Manual Analisis de Alimentos

MINISTERIO DE EDUCACION UNIVERSIDAD INDÍGENA BOLIVIANA COMUNITARIA INTERCULTURAL PRODUCTIVA QUECHUA “CASIMIRO HUANCA”

CARRERA: INGENIERIA EN INDUSTRIA DE ALIMENTOS

MANUAL SIMPLIFICADO DE LABORATORIO LABORATORIO DE ANALISIS DE ALIMENTOS

M.Sc. Arturo Espinoza Mejía

Cochabamba – Bolivia Bolivia 2016

Manual Simplificado de Laboratorio de Análisis de Alimentos


PRESENTACION

La carrera de Ingeniería en Industria de Alimentos fue creada por Decreto Supremo Nº 29664 de 2 de agosto de 2008, teniendo como misión de contribuir al desarrollo de nuestro país, principalmente en el control de calidad de alimentos en el trópico de Cochabamba, interviniendo activamente en el diagnóstico y solución de problemas relacionados en el análisis de alimentos. Este documento tiene sus inicios para el avance del curso de laboratorio de análisis de alimentos, en la carrera de licenciatura en ingeniería en industria de alimentos, de la UNIBOL, que hace hincapié en la comprensión de los principios químicos y analíticos fundamentales donde se introducen diversas técnicas de laboratorio que son comunes en la investigación básica y aplicada en análisis de alimentos. Debido a que existe diversas bibliografías y normas sobre análisis cuantitativo y cualitativo en productos naturales ,lo cual hace necesario tener un manual práctico especifico y de fácil consulta para estudiantes que cursan la asignatura de análisis de alimentos .A través de los años de experiencia en que se ha trabajado con este material, muchos profesionales del área y estudiantes han efectuado con éxito las determinaciones que se describen y continuamente se han ido mejorando y actualizando para tener una precisión y exactitud de los resultados. Para las siguientes ediciones de este material se incluirá métodos analíticos avanzados en el análisis de alimentos. M.Sc.Ing. Arturo Espinoza M.

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PRESENTACION

La carrera de Ingeniería en Industria de Alimentos fue creada por Decreto Supremo Nº 29664 de 2 de agosto de 2008, teniendo como misión de contribuir al desarrollo de nuestro país, principalmente en el control de calidad de alimentos en el trópico de Cochabamba, interviniendo activamente en el diagnóstico y solución de problemas relacionados en el análisis de alimentos. Este documento tiene sus inicios para el avance del curso de laboratorio de análisis de alimentos, en la carrera de licenciatura en ingeniería en industria de alimentos, de la UNIBOL, que hace hincapié en la comprensión de los principios químicos y analíticos fundamentales donde se introducen diversas técnicas de laboratorio que son comunes en la investigación básica y aplicada en análisis de alimentos. Debido a que existe diversas bibliografías y normas sobre análisis cuantitativo y cualitativo en productos naturales ,lo cual hace necesario tener un manual práctico especifico y de fácil consulta para estudiantes que cursan la asignatura de análisis de alimentos .A través de los años de experiencia en que se ha trabajado con este material, muchos profesionales del área y estudiantes han efectuado con éxito las determinaciones que se describen y continuamente se han ido mejorando y actualizando para tener una precisión y exactitud de los resultados. Para las siguientes ediciones de este material se incluirá métodos analíticos avanzados en el análisis de alimentos. M.Sc.Ing. Arturo Espinoza M.

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AGRADECIMIENTOS

Un agradecimiento especial al Centro de Alimentos y Productos Naturales de la Universidad Mayor de San Simón, a la Comisión Interuniversitaria de la Comunidad Francesa belga y al Instituto de Ciencias de la Vida de la Universidad Católica de Lovaina de Bélgica, por la formación y en lo profesional por ser parte en proyectos de investigación en el área de nutrición y análisis de alimentos. Agradecimiento a todos los estudiantes que han cursado la asignatura, por la contribución y correcciones de algunos errores y estamos seguros que aun persisten, los cuales serán subsanados en las siguientes ediciones.

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INTRODUCCIÓN AL ANALISIS DE LOS ALIMENTOS .............................................................................................5 1.1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................................................... 5 1.2. ANALISIS FISICOQUIMICO ....................................................................................................................................... 5 1.3. ANALISIS MICROBIOLOGICO ................................................................................................................................... 5 1.4. ANALISIS SENSORIAL ............................................................................................................................................... 6 1.5. IMPORTANCIA DEL ANÁLISIS DE LOS ALIMENTOS ................................................................................................... 6 1.5.1. ALIMENTOS ADULTERADOS ............................................................................................................................ 6 1.5.2. ALIMENTOS FALSIFICADOS.............................................................................................................................. 6 1.5.3 ALIMENTOS ALTERADOS .................................................................................................................................. 6 1.5.4 ALIMENTOS CONTAMINADOS .......................................................................................................................... 6 1.5.5 ALIMENTOS NOCIVOS ...................................................................................................................................... 6

MUESTREO DE ALIMENTOS ................................................................................................................................ 8 2.1. INTRODUCCIÓN.................................................................................................................................................. 8 2.2. PLANES DE MUESTREO ESTADÍSTICO ................................................................................................................. 9 2.3. MANEJO DE MUESTRAS DE ALIMENTO ............................................................................................................ 10 2.4. IDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA .................................................................................................................... 14 2.5. CONSERVACIÓN Y TRANSPORTE ...................................................................................................................... 14 2.6. INFORME DE MUESTREO ................................................................................................................................. 15

INTRODUCCIÓN A LA QUIMIOMETRIA ............................................................................................................. 16 3.1. INTRODUCCIÓN................................................................................................................................................ 16 3.2. PRECISION ........................................................................................................................................................ 16 3.3. EXACTITUD ....................................................................................................................................................... 17 3.3. REGRESION SIMPLE Y CORRELACION ............................................................................................................... 18 3.4. RECHAZO DE DATOS ANÓMALOS ..................................................................................................................... 21

MÉTODOS DE ANALISIS CLÁSICOS DE ALIMENTOS .......................................................................................... 23 HUMEDAD ................................................................................................................................................................... 24 CENIZAS ....................................................................................................................................................................... 25 METODO 1: DETERMINACION PROTEÍNA TOTAL ......................................................................................................... 26 METODO 2: DETERMINACIÓN DE PROTEÍNA TOTAL .................................................................................................... 28 PROTEÍNA SOLUBLE (SOLUBILIDAD DE LA PROTEINA) ................................................................................................. 31 GRASA-EXTRACTO ETÉREO .......................................................................................................................................... 33 EXTRACTO ETÉREO (CON HIDROLISIS ACIDA) ............................................................................................................... 35 FIBRA............................................................................................................................................................................ 37 CLORUROS PARA PRODUCTOS CARNICOS ................................................................................................................... 39 HIDRATOS DE CARBONO TOTALES ............................................................................................................................... 41 VALOR ENERGÉTICO ..................................................................................................................................................... 42 ÍNDICE DE YODO .......................................................................................................................................................... 43 INDICE DE SAPONIFICACION ........................................................................................................................................ 45 INDICE DE ACIDEZ ........................................................................................................................................................ 47 ÍNDICE DE PERÓXIDO ................................................................................................................................................... 48 BROMATOS .................................................................................................................................................................. 50 ACIDO BENZOICO ......................................................................................................................................................... 51 VITAMINA C ................................................................................................................................................................. 53

MÉTODOS DE ANALISIS INSTRUMENTAL DE ALIMENTOS ................................................................................ 55 HIERRO ......................................................................................................................................................................... 56 FOSFORO ..................................................................................................................................................................... 59

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AZUCARES REDUCTORES Y AZUCARES TOTALES .......................................................................................................... 62 ALMIDÓN ..................................................................................................................................................................... 65 NITRITOS ...................................................................................................................................................................... 67 DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AMILOSA ......................................................................................................... 70

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INTRODUCCIÓN AL ANALISIS DE LOS ALIMENTOS 1.1. INTRODUCCIÓN El análisis de los alimentos engloba disciplinas muy amplias que se basan en los fundamentos de la química analítica cuantitativa, fisicoquímica, química orgánica y biología. Los avances en estas ciencias han tenido un efecto importante en la comprensión de muchos aspectos de la ciencia y tecnología de alimentos y han sido decisivos en el mejoramiento de la cantidad, calidad del suministro de alimentos, contribuyendo a la seguridad alimentaria. El análisis de alimentos es una especialidad que se ocupa del desarrollo, uso y estudio de los procedimientos analíticos para evaluar las características de alimentos y de sus componentes. Esta información es crítica para el entendimiento de los factores que determinan las propiedades de los alimentos, así como la habilidad para producir alimentos que sean consistentemente seguros, nutritivos y deseables para el consumidor. Existen diferentes técnicas analíticas para determinar una propiedad particular del alimento. De ahí que es necesario seleccionar la más apropiada para la aplicación específica. La técnica seleccionada dependerá de la propiedad que sea medida, del tipo de alimento a analizar y la razón de llevar a cabo el análisis. Las determinaciones que se realizan más frecuentemente para conocer la composición de los alimentos incluyen la determinación de humedad, cenizas, extracto etéreo , proteína total, fibra y carbohidratos, en un protocolo conocido como Análisis Proximal bromatológico. Así mismo, dependiendo del objetivo del análisis, resultan importantes las determinaciones relacionadas con la caracterización de algún grupo de nutrientes en particular, tal es el caso del análisis de carbohidratos en el que se podría considerar la diferenciación de los que presentan poder reductor, del contenido total. En el mismo sentido se podrían analizar las proteínas solubles o la determinación de aminoácidos, de la misma manera la caracterización de los lípidos extraídos de un alimento con las determinaciones de perfil de ácidos grasos, tales como los omegas 3 , 6 y 9. Del contenido de cenizas se podrían caracterizar los minerales presentes tales como hierro, fosforo, calcio, sodio, potasio, etc. El análisis de alimentos en forma global contempla: análisis fisicoquímico, análisis microbiológico y análisis sensorial, en el presente manual se enfoca principalmente al análisis fisicoquímico. 1.2. ANALISIS FISICOQUIMICO Son los métodos analíticos clásicos e instrumentales para la determinación de la composición química, los cuales describe en que cantidad estos compuestos se encuentran y además permite caracterizar un alimento desde el punto de vista nutricional, toxicológico y funcional. 1.3. ANALISIS MICROBIOLOGICO Debido a que los alimentos son sistemas complejos de gran carga nutritiva para los microrganismos, el análisis microbiológico permite identificar y cuantificar los microrganismos presentes en un producto. Determina calidad higiénico-sanitaria de un proceso de elaboración de alimentos.

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1.4. ANALISIS SENSORIAL Disciplina científica que permite evaluar, medir, analizar e interpretar las características sensoriales de un alimento. Es el análisis más subjetivo, pues el instrumento de medición es el ser humano, define grado de aceptación o rechazo de un producto. 1.5. IMPORTANCIA DEL ANÁLISIS DE LOS ALIMENTOS Asegura que los alimentos sean aptos para el consumo y que cumplan con las características y composición que se espera de ellos. Además de algunos productos alimenticios nuevos se busca la composición y su valor nutritivo. Muchos alimentos presentan impurezas, por lo cual mediante un análisis se podría detectar dichas impurezas y brindar al consumidor un alimento inocuo sin atentar a la salud de las personas. Mediante un control de calidad a nivel de laboratorio permite la detección de fraudes (acción que implica un engaño al consumidor): Alimentos adulterados, falsificados, alterados, contaminados y nocivos. 1.5.1. ALIMENTOS ADULTERADOS Adición o eliminación de alguna sustancia en el alimento con el fin de variar su composición, peso o volumen; o bien corregir u ocultar algún defecto que lo haga de menor calidad. 1.5.2. ALIMENTOS FALSIFICADOS Es aquel alimento que se le designe o expenda con nombre o calificativo distinto al que le corresponde; Su envase, rótulo o etiqueta contenga diseño o declaración ambigua, falsa o que pueda inducir o producir engaño o confusión respecto de su composición intrínseca y uso. No proceda de sus verdaderos fabricantes o que tenga la apariencia y caracteres generales de un producto legítimo, protegido o no por marca registrada, y que se denomine como éste, sin serlo. 1.5.3 ALIMENTOS ALTERADOS Alimento que sufre modificación o degradación, parcial o total, de los constituyentes que le son propios, por agentes físicos, químicos o biológicos. Por causas no provocadas el alimento presenta características o composición que disminuyan o anulen su valor nutritivo. 1.5.4 ALIMENTOS CONTAMINADOS Alimentos que contienen agentes y/o sustancias extrañas de cualquier naturaleza en cantidades superiores a las permitidas en las normas nacionales, o en su defecto en normas reconocidas internacionalmente. Contenido de gérmenes patógenos, toxinas o parásitos productores o transmisores de enfermedades. Pueden contener agentes contaminantes o isótopos radioactivos en cantidades superiores a lo legal. 1.5.5 ALIMENTOS NOCIVOS Producen daños en el consumidor. Se puede dar a tres niveles: Una toxicidad aguda al consumir una sola vez grandes cantidades de toxico (alimentos contaminados con salmonella).

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Una toxicidad crónica cuando existe el consumo de un alimento con un contaminante que no es eliminado fácilmente (contaminación por Pb). Una toxicidad selectiva cuando se consumen productos nocivos para un grupo de consumidores.(celiacos : intolerancia al gluten).

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MUESTREO DE ALIMENTOS 2.1. INTRODUCCIÓN En el análisis de alimentos se busca verificar si se cumple o no con los requerimientos establecidos de calidad e inocuidad con la finalidad de proteger a los consumidores o del poder realizar investigaciones aplicadas en los alimentos. Por ejemplo: el contenido de proteínas en los cereales, el % de grasa en un queso fresco, los grados Brix en un jugo de frutas,etc. Para que el resultado del análisis de una característica o parámetro fisicoquímico de un alimento sea significativo y confiable, debe provenir de una muestra representativa del lote que haya sido tomada y manejada de forma adecuada que asegure su integridad. El muestreo es una parte esencial de la química analítica y dado que la mayoría de los métodos de ensayo son destructivos, el análisis de un lote completo no dejaría nada para utilizarse. Además, en la mayoría de los métodos de análisis se requieren unos cuantos gramos de muestra y por lo tanto debe aplicarse un proceso de reducción entre el lote original y la muestra de laboratorio, que garantice la representatividad de la muestra. Al elaborar un plan de muestreo el tamaño de la muestra tiene dos significados, uno para el analista y otro para el estadista. Para el analista el tamaño de la muestra se refiere a la alícuota que tomará para la realización del ensayo; para el estadista el tamaño de la muestra se refiere al número de unidades separadas tomadas de un gran número de unidades (lote). La cantidad de muestra debe tomarse en base a la reproducibilidad de los requisitos del ensayo para el objetivo deseado, lo cual indica el método analítico. Aun así, el método elegido para tomar la muestra es aquel que parece dar la respuesta correcta, está sólo la obtendremos si analizáramos todo el lote, lo cual es obviamente es una situación imposible. La estadística, por lo tanto, juega una parte importante en el diseño de cualquier plan de muestreo. Gran parte del éxito o fracaso de esta vigilancia dependerá de la adecuada selección de la muestra, la toma correcta, los medios de conservación y su transporte al Laboratorio. Esto implica precisar el objetivo del estudio, la naturaleza de las muestras y la cantidad. El tamaño o el volumen, en lo posible, deben ser representativos del producto y del lote o partida de donde provienen. Para realizar la selección adecuada de muestras se debe desarrollar un plan de muestreo a través del cual se inspecciona y clasifica un lote. El plan estipulará el número de elementos que habrán de ser seleccionados en forma aleatoria en el lote objeto de inspección, que constituirán la muestra; así como las recomendaciones para evitar que la muestra sea contaminada. En el plan se documenta toda la información necesaria que pudiera afectar a la muestra y en consecuencia el significado del resultado, a fin de que el laboratorio lo tome en consideración; las condiciones de conservación y transporte, el tiempo comprendido entre la recolección de la muestra y su entrega al laboratorio, ya que la muestra puede verse afectada si no se maneja adecuadamente y por consiguiente el resultado analítico podría no ser representativo.

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2.2. PLANES DE MUESTREO ESTADÍSTICO 2.2.1. La estadística en el muestreo

La estadística está ligada con los métodos científicos en la toma, organización, recopilación presentación y análisis de datos. Por medio de esta herramienta se pueden hacer deducciones y conclusiones del comportamiento de cualquier sistema o fenómeno estudiado, que finalmente nos permiten hacer decisiones razonables. Los métodos estadísticos están divididos en dos clases: descriptivos e inductivos. El método estadístico descriptivo, es aquel que se utiliza para definir cómo se comporta una característica bajo estudio de una población. Este tipo de estadística involucra el estudio de la totalidad de los elementos de una población, para conocer sus características de tendencia central, definida como media poblacional, µ y de dispersión, definida como su desviación normal poblacional. Esta estadística generalmente se aplica cuando se trabaja con poblaciones finitas. La estadística inductiva permite estimar o predecir el comportamiento de una característica de una población a partir de la información que se tiene de una muestra que pertenece a la población. Generalmente, la estadística inductiva aplica a poblaciones infinitas, finitas muy grandes o finitas inestables cuya característica hace imposible involucrar todos sus elementos en el estudio. Este es el caso del muestreo en alimentos, en donde los ensayos son destructivos y sería absurdo pensar en analizar todo el lote para conocer las características del mismo. 2.2.2. Población y muestra

Cualquier conjunto de objetos o eventos individuales infinitos o finitos forman una población. Población, es una colección de datos que atañen a las características de un grupo de individuos u objetos, tal como las latas de duraznos en almíbar en el contenedor de un transportista o el número paquetes de verduras congeladas durante 8 horas. A menudo es imposible o poco práctico observar la totalidad de los individuos, sobre todo si éstos son muchos. En lugar de examinar el grupo entero llamado población o universo, se examina una parte del grupo llamada muestra. Si una muestra es representativa de la población, se pueden deducir importantes conclusiones acerca de la población a partir del análisis de la muestra. De esto se deduce que la estadística inductiva permite aprender acerca de las características de una población a partir del estudio de muestras representativas. Generalmente, la estadística inductiva nos da la posibilidad de estudiar y concluir acerca de poblaciones cuyas características o enorme cantidad de elementos nos haría imposible hacer un estudio considerando la totalidad de los elementos. Sin embargo, debido ha que se utilizan muestras particulares para inferir una característica de toda una población, siempre se tendrá una duda de los resultados obtenidos. Por lo tanto, las conclusiones que se obtengan de un estudio de estadística inductiva siempre irán acompañadas de un término de probabilidad. 2.2.3. Teoría de muestreo

El estudio de la relación que existe entre una muestra de una población y la población de origen se denomina teoría de muestreo. Por ejemplo, para conocer características estadísticas de una población como su media o su varianza, en lugar de estudiar toda la población, se puede obtener la información a partir del estudio de una porción de la población denominada muestra. Por otro lado, la teoría de muestreo permite realizar inferencias estadísticas para saber si la diferencia entre dos poblaciones es significativa o es justificada por la dispersión aleatoria que existe. 9



2.2.3.1. Muestras aleatorias

Para que una inferencia estadística sea válida se requiere que las muestras tomadas sean representativas de la población. Cuando se realiza el estudio de una población es necesario establecer un diseño de experimentos que asegure que las muestras son representativas y que son tomadas de forma aleatoria. A este proceso se le denomina muestreo aleatorio. No es fácil obtener una muestra aleatoria. Las técnicas que existen para tomar muestras aleatorias se reducen a dos: 2.2.3.1.1. Por asignación

Este método consiste en asignar un número a cada muestra que compone a la población, anotar los números en papelitos, meter los papelitos en una urna, mezclar, y finalmente sacar papelitos. 2.2.3.1.2. Por números aleatorios.

Este método consiste en asignar un número a cada muestra que compone la población y escoger la muestra usando una tabla de números aleatorios. Estas tablas están elaboradas usando algoritmos que asegura una sucesión de números que no presentan tendencias. 2.2.3.2. Distribuciones de muestreo

Se denomina estadístico a cualquier función de las observaciones en una muestra aleatoria. Por ejemplo si: X 1 , X 2 ,X 3 ,…, X n es una muestra aleatoria de tamaño n, la varianza V y la desviación normal s son estadísticas. Debido a que los elementos que pertenecen a una muestra tienen características aleatorias, se concluye que las estadísticas de la misma muestra también son aleatorias. El proceso de obtener conclusiones de una población a partir de muestras se vale de las estadísticas y de la probabilidad de que sean representativas de la población. Por lo tanto, estos procedimientos requieren del entendimiento del comportamiento probabilístico de las estadísticas usadas.

2.3. MANEJO DE MUESTRAS DE ALIMENTO Las actividades previas a la toma de muestra de alimentos influirán de forma positiva o negativa en la realización de la misma y por consiguiente en la representatividad de la muestra obtenida. Por ello es de vital importancia que el laboratorio o el personal que realizará el muestreo cuente con la mayor cantidad de información: tipo de alimento, finalidad del muestreo, lugar de muestreo, tamaño del lote, requerimientos legales y/o especiales, etc., con objeto de que se elabore un plan de muestreo adecuado. Se recomienda considerar los siguientes puntos para la elaboración de los planes de muestreo particulares: 2.3.1. Material utilizado

Todo el material e instrumentos que se utilicen para la toma, manejo y transporte de muestras, que van a estar en contacto directo con el alimento, deben estar limpios para evitar contaminaciones indeseadas. Es de suma importancia seleccionar los materiales adecuados para la colecta de muestra, estos deberán estar limpios y ser de materiales inertes a las sustancias que van a muestrearse. Se recomienda el uso de bolsas de polietileno transparentes, en diferentes tamaños, frascos de vidrio de diferentes capacidades, recipientes de polipropileno con sello hermético, frascos de polipropileno de diferentes medidas; los recipientes dependerán de las características que se analizarán. En el caso de 10



muestras que serán sometidas a ensayos microbiológicos, el material debe ser estéril y libre de sustancias que pudieran afectar la viabilidad de los microorganismos. El material deberá transportarse preferentemente en hieleras de poliestireno o de otro material aislante limpio; con hielo o refrigerantes en cantidad suficiente para mantener las muestras a una temperatura adecuada. Es necesario llevar material accesorio como: papel aluminio, papel de estraza,etiquetas autoadheribles, maskin tape,algodón, cerillos o encendedor, lámpara de alcohol, torundas con etanol o isopropanol al 70%, torundas con cloruro de benzalconio (100 mg/L),frasco con agua clorada (100 mg/L), reactivos para preservación química. Instrumentos para toma de muestra: Muestreadores, cucharones, espátulas, cuchillos, pinzas, tijeras, etc., (de acero inoxidable o de cualquier otro material que no provoque cambios que puedan afectar los resultados). Termómetros (de preferencia dos) para la toma de temperatura de alimentos con alcance de medición de -40 a 100 °C y exactitud de ± 1°C. 2.3.2. Personal de muestreo

El personal encargado de realizar el muestreo debe vestir siempre ropa de protección adecuada. Por ejemplo: bata, guantes (estériles donde aplique) lentes de seguridad, zapatos de seguridad, casco (donde aplique), cofia y cubrebocas, mascarilla para polvos finos, tapones auditivos, etc.; en la medida de lo posible tener un conocimiento detallado del material que va a ser muestreado. 2.3.3. Plan de Muestreo

En la elaboración del plan de muestreo se debe considerar: tipo de producto, las características a examinar, la finalidad del examen, para así poder definir el número de muestras a colectar, tipo de recipientes, como preservar y transportar la muestra, etc. El muestreo consiste en separar una serie de muestras representativas del lote para someterlas al análisis microbiológico o fisicoquímico. 2.3.4. Obtención de la muestra

Es importante considerar las siguientes recomendaciones para la toma de una muestra de alimento: 2.3.4.1. Generales

Una vez que se ha ubicado el lugar del muestreo, el personal encargado debe prepararse para la toma de muestra. Si es posible debe lavarse las manos antes de desarrollar el muestreo y utilizar la indumentaria adecuada apegándose a las medidas de seguridad establecidas en el sitio donde se colectará la muestra. Por ejemplo: si se va a tomar una muestra de una ensalada de frutas para su análisis microbiológico (verificación de inocuidad) en un restaurante; el personal que realice el muestreo debe vestir bata,cofia, cubrebocas, zapatos de seguridad y para la toma de muestra utilizar guantes estériles. Si se van a tomar muestras de jugo en empaque comercial en un almacén y el área exige uso de casco, el muestreador debe utilizar bata,lentes de seguridad, zapatos de seguridad, casco, etc. Dependiendo del tipo de alimento y lugar de muestreo se debe considerar: 2.3.4.1.1. Muestreo aleatorio

Este tipo de muestreo es adecuado para almacenes, anaqueles, etc., donde se les asigna un número a cada producto y por números aleatorios se seleccionan al azar las muestras que serán analizadas, 11



teniendo la misma probabilidad de ser elegida cualquiera de las unidades que conforman el lote. Por ejemplo un almacén donde hay tarimas con latas cajas de latas de atún, cajas de leche,cereal, etc.

2.3.4.1.2. Muestreo geométrico Este tipo de muestreo es adecuado para muestras a granel y/o que se presenta en contendores, de los cuales es factible colectar muestras de los extremos y del punto central, por ejemplo un contenedor de un trailer con brócoli fresco o una cacerola de que contiene sopa de verduras. En el caso de tanques donde se mantienen productos líquidos es conveniente (si es posible) realizar el muestreo a diferentes profundidades utilizando para ello muestreadores.

El método 925.08 de la AOAC describe el método de muestreo de la harina de los sacos .El número de sacos a muestrear viene determinado por la raíz cuadrada del número de sacos en el lote. Los sacos a muestrear se eligen de acuerdo con su exposición, en la proporción: 4 de los más expuestos ,3 de los siguientes más expuestos ,2 de los siguientes y 1 de la porción menos expuesta del lote. El muestreo se lleva retirando un núcleo (o testigo) desde una esquina de la parte superior del saco, diagonalmente hacia el centro. El instrumento de muestreo es una sonda cilíndrica pulida, con un extremo afilado. Su diámetro es de 13 mm con una rendija de , como mínimo, un tercio de la circunferencia de la sonda. De una forma similar, se toma una segunda muestra desde la esquina opuesta. Los testigos se guardan para su análisis en un recipiente limpio, seco y hermético. El recipiente debería ser sellado inmediatamente después de introducir la muestra. 2.3.4.1.3. Muestreo por producción tiempo

Si se desea tomar la muestra directamente de la línea de producción, establecer el tiempo en que se tomará cada muestra. Por ejemplo una envasadora de jugo, con una producción de 8 horas, se tomará una muestra cada hora. Antes de proceder realizar la toma de muestra se debe en lo posible homogeneizar la muestra. Generalmente en los alimentos líquidos una agitación o mezclado es suficiente para asegurar la 12



homogenización del producto antes del muestreo; se recomienda que la toma de muestra se realice en diferentes niveles. Donde existan fases separadas será necesario determinar la proporción de cada fase para comparar correctamente la composición del producto. Las fases en cualquier caso deben muestrearse individualmente. En el caso de alimentos sólidos, estos pueden presentar grandes problemas de homogeneidad. Aunque los materiales que superficialmente aparentan ser homogéneos, pueden tener concentraciones de impurezas y variar en su composición. La obtención de una muestra representativa de un alimento sólido dependerá del tipo de alimento. La toma de muestra debe hacerse rápidamente abriendo los recipientes únicamente al momento de introducir la muestra. Se debe evitar tocar el interior de los envases así como la tapa para no contaminar la muestra. 2.3.4.2. Alimentos envasados

Para colectar productos envasados en presentación comercial se deben tomar en forma aleatoria de acuerdo al plan de muestreo, tomando del mismo lote la cantidad adecuada para los ensayos. Las muestras se deben enviar al laboratorio en las mismas condiciones en que se presentan al consumidor. Tratándose de productos envasados en contenedores grandes, será necesario abrir éstos para poder colectar la cantidad de muestra necesaria y por lo tanto se debe tener cuidado de no dañar ni contaminar la muestra. Debe evitarse que el área donde se realizará la toma de muestra contribuya a la contaminación y/o deterioro de las mismas. En el caso de alimentos que se expenden al aire libre no se requieren precauciones estrictamente asépticas. Si se requiere tomar las muestras asépticamente y el área lo permite, crear un área aséptica con una torunda empapada en alcohol y pinzas o con una lámpara de alcohol. Cuando sea necesario medir la temperatura de la muestra. La muestra utilizada para este fin deberá ser diferente de la que se envía al laboratorio para los ensayos. 2.3.4.3. Alimentos sin envasar

En los alimentos preparados sin envasar de consumo inmediato (cocina, comedores, estaurantes, etc.), se recomienda que la muestra sea colectada con los instrumentos con los que se manipula normalmente y que sea el personal encargado de la elaboración y/o manipulación de los alimentos, el que realice la actividad siguiendo las indicaciones del personal de muestreo. Si se requiere tomar la temperatura, el termómetro debe desinfectarse e introducirse en una porción de muestra que no vaya a entrar en la selección de la muestra que va a colectarse. Si el traslado de las muestras al laboratorio es menor a una hora, para los alimentos preparados que se muestrean en caliente se permite que sean transportados al laboratorio a la misma temperatura; en caso de que el traslado sea más largo las muestras deberán enfriarse a temperatura ambiente y trasladarse en condiciones de refrigeración. En la toma de muestra utilice los implementos adecuados para que ésta sea lo más representativa, para ello puede auxiliarse de sacabocados, cucharas, cuchillos, tijeras, taladros, etc. 13



En el caso de muestras para ensayos microbiológicos los instrumentos deberán estar estériles o en su defecto desinfectados con alcohol u otro desinfectante permitido. 2.3.4.4. En productos a granel

Para los alimentos que se encuentran a granel, si se encuentran en un contenedor y éste lo permite, tome la muestra en forma aleatoria, de lo contrario colecte varias muestras de los extremos y centro del contenedor para obtener una muestra representativa. Si el contenedor tiene un conducto de salida o una compuerta, antes de obtener la muestra debe dejar pasar las primeras fracciones del producto para limpiar dicha salida con el flujo y posteriormente colectar la muestra. 2.3.4.5. Reducción de muestras

En el caso de las muestras de alimentos sólidos por ejemplo semillas, granos, harinas, etc., puede ser necesario hacer una reducción de la muestra original. Las muestras pueden ser reducidas utilizando los siguientes métodos: 2.3.4.5.1. Método de cono y cuarteo

El cual consiste en seleccionar un gran número de porciones de una manera sistemática de diferentes partes del total y luego se combina. Esta muestra es molida mecánicamente, si es necesario y llevada a una pila cónica. La parte alta del cono es prensada y divida en cuartos. Los cuartos opuestos de la pila son removidos y mezclados para formar una pila cónica más pequeña y otra vez dividida en cuartos. Este proceso se repite hasta obtener una muestra de un peso adecuado (200-500g). En el caso de no contar con la pila cónica, homogenizar mecánicamente la muestra, distribuir la muestra formando un cuadrado, dividir en cuatro, eliminar dos cuadros opuestos, volver a mezclar y repetir el proceso hasta obtener el tamaño deseado.

2.4. IDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA En la toma de muestra es indispensable identificar el recipiente claramente, inmediatamente antes o después de colocar en él la muestra, mediante rótulo o etiqueta (indelebles), con los siguientes datos: Identificación única (Número de Acta u Oficio, folio, etc.). Fecha de muestreo. Lugar de muestreo. Hora de muestreo. Descripción genérica del producto. Número de lote. Temperatura de la toma de muestra si es que procede. Parámetros a analizar Nombre y firma del muestreador. La etiqueta deberá colocarse entre la tapa y el cuerpo del frasco, la caja, en el nudo o cierre de la bolsa en forma tal que se evite que la muestra sea alterada o violada.         

2.5. CONSERVACIÓN Y TRANSPORTE Las muestras deben manejarse y transportarse de tal manera que se garantice su integridad, evitando exponer el producto a la luz solar directa. Es sumamente importante evitar que durante el transporte 14



de las muestras se produzca la multiplicación de los microorganismos presentes y/o la inactivación de algún microorganismo o componente del alimento. Las muestras deben entregarse al laboratorio lo más rápidamente posible. Los alimentos deberán transportarse entre 2 y 8°C; y deben mantenerse a esa temperatura hasta el momento de realizar los ensayos, los cuales deben iniciarse dentro de las 24 horas siguientes a su recolección. En caso de alimentos congelados, la temperatura no debe ser mayor de 0°C, para ello puede emplearse hielo seco. Para la refrigeración es recomendable utilizar refrigerantes comerciales o bolsas de plástico con hielo potable. Se debe evitar que el agua de deshielo alcance la tapa de los envases ya que puede contaminar los alimentos muestreados. El acomodo de las muestras para su traslado deberá evitar que sufran deterioros en el transporte como rupturas o derrames que afecten la integridad de las muestras. Los productos con presentación comercial deben ser transportados en sus envases originales a temperatura ambiente (si no requieren refrigeración), siempre y cuando ésta no exceda de 45°C. Para la conservación, durante el transporte de las muestras no está permitido el empleo de sustancias químicas, salvo cuando el analito así lo determine.

2.6. INFORME DE MUESTREO Al término de la toma de muestra deberá elaborarse un informe de muestreo el cual además de la identificación de la muestra, debe incluir los siguientes datos:  

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Número de unidades y/o cantidad. Clave única que permita la identificación del domicilio del fabricante, representante y/o distribuidor. Indicar nombre genérico y específico del producto, así como la marca comercial y cualquier otra información que se considere importante.

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INTRODUCCIÓN A LA QUIMIOMETRIA 3.1. INTRODUCCIÓN En muchos laboratorios de análisis, obtener datos no es sinónimo de poseer información; debemos interpretarlos y colocarlos en el contexto adecuado para convertirlos en información útil para el usuario. La quimiometría es la disciplina que tiene esta finalidad. La palabra quimiometría, inventada hace aproximadamente treinta años, quiere resumir el concepto que engloba la medida en química. Se podría argumentar que, ciertamente, la medida en química siempre ha sido el campo de actuación de la química analítica. La quimiometría trata, específicamente, de todos aquellos procesos que transforman señales analíticas y datos más o menos complejos en información. La quimiometría utiliza métodos de origen matemático, estadístico y otros procedentes del campo de la lógica formal para conseguir sus fines. Por todo ello, la quimiometría se sitúa en un campo interdisciplinar. Aunque sus métodos y herramientas provienen de otras disciplinas (como, de hecho, ocurre habitualmente en la química analítica), claramente los fines de la quimiometría están ligados a la química y su éxito depende de los problemas químicos que sea capaz de resolver. 3.2. PRECISION La precisión del método se puede definir como el grado de concordancia entre los resultados obtenidos cuando un método se aplica, repetidamente y desde el principio, sobre distintas porciones representativas de una misma muestra. La precisión mide el error aleatorio de un método. La precisión del método puede estimarse de varias formas: Repetibilidad del método: grado de concordancia entre los resultados obtenidos cuando el método es aplicado a la misma muestra repetidas veces por un único analista en un tiempo breve. Precisión intermedia: grado de concordancia entre los resultados obtenidos cuando el método es aplicado a la misma muestra repetidas veces por un único analista en distintos días. Reproducibilidad : grado de concordancia de los resultados obtenidos cuando el metodo es aplicado a la misma muestra repetidas veces por analistas distintos en laboratorios diferentes y en distintos dias. Son tres los términos de uso generalizado para describir la precisión de un conjunto de resultados: desviación estándar muestral (expresada como s o SDT), varianza s2 y coeficiente de variación (expresado como CV):

  ̅ ∑     =  √ 1    ̅ ∗100

16



3.3. EXACTITUD La exactitud describe la proximidad del valor medido respecto al valor “verdadero” o “aceptado”. Si se dispone de un estándar conocido, por ejemplo un material de referencia certificado, la medida será exacta si el valor obtenido es próximo al valor certificado. Para comprender la diferencia entre precisión y exactitud veamos las siguientes situaciones: Una medida puede ser reproducible pero errónea. Por ejemplo, si se comete un error al preparar una disolución patrón de Fe, ésta no tendrá la concentración deseada. Al llevar a cabo la cuantificación de Fe en una muestra repetidas veces, los resultados pueden ser muy precisos pero inexactos, porque la concentración real de la disolución patrón no es la que deseábamos preparar. En definitiva: buena precisión, mala exactitud. Pero también puede ocurrir que las medidas sean poco reproducibles, pero en torno al valor correcto, porque la disolución patrón fuese preparada sin errores pero el método analítico empleado no sea muy reproducible. En definitiva: mala precisión, buena exactitud. Situación ideal: procedimientos exactos y precisos. La exactitud es con frecuencia más difícil de determinar que la precisión, pues para la precisión basta con analizar varias réplicas de la muestra. Pero para determinar la exactitud se requiere el conocimiento del valor verdadero. Para obtener el valor verdadero de un parámetro, éste habrá tenido que ser medido experimentalmente y, como ya sabemos, toda medida experimental lleva asociada un error. Podríamos definir el valor verdadero como el obtenido por una persona experimentada empleando un procedimiento bien establecido o, mejor aún sería preferible que ese valor hubiese sido obtenido a través de diferentes procedimientos analíticos y en distintos laboratorios. En cualquier caso, el error asociado podría minimizarse pero nunca anularse, por ello parece más apropiado hablar de valor aceptado más que verdadero. La exactitud se expresa en términos del error absoluto o relativo. Error absoluto (Ea)= |Valor verdadero – Valor obtenido| Error relativo (Er): Frecuentemente este parámetro es más útil que el error absoluto, donde:

  |   |    ∗100

Otra forma de determinar la exactitud de un método es comparar los resultados obtenidos con el método cuya exactitud se quiere conocer , con los valores obtenidos con un segundo método validado , el cual debe tener una exactitud bien definida y establecida(por ejemplo , un método oficial de análisis) .Para ello , se analizan con ambos métodos seis muestras por triplicado a la concentración normal de trabajo .Se comprueba si los métodos tienen una precisión parecida , sin diferencias significativas. Si este requisito se cumple se lleva a cabo un análisis de varianza (ANOVA) y si resulta estadísticamente valido para un nivel de confianza del 95% , se puede considerar que el nuevo método tiene una exactitud adecuada. Una forma bastante común de calcular la exactitud se basa en analizar un blanco analítico o placebo (por ejemplo un comprimido multivitamínico suministrado por el laboratorio farmacéutico sin vitamina B1) al que se añadimos una cantidad conocida del analito (esto es un placebo enriquecido).En este caso , la exactitud suele expresarse mediante porcentaje de recuperación (%R) 17



que indica el porcentaje que representa el valor medio medido respecto al valor teórico(cantidad de analito añadida).

3.3. REGRESION SIMPLE Y CORRELACION La regresión y la correlación son las dos herramientas estadísticas más poderosas y versátiles que se pueden utilizar para solucionar problemas comunes en el análisis de alimentos, particularmente en el análisis instrumental .Muchos estudios se basan en la creencia de que se puede identificar y cuantificar alguna relación funcional entre dos o más variables. Se dice que una variable depende de la otra. Se puede decir que Y depende de X en donde Y y X son dos variables cualquiera. Esto se puede escribir así : . El primero en desarrollar el análisis de regresión fue el científico inglés Sir Francis Galton (18221911). Sus primeros experimentos con regresión comenzaron con un intento de analizar los patrones de crecimiento hereditarios de los guisantes. Se debe diferenciar entre la regresión simple y regresión múltiple .En la regresión simple , se establecen qué Y es una función de solo una variable independiente .Con frecuencia se le denomina regresión bivariada porque solo hay dos variables , una dependiente(Y) y una independiente(X) .En un modelo de regresión múltiple , Y es una función de dos o más variables independientes .Un modelo de regresión con k variables independientes se puede expresar así :



,,,…….,

También es necesario hacer una distinción entre la regresión lineal y la regresión curvilineal (no lineal).En modelo de regresión lineal, la relación entre X y Y puede representarse por medio de una línea recta. Sostiene que a medida que X cambia, Y cambia en una cantidad constante. La regresión curvilineal utiliza una curva para expresar la relación ente X y Y .Sostiene que a medida que X cambia, Y cambia en una cantidad diferente cada vez. 3.3.1. DIAGRAMAS DE DISPERSIÓN

En la figura (a) , se puede observar que la dispersión de datos , tiene una relación lineal positiva debido a que presenta una pendiente positiva , en cambio la figura (b) , tiene una tendencia negativa.

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En las figuras c y d se observa que no existe una relación lineal, por lo tanto el ajuste de los datos tienden a tener una relación curvilínea.

En la figura e, se muestra una dispersión de datos, donde no existe ninguna relación entre la variable dependiente e independiente. En el análisis de alimentos se utiliza frecuentemente las curvas de calibrado donde la variable independiente son las concentraciones de estándares o analitos de concentraciones conocidas y la variable de respuesta o dependiente es frecuentemente una señal analítica del instrumento tales como absorbancias, emisión, etc. En las siguientes secciones, se supondrá que la recta de calibrado toma la forma algebraica:

+

Donde b es la pendiente de la recta y a su ordenada en el origen. Los puntos individuales sobre la línea se denotaran por (X, Y) , normalmente la lectura del blanco-auto cero es (X1 ,Y1), y (X2 ,Y2), (X3 ,Y3)……(Xn ,Yn) lectura de las muestras, es decir , hay n puntos como es habitual .La media de los valores de X se designa por y la media de los valores de Y por .





Se analiza el problema planteado: ¿ es la representación gráfica del calibrado lineal? Para estimar la bondad con que se ajustan los puntos experimentales a una línea recta, se calcula el coeficiente de correlación momento-producto, r . Para simplificar , a este dato estadístico se denomina ˂˂ coeficiente de correlación˃˃ debido a que en las ciencias cuantitativas es muy utilizado el tipo de

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coeficiente de correlación . No obstante, en otros casos se utilizan otros tipos de correlación. El valor de r viene dado por:

 {[∑ ∑{ ][∑ }]}/

En las prácticas analíticas son comunes que una buena correlación sea mayor de 0,99 tendiendo hacia un valor de 1. Ejemplo : Se ha examinado una serie de soluciones patron de K en un fotometro de llama , y han conducido a las siguientes intensidades de porcentajede emision : % emision Concentracion , pg ml-1

2.1 0

5.0 2

9.0 4

12.6 6

17.3 8

21.0 10

24.7 12

Determinar el coeficiente de correlacion , r. En la practica , tales calculos pueden ser realizados en una calculadora o computadora , junto con otros calculos que se expondran en la clase , pero es importante e instructivo examinar un resultado calculado manualmente .Los datos se presentan en una tabla , como sigue:

              

Sumatoria

0

2.1

-6

36

-11.0

121.00

66.0

2

5.0

-4

16

-8.1

65.61

32.4

4

9.0

-2

4

-4.1

16.81

8.2

6

12.6

0

0

-0.5

0.25

0

8

17.3

2

4

4.2

17.64

8.4

10

21.0

4

16

7.9

62.41

31.6

12

24.7

6

36

11.6

134.56

69.6

42

91.7

0

112

0

418.28

216.2

Los numeros en la ultima linea son las sumas de los numeros de la tabla de cada columna , donde atraves de estos datos se calcula r , según la ecuacion:

  ∑{      216.228}/ 0.9989     {[∑  ][∑  }]}/  {112∗418.

Se supone que existe una relacion lineal entre la señal analitica y la concentracion , y se muestra como calcular la mejor linea recta a traves de los puntos de la grafica de calibrado , cada uno de los cuales esta sujeto a un error experimental .Ya que se ha supuesto que todos los errores se encuentran en Y , ahora se trata de buscar la recta minimice las desviaciones en la direccion Y , entre los puntos experimentales y los calculados por la linea .Ya que algunas de estas desviaciones seran positivas y algunas negativas(conocidas tecnicamente como los residuos de Y) , es razonable 20



intentar minimizar la suma de los cuadrados de los residuos, debido a que estos cuadrados seran todos positivos.Esto explica el uso frecuente del termino metodo de los minimos cuadrados para este procedimiento .La linea recta buscada se calcula basandose en este principio: como resultado se encuentra que la linea debe pasar por el centro de gravedad de los puntos . Se puede demostrar que la recta de minimos cuadrados viene dada por:

 ,

 ∑{ ∑−−−}      ∑{ ∑−−−}  . 1.93   13. 1 1. 9 3∗61. 5 2

Pendiente de la recta de minimos cuadrados:

Ordenada en el origen de la recta de minimos cuadrados : Del anterior ejemplo el valor de es :

     :

3.4. RECHAZO DE DATOS ANÓMALOS Es muy frecuente encontrarse con la situación en que uno (o posiblemente mas) de los resultados que se obtienen de un conjunto de medidas difiera del resto de forma inexplicable .Por esta razón estas medidas se denominan resultados anómalos (outliers). En algunos casos, un resultado anómalo puede atribuirse a un error humano. La discusión sobre la precisión y la exactitud de un método depende de estos valores finales , tiene que quedar claro siempre si los datos anómalos han sido rechazados y , si es así , por qué. El contraste de Dixon( a veces llamado contraste Q) es un contraste popular para datos anómalos debido a que el cálculo es simple. Para pequeñas muestras de 3 a 10 el contraste se evalúa una medida sospechosa comparando la diferencia entre ella y la medida más próxima en tamaño , con el intervalo de las medidas. El valor

 −

donde:

X1 = el valor dudoso X2=el valor más próximo a X1 W=el rango total de todos los valores; diferencia entre valor más alto y valor más bajo. El valor Q obtenido se compara con los valores Q de la tabla. Si el valor calculado u obtenido es mayor que el de la tabla, entonces el valor objetable se puede rechazar con el nivel de confianza previamente establecido de 90% ,95% o 99%.

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Numero de observaciones 3 4 5 6 7 8 9 10

Tabla de valores críticos de Q 90% de confianza 95% de confianza 99% de confianza 0.941 0.765 0.642 0.560 0.507 0.468 0.437 0.412

0.970 0.829 0.710 0.625 0.568 0.526 0.493 0.466

0.994 0.926 0.821 0.740 0.680 0.634 0.598 0.568

Para el siguiente ejemplo se determina el contenido de azucares totales de una muestra de mermelada por espectrofotometría de absorción molecular, para lo cual se ha llevado a cabo cuatro duplicados, teniendo los valores de: 64,54 ; 64,45 ; 64,78 y 55,31% . El valor valor 55,31 da la la impresión de que fuese un valor bajo y se le objeta como un valor anómalo, por lo cual el valor sospechoso es 55,31 y el valor más próximo es 64,45 .La dispersión W es el valor de la diferencia de 64,78 – 55,31. 55,31.

3 1      64.64.47555. 855.31 0.97

Para un nivel de confianza de 90% el valor crítico es 0.765. Para rechazar el dato, el valor Q calculado debe ser mayor que 0.765 .Por lo tanto tomamos la decisión de rechazar el valor del 55,31% y no hacemos uso de el para el cálculo de la precisión y exactitud.

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MÉTODOS DE ANALISIS CLÁSICOS DE ALIMENTOS

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HUMEDAD PRINCIPIO

Método gravimétrico, secado de la muestra en estufa a 105 °C, con circulación de aire hasta peso constante. MATERIAL

Estufa con circulación de aire. Material básico de laboratorio. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

En una balanza analítica de precisión de 0,0001 g, utilizando una pinza, pesar (vidrio de reloj, capsula de porcelana o de aluminio previamente secado), posteriormente con la ayuda de una espátula, pesar 1 a 2 g de muestra homogenizada y colocar a 105°C en una estufa con circulación de aire, al cabo de 4 horas, enfriar en desecador y pesar. Secar nuevamente durante 1 hora, enfriar en desecador y pesar. Repetir esta operación hasta obtener un peso constante. CÁLCULOS

Donde: M 1: masa de la capsula vacía

% %     ∗100

M 2: masa de la capsula vacía más la muestra M 3: masa de la capsula vacía más la muestra seca

OBSERVACIONES

Para la mayoría de las muestras, la determinación se realiza a 105°C.si se trata de frutas o muestras que contengan un elevado porcentaje de azucares, la humedad se determina a 70°C en estufa bajo vacío o utilizar el método de liofilización. Si la muestra es sal, es decir, NaCl se determina la humedad a 150°C. Entre las precauciones a considerar a fin de obtener buenos resultados, se deben considerar las siguientes: manejar las muestras para pesar siempre con una pinza; el tiempo que la muestra permanece en el desecador deber ser similar en cada pesada entre 5 y 10 minutos, ya que de permanecer más tiempo, la muestra mues tra se hidrata hidr ata en lugares donde la humedad relativa es alrededor de 90%. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS BIBLIOGRAFICAS

AOAC 1995 .Official methods of analysis.16 edition .AOAC International,Arlington.USA. Procedures d’Analyses Chimiques de Laboratoire. Biologie de la nutrition et toxicologie

environnementale.Universite catholique de Louvain-Belgique 2010. Análisis de Alimentos. Nielsen Suzanne. Editorial Acribia .2009.

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CENIZAS PRINCIPIO

Se determina la cantidad total de minerales en una muestra incinerando a 550°C, eliminándose así toda la materia orgánica, teniendo así como residuo a la materia inorgánica. MATERIALES

Mufla Material básico de laboratorio PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Utilizar una capsula de porcelana, previamente tratada 30 minutos en la mufla a 550°C, enfriada en el desecador y pesada. Pesar de 3 a 5 g de muestra. La cantidad de muestra a tomar, depende del contenido de cenizas. Se debe secar y carbonizar la muestra antes de incinerarla, utilizando una hornilla o si fuera necesario, quemar la muestra en mechero bunsen. Una vez carbonizada, colocarla en la mufla por 4 horas a 550°C.Finalmente enfriar y pesar. CÁLCULOS

Donde:

 ∗100 %   

M 1: masa de la capsula de porcelana vacía M 2: masa de la capsula de porcelana vacía más la muestra seca M 3: masa de la capsula vacía más la ceniza

OBSERVACIONES

Por lo general las cenizas tienden a ser de color blanco, aunque depende de las características y composición de la muestra. Para blanquear las cenizas, una vez calcinado y enfriado, se suele añadir unas gotitas de agua, luego se seca en hornilla y se calcina nuevamente durante 30 minutos. Enfriar en desecador y pesar. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

AOAC 1995 .Official methods of analysis.16 edition .AOAC International, Arlington.USA. Técnicas Analíticas .Centro de Alimentos y Productos Naturales – Universidad Mayor de San Simón 2012. Procedures d’Analyses Chimiques de Laboratoire. Biologie de la nutrition et toxicologie

environnementale.Universite catholique de Louvain-Belgique 2010. Análisis de Alimentos. Nielsen Suzanne. Editorial Acribia .2009.

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METODO 1: DETERMINACION PROTEÍNA TOTAL PRINCIPIO

La muestra es digerida con H2SO4 concentrado, destruyendo toda la materia orgánica, según la técnica de Kjeldhal, utilizando CuSO4 y Na2SO4 como catalizador .Una vez digerida la muestra, se destila el nitrógeno bajo la forma de amoniaco por arrastre de vapor, previa neutralización con NaOH. El amoniaco es recibido en una solución diluida de H2SO4estandarizada y se titula finalmente el ácido en exceso con solución estandarizada de NaOH. REACTIVOS

H2SO4Concentrado CuSO4.5H2O Na2SO4 NaOH al 32% NaOH 0,1 N H2SO4 0,1 N Fenolftaleína al 1%. MATERIAL

Tubos de Kjeldhal de 300 ml. Digestor Destilador Kjeldhal Material básico de laboratorio PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Dependiendo de la cantidad de nitrógeno que pueda contener la muestra, pesar de 0,1 a 1 g e introducirla luego en los tubos de Kjeldhal, previamente secados; añadir 5 g de Na2SO4 o K 2SO4 y 0,1 g de CuSO4.5H2O, más 10 ml de H2SO4 de ácido sulfúrico concentrado, lavando las paredes del tubo, y proseguir con la digestión en el digestor, bajo campana, empezar a temperatura suave para evitar la formación de espuma. Una vez carbonizada la muestra, es decir que ya no formara espuma, subir la temperatura a máximo. La digestión debe realizarse hasta que la solución sea cristalina(a veces incolora, verde clara o azul bajo). Luego se enfría. Disolviendo y enjuagando con un poco de agua destilada, introducir el contenido del tubo de Kjeldhal en el destilador Kjeldhal y neutralizar con aproximadamente 40 ml de NaOH al 32%, lentamente hasta color azul o pardo. Recoger el destilado en un Erlenmeyer de 500 ml, que contenga 50 ml de H2SO4 0,1 N . (El tubo del destilador debe burbujear dentro la solución de ácido).Destilar hasta obtener un volumen de aproximadamente 150 ml. Al destilado obtenido se agregan 5 gotas de indicador fenoftaleina y se valora con NaOH 0,1 N estandarizado, utilizando una bureta de 50 ml, hasta color ligeramente rojo. Anotar el volumen gastado de NaOH. Conducir una prueba en blanco de la misma manera. 26


CÁLCULOS


× ×1, 4 % , ,   %%× , 6,25 

OBSERVACIONES

Ver factores para el cálculo de proteínas según el tipo de muestra, en la tabla de composición de alimentos bolivianos, países latinoamericanos, europeos, etc. Si la muestra es tierra, a tiempo de destilar y antes de neutralizar, añadir unas granallitas muy pequeñas de Zn. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

AOAC 1995 .Official methods of analysis.16 edition .AOAC International,Arlington.USA. Técnicas Analíticas de Análisis de Alimentos .Centro de Alimentos y Productos Naturales – Universidad Mayor de San Simón 2012. Análisis de Alimentos. Nielsen Suzanne. Editorial Acribia .2009.

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METODO 2: DETERMINACIÓN DE PROTEÍNA TOTAL PRINCIPIO

El método se basa en la destrucción de la materia orgánica con ácido sulfúrico concentrado formando sulfato de amonio que en exceso de hidróxido de sodio libera amoniaco el que se destila recibiendo en ácido bórico, formando borato de amonio que se valora con ácido clorhídrico o se puede recibir en ácido sulfúrico formando sulfato de amonio y el exceso es valorado con hidróxido de sodio en presencia de rojo de metilo. EQUIPOS Y MTERIALES

Balanza analítica de 0.1 mg Molino de cuchillas(para muestras de cereales) Equipo kjeldahl automatico Phmetro Material básico de laboratorio REACTIVOS

Acido sulfúrico calidad p.a concentrado Solución de acido sulfúrico 0.1 N Catalizador (oxido de mercurio p.a o sulfato de potasio con sulfato de cobre calidad p.a) ,(catalizador de Wieninger en tabletas o en polvo) Solución de hidróxido de sodio al 15% p/v Solución de hidróxido de sodio al 40% p/v Solución de hidróxido de sodio 0.1N Rojo de metilo al 1% en etanol. Solución de ácido bórico al 4% p/v. Indicador de Tashiro(solución de rojo de metilo al 0.1% y azul de metileno al 0.1% en relación 2:1 en alcohol etílico) Solución de ácido clorhídrico 0.1N PROCEDIMIENTO Preparación de la muestra

Una vez obtenida la muestra correspondiente, realizar la molienda rápidamente para evitar cambios apreciables en el contenido de humedad, la muestra debe molerse hasta alcanzar una harina de granulometría uniforme. Realizar la muestra por duplicado. Efectuar un ensayo en blanco utilizando una sustancia orgánica sin nitrógeno(sacarosa) que sea capaz de provocar la reducción de los derivados nítricos y nitrosos eventualmente presentes en los reactivos. Pesar al 0.1 mg alrededor de 1 g de muestra preparada en un matraz de digestión kjeldahl. 28



Agregar 3 perlas de vidrio ,10 g de sulfato de potasio o de sodio , 0,5 g de sulfato cúprico y 20 ml de ácido sulfúrico. Conectar el matraz a la trampa de absorción que contiene 250 ml de hidróxido de sodio al 15%.el disco poroso produce la división de los humos en finas burbujas con el fin de facilitar y para que tengan una duración prolongada debe ser limpiado con regularidad antes del uso. Los depósitos de sulfito de sodio se eliminan con ácido ácido clorhídrico. Cuando la solución de hidróxido de sodio al 15% adicionada de fenolftaleína contenida en la trampa de absorción permanece indicadora debe ser cambiada. Calentar en la manta calefactora y una vez que la solución este transparente, dejar a ebullición por 10 a 15 minutos más. Si la muestra tiende a tomar espuma agregar acido esteárico o gotas de silicona antiespumante y comenzar el calentamiento lentamente. Enfriar y agregar 200 ml de agua. Conectar el matraz al aparato de destilación y agregar lentamente 100 ml de hidróxido de sodio al 30% por el embudo, y cerrar la llave. Destilar no menos de 150 ml en un matraz que lleve sumergido el extremo del refrigerante o tubo colector en: a) 50 ml de solución de ácido sulfúrico 0.1N 4 o 5 gotas de rojo de metilo y 50 ml de agua destilada. Asegurar el exceso de ácido sulfúrico para que se pueda realizar la retrotitulacion .titular el exceso del ácido con hidróxido de sodio 0.1 N hasta color amarrillo , o b) 50 ml de ácido bórico al 4% .Titular con acido clorhídrico 0.1N hasta ph 4,6 mediante un medidor de pH calibrado con soluciones tampón pH 4 y pH 7 ,o en presencia del indicador de Tashiro pH 4,6. Cada cierto tiempo es necesario verificar la hermeticidad del equipo de destilación usando 10 ml de una solución de sulfato de amonio 0,1 N , 100 ml de agua destilada y 1 a 2 gotas de hidróxido de sodio al 30 % para liberar amoniaco , asi como también verificar la recuperación destruyendo la materia orgánica de 0,25 g de L(-) – tirosina. El contenido teórico de este producto es de 7,73%. Debe recuperarse un 99,7%. CALCULOS

El contenido de proteína presente en la muestra de cereales (maíz, quinua,etc) se expresa ,en porcentaje de masa de la muestra seca y se calcula mediante las siguientes expresiones:

Dónde:

  

% 14∗∗ ∗100 ∗1000 %%∗

= 50ml de ácido sulfúrico 0.1 N-el gasto de hidróxido de sodio 0.1N =gasto de ácido clorhídrico 0,1N. =masa de la muestra en g.

=normalidad del ácido. 29





= factor de conversión de % de proteínas cuyo valor generalmente es de 6,25 Tomar como resultado la media aritmética de las dos determinaciones realizadas simultáneamente ,la diferencia entre las dos determinaciones no debe ser mayor de 0,06% de nitrógeno o 0,38% de proteína , si dicha diferencia supera este limite el ensayo debe ser repetido. BIBLIOGRAFÍA

El presente método fue elaborado en base a las siguientes referencias: Oficial methods of analysis of the Association of Oficial Analytical chemists ‘’ AOAC’’ USA Met

13th Ed. 1984.

Instituto de Salud Pública de Chile .julio 1998. Manual de métodos de análisis físico-químicos de alimentos, aguas y suelos. Instituto Boliviano de normalización y calidad. Junio 2006 .Cereales-quinua en grano. determinación de proteínas totales según el método Kjeldahl.

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PROTEÍNA SOLUBLE (SOLUBILIDAD DE LA PROTEINA) PRINCIPIO

Determinación por el método de kjeldahl, previa extracción de la proteína en un medio alcalino a un PH de 12,5. REACTIVOS

H2SO4Concentrado CuSO4.5H2O Na2SO4 NaOH al 32% NaOH 0,1 N Solución de KOH al 0,2% (0,42 N) PH=12.5 , tomar 2,36 g de KOH y disolver con agua hasta 1000 ml. H2SO4 0,1 N Fenolftaleína al 1%. MATERIAL

Tubos de Kjeldhal de 300 ml. Centrifuga Agitador magnético Digestor Destilador Kjeldhal Material básico de laboratorio PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Pesar 1,5 g de muestra (torta de soya) en un vaso de 250 ml, adicionar 75 ml de la solución de KOH y mezclar durante 20 minutos. Transferir 50 ml del líquido a un tubo de centrifuga durante 10 minutos a 2700 rpm. Tomar 15 ml para la determinación de proteína por el método de kjeldahl. De acuerdo con este procedimiento los 15 ml equivalen a 0,3 g de la muestra original. CÁLCULOS

× ×1, 4 % , ,   %  %× , 6, 2 5       % % %  ∗100 31



OBSERVACIONES

Se debe tener cuidado cuando se comparan diferentes tortas de soya que tengan tamaño de partículas diferentes .El tiempo de mezclado debe ser controlado cuidadosamente para tratar las muestras de forma similar y pesar 1,5 g de muestra. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Soya noticias, Publicación de la asociación americana de soya, N°223 .1990 Técnicas Analíticas .Centro de Alimentos y Productos Naturales – Universidad Mayor de San Simón 2012. Análisis de Alimentos. Nielsen Suzanne. Editorial Acribia .2009.

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GRASA-EXTRACTO ETÉREO PRINCIPIO

La materia grasa o extracto etéreo de una muestra, es extraída con hexano o éter de petróleo utilizando un extractor soxhlet .Luego de evaporar el solvente, el residuo que se encuentra en el balón de secado, representa el contenido de grasa que se determina de forma gravimétrica. REACTIVOS

Éter de petróleo o hexano MATERIALES

Extractor soxhlet Material básico de laboratorio PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Lavar y secar cuidadosamente el extractor soxhlet, enjuagándolo con etanol .Pesar el balón vacío, previamente lavado y secado (MBV). Con papel filtro, formar un cartucho utilizando grapas o clips y pesar la muestra (M) en su interior, generalmente se pesan 2 g de muestra, pero en caso de que el contenido de grasa sea muy baja, aumentar la cantidad. Armar el extractor soxhlet con el balón pesado anteriormente, colocando en el cuerpo el cartucho que contiene la muestra. Adicionar 200 ml de éter de petróleo y extraer durante 4 horas. Al cabo de este tiempo, recuperar el solvente y secar el balón con la grasa extraída en estufa con circulación de aire por 2 horas a 98°C o 1 hora a 105°C .Luego enfriar en desecador y pesar (MBG). Para controlar si el peso es constante, secar por segunda vez durante 30 minutos a 98°C o 15 minutos a 105°C, enfriar en desecador y pesar. Se debe realizar un blanco de la misma manera, pesando un balón para el blanco (MBVB), y posteriormente después de la extracción pesar el balón (MBGB). Lo mínimo de grasa se debería solo al papel filtro y posiblemente a la impureza del solvente. CÁLCULOS

Donde

%     ∗100

MBG peso del balón con grasa de la muestra MBV peso del balón vacío para la muestra MBGB peso del balón con grasa del blanco MBVB peso del balón vacío para el blanco M peso de la muestra OBSERVACIONES

En caso de que la muestra este muy finamente molida, se debe usar doble cartucho. 33



Si la grasa se seca durante toda la noche, bajar la temperatura a 90°C. Cuando las muestras sean cereales o harinas se debe hacer primero una hidrolisis acida para que libere la grasa. Al preparar el cartucho de papel filtro se debe tener cuidado de hacerlo con las manos bien limpias, para no contaminar con la grasa propia de la piel. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

AOAC 1995 .Official methods of analysis.16 edition .AOAC International,Arlington.USA. Técnicas Analíticas .Universidad Mayor de San Simón 2012. Procedures d’Analyses Chimiques de Laboratoire. Biologie de la nutrition et toxicologie

environnementale.Universite catholique de Louvain-Belgique 2010. Manuel Suisse des Denrees Alimentaires 5ta .Edic Vol.II ,Cap 15 Met.15 A/16 pag. 17(1976).

34



EXTRACTO ETÉREO (CON HIDROLISIS ACIDA) PRINCIPIO

Se procede a hacer hervir una suspensión acuosa del producto a analizar con una solución de ácido clorhídrico, las partículas de grasa son así liberadas del resto de la matriz orgánica que compone la muestra. Luego se filtra, lavando hasta neutralizar y se seca, para continuar con la extracción de la materia grasa en soxhlet utilizando éter de petróleo o hexano como solvente. REACTIVOS

HCl (1:4) Solución diluida de AgNO3 Éter de petróleo o hexano MATERIALES

Extractor soxhlet Material básico de laboratorio PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

En una balanza analítica, pesar 2g de muestra (M) en un vaso de precipitados de 250 ml (si el contenido de grasa en la muestra es muy bajo se puede pesar de mayor cantidad). Agregar 50 ml de HCl(1:4). Calentar en hornilla a ebullición por 30 minutos agitando con varilla cada 5 minutos y manteniendo tapado con vidrio reloj. Mantener el volumen de agua perdida por evaporación, añadiendo agua destilada. Filtrar en caliente sobre papel filtro Lavar con abundante agua destilada para neutralizar el medio acido, hasta ausencia de cloruros verificando con gotas de una solución diluida de AgNO3sobre un vidrio de reloj al que se añaden gotas del filtrado, o utilizando un indicador (lavar hasta prueba negativa de cloruros). Secar en estufa el papel tornasol con el residuo de la hidrolisis por 3 a 4 horas a 90-92 °C o a 80°C durante una noche. Una vez seco, plegarlo con cuidado e introducirlo en el cartucho de papel filtro para la extracción en soxhlet. Añadir 200 ml de éter de petróleo o hexano y extraer por 4 horas sobre un balón previamente pesado (MBV). Al cabo de este tiempo, recuperar el solvente y secar el balón con la grasa extracción en estufa con circulación de aire por 2 horas a 98°C o 1 hora a 105°C. Luego enfriar en desecador y pesar (MBG). Para controlar si el peso es constante, secar por segunda vez durante 30 minutos a 98°C o 15 minutos a 105°C, enfriar en desecador y pesar. Se debe realizar un blanco de la misma manera, pesando un balón para el blanco (MBVB), y posteriormente después de la extracción pesar el balón (MBGB). Lo mínimo de grasa se debería solo al papel filtro y posiblemente a la impureza del solvente. CÁLCULOS

%     ∗100 35



Donde MBG peso del balón con grasa de la muestra MBV peso del balón vacío para la muestra MBGB peso del balón con grasa del blanco MBVB peso del balón vacío para el blanco M peso de la muestra OBSERVACIONES

Es indispensable lavar bien la muestra después de la hidrolisis, hasta la reacción negativa con nitrato de plata,ya que de lo contrario se quema el papel al secar y se pierde muestra al manipular. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Técnicas Analíticas .Centro de Alimentos y Productos Naturales – Universidad Mayor de San Simón 2012. Procedures d’Analyses Chimiques de Laboratoire. Biologie de la nutrition et toxicologie

environnementale.Universite catholique de Louvain-Belgique 2010.

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FIBRA PRINCIPIO

La muestra previamente separada de sus componentes lipídicos, por extracción con hexano o éter de petróleo, es sometida a una digestión ácido-base en un sistema acuoso. El residuo de este tratamiento resulta ser la fibra, que es cuantificada gravimétricamente. REACTIVOS

H2SO4 0,255 N (7.05 ml de H2SO4c en 1 L) NaOH 0.313 N (12.5 gr. De NaOH en 1 L) Éter de petróleo Etanol comercial Hexano comercial Rojo de metilo al 1% Fenoftaleina al 1% MATERIALES

Equipo de reflujo Matraces Erlenmeyer de 500 mL Embudos de vidrio Papel filtro Cápsulas de porcelana Desecador Material básico de laboratorio PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

En un vaso de precipitado de 100 mL se pesan 2 g de muestra (P) homogeneizada y molida, se añaden 50 mL de hexano o éter de petróleo, se agita con varilla y se filtra (desgrasado) Posteriormente se trasvasa toda la muestra, tanto del vaso como del papel filtro a un matraz Erlenmeyer de 500 mL con 200 mL de solución de H2SO4 0.255 N contenidos en una piseta y se añaden unos trocitos de porcelana para favorecer la ebullición. Hervir la solución durante 30 minutos bajo campana, reponer con agua destilada el volumen evaporado. Filtrar en caliente, el residuo sobre el papel filtro se lava con agua caliente hasta que no se observe reacción ácida del líquido filtrado (cambia de color rojo a amarillo al ser neutralizado, con indicador rojo de metilo, en este sistema de filtrado se puede utilizar por duplicado con papel filtro plegado para cada uno). Luego se arrastra el residuo del papel filtro al matraz con 200 mL de NaOH 0.313 N. (utilizar una piseta y una espátula).

37



Hervir la solución durante 30 minutos bajo campana, reponer con agua destilada el volumen evaporado. Filtrar en caliente, lavar con agua caliente hasta desaparición de reacción alcalina (cambia de color rojo a incoloro o transparente del indicador fenoftaleina) y finalmente se lava con etanol. Luego se trasvasa el residuo que queda en el papel filtro con etanol a una cápsula de porcelana. Evaporar el alcohol en estufa con circulación de aire y secar por 2 horas a 130 ºC. Enfriar en desecador y pesar (M1). Finalmente calcinar a 550 ºC durante 30 minutos, enfriar en desecador y pesar (M2). CÁLCULOS

 ∗100 % 

Donde; peso de la fibra = M1 (peso de capsula +muestra seca)-M2 (peso de capsula + muestra calcinada). OBSERVACIONES

Si no se dispone de refrigerante a reflujo, hervir la solución en el Erlenmeyer bajo campana y reponer con agua destilada el volumen evaporado. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICA

AOAC 1995 .Official methods of analysis.16 edition .AOAC International,Arlington.USA. Técnicas Analíticas .Universidad Mayor de San Simón 2012. Ciencia y Tecnología de los alimentos .Hebbel – Schimidt pag.35-36.

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CLORUROS PARA PRODUCTOS CARNICOS PRINCIPIO

Método volumétrico, retro-valoración del exceso de nitrato de plata con tiocianato de potasio. REACTIVOS

-Solucion 4 N de HNO3 = se mezcla 1 volumen de HNO3 concentrado (D=1,3 a 1,42 g/ml) con 3 volúmenes de agua. -Soluciones para precipitar proteínas: Reactivo 1: se disuelve 106 g de Ferrocianuro de potasio trihidratado (K 4Fe(CN)6.3H2O) y 30 ml de ácido acético glacial en agua y se diluye a 1000 ml. Reactivo 2: se disuelve 220 g de acetato de Zn dihidratado (Zn(CH3COO)2.2H2O) y 30 ml de ácido acético glacial en agua y se diluye a 1000 ml. -Solución valorada 0.1N de AgNO3 , se seca nitrato de plata,durante 2 h a 150°C y se deja enfriar en un desecador .Se disuelve 1,6967 g de AgNO3 p.a en agua y se disuelve a 100 ml .Se determina su normalidad con una aproximación de 0.0001N. -Solución valorada de tiocianato (sulfocianuro) de K 0.1 N.Se disuelve 0.9718 g de tiocianato de K en agua y se diluye a 100 ml , se determina su normalidad con una aproximación de 0.0001N ,valorándola frente a AgNO3 usando la solución antes preparada y la solución indicadora. -Solución indicadora.- solución saturada de sulfato de Fe(III) y amonio , se disuelve Fe(NH4)(SO4)2.12H2O en agua hasta saturar. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Se pesa 10 g de muestra y se transfiere cuantitativamente a un Erlenmeyer de 500 ml. Se agregan 100 ml de agua caliente a la muestra contenida en el matraz y se calienta durante 15 minutos en un baño de agua hirviendo, agitando repetidamente. Se deja enfriar hasta Temperatura ambiente y luego se le agrega sucesivamente 2 ml de reactivo 1 y 2 ml de reactivo 2 .Se mezcla cuidadosamente luego de cada adición. Se deja reposar el matraz durante 30 minutos a temperatura ambiente, se transfiere el contenido al matraz aforado de 250 ml y se diluye con agua hasta enrase .Se mezcla el contenido cuidadosamente y se filtra a través de papel filtro plegado. Se transfiere 20 ml de líquido filtrado a un erlenmeyer con pipeta aforada y se agrega 5 ml de la solución HNO3 y 1 ml de solución indicadora con pipeta graduada, se agregan 20 ml de solución de AgNO3 con pipeta aforada, y se mezcla cuidadosamente hasta que coagule el precipitado (blanco lechoso). Se valora el contenido del matraz con la solución de 0.1 N de tiocianato de K .Se registra el volumen requerido de la solución con una aproximación de 0.02 ml. CÁLCULOS

El porcentaje en masa de NaCl se obtiene:

)∗5, 8 5∗ % (  ∗

39



Ve = volumen de enrase de la muestra en ml.

m = peso de la muestra en gramos Va = volumen alícuota de la muestra para la titulación meq. AgNO3 = volumen de AgNO3*N AgNO3 meq. KSCN = volumen KSCN gastado en la titulación * N KSCN Nota.- se debe estandarizar las soluciones REFERENCIAS BIBLIOGRAFICA

AOAC 1995 .Official methods of analysis.16 edition .AOAC International,Arlington.USA. Técnicas Analíticas .Centro de Alimentos y Productos Naturales – Universidad Mayor de San Simón 2012. N.Boliviana 467-81 , INEN 181-N ecuatoriana

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HIDRATOS DE CARBONO TOTALES PRINCIPIO

Determinación efectuada por cálculo, previo conocimiento de los resultados analíticos de humedad, proteína, grasa y cenizas. PROCEDIMIENTO

Resultado calculado por diferencia, restando de 100 la suma de los porcentajes de proteínas, grasa, humedad y cenizas. CALCULO

Donde

%   100 [+++]

H= humedad expresado en porcentaje P=proteína expresado en porcentaje G=grasa expresado en porcentaje C=cenizas expresado en porcentaje OBSERVACIONES

En algunas tablas de composición de alimentos los hidratos de carbono se calculan incluyendo la fibra. Donde

%   100 [++++]

F=fibra expresado en porcentaje REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

INCAP, Tabla de composición de alimentos para uso en américa latina, WOOT-TSUEN WU LEUNS, Guatemala. TCAB, tabla de composición de alimentos bolivianos, Ministerio de previsión social y salud pública, la Paz – Bolivia 2005.

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VALOR ENERGÉTICO PRINCIPIO

Determinación efectuada por cálculo, empleando los factores calóricos que presenta las publicaciones: Tabla de composición de alimentos bolivianos (TCAB) y Tabla de composición de alimentos para uso en américa latina (INCAP). PROCEDIMIENTO

Resultado determinado por calculo , efectuando la sumatoria de los productos del porcentaje de proteína , grasa y carbohidratos, cada uno multiplicando por su respectivo factor , que depende a su vez del alimento en consideración. CÁLCULOS

∗ +∗ +∗

Donde VE =valor energético expresado en Kilocaloriaspor 100 g de alimento (Kcal/100g) P =proteína expresado en porcentaje G=grasa expresado en porcentaje HC =Hidratos de carbono totales expresado en porcentaje f P =factor para proteína f G=factor para grasa o extracto etéreo f HC =factor para hidratos de carbono

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

INCAP, Tabla de composición de alimentos para uso en américa latina, WOOT-TSUEN WU LEUNS, Guatemala. TCAB, tabla de composición de alimentos bolivianos, Ministerio de previsión social y salud pública, la Paz – Bolivia 2005.

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ÍNDICE DE YODO PRINCIPIO

La determinación del índice de yodo consiste en tratar las grasas con soluciones alcohólicas de yodo y con cloruro mercúrico. Ambas soluciones, al mezclarse, producen el monocloroiodo liberado, que se adiciona a los ácidos grasos insaturados. Por lo tanto el índice de yodo refleja el grado de instauración de aceites y grasas. El índice de yodo son los gramos de yodo absorbida por 100 gramo de grasa o aceite. Debe especificarse el método utilizado para la determinación. MATERIALES

- Vasos de precipitados de 100mL - Bureta - Pipetas - Matraces volumétricos de 1 litro - 1 pinza de bureta - 4 matraces Erlenmeyer de 250 ml - 1 espátula REACTIVOS

- Yodo - Tiosulfato se sodio - Yoduro de potasio al 10% - Carbonato de sodio - Acido sulfúrico - Almidón al 5% - Aceite - Cloroformo - Cloruro de mercurio - Reactivo de Hubel: 5g de yodo disueltos en 100mL de alcohol al 96% más 6g de cloruro mercúrico (HgCl2) disueltos en 100mL de alcohol al 96% , mezclar ambas soluciones y esperar entre 12 a 48 horas antes de utilizarse Preparación y valoración del Tiosulfato de Sodio.-

Preparación de una solución de tiosulfato de sodio c.a 0.1N Prepare 250mL de la solución 0.1N de Na2S2O3 Pese en una balanza aproximadamente 6.25g de tiosulfato de sodio y disuélvalo en 250mL de agua destilada, agregando antes de aforar 0.25g de carbonato de sodio para aumentar la estabilidad de la solución, guarde bien tapada la solución durante unos 10 días y valore esta solución. Valoración de tiosulfato de sodio c.a. 0.1N con KIO3 0.1N 43



Tome 15mL de la solución preparada de yodato de potasio 0.1N y viértalo en un matraz Erlenmeyer de 250mL agregue 4g de yoduro de potasio y 2mL de H2SO4 4N Llene la bureta con solución de tiosulfato de sodio aproximadamente 0.1N Titule el yodo liberado con la solución de tiosulfato de sodio, agitando constantemente durante la titulación. Cuando la solución sea amarillo pálido diluya a 150mL con agua destilada, agregue dos gotas de solución de almidón y continúe titulando hasta que desaparezca el color azul, anote el volumen de tiosulfato consumido. Relacione estequiométricamente para determinar la normalidad exacta del tiosulfato . PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Pese en un vaso de 50mL aproximadamente de 0.05 a 0.5 g de aceite dependiendo del aceite que presenta dobles enlaces Tome dos matraces de 250mL; uno para muestra y otro para el blanco. Disuelva la muestra de aceite en 5mL de cloroformo y pásela del vaso al matraz, enjuague el vaso con 10mL de una solución alcohólica de yodo cloruro mercúrico (reactivo de Hubel) En el matraz que contiene el blanco coloque 5mL de cloroformo y 10mL de reactivo de Hubel Tape los dos matraces y guarde en un lugar oscuro durante unas dos horas Después de este tiempo añada a cada matraz 10mL de yoduro de potasio al 10% y 25mL de agua destilada; agite y titule con una solución de tiosulfato de sodio 0.1N, cuando la solución adquiera una coloración amarillenta, agregue 5mL de la solución de almidón y titule hasta que desaparezca la coloración azul. A partir de los mililitros de tiosulfato de sodio 0.1N consumidos durante la titulación de la muestra y el blanco, calcule el índice de yodo de acuerdo a la fórmula indicada . CÁLCULOS

Índice de yodo = ( N Na2 S2 O3 (Va-V b) x 12,69)/M N Na2 S2 O3 Normalidad del tiosulfato de sodio Va mL de tiosulfato utilizados para la titulación del blanco V b mL de tiosulfato utilizados para la titulación de la muestra. M masa de la muestra en gramos. Verificar estequiometricamente la fórmula del índice de yodo. OBSERVACIONES

Tener mucho cuidado y manejar con precaución los reactivos, debido a que se está manejando reactivos tóxicos y combustibles. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AOAC 1995 .Official methods of analysis.16 edition .AOAC International,Arlington.USA. Análisis de Alimentos. Nielsen Suzanne. Editorial Acribia .2009.

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INDICE DE SAPONIFICACION PRINCIPIO

Método volumétrico previa saponificación de la muestra a reflujo en solución alcohólica básica. El resultado se expresa en mg de KOH necesarios para saponificar 1 g de muestra, dicho resultado es un indicador del peso molecular medio de los triglicéridos en la muestra. REACTIVOS

KOH Etanol 95% HCl 0.5 N Fenoftaleina al 1 % en solución alcohólica. Solución alcohólica de KOH

Pesar 5 a 10 g de KOH en un frasco de 2 Agregar unas granallas de zinc y de 1 a 2 l de etanol. Hervir en un baño maría con refrigerante a reflujo por 30 a 60 minutos, luego destilar recogiendo el alcohol destilado (Según AOAC la relación para reflujo es 10 h de KOH ; 1.2L de etanol ;6 g de aluminio en vez de Zinc para luego de preparar la solución alcohólica de KOH dejar un dia en reposo). Disolver 40g de KOH en un litro de alcohol destilado manteniendo la temperatura por debajo de 15°C , mientras se disuelve el álcali. La solución a usarse debe ser filtrada antes de cada determinación. MATERIALES

Balones de 250 ml con cuello esmerilado para adaptar al refrigerante a reflujo. Material básico de laboratorio. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

La muestra a ensayar debe ser límpido y brillante, en caso contrario se calienta a baño maría hasta unos 15°C por encima de la temperatura de fusión y filtrar. Si a dicha temperatura la muestra continua turbia añadir Na2SO4 anhidro, agitar y filtrar. Pesar 2 a 3 g de muestra con precisión de 1 mg, en un balón de 250 ml con cuello esmerilado, Agregar con pipeta aforada 25 ml de solución alcohólica de KOH. Añadir perlitas de vidrio y calentar a ebullición en baño maría de 30 a 60 minutos con refrigerante a reflujo. Enjuagar el refrigerante con etanol al 95%, agregando el líquido de lavado al mismo balón. Añadir 1 ml de fenoftaleina y valorar con HCl 0.5 N hasta desaparición de la coloración rosada. Se realiza una determinación en blanco empleando cantidades iguales de reactivo y operando de la misma manera que para la muestra. CALCULOS

  ∗∗56. 1

IS , índice de saponificación (mgKOH/g)

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N, normalidad de la solución de HCl M, masa de la muestra en g VB volumen de la solución de HCl en ml para el blanco VM volumen de la solución de HCl en ml para la muestra 56.1 peso molecular de KOH. OBSERVACIONES

La valoración en la norma boliviana se efectúa en caliente, mientras en AOAC se realiza en frio, Si realizamos por ambas maneras, se recomienda por valoración en frio. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AOAC 1984 .Official methods International,Arlington.USA.

of

analysis.14

edition

.

metod

28.028

AOAC

Análisis de Alimentos. Nielsen Suzanne. Editorial Acribia .2009.

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INDICE DE ACIDEZ PRINCIPIO

Neutralizar una porción de muestra determinado de muestra con una solución valorada de álcali, utilizando fenoftaleina como indicador. La acidez se expresa como contenido de acidos grasos libres de un cuerpo graso ,expresados en gramos de ácido oleico, palmítico, laurico u otros según la naturaleza del producto o del que se trate por 100 g de muestra. El índice de acidez es el número de mg de KOH requeridos para neutralizar los ácidos grasos libres de 1 g de muestra. REACTIVOS

Disolvente alcohol etilico-eter etilico. Se mezclan 2 volumenes de éter etílico y un volumen de alcohol etílico al 95%. Fenolftaleína al 1% en etanol al 95%. Solución valorada de NaOH. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Se homogeniza la muestra con una varilla de vidrio,si la muestra no esta completamente liquida a temperatura ambiente se calienta en baño maria lo necesario para que pueda ser homogénea por agitación. La cantidad de muestra empleada en este ensayo esta determinada en función de la acidez según la siguiente tabla. Acidez (%) 0-0.2 0.21-1 1.1-30 30.1-50 50.1- o mas

M, Muestra(g) 56.4 ± 0.2 28.2 ± 0.2 7.05 ± 0.05 7.05 ± 0.05 3.52 ± 0.001

Solvente (ml) 50 50 75 100 100

Normalidad NaOH 0.01 – 0.1 0.1 0.25 0.25 o 1 0.25 o 1

Se neutraliza el solvente con fenolftaleína y la solución de NaOH hasta liquido rosado. A la muestra pesada se le añade el solvente neutralizado, indicador y se titula con NaOH. CÁLCULOS

Si el aceite o grasa tiene un componente mayoritario como el ácido graso oleico, la acidez se expresa en porcentaje de ácido oleico (%ac.Oleico).

%. 28.2∗ ∗ 1.99∗%.

El índice de acidez (IA) se calcula según a expresión: REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AOAC 1984 .Official methods of analysis.14 edition . AOAC International, Arlington.USA. Análisis de Alimentos. Nielsen Suzanne. Editorial Acribia .2009. 47



ÍNDICE DE PERÓXIDO PRINCIPIO

Este método consiste en valorar con solución de tiosulfato de sodio el yodo liberado en una cantidad determinada de muestra. El índice de peróxido de una materia grasa, es la medida de su contenido d especies reactivas de oxígeno en forma de peroxido, expresado en términos de mili equivalentes por kilogramo de muestra. MATERIALES

Microbureta Material básico de laboratorio REACTIVOS

Solución de ácido acético cloroformo, se mezclan tres volúmenes de ácido acético glacial con dos volúmenes de cloroformo. Solución saturada de yoduro de potasio. Controlar añadiendo 2 gotas de una disolución al 1% de almidón soluble. Descartar si adquiere color azul y preciso más de una gota de Na2S2O3 0.1 N para decolorarla. 30 g KI + 21 ml agua=30 ml solución saturada de KI a 25°C. Solución patrón de Tiosulfato de sodio 0,1 N(2.4818 g en 100 ml) y 0.01 N preparar esta última inmediatamente antes de usarla ,por disolución de 0.1N. Solución de almidón al 1% como indicador. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

En un Erlenmeyer de 250 ml con tapón de vidrio esmerilado, se pesan 5 gramos de muestra, se le añaden 30 ml de la solución ácido acético cloroformo y se agita hasta completa disolución. Se agregan 0,5 ml de la solución de yoduro de potasio recién preparado, empleando la pipeta de Mohr. Se agita la solución durante 1 minuto, luego se le añaden 30 ml de agua destilada. Se valoran con la solución de tiosulfato de sodio 0,1 N, añadiendo gradualmente y con constante agitación hasta que el color amarillo haya casi desaparecido.Se agregan 0,5 ml de la solución indicadora de almidón y se continúa la valoración, se agita vigorosamente el matraz, cuando se acerque al punto final, agregar tiosulfato gota a gota hasta la desaparición de color azul. Si en la valoración se emplean menos de 0,5 ml de la solución de tiosulfato, debe repetirse la determinación usando la solución 0,01 N. Se efectúa también una prueba en blanco, usando la misma cantidad de reactivos y valorando en igual forma que con la muestra. La cantidad de solución 0,1 N de tiosulfato empleado no debe exceder de 0,5 ml. CALCULOS

Donde:

 21∗∗1000  48



IP = Índice de peróxido V1 = Volumen de la solución de tiosulfato empleado en la valoración de la muestra, expresado en ml. V2 = Volumen de la solución de tiosulfato empleado en prueba en blanco, expresado en ml. N = Normalidadde la solución de tiosulfato de sodio. M = Masa de muestra en gramos. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICA

Técnicas Analíticas .Centro de Alimentos y Productos Naturales – Universidad Mayor de San Simón 2012. Análisis de Alimentos. Nielsen Suzanne. Editorial Acribia .2009.

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BROMATOS PRINCIPIO

Método volumétrico titulando con tiosulfato de sodio, previo tratamiento de la muestra con KI en medio ácido, el yodo liberado por el bromato y titulado con Na2S2O3. REACTIVOS

ZnSO4 0.18 N NaOH 0.18 N H2SO4 KI NaOH Almidon Na2SO4 Celita

51.7 g/L 7.2g/L 10% 30% 2N 0.01 N

MATERIALES

Material básico de laboratorio PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Pesar 10 g de harina y 0,5g de Celita en matraz Erlenmeyer con tapa de 500 ml, agitar con 200 ml de agua durante 2min, evitando exceso de espuma. Después de 15 min se agregan 25 ml de ZnSO4 y 25 ml de NaOH 0,18 N (7,2 g/1). Se mezclan y se reposar 15min hasta que sobrenade un líquido límpido. A 50 ml filtrado (= 2g de harina), se agregan 10 ml de H2SO4 al 10%, 3 ml de una solución que contiene 30% de KI y 0.4 ml de NaOH 2N y luego 1 ml de solución de almidón. El yodo liberado por el bromato, se titula con tiosulfato N/100 desde una microbureta. CALCULOS

1ml de tiosulfato N/100 corresponde a 0,278 mg KBrO3 . REFERENCIAS BIBLIOGRAFICA

Ciencia y Tecnología de los alimentos Dr.Hermann Schmidt-Hebbel.

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ACIDO BENZOICO PRINCIPIO

Método volumétrico, determinando el ácido benzoico por titulación con NaOH 0,05N, extracción con cloroformo en medio alcalino.

previa

REACTIVOS

NaCl Comercial NaOH al 10% HCl (1:3) Cloroformo Etanol NaOH 0.05 N Fenolftaleína PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

En un matraz aforado de 250 ml tomar con pipeta aforada 100ml de muestra previamente descarbonatada en un vaso de precipitados en un agitador magnético por 15 minutos. Agregar NaCl hasta saturar la muestra (35 g). Llevar a alcalino al papel de tornasol con NaOH al 10% (aproximadamente 10 ml) Diluir a volumen con solución saturada de NaCl, agitar. Dejar en dilución 2 horas, agitando frecuentemente y filtrar. Tomar 100 ml del filtrado en un embudo de HCl (1:3) y agregar 5 ml en exceso (acidificar).

separación, neutralizar al tornasol con

Extraer con cloroformo 3 veces con 25 ml cada uno.. Transferir los extractos clorofórmicos a un vaso y evaporar a sequedad a temperatura ambiente en corriente de aire seco. Disolver el residuo en 30 ml de alcohol neutro a la fenolftaleina o conducir un blanco, agregar 4 ml de agua, 1 ó 2 gotas de fenolftaleina y titular con NaOH 0,05N. CALCULOS

Para los cálculos se debe emplear la estequiometria acido base. OBSERVACIONES

Durante la extracción y separación de la fase clorofórmica no se debe arrastrar ni una gota de agua, ya esta se encuentra en medio acido. Los refrescos oscuros, se deben filtrar, lavar con cloroformo, recibiéndose el filtrado en un embudo limpio, para separar ambas fases más fácilmente. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

AOAC 1984 .Official methods International,Arlington.USA.

of

analysis.met

20.025

,

14

edition

.AOAC 51



Técnicas Analíticas de Análisis de Alimentos .Centro de Alimentos y Productos Naturales – Universidad Mayor de San Simón 2012.

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VITAMINA C PRINCIPIO

Método Volumétrico, valoración de la vitamina C con 2-6 diclorofenol-indofenol. REACTIVOS

Comprimidos de 2,6 diclorofenol-indofenol sódico de 1,65 mg; equivalentes a 1mg de ácido ascórbico). Solución de 2,6- diclorofenol-indofenol: Se disuelven 0,0165 g de diclorofenol-infenol en 50 ml de agua en un vaso de precipitados de 100 ml, calentando sobre baño de vapor y con frecuente agitación. Cuando se observa que han desaparecido las partículas en suspensión, se enfría la solución a la temperatura ambiente, se diluye con agua hasta 100 ml y se mezcla. 1 ml de esta solución, es equivalente a 0,1 mg de acido ascórbico. Éter etílico Acido oxálico al 2%

2g acido oxálico ----- > 100 ml agua desfilada. Acido ascórbico

100 mg ac. Ascórbico-------- > 1000 ml. Pesar 0,1 de ac. Ascórbico enrazar a 100 ml. De esta solución, diluir 10 ml a 100 ml. La concentración es 0,01 % PROCEDIMIENTO: (para jugos) Un volumen exactamente medido de la solución problema de vitamina C, que contenga de 0,2 a 1,0 mg de acido ascórbico, se pipetea en un erlenmeyer de 100 ml de capacidad y se diluye hasta 20-30 ml con agua destílala recientementehervida y enfriada rápidamente. Se añade un poco(10 ml) de ácido oxálico y se agita la solución. Acto seguido se procede a su valoración con solución de diclorofenol-indofenol contenida en una microbureta hasta que se obtiene coloración debidamente rosada. El cambio de color suele ser difícil o imposible de observar debido a la coloración que posee la solución problema (como ocurre precisamente en Zumos de fruta) En este caso, se añaden 10 ml de éter cuando se prevée que se esta a punto de alcanzar el punto final de la valoración. Se agita vigorosamente la muestra, se deja reposar y se presta atención a la coloración de la solución etérea- Si su tonalidad es violeta-rosada, significa que la valoración ya se ha completado y que se halla presente un exceso de diclorofenol-indofenol. En cambio si la solución es incolora o tiene otro color se acidifica un volumen igual de la solución problema con acido oxálico y se trata con un volumen de la solución de diclorofenol-indofenol que exceda en 1 ml al empleado anteriormente. La mezcla obtenida se agita de nuevo con 10 ml de éter. Si la coloración de la capa etérea es ahora violeta-rosada, el punto final se halla comprendido entre las dos cifras de valoración (volumen empleado en los dos ensayos, puede determinarse 'con bastante exactitud empleando para la siguiente valoración 0,5 ml. de diclorofenol-indofenol y así sucesivamente). Frecuentemente los zumos de frutas contienen pigmentos de tonalidad rojiza o amarillenta (por ejemplo zumo de naranja) que son solubles en éter y dificultan la detección del exceso de diclorofenol-indofenol en la capa etérea.

53



En estos casos la valoración puede facilitarse extrayendo en éter un volumen considerable de la solución problema, en un embudo de decantación, a continuación se valoran con diclorofenolindofenol diversas porciones de la capa acuosa. CALCULOS

1 ml diclorofenol-indofenol 0,0165 % de valorante reacciona o oxida a 0,1 mg ácido ascórbico. OBSERVACION

En la valoración con el diclorofenol-indofenol si el punto de viraje no se distingue, se debe llegar al punto de viraje que se cree que es y luego recién se agrega los, 10 ml éter etílico, y si el color en la fase orgánica es incoloro proceder de nuevo aumentando el volumen de valorante. Si después de haber agregado el éter etílico el color de la fase etérea es incoloro, si a esta titulación se agrega más volumen de valorante, el viraje de violeta rosado podría darse inmediatamente, dando el punto final de la valoración equivocada. Por lo tanto, el agregado de éter etílico se debe realizar al final de la valoración. PROCEDIMIENTO PARA MUESTRAS SOLIDAS CON EXTRACCIÓN Pesar 25 g de muestra (galleta) + 100 ml de ácido oxálico. Agitar 30 minutos para extraer (se forma una pasta). Filtrar, si es posible centrifugar. Nueva extracción con ácido oxálico 2% con 50 ml, de 30' min y Centrifugar 10 in a 2500 rpm. Filtrar. Tomar 10 ml de muestra filtrada +30 ml de agua destilada y titular con 2,6 diclorofenolindofenol 0,0165 %(De color levemente amarillo ha rozado) Observar el color con 10 ml de éter etílico, añadido luego de la titulación. Para estandarizar, tomar 10 ml de ac. Ascórbico al 0,002 % + 30 de Oxálico y titular con diclorofenol-indofenol.

agua

+

10

ml

ac.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Análisis de vitaminas Strohecker página 280. Análisis de vitaminas Chamarro página 281. Análisis de Alimentos. Nielsen Suzanne. Editorial Acribia .2009.

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MÉTODOS DE ANALISIS INSTRUMENTAL DE ALIMENTOS

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HIERRO PRINCIPIO

Método colorimétrico, utilizando ortofenantrolina como reactivo de color y realizando la lectura a una longitud de onda de 510 nm. MATERIALES

Espectrofotómetro pH-metro REACTIVOS

HCl concentrado Sulfato ferroso amonico Cloruro de hidroxilamina Orto-fenantrolina Acetato de sodio Acido acético. Preparación de los reactivos - o-fenantrolina: 0,1 g. en 100 ml. de H2O a 80 C. - Buffer: 8,3 g. de Na Ac. anhidro ó 13,77 g. NaAc.3H2O más 12 ml. de ácido ácetico conc, enrazar a 100 ml. con agua destilada. Ajustar el pH = 5. - Clorhidrato de hidroxilamina: 10g. en 100 ml. de H2O (calentando). - Fe (NH4)2 (SO4)2 . 6H2O: 0,3511 g. enrazar a 500 ml con agua, obteniéndose una solución patrón de 100 ppm de Fe (añadir 1 ml. de H2SO4 conc para evitar la oxidación). PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

El peso de muestra tomada debe estar en relación al contenido teórico de Fe, considerando que el rango lineal de la curva es de 0 a 3.5 ppm. Pesar la muestra en cápsula de porcelana y calcinar a 550 C, tratar las cenizas obtenidas con 5 ml. de HCl conc. y calentar a sequedad utilizando una hornilla bajo campana. Agregar 2 ml. más de HCl redisolver el residuo, calentar si es necesario. Añadir aproximadamente 80 ml de agua destilada, controlar el pH de la muestra, el cual deberá ser mayor a 1, si no es el caso alcalinizar con NaOH diluido y luego enrasar a 100 ml con agua destilada. Filtrar sobre papel filtro, eliminar los 15 a 20 ml de filtrado iniciales. Si es necesario realizar diluciones para que la muestra esté en el rango lineal de la curva estándar. En un tubo de ensayo, tomar una alícuota conocida de la solución preparada de la muestra llevar a 13 ml con agua destilada, agregar 1 ml de clorhidrato de hidroxilamina más 1 ml. de ortofenantrolina, agitar vigorosamente y añadir 5 ml de buffer controlando que el pH tanto de la curva y las muestras debe estar entre 3,9 a 4,0, enrazar a 20ml. con agua destilada y leer en el espectrofotómetro a 510 nm. Realizar un blanco de reactivos simultáneamente con la muestra 56



Preparación de la curva patrón.A partir del estándar de 100 ppm. Tomar 10 ml. y llevar a 100 ml. entonces la concentración será de 10ppm Fe. Estándar de Hierro 10 ppm (ml)

Volumen agua (ml)

0.0 1.0 2.0 4.0 6.0 7.0

Volumen de enrace (ml)

13.0 12.0 11.0 9.0 7.0 6.0

20 20 20 20 20 20

Concentración Hierro (ppm) 0.0 0.5 1.0 2.0 3.0 3.5

Para medir la cantidad de solución estándar de Fe, utilizar una microbureta, de igual manera para el agua. Tomados los volúmenes de patrón de hierro indicados en la tabla llevar a 13 ml con agua destilada como se realiza con la muestra, luego agregar 1 ml de clorhidrato de hidroxilamina, 1 ml. de ortofenantrolina, agitar y añadir el 5 ml de buffer de manera que el volumen total sea de 20 ml y realizar inmediatamente la lectura a 510 nm con las muestras y blanco de reactivos, utilizando el “0” de la curva como referencia

CALCULOS

Graficar la absorbancia vs. Concentración [ppm] y realizar los cálculos considerando todas las diluciones. Para el cálculo, considerar 20 ml. como volumen final de lectura y la concentración obtenida también en los 20 ml. Si las diluciones realizadas son las siguientes el cálculo es: Peso Muestra (M) -----> 100 ml Dilución (D) X ml -------> Y ml

Donde:

    ∗

10ml + agua + reactivos = 20ml (lectura)

C: Concentración de la muestra (ppm = mg/L), obtenido a partir de la Gráfica Absorvancia Vs

Concentración. D: Dilución de la muestra (opcional, solo si la muestra está concentrada). D = Y/100*X

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M: Peso de la muestra (g) OBSERVACIONES

El control del pH es muy importante para la formación del complejo coloreado con ortofenantrolina.Se puede utilizar también el método de absorción atómica, para lo cual, el tratamiento de la muestra es similar y la curva de calibración es también de 0 á 5 ppm. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA:

AOAC 1995 .Official methods of analysis.16 edition .AOAC International,Arlington.USA. Técnicas Analíticas de Análisis de Alimentos .Centro de Alimentos y Productos Naturales – Universidad Mayor de San Simón 2012. Análisis de Alimentos. Nielsen Suzanne. Editorial Acribia .2009.

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FOSFORO PRINCIPIO

Método calorimétrico, formación del complejo azul de molibdeno, previo tratamiento ácido de las cenizas de la muestra. Lectura de la absorbancia a 700 nm de longitud de onda. REACTIVOS Disolución patrón de fósforo

Disolver en agua 0.4394g. de KH2PO4 deshidratado y enrazar a 1 Lt. Se tiene una concentración de 100 ppm. Dilúyase 10 ml de esta solución a 100 ml obteniendo una concentración de 10ppm. Solución de Molibdato de amonio

Dilúyase 1.25 g. de molibdato de amonio en 15 ml de agua. Diluir con agua 3,75 ml de H2 SO4a 10 ml y añadir esta solución a la de molibdato de amonio (total 25 ml) Solución hidroquinona

Disolver en agua 0.125 g. de hidroquinona (quinol), enrazando a 25 ml. Añadir una gota de H2 SO4 para frenar la oxidación. Sulfito de sodio Na2SO3

Disolver 5 g. en 25 ml. (prepara antes de usar) HCl Concentrado

MATERIALES Y EQUIPOS

Balanza Analítica. Espectrofotómetro UV- VIS Mufla Material usual de laboratorio PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Se pesan de 0.5 a 5 ± 0.0001 g de muestra dependiendo del contenido de P en la muestra en cápsulas de porcelana completamente secas.Las muestras se queman para eliminar toda la materia orgánica, sobre una hornilla y bajo campana.Luego incinerar a 550 ºC por 4 h. Enfriar las cenizas añadir unas gotas de agua y 5ml de HCL conc., evaporar a sequedad en hornilla bajo campana, removiendo constantemente con una varilla evitando salpicaduras. Añadir 2 ml de HCL conc., y disolver las cenizas, adicionar agua y transvasar a un matráz de 100 ml, enrazando con agua destilada. Filtrar, descartando los 15 a 20 primeros ml del filtrado. DETERMINACIÓN

La curva de calibración se prepara en el rango de 0 a 6 ppm. Utilizando tubos de ensayo, en los cuales se añade el estándar con una micro bureta. A partir de un estándar diluido de 10 ppm de P se toman las siguientes cantidades. 59



Conc. De Fósforo (ppm) 0.0 1 2 3 4 5 6

Estándar de Fósforo 10 ppm (ml) 0 1 2 3 4 5 6

Agua ml 7 6 5 4 3 2 1

Volumen de enrace 10 10 10 10 10 10 10

Una vez colocada la alícuota de estándar más la cantidad de agua para completar los 7 ml se añade 1 ml de molibdato de amonio, 1 ml de la solución hidroquinona, 1ml de la solución sulfito de sodio, tapar los tubos y agitar moderadamente. Dejar en reposo durante 30 min y leer en el espectrofotómetro a 700 nm al cabo de este tiempo. De la misma manera para la muestra variar las alícuotas de la solución de la muestra y agua para completar a 7 ml y posteriormente a 10 ml. CALCULOS

El contenido en fósforo, esta dado directamente por la curva de calibración a partir de la absorbancia encontrada. Peso Muestra (M) -----> 100 ml I Dilución (D) X ml -------> Y ml 7ml + reactivos = 10ml (lectura)

    ∗ Donde: C: Concentración de la muestra (ppm = mg/L), obtenido a partir de la Gráfica Absorvancia Vs Concentración. D: Dilución de la muestra (opcional, solo si la muestra está concentrada). D = Y/X*100 M: Peso de la muestra OBSERVACIONES

Si la muestra fuera aceite, se debe primero quemar con MgO en la capsula sobre hornilla, y conduciendo un blanco paralelamente (0,1 g de MgO por gramo de muestra). En el caso de fertilizantes es recomendable utilizar el método de digestión húmeda con ácido nítrico concentrado. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

AOAC 1995 .Official methods of analysis.16 edition .AOAC International,Arlington.USA. 60



Técnicas Analíticas .Centro de Alimentos y Productos Naturales – Universidad Mayor de San Simón 2012. Análisis de Alimentos. Nielsen Suzanne. Editorial Acribia .2009.

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AZUCARES REDUCTORES Y AZUCARES TOTALES PRINCIPIO

Método colorimétrico utilizando como reactivo 2.4 - dinitrofenol a 560 nm de longitud de onda. Para la determinación de azucares totales se realiza previamente una inversión en medio ácido de los azucares de la muestra. REACTIVOS:

Reactivo de color 2.4 Dinitrofenol 0,357 g. Fenol 0,125 g. Tartrato doble de sodio y potasio NaOH 5% 50 g. H2O 1000 ml

5 g.

Preparación de reactivo de color Solución A: Pesar 0,3572 g. de 2,4 dinitrofenol, disolver en 11,5 ml de NaOH al 5%, añadiendo 0,125 g. de fenol. Solución B: Se disuelve 5 g. de tartrato de Na y K en 25 ml de agua destilada. Se mezclan las soluciones A y B y se enraza a 1 L con NaOH al 5% . Soluciones clarificadoras. Carrez I : K 4Fe(CN)6.3H2O

15g en 100 ml.

Carrez II: Zn S04.7H2O

30g en 100 ml.

Na2HPO4 ó K 2HPO4 al 10%, 5g. en 50 ml HCl 25% NaOH 4N

16 g. en 100 ml.

MATERIALES

Espectrofometro UV VIS Material básico de laboratorio PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Una muestra del material a examinar es pulverizada y pesada (productos que contienen aproximadamente 10% de azucares totales la toma de muestra es de 5 g y de 30 a 40% de azucares la toma es de 2 a 2,5 g.), en un matraz aforado de 250 ml cubrir la muestra con aproximadamente 150 - 200 ml de agua tibia a 40 °C y macerar 15 a 20 minutos bajo agitación frecuente, manteniendo la temperatura. Luego enfriar a 20°C, filtrar y diluir si es necesario. De la dilución o filtrado tomar 2 ml de muestra en un tubo de ensayo, agregar 6 ml de 2,4 dinitrofenol, luego realizar el desarrollo de color simultáneamente con la curva de calibración. Clarificación optativa

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Se añade al balón 5 ml de la solución de Carrez I, se agita y se añade 5 ml de la solución de Carrez II., agitando nuevamente, añadir luego 1 ml de Na2HPO4 al 10 % y enrazar el balón al aforo. Agitar vigorosamente y filtrar, desechando los primeros 10 a 20 ml. Para el análisis de los azúcares reductores el desarrollo del color se efectúa sobre esta solución filtrada, tomando 2 ml de esta solución filtrada, agregando los 6 ml de 2, 4 dinitrofenol y realizando el desarrollo delcolor junto con la curva de calibración Inversión (Azúcares totales)

Con una pipeta aforada se toman 25 ml del filtrado clarificado en un matraz aforado de 50 ml y se añaden 3 ml de HC1 al 25% (V/V), se agita y se calienta, a 70 C, por 10 minutos, luego se enfría rápidamente a 20°C, y el exceso de ácido (verificar con papel indicador de pH) se neutraliza con NaOH 4N hasta pH 8 a 9,5 completándose luego a 50 ml con agua destilada. Solución lista para la determinación de azúcares totales. De la solución enrasada a 50 ml se toman 2 ml, se agregan 6 ml de 2, 4 dinitrofenol y se realiza el desarrollo del color junto con la curva de calibración Preparación de curvas patrón - Azúcares reductores:

Pesar 100 mg, de glucosa y enrazar a 100 ml, entonces se tiene una solución de 1mg de glucosa/ml. Con esta solución realizar la curva de calibración como indica la tabla, realizando las mediciones con microbureta. -Azúcares totales: Pesar 200 mg de sacarosa, enrazar a 100 ml ,tomar 25 ml. y realizar la hidrólisis acida juntamente con las muestras para luego de neutralizar y enrazar a 50 ml, entonces se tiene una solución de 1mg de sacarosa invertida/ ml. Con esta solución realizar la curva de calibración como indica la tabla, realizando las mediciones con microbureta. Concentración ml de solución de sacarosa de inv o glucosa azúcar(1mg/ml) (mg/ml) 0 0 0.2 0.4 0.4 0.8 0.6 1.2 0.8 1.6 1 2

agua destilada, ml 2 1.6 1.2 0.8 0.4 0

2,4 Concentración dinitrofenol, de sacarosa ml inv o glucosa(ppm) 6 0 6 50 6 100 6 150 6 200 6 250

Volumen total 8 8 8 8 8 8

Nota: El volumen total es 8 ml. en base a este volumen esta calculado la concentración de azucares en ppm. Preparada la curva de calibración incluidas las muestras, calentar en baño María a ebullición durante 6 minutos, luego enfriar inmediatamente bajo chorro de agua a temperatura ambiente y proceder a las lecturas en un espectrofotometro a 560 de longitud de onda, utilizando el "0" de la curva como referencia. CÁLCULOS

Graficar absorbancia, Vs. concentración (mg/ml) y considerar todas las diluciones. 63



El cálculo para azucares reductores tomando el siguiente esquema dado en la técnica es: Peso Muestra (M) -----> 250 ml Dilución (D) X ml -------> Y ml 2ml (lectura)

  ∗ El cálculo para azucares totales se toma el siguiente esquema: Peso Muestra (M) -----> 250 ml inversión 25 ml -------> 50 ml Dilución (D) X ml -------> Y ml 2ml (lectura)

  ∗ Donde: C: Concentración de azucares en la muestra (mg de azúcar/ml), obtenido por regresión lineal u otro tipo de regresión que se ajuste a la curva a partir de la gráfica Absorbancia Vs Concentración. D: factor de dilución de la muestra (depende para cada muestra y, no está indicado en la técnica) M: Peso de la muestra (g) OBSERVACIONES

Para los cálculos considerar 2 ml. como volumen final de lectura. REFERENCIAS BIBLIOCRAFICAS

Potatoes Processiin. Met F.Ross Avi. Publishin Company (1975) .3 th edition. Técnicas Analíticas. Centro de Alimentos y Productos Naturales – Universidad Mayor de San Simón 2012.

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ALMIDÓN PRINCIPIO

Método colorimétrico para determinar azucares, con hidrolisis acida del almidón, previa neutralización de la misma. El peso de la glucosa obtenido se multiplica por 0.92 para convertir a peso del almidón. REACTIVOS

HCl densidad 1,125 g/ml (31,25 ml HCl al 37% en 50 ml) 7,5M NaOH 4 N (16 g en 100 ml) u otro Solución patrón de glucosa Reactivo de 2,4 dinitrofenol MATERIAL

Espectrofotometro UV-Vis Material básico de laboratorio PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Pesar con precisión 1 g de muestra (dependiendo del contenido de almidón en la muestra se toma el peso de la muestra) en un matraz Erlenmeyer de 125 ml. Añadir 50 ml de agua destilada. Agitar por espacio de 1 hora utilizando agitador magnético. Filtrar sobre papel filtro. Lavar el residuo de con 250 ml de agua fría, eliminar las aguas de lavado. Transferir el residuo del filtro con 200 ml de agua destilada a un matraz Erlenmeyer de 500ml. Añadir 20,21 ml de HCl concentrado (densidad 1,125 g/ml). Hervir a reflujo durante 2.5 horas o hervir en la hornilla adicionando agua destilada para mantener el nivel. Enfriar Neutralizar con solución de NaOH hasta PH de 7.8 con la ayuda del PHmetro. Filtrar y lavar el residuo con agua recibiendo el filtrado en un matraz aforado de 250 ml y enrazar. Determinar la glucosa por el método de 2,4 dinitrofenol (ver la técnica de determinación de azucares reductores y totales). Preparación de la curva patrón: Pesar 100 mg de glucosa p.a y enrazar a 100 ml . De esta solución tomar con microbureta 0.4 ; 0.6 ; 0.8; y 1 ml y enrazar a 2 ml con agua destilada como se indica en la siguiente tabla:

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Concentración (mg/ml) 0 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Estándar de glucosa(ml) 0 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Agua (ml)

Volumen total

2 1.6 1.4 1.2 1 0.8

2 2 2 2 2 2

De cada uno de estos estándares tomar en un tubo de ensayo 2 ml y añadir 6 ml de reactivo 2,4 dinitrofenol. Calentar en baño maría a ebullición durante 6 minutos ,luego enfriar bajo el chorro de agua a temperatura ambiente y proceder las lecturas en el espectrofotómetro a una longitud de onda de 560 nm. La muestra analizar se somete al mismo tratamiento, tomando 2 ml con la diluciones adecuadas mas 6 ml de 6 ml de reactivo 2,4 dinitrofenol . OBSERVACIONES

Para los cálculos tomar 2 ml como volumen final de lectura. La muestra debe ser lavada siempre con agua destilada antes de proceder a la hidrolisis ya que de lo contrario los azucares reductores aumentaría en el cálculo el porcentaje de almidón. REFERENCIAS BIBLIOCRAFICAS

AOAC 1990 .Official methods of analysis.met 920,44A15 edition International,Arlington.USA.Stach in Baking Powers, modificado para almidon de yuca.

.AOAC

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NITRITOS PRINCIPIOS

Extracción de nitritos con solución caliente de bórax, del producto a base de carnes, precipitación de las proteínas. Adición del α-naftol y determinación colorimétrica a 474 nm. REACTIVOS: Soluciones usadas para la precipitación de proteínas:

Reactivo I: Disolver 106 g de ferrocianuro de potasio trihidratado [K 4Fe (CN)6.3H2O] en agua y enrasar a 1000 ml. Reactivo II: Disolver 220 g de acetato de Zinc dihidratado [Zn (CH3C00)2.2H20] y 30 ml de ácido acético glacial en agua y se diluye a 1000 ml. Solucionen de extracción:

Solución saturada de bórax: Se disuelve 50 g de tetraborato disodico decahidratado (Na2B407.10H20) en 1000 ml de agua templada y se deja enfriar hasta temperatura ambiente. Reactivo Colorimétrico.-

Solución de α - naftol: En un matraz aforado de 250 ml con 180 ml de agua a 50 °C, agregar 25 ml de ácido acético y 0,125 g de ácido sulfanílico, disolver por agitación, luego agregar 0,1 g- de anaftol, disolver por agitación, enfriar y añadir 45 ml de NH40H al 10%, completar a volumen si es necesario con agua. Conservar estas soluciones en frascos de color topacio oscuro fuerte, bien cerrados. Soluciones patrón de nitrito sódico:

Solución de NaNO2 500 ppm: Se disuelven 0,2500 g de NaNO2, en agua y se diluye a 500 ml en un matraz aforado. Solución de NaNO2 5 ppm: se transfiere por medio de una pipeta volumétrica de 10 ml la solución anterior, disolver con agua en un matraz aforado de 1000 ml. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Preparación de la muestra: Homogenizar la muestra, mediante al menos 2 pasadas por la máquina trituradora y mezclarla. Introducirlaen un frasco, de forma que éste quede lleno de ella y conservarla de forma que se evite _su deterioro y cualquier cambio ce su composición. Analizar la muestra lo más rápidamente posible y dentro las 24 horas siguientes.0En caso de productos no conocidos, analizar inmediatamente. Se pesa 10 g de la muestra con una aproximación de 0,0001 g. Precipitación de las proteínas: Trasvasar la muestra pesada al matraz erlenmeyer de 300 ml y añadir sucesivamente a 5 ml de la solución saturada de bórax y 100 ml de agua a una temperatura de 70 °C como mínimo. Calentar el matraz durante 15 minutos a baño maría a ebullición y agitar repetidamente. 67



Dejar enfriar a temperatura ambiente el matraz y su contenido. Añadir sucesivamente 2 ml de reactivo I y 2 ml de reactivo II. Mezclar cuidadosamente después de cada adición. Trasvasar a un matraz aforado de 250 ml. Dejar reposar a temperatura ambiente, completando con agua a 200 ml. Mezclar cuidadosamente el contenido del matraz aforado y filtrar sobre papel filtro plegado. Determinación:

Tomar la muestra con pipeta una alícuota de 5 ml o menos y ponerla en un tubo de ensayo. Si es necesario, añadir agua para obtener un volumen de 5 ml exactamente, medidos con una microbureta. Añadir 5 ml del reactivo colorimétrico; mezclar y dejar reposar la solución durante 30 minutos a una temperatura de 25-30. °C, expuesto a la luz. A partir de 30 minutos y no más de 1 hora, medir la densidad óptica de la solución en una celda de 1 cm. a una longitud de onda de 474 nm, simultáneamente con los puntos de la curva de calibración. Realizar paralelamente al análisis de la muestra un blanco de reactivos. Preparación de la curva de calibración #

NaNO2 (ppm)

1 2 3 4 5 6

0,0 0,2 0,5 0,8 1,1 1,4

V(ml) NaNO2 de 5 ppm 0,0 0,4 1,0 1,6 2,2 2,8

V (ml) H2O 5,0 4,6 4,0 3,4 2,8 2,2

V (ml) Reactivo de color 5 5 5 5 5 5

VT (ml) 10 10 10 10 10 10

CALCULOS

De la curva de concentración de nitritos vs Absorvancia se calcula la concentración para la muestra a partir de su absorbancia. mg/g nitrito de Na = (C-B) * D M C, concentración de la muestra B, concentración del blanco D, dilución de la alícuota de la muestra en la lectura final, que este dentro del rango de la curva de calibración. M, masa de la muestra.

68



La diferencia porcentual entre los resultados de las dos determinaciones no debe ser mayor al 10% .

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Norma boliviana N.B 380-8 .Carnes y productos derivados-determinación de nitritos. Técnicas Analíticas .Centro de Alimentos y Productos Naturales – Universidad Mayor de San Simón 2012.

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DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AMILOSA PRINCIPIO

Determinación del contenido de amilosa y amilopectina en almidones de cualquier origen botánico. El almidón es sometido a una solución de DMSO, antes de la adición de una solución de yodo para luego ser medida en un espectrofotómetro a una absorbancia, de 620 nm. del complejo coloreado formado. El método es rápido simple, preciso y no requiere del uso de gran espectro de longitud de onda, la longitud de onda usada es especialmente para la partícula de almidón. MATERIALES Y EQUIPOS       

Balanza Analítica. Espectrofotómetro UV- VIS Baño termostatico Bortex. Matraces aforados de 100 ml, 50 ml Micro buretas de 10ml, 5ml Material usual de laboratorio

REACTIVOS  

 

Solución patrón de amilosa y amilopectina. Solución de yodo (0.0065 mol IK + 0.0025 mol I2 / 1000 ML de agua, prepara diariamente), 4.8 mg de I2 y 56.2 mg de KI enrasar en un matraz de 25 ml con agua destilada. DMSO Agua destilada

PROCEDIMIENTO PREPARADO DE LA CURVA PATRÓN 

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Se pesan en tubos pequeños con tapas las cantidades señaladas en la tabla con un ± 0.02 mg,. Se añade 2 ml de DMSO Luego son llevados a baño maría a una temperatura de 80 ºC por 20 mint. Se agita y llevar a un matraz de 100 ml. enrazar con agua destilada, tomar una alícuota de 10 ml y enrazar a 50 ml. En cada tubo colocar 2 ml de agua, 1 ml de la solución estándar, 1 ml de la solución yodo, agitar por 2 mint. y leer en el espectrofotómetro después de 5 mint. realizar para cada concentración de la mezcla

CONCENTRACIÓN 0 10 24.90 50.90 75.10

%

AMILOSA mg 0 4 9.96 20.36 30.04

AMILOPECTINA mg 40 36 30.04 19.64 9.96

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Manual Analisis de Alimentos

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