UNI VERSI VERSI DAD DEL CAUCA CAUCA Facultad De Ciencias Naturales, Exactas Y De La Educación Departamento de Química Laboratorio de Química De Alimentos II Periodo de 2011
Jugos de Frutas M. F. Mosquera Ramirez1, A.F.Caldón1 1
Química, Facultad de Ciencias Naturales Exactas y de la Educación, Universidad Universidad del Cauca, Popayán, Colombia Recibido: 19 de de Enero de 2012 2012
1. RESUMEN Se realizaron diferentes determinaciones fisicoquímicas para evaluar la calidad de un jugo de fruta comercial marca Cifrut de la compañía Ajecolombia. Las pruebas que se aplicaron fueron la determinación de sólidos solubles y totales, acidez titulable, contenido de vitamina C y la presencia de colorantes artificiales. El protocolo desarrollado se apoyó en las guías de análisis de alimentos del Departamento de Química de la Universidad del Cauca. Los resultados obtenidos se compararon con normas que rigen para este tipo de productos concluyendo que el producto cumple con las mínimas estándares de calidad.
2. MARCO TEÓRICO El zumo de naranja (Citrus sinensis) es el zumo de cítrico más popular. Los zumos de otras especies, de las cuales las más importantes son la naranja amarga (C. aurantium), el limón (C. limón), la lima (C. aurantifolia, C. latifolia) y la mandarina (C. reticulata), se utilizan fundamentalmente para mezclas o como ingredientes de otros productos. También existen zumo de híbridos de cítricos: “tangelos” y “tangers” (C. sinensis / C. reticulata) que en algunos países se permite su adición en pequeñas cantidades al zumo de naranja para reforzar el color, el aroma y el sabor [3].
Los jugos preparados a partir de frutas ácidas (naranja, limón, toronja y lima) se preparan por ex presión (escariando) (escariando) filtrado y pasteurización pasteurización instantánea. Los tratamientos al calor destruyen las enzimas pécticas las que por otra parte inducen al que el jugo se clarifique (separe) durante el periodo de almacenamiento, en lugar de conservar se turbidez. Hay un gran número de métodos analíticos válidos para contractar la calidad de los jugos, por ejemplo, peso especifico, índice de refracción, sólidos totales, alcohol, acidez total y volátil, pH, azucares, cenizas, cloruros, nitrógeno(y valoración de formol), aceites volátiles, pectina, actividad enzimática, hidroximetilfurfurol, fósforo, potasio, vitamina C, dióxido de azufre y ácido benzoico [1].
3. OBJETIVOS
Los jugos de frutas es una bebida no alcohólica y no contiene dióxido de carbono disuelto, elaborado a partir de agua potable, adicionando azúcar, edulcolorantes, saborizantes y colorantes naturales o artificiales, y acidificantes,con o sin la adición de sustancias preservantes, vitaminas y otro aditivos alimentarios permitidos permitidos y que han sido sometidos a un proceso proceso tecnológico tecnológico adecuado adecuado [2]. Los refresrefrescos de los jugos de frutas pueden contener hasta el 92% de la bebida y es indispensable que tenga el máximo grado de pureza química, la presencia de impurezas puede causar efectos no deseables en la fabricación del producto y el consumidor [2].
Analizar con técnicas fisicoquímicas la calidad de un jugo de fruta comercial. Comparar los valores obtenidos del análisis con las Normas que rigen para los jugos de fruta.
4. MATERIALES Y MÉTODOS 4.1. M uestr uestr a de es estudi o El producto analizado es Cifrut Citrus Punch, que es un refresco de agua con sabor artificial de la empresa AJECOLOMBIA, presentación en botella plástica de 400mL. 400mL.
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Jugos de frutas
Tabla N o 01 Datos para Sólidos en el Jugo Sólidos Total es W capsula (g) W Total 1 (g) W capsula Seca (g) 60.9500 71.1365 62.0696 W muestra (g) W mu estr a seca (g) 10.1865 1.1196 Sólidos Solu bles ºBrix Temperatur a (ºC) 10.5 22.9
4.2. M etodología
4.2.1. Determinación de sólidos totales. Se pesó una capsula de porcelana y se añadió 10mL de jugo y se peso nuevamente. Se colocó en baño maría hasta sequedad. Se dejo enfriar y se peso.
4.2.2. Determinación de sólidos solubles
5.1.1. Cálculo de sólidos totales (St)
La determinación de los sólidos solubles de realizó en el refractómetro donde se colocó un agota de la muestra en la cara inferior del prisma y se tomo los grados Brix y la temperatura registrada.
4.2.3. Determinación de la acidez titulable.
() ()
En un erlenmeyer se colocó 10 mL de jugo, se adicionó 40ml de agua destilada se mezclo y se adicionó 3 gotas de fenolftaleína. La mezcla se tituló con NaOH 0.1N.
5.1.2.
Cálcul o de sólidos solubles
Se realiza el cálculo según la norma técnica Colombiana NTC 4580 [4].
4.2.4. Determinación de vitamina C. Se peso 11.0115g de muestra y se agrego 50ml de agua destilada y 2mL de ácido sulfúrico 10%. Se tituló con una solución de yodo 0.10N y se adicionó 0.5mL de solución de almidón 1%.
Corrección a lectura en refractómetro con base en la temperatura. Para 10.5 ºBrix y una temperatura de 22.9 ºC (Se aproximan los datos con base en valores reportados), se suma 0.21 al valor obteni - do . Donde: %A = porcentaje de acidez SST= Sólidos solubles totales en ºBrix (Lectura corregida) ( )
4.2.5. Ensayo cualitativo para colorantes artificiales. Se agregó 5.1535g de muestra en 100mL de ácido sulfúrico 1% y se añadió una hebra (30cm) de lana blanca y se dejó en ebullición por 30 minutos. Luego se desprecio el liquido y se lavó la lana y se añadió 200mL de agua destilada con 3 gotas de amoniaco concentrado y se dejo hervir durante 30 minutos. Se saco la lana y el líquido se acidifico con ácido clorhídrico concentrado y se añadió una nueva hebra de lana. Se dejó en ebullición por 30 minutos y se saco la lana. Se inspeccionó su color.
5.2. Acidez Ti tul able Los datos obtenidos para la valoración se muestran en la tabla No 02 Tabla N o 02 Datos Para La Acidez Titulable En El Jugo V M uestra W M uestra V N aOH [ 0.096M] V NaOH Blanco (mL) (g) (mL) [0.096M] (mL) 10.00 10.2952 6.00 0.10
5. DATOS Y RESULTADOS 5.1. Sólidos Totales y Sólidos Solubl es Los datos obtenidos para cada una de las determinaciones se muestran en la tabla No 01.
5.2.1.
Cálcul os de acidezti tu labl e
La acidez titulable se expresa como porcentaje de acido cítrico (%A) según la fórmula. 1
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Equivalente a la capsula y el jugo.
Jugos de frutas
do otra es disuelta en ella. El contenido de sólidos solubles es un buen estimador del contenido azúcar en los jugos de frutas, ya que ésta representa más del 90% de la materia soluble en la mayoría de ellos. En los jugos, los componentes más abundantes son los azúcares y el ácido cítrico, que suman casi el total de los sólidos solubles formados, fundamentalmente por los azúcares reductores y no reductores y por los ácidos. Los principales azúcares, en los jugos de naranja son: sacarosa, glucosa y fructosa, que suman alrededor del 75 % de los sólidos solubles totales [2].
()
Donde: Vb = Volumen de base gastado en titulación (L) Nb = Normalidad del NaOH PM = Peso de muestra (g) eq g de acido cítrico = PM/3 (ácido triprótico) = 192.13/3 =64.04 g
Si se considera el jugo de fruta como una sustancia constituida por agua, su índice de refracción será mayor cuanto mayor sea la cantidad de azúcar presente en ella. Al colocar una muestra líquida sobre el prisma, ésta ocasiona una desviación pro porcional a la cantidad de sólidos disueltos. Esta desviación es leída en la escala como porcentaje de azúcar, conocida también como grados Brix. La concentración de azúcar se expresa en grados Brix, a una temperatura de 20°C. El grado Brix equivale al porcentaje en peso del azúcar contenido en la solución acuosa. Si a 20°C el jugo tiene 60°Brix, esto significa que la solución contiene 60% de azúcar. [2]. La lectura obtenida fue de 10.5 ºBrix a 22.9 ºC, el valor fue corregido con base en la norma NTC4580 [3], obteniéndose de 10.78 ºBrix obteniéndose así un valor de sólidos solubles totales corregidos de 10.78% de muestra, que equivalen a la cantidad de azucares, que pueden partici par o no, en procesos metabólicos del consumidor y que aportan energía para las actividades a cum plir, como las actividades basales y rutinarias diarias [3]. Los sólidos totales mostró un valor de 10.99%, este valor estima el contenido total de sólidos en la muestra, lo que incluye: Azucares solubles (incluidos edulcorantes naturales como sacarosa, dextrosa, jarabe de glucosa, entre otros), antioxidantes como ácido ascórbico, conservante como el ácido benzoico y sales de potasio, calcio y sodio, al igual que colorantes (si los presenta), entre otros.
5.3. Determinación de Vi tami na C Por I odimé tr i- ca Los datos obtenidos para la valoración se muestran en la tabla No 03 Tabl a No 03 DeterminaciónIodimétrica de Vitamina C V Muestra (mL)
W Muestra (g)
[0.01N] (mL)
10.00
11.0115
1.30
[0.01N] Blanco (mL) 0.10
5.3.1. Cálculos para la determinación de vitamina C (vC)
()
Donde: VI= Volumen de yodo gastado en titulación (L) NI = Normalidad de yodo PM = Peso de muestra (g) eq g de vC = PM/2 = 176.14/2 =88.07 g
5.4. En sayo Cuali tativo Par a Color antes Ar tif i- ciales En esta determinación se tomaron 5.1531g de muestra de jugo y se procedió a realizar el procedimiento descrito en el ítem 7.8.6.a, Obteniendo como conclusión que la muestra No Contiene colorantes hidrosolubles
La determinación de la acidez titulable en el jugo se llevó a cabo mediante una valoración con un álcali normalizado (Hidróxido de sodio 0.096M), obteniéndose un valor de 0.36 g de ácido cítrico por 100mL de jugo. Los resultados que se obtienen corresponden a la suma de los ácidos minerales y orgánicos presentes en la muestra, aunque de manera general en el caso de jugos de frutas se tratan principalmente de los ácidos cítrico, málico, oxálico y tartárico [3].
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS El contenido de sólidos solubles se determinó porrefractometría, que se basa en los cambios del índice de refracción que sufre una sustancia cuan3
Jugos de frutas
La vitamina C o ácido ascórbico es un agente reductor que se puede valorar directamente con un estándar de yodo (I3-) en presencia de almidón, hasta alcanzar el punto final del complejo yodo – almidón de coloración azul [5]. La reacción se muestra a continuación:
La adición de colorantes tiene el propósito de dar un color atractivo a los jugos, y aunque hay algunos de origen natural son inofensivos, hay otros, artificiales como la tatrazina que producen alergias en sus consumidores, principalmente niños. En casos extremos se llega a shock anafiláctico, estimulando el sistema nervioso por respuesta inmunológica y ocasionando desmayos y daños internos en los peores casos. Su uso debe estar permitido por las normas y en su empaque debe ser indicado bajo los riesgos en su consumo [4].
Figura 1. Reacción del acido ascórbico con yo-
7. PREGUNTAS
do/yoduro
7.1.Investigar y definir cuales son los diferentes
El almidón forma un complejo de coordinación con el yodo. Es de reconocer que el almidón no es un indicador redox, porque responde específicamente a la presencia del yodo, no a un cambio de potencial. El complejo se presenta en forma de una espiral, en la que pueden alojarse moléculas pequeñas. En presencia de almidón y de I -, el yodo forma cadenas de moléculas de I 2, que se alojan a lo largo del interior de la espiral de amilosa [5]. El color del complejo yodo – almidón se debe a la absorción de luz visible por las cadenas de I2alojadas en el interior de la espiral producto de transiciones electrónicas desde niveles de energía de menor energía a niveles de mayor energía
productos que se elaboran a partir de las frutas [6].
Mermeladas:La mermelada es
una conserva de fruta cocida en azúcar y son productos de consistencia pastosa y untuosa.
Jaleas:Son preparaciones a base de cáscara de frutas, ricas en pectina, cocidas con azúcar, de consistencia espesa pero transparente. Para extraer esos jugos, ni se pelan las piezas ni se eliminan corazón y pepitas. Sólo se lavan y trocean cuando resulte necesario. Hecho esto, se cuecen, con o sin agua, para ablandarlas y facilitar la extracción del jugo. Después se aplastan y cuelan.
Zumo de frutas: Son productos obtenidos a partir de frutas frescas exprimidas o a partir de concentrados por dilución con agua.
Frutas de almibar: El almíbar (del árabe almaiba, un jarabe a base de membrillo) o sirope es una disolución sobresaturada de agua y azúcar, cocida hasta que comienza a espesar. Figura 2. Interacción del yodo en el i nterior de la hélice formando un complejo de color azul intenso [5].
Frutas congeladas: Una congelada es un tipo de helado elaborado a partir de jugos de frutas naturales o de una solución azucarada con colorantes y saborizantes artificiales que se envuelve o no en un empaque o bolsa de plástico cerrada y se congela.
El valor de vitamina C encontrado por medio de este procedimiento fue de 10 mg por cada 100 mL de jugo.
Jarabe de fruta:Se toma la fruta y se tritura y se
El ensayo cualitativo para la determinación de colorantes mostró un resultado negativo, que se ajusta a los requerimientos de la norma. El tratamiento experimental realizado se fundamente en que si se tiene un colorante ácido, se fijara a la lana al entrar en contacto con el ácido sulfúrico, mientras que si el colorante es de origen básico, se fijara a la lana al entrar en contacto con el amoniaco.
adiciona azúcar y se cocina hasta obtener una apariencia pastosa y de color oscuro.
7.2. ¿Que información proporciona el valor de sólidos totales y sólidos solubles sobre la calidad de los jugos de frutas? El valor de sólidos solubles da información sobre la cantidad de azucares y sobre la calidad informa
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Jugos de frutas
8. CONCLUSIONES
que tal natural es el jugo y el valor de los sólidos totales que aditivos se han agregado durante el proceso de elaboración del producto [1].
En la determinación de sólidos totales y solubles en la muestra de jugo analizado cumple con la norma (CX-STAN 212-1999) en el contenido de azucares y la adición de otros componentes en el proceso de elaboración del jugo, así como la calidad y autenticidad del producto.
7.3. ¿A que se debe la acidez en los alimentos? Dar ejemplo para 5 grupos de productos alimenticios. En alimentos el grado de acidez indica el contenido en ácidos libres. Se determina mediante una valoración (volumetría) con un reactivo básico. El resultado se expresa como el % del ácido predominante en el material. Ej: En aceites es el % en ácido oléico, en zumo de frutas es el % en ácido cítrico, en leche es el % en ácido láctico.
En la determinación de la acidez titulable no se obtiene el contenido suficiente para alcanzar una acidez mínima de 0.5 según la norma del CODEX (CX-STAN 212-1999), pero en la norma no hay una declaracin de “ácido ascrbico” como ingr ediente, cuando se emplee como antioxidante, no constituye de por sí una declaración de “vitamina C”.
7.4. ¿Cuál es la función de la vitamina C en los vegetales? Dibujar la estructura [5].
9. BIBLIOGRAFÍA El Acido Ascórbico (Vitamina C), interviene en los sistemas de oxidación de la célula y establece potenciales favorables de oxidación – reducción, utilizados en el proceso de la fotosíntesis, princi palmente en el ciclo de Calvin. Una aplicación es el empleo cristales de Acido Ascórbico (Vitamina C) para reducir los taninos oxidados in vitro o en la superficie de frutos recién cortados.
[1] PEARSON, D. Técnicas de laboratorio para el análisis de alimentos. Editorial ACRIBIA, S.A. Zaragoza España. 1993.Pág. 276, 277, 278, 280. [2] AGUILAR, J.E.; POSADA, R.A.; Evaluación de sólidos solubles, sólidos totales, acidez y pH, en bebidas no carbonatadas sin alcohol. Tesis de Grado. Universidad Salvadoreña “Alberto Masferrer” Facultad de Química y farmacia-biología. San Salvador. El Salvador. 2003. Pág. 7 [3] Caracterización Ocupacional del Sector de Bebidas. Servicio Nacional de Aprendizaje SENA. Dirección del Sistema Nacional de Formación para el Trabajo 2008. Pág. 54
Figura 3. Estructura de la vitamina C 7.5.¿Qué otras vitaminas están presentes en las frutas y describir su función?
[4] Norma técnica Colombiana NTC 4580. 1999/02/17. Frutas frescas, uchuva. Especificaciones.
La Tiamina (B1), es un componente esencial de las coenzimas que catalizan la oxidación del ácido pirúvico en el ciclo respiratorio. Por eso, sin esta Vitamina las células vivas no pueden realizar sus funciones vitales.
[5] PLUMMER, D.T.; Bioquímica práctica. Segunda edición. Editorial Mc Graw-Hill latinoamericana, Bogotá. 1981. Págs.165, 166, 167, 169
La Riboflavina (B2), es necesaria para el crecimiento de las raíces y funciona reduciendo la cantidad de Auxina del sistema radicular. Una gran cantidad de Auxina inhibe el crecimiento de la raíz.
[6]http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Espec ial%3ABuscar&search=derivados+de+frutas [7] LEHNINGER. A. L y colaboradores Bioquímica. SegundaEdición. Worth publishers, New York. 1972. Pág. 343-365.
La Niacina (B12), desempeña un papel importante en la respiración porque es un componente de las coenzimas I y II, que son grupos portadores de Hidrógeno en la fase respiratoria de deshidrogenación.
[8] (CODEX STAN 247-2005)
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