DETERMINACIÓN DE HUMEDAD Y CENIZA EN LOS ALIMENTOS
I
INTRODUCCION
El contenido de humedad en los alimentos varía enormemente. El agua es un constituyente principal en la mayoría de los productos alimenticios. La forma de preparar la muestra para éste análisis quizás sea la fuente de error potencial más grande, así que se deben tomar precauciones para minimizar las pérdidas o ganancias de agua inadvertidas que ocurren en éstos pasos. Obviamente, cualquier exposición de la muestra a la atmósfera abierta debe ser tan breve que sea posible.
II
III
OBJETIVO
Determinar el % de humedad en una muestra dada
Determinar el % de cenizas en una muestra dada.
FUNDAMENTO TEÓRICO Humedad El agua se encuentra en los alimentos en tres formas: como agua de combinación, como agua absorbida y en forma libre, aumentando el volumen. El agua de combinación está unida en alguna forma química como agua de cristalización o como hidratos. El agua absorbida está asociada físicamente 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 evaporación o por secado. Dado que la mayor parte de los alimentos son mezclas heterogéneas de varias sustancias, pueden contener cantidades variables de agua de los tres tipos.
DETERMINACION DE LA HUMEDAD Hay muchos métodos para la determinación del contenido de humedad de los alimentos, variando en su complicación de acuerdo a los tres tipos de agua y a menudo hay una correlación pobre entre los resultados obtenidos. Sin embargo, la generalidad de los métodos da resultados reproducibles, si las instrucciones empíricas se siguen con fidelidad y pueden ser satisfactorios para uso práctico. Los métodos pueden ser clasificados como por secado, destilación, por métodos químicos e instrumentales.
METODO POR SECADO Estos incluyen las mediciones de la pérdida de peso debida a la evaporación de agua a la temperatura de ebullición o cerca de ella. Aunque tales métodos 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 medición verdadera del contenido de agua de la muestra. Por ejemplo, los aceites volátiles pueden perderse a temperaturas de secado como 100 °C. En algunos alimentos (por ejemplo, cereales) solamente una parte del agua que contienen se pierde a esta temperatura. El resto (agua combinada o absorbida) es difícil de eliminar y parece estar asociada a las proteínas presente. La proporción de agua libre perdida aumenta al elevar la temperatura, por lo que importante comparar únicamente los resultados obtenidos cuando se usan las mismas condiciones de secado. Además, si es posible que se efectué alguna descomposición, como sucede en los alimentos que tienen una proporción elevada de azucares, es aconsejable usar una temperatura de secado más baja, por ejemplo, 70 °C y aplicar al vacío. En la fabricación de alimentos se pueden utilizar procedimientos rapidos para determinar humedad usando estufas desecadoras especiales que trabajan a temperaturas altas. Otras tienen lámparas secadoras de radiación infrarroja y tienen adema una balanza de lectura directa. Los hornos de microondas pueden utilizase para la determinación de humedad en el laboratorio en forma rápida.
PROCEDIMIENTO
Colocar la luna de reloj (tara) a la estufa (a 105°C, por 20 mintuos)
Enfriar en el desecador
Pesar la luna seca y fría. (Wtara)
Pesar sobre la luna una cantidad de muestra aproximada (aprox. 10 gr.) y distribuirla en forma homogénea. (W tara + muestra húmeda) Colocar la muestra en la estufa hasta peso constante (1 o 2 horas a 105°C) Enfriar en el desecador y pesar. (W tara + muestra seca)
% =
(+ − + + −
CENIZA Se entiende por cenizas como el residuo inorgánico que queda tras eliminar totalmente los compuestos orgánicos en la muestra, si bien hay que tener en cuenta que en él no se encuentran los mismos elementos que en la muestra intacta, ya que hay pérdidas por volatilización y por conversión e interacción entre los constituyentes químicos. A pesar de estas limitaciones, el sistema es útil para concretar la calidad de algunos alimentos cuyo contenido en cenizas totales, o sus determinados derivadas, que son cenizas solubles en agua y cenizas insolubles en acido, está bien definido. Facilita en parte, su identificación o permite clasificar el alimento examinado en función de su contenido en cenizas. El valor principal de la determinación de cenizas (y también de las cenizas solubles en agua, ala alcalinidad de las cenizas insolubles en ácido) es que supone un método sencillo para determinar la calidad de ciertos elementos, por ejemplo en las especias y en las gelatinas es un inconveniente un alto contenido de cenizas. Las cenizas de los alimentos deberán estar comprendidas entre ciertos valores, lo cual facilitara en parte su identificación. Además, tanto el azúcar como la harina se pueden clasificar según su contenido en cenizas. Las cenizas se suelen determinar por ignición del modo descrito más adelante, pero en ciertos casos como el del azúcar, se pueden determinar a partir de la conductividad eléctrica de su disolución.
METODO DE DETERMINACION DE LAS CENIZAS TOTALES
Calentar un crisol de porcelana refractaria en una mufla previamente calentada al rojo durante 1 min. Dejar enfriar en desecador y pesar (Wci). Colocar una cantidad de muestra adecuada dentro del crisol y pesar (wci + m). Calentar suavemente con mechero bunsen en una campana de gases hasta que la masa este carbonizada. Llevar el crisol y su contenido a calcinación completa en una mufla durante 2 horas a 600 °C. Retirar y dejar enfriar el crisol con las cenizas a un desecador a temperatura ambiente. Pesar nuevamente crisol (WCF)
Calcular el % Cenizas, utilizando la relación:
% =
IV
V
+ − + + −
MATERIALES Y METODOS
Cascara de mandarina
Estufa
Mufla
Balanza analítica
Crisol
Pinzas
Cocinilla eléctrica
Luna de reloj
CALCULOS Y RESULTADOS Determinación de la Humedad
Para el cálculo del porcentaje de humedad (Luna de reloj):
Wtara = 30.6194 gr. Wtara + MH = 39.2720 gr. Wtara + MS = 37.5428 gr.
% =
(+ − +
% ℎ =
+ − 39.2720 − 37.5428 39.2720 − 30.6194
100
% ℎ = 19.99 %
Determinación de ceniza Para el cálculo del porcentaje de ceniza
% =
(+ − + + −
% =
16.1839 − 12.2740 16.1839 − 12.2413
100
% = 99.17 %
VI
DISCUSION La humedad atmosférica es el peso del vapor de agua contenido en una
unidad de peso de aire. Este peso se expresa como un porcentaje del máximo peso de vapor de agua que dicha unidad pueda retener a una temperatura dada, conociéndose este porcentaje como humedad relativa. El que un material cualquiera tienda a secarse a absorber humedad depende de la humedad relativa de la atmosfera a la que está expuesto, habiendo para cada sustancia una humedad relativa para la que se alcanza el equilibrio. (H,
Egan, R.S. Kirk, R. Sawyer) En algunos alimentos (por ejemplo, cereales) solamente una parte del agua
que contienen se pierde a esta temperatura. El resto (agua combinada o absorbida) es difícil de eliminar y parece estar asociada a las proteínas presentes. La proporción de agua libre perdida aumenta al elevar la temperatura, por lo que es importante comparar únicamente los resultados obtenidos cuando se usan las mismas condiciones de secado. Además, si es posible que se efectué alguna descomposición, como sucede en los alimentos que tienen una proporción elevada de azucares, es aconsejable usar una temperatura de secado más baja, por ejemplo, 70 °C y aplicar al vacío. Durante el balanceo de la ración, es fundamental conocer el contenido de agua en cada uno de los elementos que la compondrán, asi mismo, es necesario vigilar la humedad en el alimento preparado, ya que niveles superiores al 8 % favorecen la presencia de insectos y arriba de 14 %, existe el riesgo de contaminación por hongos y bacterias (Cockerell et al., 1971).
VII
CONCLUSIONES Se conoció el porcentaje de humedad y cenizas equivalentes a 19.99% y
99.17% respectivamente. Al conocer los porcentajes de humedad y ceniza de un alimento dado (muestra), tenemos una base referencial para medir las características del alimento que se ingieren a través de la dieta.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
VIII
Egan, H, Kirk, R., &Sawyer, R., “Analisis Quimico de Alimentos de Pearson”, 4ta edición, Compañía Editorial Continental, S.A. de C.V., México, 1991, p. 13-17, 19-39. Salvador Badui Jergal, Química de Los Alimentos. México. 3ra Edición.
