de uso achatado en su base o cilíndrico de volumen calibrado construido por lo general con vidrio o acero inoxidable y que dispone de un tapón provisto de un finísimo capilar, de tal manera que puede obtenerse un volumen con gran precisión. Esto permite medir la densidad de un fluido, en referencia a la de un fluido de densidad conocida como el agua (usualmente) o el mercurio (poco usado por ser tóxico). 

Método y calculo: Para sólidos y líquidos muy viscosos, el polvo o pasta se pone en el picnómetro y se compacta hasta llenar a ras, luego se pesa dando el peso de la muestra de polvo. A continuación, se completa el llenado del picnómetro con agua desionizada o destilada. El peso del líquido desplazado es registrado y así se halla la gravedad específica del sólido. Para líquidos fluidos, el picnómetro se pesa vacío, luego lleno de agua destilada hasta el enrase para determinar su volumen a una determinada temperatura, y luego se llena del mismo modo con el líquido problema, la densidad de éste puede calcularse sencillamente. Todas las determinaciones para que sean válidas deben ser a la misma temperatura. Teniendo en cuenta que el volumen es siempre el mismo:  = 

y que a partir de la definición de densidad; =

 

se sigue que, con el mismo volumen, la de densidad es proporcional a la masa, la densidad de la muestra viene dada por: 1 =

 

2

siendo: 1 : masa de muestra contenido en el picnómetro; 1 densidad de la muestra contenido en el picnómetro; 2 : masa de agua (o líquido de densidad conocida) contenido en el picnómetro; 2 : densidad del agua (o líquido de densidad conocida) contenido en el picnómetro.

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d) Lactodensímetro

El lactodensímetro sirve para la determinación del peso específico de la leche. El vástago del aparato esta graduado entre 1.015 y 1.042 g/mL , es decir 15 y 42 grados lactodensimétricos a 20ºC. La subdivisión de la escala es de 0,0005 g/mL, es decir, 0,5 grados lactodensimétricos. Por lo general la leche no adulterada, de vacas sanas, oscila entre 29 y 34,5 grados lactodensimétricos, por lo tanto, entre 1,029 y 1,0345 g/mL a una temperatura de 20ºC.

III.

MATERIALES Y METODOS 3.1.

Materiales  Juego de hidrómetros: Lactodensímetros, alcoholímetros, sacarímetros, salinómetros, etc.  densímetros.  Picnómetros.  Material de vidrio.  Soluciones de alimentos a diferentes concentraciones: leche, azúcar, sal, alcohol etílico, etc.  Muestra de alimentos sólidos.

3.2.

Métodos

3.2.1. Determinación de gravedad especifica o densidad relativa en líquidos a) Uso del hidrómetro: Llevar una probeta de 500 ml. previamente lavada, con una solución o muestra en la que se va a determinar la constante física. Dejar en reposo unos minutos para que el material y la probeta se equilibren. Medir y anotar la temperatura del material a medirse. Es aconsejable que la temperatura del material a medirse sea igual a la temperatura de calibración del hidrómetro. Sumergir lentamente el hidrómetro (de rango adecuado) en la solución hasta que se quede en equilibrio. Para líquidos claros leer la escala del densímetro en la proyección de la línea de la parte inferior del menisco; para líquidos coloreados leer en la proyección de la línea superior del menisco. Hacer las correcciones necesarias de las lecturas por temperatura en los casos pertinentes. 

 



 

 



 

b) Uso de picnómetro Antes de utilizar el picnómetro debe ser lavado cuidadosamente con una mezcla de dicromato de potasio y ácido sulfúrico concentrado, luego enjuagado meticulosamente con agua corriente y después destilada. Finalmente debería secarse en la estufa, enfriado en un desecador conteniendo material deshidratante y tarado.

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Es recomendable también que antes de utilizar el picnómetro, sea calibrado con agua destilada hervida y enfriada. Trabajar a la temperatura de calibración del picnómetro para la cual será necesario un baño maría. Procedimiento:  



 

 





Obtener el peso del picnómetro limpio y seco. Llenar el picnómetro con agua destilada recientemente hervida (libre de aire) y enfriada a 2 o 3 grados por debajo de la temperatura a la cual se va a determinar la gravedad especifica. Colocar la tapa del picnómetro y colocarlo en baño maría manteniendo la temperatura deseada. Parte del agua saldrá por el capilar de la tapa, esto permite asegurar el llenado. Después que el picnómetro y su contenido han alcanzado la temperatura del baño (20 a 30 minutos), el agua que se rebalsa a través de la tapa debe ser limpiado rápidamente con papel filtro, evitando que el papel absorba parte del agua del picnómetro. Retirar el picnómetro del baño y secarlo con una toallita. Colocar la cubierta o capuchón (si lo tiene) sobre la tapa tan pronto se retire el picnómetro del baño para evitar la evaporación. Después que el exterior del picnómetro ha sido secado, pesar el picnómetro conteniendo el agua de inmediato. Proceder en la misma forma con el líquido cuya gravedad especifica se desea determinar. Cálculos . .

=  – / − 

Donde: A = Peso del picnómetro en g conteniendo el líquido problema a una T˚

dada. B = Peso del picnómetro seco en g. C = Peso del picnómetro en g conteniendo el agua a una T˚ dada.

3.2.2. Determinación del peso específico en solidos a) Densidad grosera: Trabajar con papa u otros alimentos similares. En un recipiente de volumen conocido (2 o 3 L) se llena con papas cuyo peso es conocido. Luego sobre dicho recipiente se agrega agua hasta alcanzar el nivel de las papas. Se escurre el agua y luego se determina su volumen.  



Por diferencia se determina el volumen de las papas. La densidad grosera se obtiene dividiendo el peso de las papas entre el volumen de agua ocupado por ellas. b) Densidad aparente Trabajar con pan u otros alimentos similares. En un recipiente de volumen conocido (0.5 o 1 L), se llena con semillas de hortalizas, tratando de nivelarse con una hoja de cuchillo. Se vacía el contenido y en su reemplazo se coloca el pan, llenándose nuevamente la vasija con las semillas tratando de nivelarlas seguidamente. Las semillas sobrantes deberán ser medidas en una probeta Calculo:  

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Volumen del recipiente con solo semillas – volumen del recipiente más pan, completado con semillas = volumen de pan. Densidad Aparente =

IV.

peso en g volumen en cc

RESULTADOS Y DISCUSION 

RESULTADOS

PRODUCTO Tampico

INSTRUMENTO

RESULTADO

Densimetro (20ºC - / )

Uva (Rosada) Almendra Salmuera

/ /

Salinometro (15ºC - Baume)

0.5155 / 0.5442 / 0.4898 0.9675 / 0.9453 / 0.9311 .   −     −    =  .  

Leche fresca

Lactodensimetro (25ºC - Quevenne)

Leche fresca Picnometro (20ºC)

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

PREGUNTAS

1. Que son las unidades de quevenne y baume Quevenne 

Los lactodensímetros sin instrumentos de vidrio utilizados para la medición de la densidad de la leche y así poder determinar si ha sido mezclada con agua, o si ha sido parcialmente descremada. Los lactodensímetros de Nahita son de tipo Quevenne cuyo vástago con escala graduada comprende valores entre 15 y 40 que corresponden a las milésimas de densidad por encima de la unidad. Baume



inventada por Antoine Baumé establece en referencia a una disolución gaseosa de cloruro de sodio (NaCl) al 10% en masa y agua destilada. Se marca el valor 0 para el agua destilada y el valor 10 para la disolución al 10%, y se divide el espacio entre ambitos en 10 grados Baumé. Su ventaja es que permite evaluar la concentración de cualquier solución con una misma unidad (grados Baumé) y un mismo aparato (el aerómetro Baumé), pero hace falta emplear una tabla específica para determinar la concentración de cada tipo de sustancia. Se sigue empleando en la actualidad en la producción industrial de cerveza, vino, miel y ácidos concentrados. 2. Que es la densidad grosera y aparente Densidad grosera 

Para obtener el volumen de cuerpos solidos irregulares, es decir, sin una forma definida (por ejemplo una piedra), se sumergen en un recipiente graduado con agua. En este caso, el nivel del agua sube de acuerdo con el volumen de la piedra, porque según la propiedad de impenetrabilidad, dos cuerpos no ocupan un mismo espacio en el mismo tiempo (Cromer, A. 2007) 

Densidad aparente

Cuando se mezclan, transportan y envasan productos granulados, por ejemplo guisantes, es importante conocer las propiedades del material en conjunto. Cuando tales sólidos son colocados en un recipiente, el volumen total ocupado contendrá una sustancial proporción de aire. La proporción ε del material

envasado es aquella fracción del volumen total que está ocupada por el aire, es decir: ε= volumen del aire (Lewis, 1993)

3. Tabla de corrección de lactodensímetro salinometro e hidrómetro LACTODENSIMETRO



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SALINOMETRO



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Grados

grados

Gravedad

Salinometricos Baumé específica 100 99,6 99 98 97 96 95 94 92 90 88,3 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 68 66 64 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20

24,6 24,5 24,4 24,2 23,9 23,7 23,5 23,3 22,7 22,3 22,9 21,9 21,4 21 20,4 20 19,6 19,1 18,6 18,1 17,7 17,2 16,7 16,2 15,8 15,3 14,8 14,4 13,9 13,4 12,9 12,5 12 11,5 11 10,5 10 9,5 9 8,5 7,9 7,4 6,9 6,4 5,8 5,3

1,204 1,203 1,202 1,2 1,197 1,195 1,193 1,191 1,186 1,182 1,179 1,178 1,173 1,169 1,164 1,16 1,156 1,152 1,147 1,143 1,139 1,135 1,13 1,126 1,122 1,118 1,114 1,11 1,106 1,102 1,098 1,094 1,09 1,086 1,082 1,078 1,074 1,07 1,066 1,062 1,058 1,054 1,05 1,046 1,042 1,038

% (por peso) NaCl 26,395 26,285 26,131 25,867 25,603 25,339 25,075 24,811 24,283 23,755 23,31 23,228 22,7 22,172 21,644 21,116 20,558 20,06 19,532 19,004 18,477 17,949 17,421 16,893 16,365 15,837 15,309 14,781 14,253 13,725 13,198 12,67 12,142 11,614 11,086 10,558 10,03 9,502 8,974 8,446 7,919 7,391 6,863 6,335 5,807 5,279

Libras por galon de salmuera NaCl Agua (libras) (lb) 2,647 7,38 2,634 7,386 2,626 7,394 2,585 7,409 2,552 7,417 2,522 7,43 2,491 7,444 2,459 7,46 2,398 7,479 2,338 7,506 2,288 7,528 2,279 7,531 2,218 7,551 2,158 7,577 2,098 7,596 2,04 7,62 1,982 7,645 1,925 7,669 1,866 7,686 1,809 7,71 1,753 7,733 1,697 7,755 1,639 7,772 1,584 7,794 1,529 7,815 1,475 7,836 1,42 7,858 1,366 7,878 1,313 7,898 1,26 7,918 1,207 7,937 1,154 7,957 1,102 7,976 1,05 7,994 0,999 8,012 0,948 8,03 0,897 8,047 0,847 8,064 0,797 8,081 0,747 8,097 0,698 8,113 0,649 8,129 0,6 8,144 0,552 8,159 0,503 8,175 0,456 8,188

Peso de 1 galón de Salmuera 10,027 10,02 10,01 9,994 9,969 9,952 9,935 9,919 9,877 9,844 9,816 9,81 9,769 9,735 9,694 9,66 9,627 9,594 9,552 9,519 9,486 9,452 9,411 9,378 9,344 9,311 9,278 9,244 9,211 9,178 9,144 9,111 9,078 9,044 9,011 8,978 8,944 8,911 8,878 8,844 8,811 8,778 8,744 8,711 8,678 8,644

10


15 10 0

4 2,7 0

1,028 1,019 1

3,959 2,64 0

0,339 0,224 0

8,222 8,262 8,328

8,561 8,486 8,328

Factores de corrección de grados salinométricos con relación a temperaturas diferentes a 60ºF.

Lectura salinométrica

8 a 15 16 a 30 31 a 45 46 a 60 61 a 75 76 a 90 91 a 100

Grados salinométricos Adicionar por ºF por encima de 60ºF 0.074 0.089 0.114 0.121 0.128 0.136 0.137

HIDROMETRO



V.

CONCLUSIONES

Sustraer por ºF por debajo de 60ºF 0.053 0.065 0.082 0.097 0.110 0.116 0.116

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VI.

BIBLIOGRAFIA 

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https://www.academia.edu/7319115/DENSIMETRIA http://www.pce-iberica.es/medidor-detalles-tecnicos/instrumento-de-medidalaboratorio/salinometro-ph-combo.htm https://es.slideshare.net/ElizTrejo/lactodensimetro https://es.wikipedia.org/wiki/Picn%C3%B3metro https://definicion.mx/hidrometro/ https://www.pce-instruments.com/espanol/instrumentomedida/medidor/salin_metro-kat_70146_1.htm http://www.allafrance.com/contenido/correcciones-los-densimetros-p-140.html http://haztucheve.com/biblioteca/22-equipo-para-hacer-cerveza/37-uso-deldensimetro-hidrometro https://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&c ad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiz3JqVs_DVAhVK4iYKHUBsAu0QFggkMAA &url=http%3A%2F%2Fwww.iats.csic.es%2Fdatos%2Fweb%2Ffile%2FSalm ueras%2520Tablas.doc&usg=AFQjCNEIAuhqpx73YMUUiRcngrBjKmgu7w https://documents.tips/documents/densidad-analisis-de-alimentos.html

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