DETERMINACION DE pH Y SOLIDOS SOLUBLES (BRIX) EN TUBERCULOS DE PAPA (Solanum tuberosum) Y OLLUCO (Ullucus tuberosus) V. Alfaro, B. Cárdenas, B. LLempen, L. Chaupijulca Facultad de Ciencias Agrarias, Escuela Profesional de Ingeniería Agrónoma, Universidad Privada Antenor Orrego; Trujillo-Perú. 2011 Palabras clave: pH, sólidos solubles, papa, olluco, determinación
RESUMEN El desarrollo de esta práctica tiene como objetivo principal determinar de forma experimental el pH de tubérculos (papa, olluco); además, de hallar el contenido de sólidos solubles (BRIX) en los mismos. Para esto hacemos uso de instrumentos de medición como el refractómetro manual y digital y el pHmetro; para poder determinar el grado de acides o basicidad de las muestras dadas nos estamos basando en los valores asignados al pH el cual nos indica de forma resumida que valores de 0 a menor que 7 es acido, 7 es neutro y mayor a 7 son básicos. La determinación del pH y sólidos solubles se realizo a nivel de laboratorio (perteneciente a la escuela profesional de industrias industrias alimentarias – Universidad Privada Antenor Orrego). En los resultados pudimos observar que los tubérculos contenían un pH neutro mientras el contenido de sólidos solubles (BRIX) fue bajo. I.
INTRODUCCION
El continente americano es uno de los centros donde se han originado y domesticado especies de plantas cultivadas como la papa, el maíz, olluco, frijol, entre otras que han contribuido a la alimentación del mundo; los tubérculos en general fueron domesticados en los andes hace miles de años y desde entonces son parte de los patrones alimenticios. Estas especies están vinculadas con la altitud, están cultivadas en pequeñas áreas bajo sistemas de producción tradicionales y en condiciones difíciles. (CADIMA, 2006) En la zona andina como sabemos los suelos suelen ser ácidos debidos a las constantes lluvias, por lo que, es de suma importancia determinar el pH de los tubérculos. La mayoría de la gente sabe que el pH es un valor variable entre 0 y 14 que indica la acidez o la alcalinidad de una solución. (BASAEZ, 2009) La papa y el olluco son unos tubérculos que pertenecen a la familia de las solanáceas y que son muy importantes en nuestra alimentación debido a su contenido de almidón y entre otras propiedades, además, el control del pH es muy importante en la elaboración de los productos alimentarios, tanto como indicador de las condiciones higiénicas como para el control de los procesos de transformación. El objetivo de esta investigación a nivel de laboratorio fue determinar el contenido de pH en tubérculos como papa y olluco. II. 1.
REVISION DE LITERATURA Influencia de los tubérculos en la alimentación andina
La cocina campesina aprovecha de sus cultivos e intenta reponer la energía perdida durante el agotador trabajo físico, por eso incrementa su ingesta de carbohidratos, básicamente de tubérculos, aunque requiere de la complementación de los cereales y granos. (FANO Y BENAVIDES, 2002)
2.
Definición del pH Se definió el potencial hidrogeno como el antilogaritmo de la concentración de iones hidrogeno; desde un punto de vista práctico podemos decir que el pH es el exponente positivo de la concentración de iones hidrogeno de la solución. (GUERRERO, 2006) 2.1 Ácidos Se denominan ácidos a las sustancias que tienden a entregar iones hidrógenos positivo a la solución. (PUJOL, 2004) 2.2 Bases Se denomina bases a las sustancias que tienden a tomar iones hidrógenos positivos de la solución. (PUJOL, 2004) Tabla N°1
Fuente: Enciclopedia Encarta, 2003. Rango de pH para diferentes productos
3.
Importancia del pH en el cultivo de los tubérculos
El pH influye en la incidencia de algunas enfermedades de los tubérculos, existentes en el suelo, sabiendo que con el pH acido predominan los hongos y con el pH neutro o alcalino las bacterias. (PROCIANDINO, 1999) 4.
Métodos para determinar el pH 4.1 papel de tornasol Para medir el pH, seleccione un papel que dé la indicación en la escala aproximada del pH que vaya a medir. Sumerja varios segundos en la solución el papel tornasol, que cambiará de color según el pH de la solución. Los papeles tornasol no son adecuados para usarse con todas las soluciones. 4.2 medidor de pH o pHmetro y un par de electrodos Un medidor de pH es básicamente un voltímetro muy sensible, los electrodos conectados al mismo generarán una corriente eléctrica cuando se sumergen en soluciones. Un medidor de pH tiene electrodos que producen una corriente eléctrica; ésta varía de acuerdo con la concentración de iones hidrógeno en la solución.
4.3 Refractómetro Ellos se basan en el principio por el cual, cuando aumenta la densidad de una sustancia (por ejemplo: cuando se disuelve el azúcar en el agua), el índice de refracción aumenta proporcionalmente. (AQUAMARKET, 2001) III.
PROBLEMÁTICA DE ALGUNOS INSTRUMENTOS PARA MEDIR EL pH 1.
Con el electrodo de vidrio Según Creus, 2005; entre las limitaciones para medir el pH tenemos lo siguiente: 1.1 Recubrimiento de la membrana del electrodo de vidrio (influye en el potencial) 1.2 Soluciones no acuosas o de alta resistencia. 1.3 Fallo mecánico en la unión del líquido en el electrodo de referencia. 1.4 La variación de la temperatura influye en la medida del pH.
2.
Con el papel de tornasol 2.1 la medición colorímetra es más rápido, fácil y menos costosa, pero sus valores son solamente aproximaciones. (ALAIS Y LACASA, 2003)
IV.
OBJETIVOS 1. El objetivo principal de la practica fue determinar experimentalmente el pH en tubérculos en este caso papa (Solanun tuberosum) y olluco (Ullucus tuberosus). 2. Determinar el contenido de sólidos solubles de tubérculos como papa (Solanum tuberosum) y olluco (Ullucus tuberosus). 3. Aprender la identificación, manejo y uso correcto de los instrumentos de laboratorio para la determinación del pH.
V.
MATERIALES Y METODOS Determinación de pH y de sólidos solubles (Brix) 1. Materiales 1.1 Una papa 1.2 Un olluco 1.3 pHmetro de sólidos 1.4 Agua destilada 1.5 Cuchillo 1.6 Un tablero para picar 1.7 Vasos de precipitación 1.8 Refractómetro manual y digital 1.9 Papel toalla
Refractómetro manual
Refractómetro digital
Fuente: Fotos realizadas durante el desarrollo de la práctica
pHmetro para sólidos Fuente: Foto realizada durante el desarrollo de la práctica
2.
Metodología Nuestro trabajo de laboratorio se llevo a cabo utilizando tubérculos de papa (Solanum tuberosum) y olluco (Ullucus tuberosus) en este caso realizamos la determinación de brix y pH respectivamente. Lo primero que hicimos fue un corte transversal a los tubérculos con el cuchillo apoyándolo en la tabla de picar de tal forma que quedaran separadas en dos mitades equitativas. Luego con ayuda de un trozo de papel toalla procedimos a limpiar el prisma del refractómetro para de esa forma poder colocar unas gotas del jugo de los tubérculos el cual lo obtuvimos presionando con los dedos el borde del tubérculo así pudimos observar los rangos expresados en brix en la visión del refractómetro. Para la determinación del pH utilizamos los mismos tubérculos (papa y olluco), el corte transversal fue el mismo solamente que esta vez utilizamos el pHmetro el cual constaba de dos electrodos, estos se colocaban en la parte interna de la cara de los tubérculos y precedíamos a la lectura digitalmente.
Lectura interna del refractómetro fuente: Enciclopedia Encarta, 2003
Corte transversal de los tubérculos Fuente: Foto realizada durante el desarrollo de la práctica
VI.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN 1. Resultados Según (ENCICLOPEDIA ENCARTA, 2003) el intervalo designado al potencial de hidrogeno (pH) en el cual nos indica que los valores de 0 a 2.9 son bastantes ácidos, 3.5 a 4.1 son ácidos, 5 a 5.6 son ligeramente ácidos, 6 a 7.4 son neutros, 8.4 a 9.9 son moderadamente básicos, 10.5 a 14 son básicos; tenemos los siguientes resultados: Tabla N°2
Tubérculos
Medida Escala Olluco
Contenido de sólidos solubles BRIX
Determinación de pH
Refractómetro manual
Refractómetro digital
0-------7-------14
2
3.6
6.06 neutro
7.9
8.2
6.34 neutro
6.2
7.4
6.24 neutro
Ullucus tuberosus
Papa amarilla Solanun tuberosum
Papa peruanita Solanun tuberosum
2.
Discusión El pH es una medida que se usa para indicar la acides o alcalinidad de una sustancia. Oscila entre los valores de 0 (mas acido) y 14 (más básico) 7 (neutro). Los resultados obtenidos nos muestran que la escala de pH es fija para cada tubérculo, por ejemplo realizando una comparación con un estudio realizado en la universidad de Chiapas – México en el año 2009 en el cual veían la acción de la enzima catalasa sobre papas cocidas y crudas y determinando el pH de las mismas se obtuvo que las papas cocidas tenían un pH de 6.01, en nuestro caso en la práctica realizada obtuvimos en una papa cruda un pH promedio entre dos variedades de papas y otro tubérculo (olluco) 6.21 lo que nos indica que es neutro fijo para las papas. Con referente al contenido de sólidos solubles (Brix), podemos observar según nuestros resultados que existen diferencias marcadas entre un refractómetro manual y un digital ; la diferencia de valores entre uno y otro sucedió probablemente a que no se realizo una correcta calibración del refractómetro o quizás no se limpio bien el prisma luego de añadir cada gota de diferente tubérculo.
VII.
CONCLUSIONES 1. Como primera conclusión podemos decir que el pH para cada tubérculo, fruta, hortaliza, leche, sangre, vino, etc.; es fijo, algo que ya está marcado en este caso con los tubérculos como papa u olluco son neutros ya que se encuentran en el intervalo de 6 a 7.4. 2. Sabemos que el BRIX es el equivalente al porcentaje de peso de la sacarosa contenida en la solución acuosa; esto significa que si una solución tiene 60 BRIX tiene 60% de sacarosa; por lo que concluimos que el porcentaje de sacarosa del olluco y papa son bajos ya que no llegan a un 10%. 3. El correcto uso que se dé a los instrumentos va ser un factor fundamental para que de esa forma pueda realizarse el correcto trabajo como el procesamiento de frutas, hortalizas y tubérculos.
VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. Cadima, X., García, W. & F. Patiño. (Eds.) 2006b. El isaño ( Tropaeolum tuberosum R&P). Avances en la investigación de un cultivo subutilizado. Documento de trabajo No.24. Fundación PROINPA. Programa Colaborativo de Manejo, Conservación y Uso de la Biodiversidad de Raíces y Tubérculos Andinos (PBRTAs). Proyecto Papa Andina. Cochabamba. 49 p. 2.
Fano, H., Benavides, M. (Eds.) 2002. Los cultivos andinos en perspectiva: producción y utilización en el cusco. Centro de estudios regionales andinos “Bartolomé de las casas”, Centro Internacional de la
Papa (CIP). Lima-Perú. 32p. 3.
Alais, CH., Lacasa, A., (Eds.) 2003. Investigación de sistemas químicos. IXcongreso internacional de la Medición del pH y de la acidez. Argentina. 266p.
4.
Procesamiento de frutas y hortalizas mediante métodos artesanales y pequeña escala. Departamento de agricultura, deposito de documento de la FAO. 2000.
5.
Hill, John W., Kolb, Doris K. Química para el nuevo milenio, 8a. edición, PRENTICE HALL, México, 1999
