P.E. DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

Manual del estudiante

“Análisis Bromatológicos”

Instituto Tecnológico Superior del Oriente del Estado de

Hidalgo

Alumnas:

Abigail Contreras Muñoz

Cinthya Santiago Cruz

APAN, HIDALGO. MAYO 2014

Índice

Practica No.1. Determinación de humedad por el método por secado en estufa ................... 6

Practica No. 2. Determinación de minerales por el método de cenizas totales ...................... 8

Práctica N.3 Extracción de lípidos por el método de Soxhlet .............................................. 10

Práctica N. 4 Determinación de proteínas por el método de Kjeldahl ................................. 14

Práctica N. 5 Determinación de carbohidratos totales por el método de fenol-sulfúrico ..... 19

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DEL ORIENTE DEL ESTADO DE HIDALGO

Licenciatura:

Ingeniería en Industrias Alimentarias Orientación:

Ciencias de los alimentos Espacio Curricular:

Análisis bromatológicos

Objetivo general:

El objetivo fundamental es saber definir, clasificar y analizar los alimentos,

en su composición química, propiedades fisicoquímicas, valor nutritivo en

función de su procesado y sus fuentes de obtención, al igual que tener los

conocimientos básicos para la evaluación de la calidad de los alimentos y los

factores que la modifican.

Objetivos particulares:

Distinguir y ejemplificar: Alimento genuino, alterado, adulterado,

contaminado, falsificado.

Definir, clasificar y describir la composición química y disposiciones

higiénicas sanitarias bromatológicas destacando la importancia dietética de

los alimentos (P.ej. los lácteos, vegetales, farináceos, sacarinos, correctivos y

coadyuvantes, bebidas alcohólicas y no alcohólicas, estimulantes, cárnicos,

huevos, grasas, aceites y aditivos alimentarios).

Tomar conciencia del uso y abuso de los mismos en la industria alimentaria.

Reglamento

1. Para tener acceso al taller cumplir con el uniforme completo:

• Bata blanca, manga larga.

• Cubre boca.

• Cubre pelo.

• Botas blancas.

2. Registrarte en bitácoras de control.

3. Lavarse las manos:

4. Antes de comenzar el trabajo.

5. Después de utilizar los servicios higiénicos.

6. Cuando cambie de actividad.

7. Después de tocarse el pelo, nariz, boca, etc.

8. Después de manipular basuras, dinero, útiles de limpieza o compuestos

químicos.

9. Uñas cortas, cuidadas, no pintadas y libres de suciedad.

10. El cabello y barba deben cortarse, cubrirse, adecuadamente.

11. No comer, no fumar, no beber, no mascar chicles dentro del taller de

cárnicos.

12. No usar zapatos descubiertos.

13. No usar faldas, short y blusas escotadas.

14. No llevar anillos, pulseras, aretes, ningún otro objeto extraño.

15. Evitar el contacto directo del producto con heridas.

16. Reportar cualquier enfermedad (diarrea, vómito, fiebre, lesiones cutáneas

infectadas, cortadas, llagas).

17. Usar guantes, confía, cubre boca y botas.

18. Mantener aseo personal.

19. Mantenimiento al taller antes y después de una práctica.

Introducción

Según (Godìnez, 2007) la Bromatología es la disciplina científica que estudia

integralmente los alimentos. Permite conocer su composición cualitativa y

cuantitativa; el significado higiénico y toxicológico de las alteraciones y

contaminaciones, de qué manera y por qué ocurren y cómo evitarlas; cuál es la

tecnología más apropiada para tratarlos y cómo aplicarla; cómo legislar y fiscalizar

para proteger los alimentos y al consumidor; qué métodos analíticos aplicar para

establecer su composición y determinar su calidad. Vivenciar e integrar los

conocimientos teóricos y prácticos de los alimentos y los métodos de evaluación,

desarrollando trabajo en equipo. Lo anterior bajo el cumplimiento del reglamento

interno y de las normas en el laboratorio y en campo, para garantizar el

funcionamiento y uso adecuado del material e instalaciones.

(Mejía, 2012) describe que el análisis de los alimentos es un punto clave en todas

las ciencias que estudian los alimentos, puesto que actúa en varios segmentos del

control de calidad como el procesamiento y almacenamiento de los alimentos

procesados. Esta ciencia se relaciona con todo aquello que, de alguna forma, es

alimento para los seres humanos o tiene que ver con el alimento desde la

producción, recolección, transporte de la materia prima, etc. hasta su venta como

alimento natural o industrializado verificando si el alimento se encuadra en las

especificaciones legales, detectando la presencia de adulterantes, aditivos

perjudiciales para la salud, la adecuación en la esterilización, el correcto

envasado y los materiales del embalaje.

En el presente trabajo se habla acerca de los análisis bromatológicos, los cuales son

de gran importancia ya que nos permiten estudiar a los alimentos en cuanto a su

producción, manipulación, conservación, elaboración y distribución, así como su

relación con la sanidad.

MANUAL DE PRÁCTICAS DE BROMATOLOGÍA EN ALIMENTOS

Practica No.1. Determinación de humedad por el método por secado en estufa

Objetivo

El alumno sea capaz de realizar la técnica de humedad en los alimentos por el

método de secado en estufa, así como también interpretar los resultados obtenidos.

Introducción

De acuerdo a Hart en 1991 menciona que todos los alimentos, cualquiera que sea el

método de industrialización a que hayan sido sometidos, contienen agua en mayor

o menor proporción. Las cifras de contenido en agua varían entre un 60 y un 95%

en los alimentos naturales. En los tejidos vegetales y animales, puede decirse que

existe en dos formas generales: “agua libre” Y “agua ligada”. El agua libre o

absorbida, que es la forma predominante, se libera con gran facilidad. El agua

ligada se halla combinada o absorbida (Palacios, 2009).

La determinación de humedad en los alimentos es de suma importancia, ya que un

elevado contenido de ésta influye en la velocidad de multiplicación de los

microorganismos, provocando su descomposición y por lo tanto la pérdida de la

calidad sanitaria (NOM-116-SSA1-1994, 1995).

Material y equipo

Cantidad Material y equipo

1 Desecador

1 Cápsula con tapa

1 Espátula

1 Pinzas para crisol

1 Estufa

1 Balanza analítica

Metodología descrita por Nielsen, 2003

1. Pesar de 2 a 3 g de muestra en una cápsula (previamente pesado después de

tenerlo a peso constante 2 hrs. a 130°C aprox.).

2. Secar la muestra en la estufa 2 hrs. a 100-110°C.

3. Retirar de la estufa, tapar, dejar enfriar en el desecador y pesar tan pronto

como se equilibre con la temperatura ambiente.

4. Repetir hasta peso constante.

5. Calcular el porcentaje de humedad, reportándolo como pérdida por secado

a 100-110°C.

Resultados y Discusión de resultados

Conclusiones

Bibliografía

Practica No. 2. Determinación de minerales por el método de cenizas totales

Objetivo

El alumno a través del conocimiento adquirido en clases, sea capaz de determinar

los minerales presentes en los alimentos a través del método de cenizas totales de

una manera controlada y eficiente.

Introducción

Kirk et al en 1996 menciona que las cenizas de un alimento son un término

analítico equivalente al residuo inorgánico que queda después de calcinar la

materia orgánica. Las cenizas normalmente, no son las mismas sustancias

inorgánicas presentes en el alimento original, debido a las perdidas por

volatilización o a las interacciones químicas entre los constituyentes.

La determinación en seco es el método más común para cuantificar la totalidad de

minerales en alimentos y se basa en la descomposición de la materia orgánica

quedando solamente materia inorgánica en la muestra, es eficiente ya que

determina tanto cenizas solubles en agua, insolubles y solubles en medio ácido

(Palacios, 2009).

Material y equipo

Cantidad Material y equipo

1 Crisol

1 Pinzas para crisol

1 Espátula

1 Mechero

1 Desecador

1 Mufla

1 Balanza analítica

Metodología descrita por Kirk et al, 1996

1. Colocar a peso constante un crisol 2 hrs. aproximadamente en la mufla a

600°C.

2. Pesar de 3 a 5 g de muestra en el crisol (la muestra no debe sobrepasar la

mitad del crisol) previamente pesado.

3. Calcinar la muestra, primeramente con un mechero en la campana hasta

que no se desprendan humos y posteriormente meter a la mufla 2 hrs.

cuidando que la temperatura no pase de 550ºC.

4. Repetir la operación anterior si es necesario, hasta conseguir unas cenizas

blancas o ligeramente grises, homogéneas.

5. Enfriar en desecador y pesar.

6. Calcular el porcentaje de cenizas.

Resultados y discusión de resultados

Conclusiones

Bibliografía

Práctica N.3 Extracción de lípidos por el método de Soxhlet

Objetivo

El alumno en formación a través del conocimiento adquirido por la teoría del

curso, sea capaz de realizar la técnica de extracción de lípidos por el método de

Soxhlet en los alimentos y comparar los resultados.

Introducción

Aurand et al, 1987 señalan que los lípidos se definen como un grupo heterogéneo

de compuestos que son insolubles en agua pero solubles en disolventes orgánicos

tales como éter, cloroformo, benceno o acetona. Todos los lípidos contienen carbón,

hidrógeno y oxígeno, y algunos también contienen fósforo y nitrógeno.

Los lípidos comprenden un grupo de sustancias que tienen propiedades comunes

y similitudes en la composición, sin embargo algunos, tales como los

triacilgliceroles son muy hidrofóbicos. Otros, tales como los di y monoacilgliceroles

tienen movilidad hidrofóbica e hidrofílica en su molécula por lo que pueden ser

solubles en disolventes relativamente polares (Nielsen, 1998).

El método de Soxlhlet es una extracción semicontinua con un disolvente orgánico.

En este método el disolvente se calienta, se volatiliza y condensa goteando sobre la

muestra la cual queda sumergida en el disolvente. Posteriormente éste es

sifoneado al matraz de calentamiento para empezar de nuevo el proceso. El

contenido de grasa se cuantifica por diferencia de peso (Nielsen, 2003).

Fig. 1. Esquema de extracción Soxhlet

Material y equipo

Cantidad Material y equipo

1 Matraz bola

5 Perlas de ebullición

1 Pinzas para matraz bola

1 Espátula

1 Cartucho de celulosa

1 Desecador

1 Refrigerante

1 Extractor Soxhlet

1 Balanza analítica

1 Estufa

1 Parrilla de calentamiento

1 Papel filtro

Algodón

Reactivos

Éter etílico

Metodología descrito por James, 1999

1. Colocar a peso constante un matraz bola de fondo plano con perlas o

piedras de ebullición en la estufa a 100ºC, aproximadamente 2 hrs.

2. Pesar de 4 a 5 g de muestra sobre un papel, enrollarlo y colocarlo en un

cartucho de celulosa, tapar con un algodón (No apretar el algodón contra la

muestra) y colocar el cartucho en el extractor.

3. Conectar el matraz al extractor, en el que se debe encontrar el cartucho con

la muestra, y posteriormente conectar éste al refrigerante. (No poner grasa

en las juntas).

4. Agregar dos cargas del disolvente (generalmente éter etílico) por el

refrigerante y calentar el matraz con parrilla a ebullición suave. Para

verificar que se ha extraído toda la grasa, dejar caer una gota de la descarga

sobre papel filtro, al evaporarse el disolvente no debe dejar residuo de

grasa.

5. Una vez extraída toda la grasa, quitar el cartucho con la muestra

desengrasada, seguir calentando hasta la casi total eliminación del

disolvente, recuperándolo antes de que se descargue.

6. Quitar el matraz y secar el extracto en la estufa a 100ºC por 30 min., enfriar y

pesar.

7. Calcular el porcentaje de grasa.

Resultados y Discusión de resultados

Conclusiones

Bibliografía

Práctica N. 4 Determinación de proteínas por el

método de Kjeldahl

Objetivo

El alumno en formación a través de la teoría vista en clases, sea capaz de realizar el

método de determinación de nitrógeno en los alimentos y calcular la proteína

cruda en los alimentos.

Introducción

En general, el procedimiento de referencia Kjeldahl determina la materia

nitrogenada total, que incluye tanto las no proteínas como las proteínas verdaderas

(Aurand et al, 1987).

El método se basa en la determinación de la cantidad de Nitrógeno orgánico

contenido en productos alimentarios, compromete dos pasos consecutivos:

a) La descomposición de la materia orgánica bajo calentamiento en presencia

de ácido sulfúrico concentrado.

b) El registro de la cantidad de amoniaco obtenida de la muestra.

El método de Kjeldahl consta de las siguientes etapas:

a) Digestión

b) Destilación

c) Titulación

Para convertir el nitrógeno a proteína se emplea el factor de 6.25 el cual proviene

de la consideración de que la mayoría de las proteínas tienen una cantidad

aproximada de 16% de nitrógeno.

Factor = 100 g Proteína = 6.25

16 g Nitrógeno

Tabla 1. Factores de conversión de nitrógeno a proteína para algunos alimentos

Material y equipo

Cantidad Material y equipo

1 Matraz Kjeldahl

1 Matraz Erlenmeyer

3 Espátula

3 Pipeta de 10 ml

1 Pipeta de 20 ml

3 Vidrio de reloj

1 Bureta de 50 ml

1 Balanza analítica

1 Equipo Kjeldahl

Agua destilada

Reactivos

Sulfato de cobre pentahidratado

Sulfato de potasio o sodio

Ácido sulfúrico

HCL 0.1 N

Rojo de metilo al 1%

Sosa al 36%

NaOH 0.1 N

Metodología (Método oficial de acuerdo a la AOAC, 2001)

Digestión:

1. Pesar de 0.1-0.2 g de muestra e introducirla al matraz Kjeldahl, agregar 0.15

g de sulfato de cobre pentahidratado, 2.5 g de sulfato de potasio o sulfato de

sodio y 10 ml. de ácido sulfúrico concentrado.

2. Encender el aparato y precalentar a la temperatura de 360°C.

3. Colocar el matraz en el equipo Kjeldahl y colocarlo en el bloque de

calentamiento.

4. Accionar la trampa de succión de gases antes de que se produzcan éstos.

5. Calentar hasta total destrucción de la materia orgánica, es decir hasta que el

líquido quede transparente, con una coloración azul verdosa.

6. Una vez finalizada la digestión, sin retirar la unidad de evacuación de gases,

colgar el matraz para enfriar.

Destilación

1. En un matraz Erlenmeyer de 250 ml adicionar (según se indique) 50 ml de

HCl 0.1 N y unas gotas de indicador rojo de metilo al 1%.

2. Conectar el equipo de destilación y esperar unos instantes para que se

genere vapor.

3. Colocar el matraz con la muestra diluida y las sales disueltas en un volumen

no mayor de 10 ml de agua destilada.

4. Adicionar sosa al 36% (hasta 40 ml aproximadamente).

Titulación

1. Titular el exceso de ácido (en el caso de recibir el destilado en HCl 0.1N) con

una solución de NaOH 0.1 N.

2. Calcular el % de proteína considerando las reacciones que se llevan a cabo.

Resultados y Discusión de resultados

Conclusiones

Bibliografía

Práctica N. 5 Determinación de carbohidratos totales

por el método de fenol-sulfúrico

Objetivo

El alumno sea capaz de realizar la determinación de carbohidratos presentes en los

alimentos por el método de fenol-sulfúrico, así como también interpretar los

resultados obtenidos.

Introducción

Este método propuesto por Dubois et al en 1956 se fundamenta en que los

carbohidratos son particularmente sensible a ácidos fuertes y altas temperaturas.

Bajo estas condiciones una serie de reacciones complejas toman lugar empezando

con una deshidratación simple, si se continúa el calentamiento y la catálisis ácida

se producen varios derivados del furano que condensan consigo mismos y con

otros subproductos para producir compuestos coloridos producto de la

condensación de compuestos fenólicos y con heterociclos con el nitrógeno como

heteroátomo. La condensación más común es con fenol. Este método es fácil, eficaz

y rápido.

Todos los azúcares como oligosacáridos y polisacáridos pueden ser determinados,

recordando que éstos bajo hidrólisis ácida producen monosacáridos.

La forma en que procede la reacción no es estequiométrica y depende de la

estructura del azúcar, por lo tanto se realiza una curva patrón. (Nielsen, 1998)

Material y equipo

Cantidad Material y equipo

4 Tubos de ensaye

2 Pipeta de 1 ml

1 Pipeta de 5 ml

1 Colorímetro

Agua destilada

Reactivos

Fenol al 5%

Ácido sulfúrico concentrado

Metodología descrito por Dubois et al, 1956

1. Preparar una solución o suspensión de la muestra en agua, procurando que

los carbohidratos se encuentren en el intervalo de sensibilidad del método

(10-100 μg/ml).

2. En tubos de ensaye perfectamente etiquetados, colocar 1 ml de la solución o

suspensión acuosa de la muestra.

3. Para cada tubo adicionar 0.6 ml de una solución acuosa de fenol al 5%.

Mezclando perfectamente, adicionar cuidadosamente 3.6 ml de ácido

sulfúrico concentrado, homogeneizar.

4. Dejar enfriar la mezcla a temperatura ambiente (aproximadamente 30 min.)

y determinar la intensidad del color naranja obtenido en un colorímetro a

480 nm, frente a un blanco preparado de la misma manera utilizando agua.

5. Calcular la cantidad de carbohidratos presentes en la muestra a partir de

una curva patrón preparada con el carbohidrato de interés en el intervalo

del método (10-100μg de glucosa/ml), tratada de la misma manera que el

problema.

Resultados y Discusión de resultados

Conclusiones

Bibliografía