practica 4 DETERMINACION DEL ACIDO CITRICO.docx

“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL

CIUDADANO”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA ING. AGROINDUSTRIAL

TEMA:

PRACTICA 04 DETERMINACION DE ACIDO CITRICO”

CURSO:

FISICOQUIMICA DE LOS PAI

DOCENTE:

Ing. Mg. ELIAS SILUPU, JORGE WILMER

ALUMNO:

AGUILAR CHIRINOS, FABRICIO

CICLO:

V

GUADALUPE 2017

Universidad Nacional de Trujillo Sede Valle Jequetepeque –

1

INDICE INTRODUCCION……………………………………..………………………. 3

OBJETIVOS………………………………………………………………….....3

FUNDAMENTO TEORICO………………………………………………..….4

EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS ………………………………….8 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL………………………………………8 CALCULO……………………………………………………………………….9

RESULTADOS…………………………………………………………………..10

DISCUSIONES…………………………………………………………………..10

CONCLUSIONES……………………………………………………………….10

RECOMENDACIONES………….……………………………………………..11

ANEXOS…………………………………………………………………………11

REVISION BIBLIOGRAFICA…………………………………………………12

DETERMI NACION DEL ACIDO CI TRICO


2

I.

INTRODUCCION

Los ácidos orgánicos presentes en los alimentos influyen en el sabor, color y estabilidad de los mismos. Los valores de acidez pueden ser muy variables; por ejemplo, en el caso de las frutas, varían desde 0,2 - 0,3 % en manzanas de poca acidez hasta un 6 % en el limón. Los ácidos predominantes en frutas son: cítrico (citrus y frutas tropicales), málico (manzana), tartárico (uvas, tamarindo) y ascórbico. Los productos pesqueros, aves y productos cárnicos son de acidez muy baja y el ácido predominante es el láctico. La determinación de acidez es importante en alimentos y se realiza con diferentes fines según el caso, tales como conocer grado de deterioro, establecer un índice de madurez, detectar fraudes, etc. En particular, el contenido de ácidos volátiles es de importancia en productos fermentados derivados de frutas y cereales. También, en vinos constituye un buen índice de calidad: la presencia de 0,1% o más de ácido acético es una indicación de descomposición. La determinación de acidez volátil (cantidad y tipo) es también útil, entre otros productos, en la determinación de la descomposición de algunos productos enlatados de pescado. Por otro lado, la determinación del pH es de gran importancia en las industrias de alimentos. El pH de un alimento será el resultado de los sistemas amortiguadores o “buffers” naturales que

predominen en el mismo. Estos sistemas están constituidos por mezclas de ácidos (o bases) débiles y sus sales. Los valores de pH determinan la utilización y control de microorganismos y enzimas; permiten controlar procesos como la clarificación y estabilización de jugos de frutas y vegetales, como así también de productos fermentados derivados de frutas y cereales y la gelificación en jaleas. Resulta particularmente importante en lo que se refiere a rigurosidad del tratamiento térmico (tiempo y temperatura de procesamiento). En general, la velocidad de destrucción térmica de las bacterias, particularmente las anaerobias formadoras de esporas, se incrementa marcadamente cuando aumenta la concentración de iones hidronio (el efecto no es tan pronunciado en el caso de hongos y levaduras). Alimentos con valores de pH menores de 4,5 son considerados ácidos y con valores mayores, alimentos no ácidos. Para estos últimos la rigurosidad del procesamiento térmico deberá ser mayor. Las medidas electrométricas del pH han sustituido en gran medida a otros métodos, aun cuando en normas oficiales aún se incluyan métodos calorimétricos para ciertos alimentos.

II.

OBJETIVOS 

Que el alumno aprenda a determinar los componentes de los jugos de distintas

frutas que contengan ácido cítrico. 

Determinar el número de Equivalentes de ácido por grama de muestra en por los

menos cuatro jugos diferentes de frutas.

III.



Introducir al alumno en el Análisis Cuantitativo y Cualitativo.



Verificar el contenido de ácido cítrico en distintas frutas de nuestra región.

FUNDAMENTO TEORICO


3

El ácido cítrico en un ácido politrópico, con tres hidrógenos ionizables que pueden ser neutralizados por una base fuerte. La estructura del ácido cítrico es:

El ácido cítrico se encuentra en las frutas del género Citrus, especialmente en los limones, naranjas, cidras y en menor cantidad en las manzanas peras, grosellas, cebollas y aun en la leche (1%). El ácido cítrico fue obtenido sintéticamente por Griamaux y Adam. El ácido cítrico existe, al estado libre o en forma de sal, en numerosas frutas y en otras partes de muchos vegetales. Se extrae industrialmente del zumo de limón hirviente por medio de carbono de calcio. Se forma un precipitado de citrato de tricalcico del cual se separa del ácido por descomposición con ácido sulfúrico. El ácido cítrico forma una molécula como el agua que son cristales incoloros de sabor agradable que funden a 153ºc. En un laboratorio químico se le obtiene del jugo de limón, que previamente se calienta para que coagule la peptina que es materia albuminoide, se filtra, neutraliza con amoniaco y se le añade cloruro de calcio, formándose citrato de calcio y luego se trata con ácido sulfúrico, se forma el sulfato de calcio y el ácido cítrico, que se separa por filtración, luego se concentra y cristaliza. El ácido cítrico es un cuerpo sólido, cristalizado de sabor agrio intenso, soluble en agua y alcohol. Se descomponen por el calor en CO2 y cetona y a mayor temperatura en carbón dando un olor a pan quemado. Por tener tres grupos carboxilos da lugar a tres clases de sales, monobásicas, dibasicas, neutras. La más importante de sus sales es el citrato de sodio, que impide la coagulación de la sangre, el citrato de magnesio se usa en la elaboración de limonadas purgantes. FORMULA GLOBAL: C6H8O7

Peso molecular: 92.13 g/mol

Ensayo de pureza: 99.5 % mínimo Humedad: 0.5% máximo Punto de ebullición: 153 ºC

El ácido cítrico, es un sólido translucido o blanco, se ofrece en forma granular. Cristaliza a partir de soluciones acuosas concentradas calientes en forma de grandes


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prismas rómbicos, con una molécula de agua, la cual pierde cuando se calienta a 100ºC, fundiéndose al mismo tiempo. El ácido cítrico tiene un fuerte sabor acido no desagradable. Este acido se obtiene por un proceso de fermentación. El ácido cítrico se obtiene originalmente por extracción física del ácido del zumo de limón. Hoy en día la producción comercial de ácido cítrico se realiza sobre todo por procesos de fermentación que utilizan dextrosa o melaza de caña de azúcar como materia prima y Aspergillusniger como organismo de fermentación. La fermentación puede llevarse a cabo en tanques profundos (fermentación sumergida, que es el método más común) o en tanques no profundos (fermentación de superficie). La fermentación produce ácido cítrico líquido que luego purifica, concentra y cristaliza.

PRINCIPALES APLICACIONES A. SECTOR ALIMENTICIO:

I ndustria de Refr escos y B ebidas

El ácido cítrico ha llegado a ser el acidulante preferido por la industria de las bebidas, debido a que es el único que otorga a las bebidas gaseosas, en polvo o liquidas, propiedades refrescantes, de sabor y acidez naturales. El ácido cítrico y sus sales de sodio y potasio, actúan como preservativos en las bebidas y jarabes, contribuyendo al logro del gusto deseado mediante la modificación de los sabores dulces. Se aprovecha también su capacidad para remover metales extraños que causan turbiedad, deterioran el color, el sabor y la vitamina C. El ácido cítrico supone casi las tres cuartas partes del consumo acidulante total en la comunidad. I ndustria de frutas y vegetales

En esta industria también encuentran aplicación el ácido cítrico y sus sales de sodio y potasio como mejoradores del sabor y preservativos, contribuyendo a asegurar el sabor original, la apariencia natural y la consistencia normal de los productos. Otros I ndustrias de alimentos

Se encuentran un amplio y seguro uso del ácido cítrico y sus sales en industria tales como las de caramelos, postres, jaleas , dulces, compotas, conversas de carnes, salsas para ensaladas , productos derivados del huevo y pescados. También se usa para mejorar el sabor del helado, relleno de tortas y cremas de fruta. También tiene ciertas aplicaciones en los sectores de la carne y el pan (tratamiento de harina y aditivo en la cocción)

B. Sector de cosméticos y productos de tocador


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En general, el ácido cítrico y sus sales, se usan como constituyentes de formulaciones, contribuyendo a mejorar la vida, la eficiencia y la apariencia del producto final. Fácilmente se observa su uso en productos para el cuidado del cabello, perfumes, cremas, lociones, desodorantes, quita-esmaltes y jabones.

C. Sector farmacéutico

Cuando el ácido cítrico se combina con bicarbonato de sodio y otras sales, al agregarse agua se produce una bebida salina gaseosa, efervescente y refrescante. Esta combinación es especialmente efectiva en productos donde se desea una disolución rápida, buena apariencia visual y sabores singulares. Uno de los principales usos del ácido cítrico es en la producción de Alka Seitzer. El ácido cítrico provee además en las drogas la necesaria estabilización de los ingredientes activos por su acción antimicrobial y antioxidante. En muchas oportunidades se usan mezclas del ácido cítrico y sus sales de sodio y potasio para estos fines. En el sector farmacéutico también tiene demanda el citrato de sodio, además de usarse en jarabes, es anticoagulante especial para bancos de sangre.

D. Sector agroindustrial

En el tratamiento de terrenos se usan el ácido cítrico y el sulfato de calcio. El ácido cítrico para mejorar la asimilación de los micronutrientes por aparte de las plantas y sulfatos para el control de la alcalinidad de los suelos. Se conoce también el uso del ácido cítrico como dispersante en la aplicación de pesticidas y herbicidas. E. Sector industrial

El ácido cítrico y sus sales están diversificando su aplicación, sustituyendo materias primas importadas, y es así como hoy en día ve su uso en renglones industriales tan importantes como la industria de detergentes biodegradables. Las ventajas principales de los citratos en las formulaciones de detergentes con su biodegradabilidad y la facilidad de tratamiento, particularmente en formulaciones que contienen zeolita. Para contener los costos las grandes empresas de detergentes generalmente compran ácido cítrico y lo convierten en el citrato requerido. La industria textil en el área de teñido, la industria de cueros y marroquinería, la industria de papel. Algunos ejemplos específicos de utilización de ácido cítrico en el sector industrial: Acabado de metales, separación de herrumbre y desincrustacion, remoción por electrolisis, galvanizado de cobre; textiles, curtiembre lavadores botellas;


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evaporadores de agua salada, imprenta, bloques de construcción, intercambio de iones, separación de bióxido sulfuroso del gas de chimenea.

Tabla 01 Usos del ácido cítrico por sector SECTOR

USO

Bebidas

Saborizante y regulador de pH, incrementa la efectividad de los conservantes microbianos. Acidulante y regulador de Ph para lograr una óptima gelificacion.

Dulces y conservas Caramelos

Acidulante y regulador de Ph con el objetivo de alcanzar la máxima dureza de geles. En combinación con ácido ascórbico , previene la oxidación

Verduras procesadas Alimentos congelados

Ayuda a la acción de los antioxidantes, inhibe el deterioro del sabor y el color.

Frutas y hortalizas enlatadas

Disminuye el pH, al actuar como quelante; previene la oxidación enzimática y la degradación del color, resalta el sabor. Previene la oxidación

Aceites y grasas Confitería y repostería Quesos pasteurizados y procesados

Se utiliza como acidulante , resaltador de sabores y para optimizar las características En forma de sal, como emulsificante y texturizante

Productos de la pesca

Para bajar el pH en presencia de otros conservantes o antioxidantes

Carnes

Se utiliza como auxiliar del procesado y modificador de textura

Lácteos

Estabilizante en cremas batidas


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IV.

EQUIPOS , MATERIALES Y REACTIVOS: EQUIPOS 

Una balanza analítica

MATERIALES     

Una vaso de precipitación Un matraz Erlenmeyer Una bureta graduada de 50 ml. Pipeta de 5 ml Vaso de plástico

REACTIVOS   

V.

Jugos de frutas naturales : Limas , naranja , toronja Solución de hidróxido de sodio Fenolftaleína

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Exprimir el jugo de una fruta cítrica en un vaso de plástico. 2. Filtrar el jugo para eliminar la pulpa. 3. Pesar con mayor exactitud posible un vaso de precipitación posible y anotar este peso. 4. Pipetear con cuidado 25, 15 y 10 respectivamente para cada uno. 5. Pesar nuevamente el vaso de precipitación y encontrar el peso del jugo por diferencia. 6. Pasa el jugo a un matraz y luego agregarle 75, 50 y 50 de agua destilada respectivamente para cada uno. 7. Agregar 3 gotas de fenoltaleina. 8. Llenar la bureta con la solución de hidróxido de sodio estandarizada y enrasar la bureta a cero 9. Proceda a efectuar la titulación con la solución de NaOH y la muestra contenida en el matraz. 10. Suspender el proceso cuando llegue al punto final de la titulación. 11. Efectue los cálculos correspondientes y encuentre el porcentaje de ácido cítrico en el jugo natural. 12. Repita todo el procedimiento anterior pero con otra muestra diferente de jugo natural.


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VI.

CALCULOS

Para encontrar el porcentaje de ácido cítrico en una muestra de jugo natural se utiliza la siguiente ecuación: %  =

masa de acido masa del jugo

 100

Los cálculos se basan en una reacción de neutralización: # Equivalentes de ácido = # Equivalentes base Como base se utiliza una solución estándar de NaOH # Eq. Ácido =

M   P. 

# Eq Base = N (base) x V (base)

# P. eq. Ácido cítrico =

PM  #  H+

Despejando la masa del ácido: Masa acido = P. eq. Acido x Nbase x Vbase Donde el volumen de la base es el volumen gastado.


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VII.

RESULTADOS:

J UGO NA TUR AL + CONCENTRACION V/V 10/50 15/50 25/75

Toronja Lima Naranja

MA SA J UGO (g)

N° DE EQUIV.

2,4 15,7 25,3

0,0260 0,0048 0,00289

VOLUMEN MA SA DE GASTADO ACI DO (g) (L)

0,0054 0,001 0,006

0,16 0,03 0,18

PORCENTAJE DE AC. CI TRI CO (%)

6,67 0,19 0,72

VIII. DISCUSION o

Los valores de acidez pueden ser muy variables, por ejemplo, en el caso de las frutas, varían desde0, 2 a 0,3 %, en manzanas de poca acidez hasta de 6 % en el limón (al ácido cítrico puede constituir hasta 60 % de los sólidos solubles totales de la porción comestible). Los ácidos predominantes en frutas son: el cítrico (en la mayoría de las frutas tropicales), el málico (Ej. manzana), el tartárico (Ej. uvas y tamarindo). El pH en el punto de equivalencia de una reacción de neutralización es diferente según la fortaleza de ácido o la base que se neutraliza. La concentración del ácido depende de su maduración, época del año, en el que fueron cosechadas temperatura y otros factores

o

IX.

CONCLUSION o

o

Los análisis que se le hacen a los alimentos implican largos procedimientos, uno de ellos es la determinación de acidez por lo cual permite conocer la acidez y en ocasiones el pH que puede contener algún alimento. Se realiza por medio de una titulación, una solución acido más unas gotas de un indicador y un hidróxido. El proceso de titulación es un método que ayuda a determinar la concentración desconocida (ácido cítrico) de un reactivo conocido (jugo de uchuvas) en una disolución, ya que en la presente práctica se logró determinar la concentración de ácido cítrico presente en el jugo de uchuvas, a partir del volumen de la base necesario para neutralizar el ácido, el cual fue hallado gracias a la titulación


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X. 









XI. o

RECOMENDACIONES

Se debe tener cuidado cuando se manipulan los instrumentos, pues son muy delicados. Si se hace en grupo, se recomienda dividirse el trabajo para poder ahorrar tiempo y poder hacer las medidas con calma, para lograr una mayor exactitud. Calibrar la balanza para cada nueva pesada y revisar si se encuentra en 0,00 Todos los materiales usados en el laboratorio deberán ser adecuadamente descontaminados. Dichos elementos serán posteriormente desechados o lavados, secados y/o esterilizados, según los requisitos que deban reunir para su reutilización. La conducta personal tiene que ser correcta y ejercitar el sentido común. No se deben hacer bromas, correr, jugar, empujar, gritar

ANEXOS TORONJA 

Masa de ácido= P.equiv. acido x Nbase x Vbase = 64 x 0,4832 x 0,0054L = 0,16 g



  

% Acido=    x 100 ,

% Acido= , x 100





% Acido= , %


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o

LIMA 




  

% Acido=    x 100 ,

% Acido= , x 100





o

% Acido= , %

NARANJA 




  

% Acido=    x 100 ,

% Acido= , x 100





XII.

% Acido= , %

REVISION BIBLIOGRAFICA  Falcón Suarez, C. I. (06 de Diciembre de 2014). Laboratorista Químico. Recuperado

el 06 de Marzo de 2016, de Laboratorista Químico:  México D.F., a 25 de septiembre de 1978.- El Director General de Control de

Alimentos, Bebidas y Medicamentos de la Secretaría de Salubridad y Asistencia, José Ruiloba Benítez.- Rúbrica.- El Director General, Román Serra Castaños.Rúbrica  La presente Norma concuerda con el Proyecto de Norma Panamericana COPANT

7:3- 064 Productos elaborados a partir de frutas y hortalizas. Determinación de la acidez titulable. Octubre 1976.


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