UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
Facultad de Ingeniería Química e Industrias Alimentarías Escuela Profesional de Industrias Alimentarías ASIGNATURA: BIOQUÍMICA DE ALIMENTOS TEMA: ELABORACION DE UN INFORME DE ENSAYO.
DOCENTE:
José Reupo Periche ALUMNO:
SANDOVAL BANCES RICARDO.
CICLO: 2009 - I
Lambayeque 25 de junio deL 2009
DETERMINACIÓN DE PH Y ACIDEZ EN ALIMENTOS
I.
OBJETIVOS: ....................................................................................................... 1
II.
FUNDAMENTO TEORICO: .............................................................................. 1 2.1- PH:...................................................................................................................... 1 2.1.1- PH (POTENCIAL DE HIDRÓGENO).......................................................... 1 2.1.2- MEDIDA DEL PH ........................................................................................... 1 2.2- ACIDEZ:.............................................................................................................. 2 2.2.2- DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ ............................................................ 2 2.3- ANALISIS PARA LA LECHE: ......................................................................... 3 2.3.1- LA DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD ............................................... 3 2.3.2- DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ DE LA LECHE ................................. 3 2.4- ANALISIS PARA HARINAS: ........................................................................... 4
III.
PROCEDIMIENTO: ............................................................................................ 4 3.1- PARA LA LECHE: ............................................................................................. 4 3.2- PARA LAS HARINAS: ..................................................................................... 5 3.3- PARA CÍTRICOS: ............................................................................................. 6 3.4- PARA MIEL DE ABEJA:................................................................................... 7
IV.
RESULTADOS: .................................................................................................. 7
a.
PARA LA LECHE: ........................................................................................... 7
b.
PARA HARINAS:............................................................................................. 8
c.
PARA LA MIEL DE ABEJA:........................................................................... 8
V.
DISCUCIONES: .................................................................................................. 8
VI.
CONCLUCIONES: ............................................................................................. 8
VII.
BIBLIOGRAFIA: ................................................................................................. 9
1 DETERMINACIÓN DE PH Y ACIDEZ EN ALIMENTOS I.
OBJETIVOS:
Determinar el pH y acidez de algunos alimentos como: leche, harinas, cítricos, miel, etc. Determinar la acidez aplicando formulas de acuerdo a la naturaleza del alimento. II.
FUNDAMENTO TEORICO:
2.1- PH: 2.1.1- PH (POTENCIAL DE HIDRÓGENO) El pH es la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinada sustancia. La sigla significa "potencial de hidrógeno". Este término fue acuñado por el químico danés Sørensen, quien lo definió como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es: Desde entonces, el término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno. Puesto que el agua está disociada en una pequeña extensión en iones OH– y H3O+, tenemos que: Kw = [H3O+]·[OH–]=10–14 en donde [H3O+] es la concentración de iones hidronio, [OH−] la de iones hidroxilo, y Kw es una constante conocida como producto iónico del agua, que vale 10−14. Por lo tanto, Log Kw = log [H3O+] + log [OH–] –14 = log [H3O+] + log [OH–] 14 = –log [H3O+] – log [OH–] pH + pOH = 14 Por lo que se puede relacionar directamente el valor del pH con el del pOH. 2.1.2- MEDIDA DEL PH El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, también conocido como pH-metro, un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ión hidrógeno. También se puede medir de forma aproximada el pH de una disolución empleando indicadores, ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH. Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de una mezcla de indicadores. Algunos compuestos orgánicos que cambian de color en función del grado de acidez del medio en que se encuentren se utilizan como indicadores cualitativos para la determinación del pH. El papel de litmus o papel tornasol es el indicador mejor conocido. Otros indicadores usuales son la fenolftaleína y el naranja de metilo.
Figura Nº 01. PH 1--14
2 2.2- ACIDEZ: ACIDEZ 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. Tenemos: tres conceptos de acidez. Acidez fija: es la acides propia del alimento, o la acides que debe tener. Llamada también acidez positiva. Por ejemplo: el acido tartárico para el vino. Acidez volátil: es la acides que se debe minimizar por criterio de calidad. Es la mas difícil de medir, llamada acidez negativa, por lo tanto es algo malo. Por ejemplo: el acido acético para el vinagre (que se elimina evaporándose). Acidez fija + acides volátil = acides total, ya que para la determinación de la acidez volátil, se emplea otra técnica un poco tediosa. 2.2.2- DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ La acidez de una sustancia se puede determinar por métodos volumétricos, es decir, midiendo los volúmenes. Ésta medición se realiza mediante una titulación, la cual implica siempre tres agentes o medios: el titulante, el titulado y el colorante. Cuando un ácido y una base reaccionan, se produce una reacción; reacción que se puede observar con un colorante. Un ejemplo de colorante, y el más común, es la fenolftaleína (C20 H14 O4), que vira (cambia) de color a rosa cuando se encuentra presente una reacción ácido-base. El agente titulante es una base, y el agente titulado es el ácido o la sustancia que contiene el ácido. Se emplea entonces la siguiente fórmula:
% Acidez
= Vb x N x Milieq x 100 Va
Donde: Vb: volumen en ml, gastado por la base. N: normalidad de la base. Milieq: mili equivalentes del acido predominante en la muestra acida. Va: volumen del acido. Los agentes titulantes a emplear varían según el ácido a determinar. Por ejemplo, si queremos saber la acidez de ácido oleico utilizaremos hidróxido de potasio (KOH), o si vamos a determinar ácido láctico emplearemos hidróxido de sodio (NaOH). Por ejemplo para el caso de harinas el factor es: H2SO4, que resulta de la presencia de sulfatos, al unirse con el agua forma el acido sulfúrico. Factor de acidez (en harinas),Acido sulfúrico: 0.049 Factor de acidez (en cítricos),Acido cítrico: 0.064 Factor de acidez (en manzanas),Acido málico: 0.067 Factor de acidez (en vinagres),Acido acético: 0.060 Factor de acidez (en uvas),Acido tartárico: 0.075 Factor de acidez (en leche),Acido láctico: 0.09
3 2.3- ANALISIS PARA LA LECHE: 2.3.1- LA DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD La densidad de la leche se mide con un lactodensímetro, 15 o 20°c Cuando flota libremente dentro de la leche, sin tocar las paredes del recipiente, se lee a nivel de la superficie con visual horizontal. La densidad de la leche sirve para ver si esta es pura. La leche tiene mayor densidad que el agua por los elementos disueltos en ella. La densidad de la leche puede fluctuar entre 1.028 a 1.034 g/cm3 a una temperatura de 15ºC; su variación con la temperatura es 0.0002 g/cm3 por cada grado de temperatura. Corrigiendo la de densidad de la leche: D = L+ 0.2 (T – 15) La densidad de la leche varía entre los valores dados según sea la composición de la leche, pues depende de la combinación de densidades de sus componentes, que son los siguientes: Agua Grasa Proteínas Lactosa Minerales
1.000 g/cm3. 0.931 g/cm3. 1.346 g/cm3. 1.666 g/cm3. 5.500 g/cm3.
La densidad mencionada (entre 1.028 y 1.034 g/cm3) es para una leche entera, pues la leche descremada está por encima de esos valores (alrededor de 1.036 g/cm3), mientras que una leche aguada tendrá valores menores de 1.028 g/cm3. 2.3.2- DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ DE LA LECHE Una leche fresca posee una acidez de 0.15 a 0.16%. Esta acidez se debe en un 40% a la anfoterica, otro 40% al aporte de la acidez de las sustancias minerales, CO 2 disuelto y acidez orgánicos; el 20% restante se debe a las reacciones secundarias de los fosfatos presentes. Una acidez menor al 15% puede ser debido a la mastitis, al aguado de la leche o bien por la alteración provocada con algún producto alcalinizarte. Una acidez superior al 16% es producida por la acción de contaminantes microbiológicos. (La acidez de la leche puede determinarse por titulación con Na OH 10N o 9N). La acidez titulable de la leche es el resultado de una valoración ácido-base en la que un volumen de leche es llevado al punto de viraje de un indicador de pH que suele ser la fenolftaleína (punto de viraje pH = 8,3) utilizando para ello una disolución alcalina (hidróxido sódico). En la acidez de valoración estamos determinando la suma de la acidez natural de la leche (caseínas, sustancias minerales - ácidos orgánicos y fosfatos) y la acidez desarrollada (ácidos orgánicos generados a partir de la lactosa por crecimiento microbiano).
4 Para determinar la acidez emplear la formula siguiente: % A = Vg x N x 100 x F Vmuestra Volumen máx. = 0.14 % - 0.18 % en acido láctico (expresado en acido láctico).
2.4- ANALISIS PARA HARINAS: ACIDEZ: Método de análisis muy conocido, que consiste para el caso de la harina el diluir la muestra el agua destilada y valorar con NaOH 0.1 normal. Y leer el volumen de gasto que nos servirá para emplear en la formula respectiva. Para calcular la acidez se emplea la siguiente formula: Según la N.T.P. % A = V x 0.1 x 4.9 x 10ˉ³ x 100 x 100 x 100 - 15 10 x 50 100 - % H Donde:
V = Volumen gastado de NaOH. 0.1= Normalidad del NaOH (0.1N). 4.9 x 10ˉ³ = Factor del H2SO4. 15 = % Máx. de humedad. 10 = Gramos de muestra. 50 = volumen de la muestra. Entonces la formula quedaría resumida en: % A = 8.33 x V Ext. Seco III.
o·
% A = V x 0.098 x
85 Ext. Seco.
PROCEDIMIENTO:
3.1- PARA LA LECHE: PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR DE LA ACIDEZ Tomar 10ml de la muestra (leche) y verter en un vaso precipitado y 10ml de muestra testigo a parte (para que sirva de referencia del color). Agregar a la muestra 2 – 3 gotas de fenolftaleína. Ahora titular la muestra con NaOH 0.1 N (anotar el gasto). Observar el viraje de color ligeramente Grosella por 20 a 30 segundos. El viraje nos indicara la culminación de la titulación. Para determinar la acidez se emplea la siguiente formula:
% A = G x N x 100 x F Vmuestra Volumen máx. = 0.14 % - 0.18 % en acido láctico.
5 PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD: Para determinar la densidad se utiliza el lactodensímetro y un termómetro. Verter la leche en un a probeta suficientemente grande para que entre libremente el lactodensímetro (anotar la lectura). Luego medir la temperatura a que se encuentra la leche (anotar la lectura). usando la sgte. formula:
D = L ± 0.2N. Donde: L = lectura del lactodensímetro. 0.2 = factor de corrección. N = (T – 15) ºC .diferencia de temperatura a 15 ºC. T= temperatura a la que se encuentra la leche. 3.2- PARA LAS HARINAS: PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA ACIDEZ Teniendo la muestra homogenizada, se procede a tomar 10 g de harina. Agregar la muestra en un matraz, mas 100ml de agua destilada. Agitar c/10’ por 1 hora. Luego filtrar.
En 50ml añadir 1ml de fenolftaleína. Titular con NaOH 0.1 N.
Observar el color grosella (ligeramente) que permanezca por 30’’. Observar y leer el gasto.
6 Para calcular la acidez se emplea la siguiente formula: Según la N.T.P. % A = V x 0.1 x 4.9 x 10ˉ³ x 100 x 100 x 100 - 15 10 x 50 100 - % H Donde: V = gasto. 0.1= normalidad. 4.9 x 10ˉ³ = factor de H2SO4. 15 = % máx. de humedad. 10 = gramos de muestra. 50 = volumen de la muestra. Entonces la formula quedaría resumida en: % A = 8.33 x V Ext. Seco
o’
% A = V x 0.098 x
85 Ext. Seco.
3.3- PARA CÍTRICOS: PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA ACIDEZ Tomar un cítrico (naranja en este caso) y extraer el jugo. Tomar 10ml del jugo como muestra.
Colocarlo en un vaso de precipitado y agregar 100 ml de agua destilada. Tomar 10 ml de muestra diluida, agregar 2 gotas de fenolftaleína. Y titular con NaOH 0.1N. Observar el ligero cambio de color ligeramente grosella.
Su formula para calcular la acidez es: % A = V x N x 100 x F muestra (mL) F= 0.64 (Para Cítricos).
7 DETERMINANDO EL Ph (con el papel de litmus o papel tornasol)
3.4- PARA MIEL DE ABEJA: PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA ACIDEZ Tomar 10 g. de la miel a analizar con muestra. diluir con 75 ml de agua destilada en un Matraz (diluir totalmente). Agregar 3 gotitas de fenolftaleína. Luego titular con NaOH 0.1 N, hasta que vire de color (Anotar el gasto). Calcular la acidez con ayuda de la formula: % A = 10 x V…………… según M. BIANCHI. V máx. = 40 Milieq de acido / Kg.------ máx. de acido 40.0
IV.
RESULTADOS:
Según lo trabajado en la parte experimental obtuvimos los siguientes resultados. a. PARA LA LECHE: DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD: La temperatura a la que se encontraba la leche fue: 24.2 ºC. La lectura del lactodensímetro fue: 22 º QUEVENNE. Aplicando la formula tenemos: D = L ± 0.2 N D= 22 + 0.2 (24.2 - 15) D= 23.84 º quevenne. Por lo tanto la densidad de la leche se expresa 1.024 º Tomamos el signo +por que la diferencia de Tº esta por encima de los 15ºC DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ DE LA LECHE: El volumen de base gastada V= 3.9ml. F= 0.09 calculando la acidez :
8
% A = 3.9 x 0.1 x 0.09 x 100 = 0.1714 %. 10 x 1.029
b. PARA HARINAS: DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ DE LA HARINA: El gasto fue: V = 0.9ml. El % de humedad encontrado en al empaque es %h = 9.40 %. Por diferencia la materia seca será: % m.s. = 90.62%. Calculamos su acides según la formula resumida: % A = 8.33 x V = 8.33 x 0.9 = 0.08 % Ext. Seco 90.62
c. PARA LA MIEL DE ABEJA: DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ EN MIEL: Por titulación el volumen gastado fue: V = 2.8ml. Calculando la acidez: % A = 10 x V = 10 x 2.8ml % A = 28 % de acidez. V.
DISCUCIONES:
Los datos de la leche fueron los más óptimos (Acidez 0.1714 %), y aprox. con los reales que son de 0.14 a 0.18, quiere decir que se trabajo con una leche en buenas condiciones. La acidez de la avena 0.08 %. La acidez resultante de la miel 27 %, también se trata de una miel en su estado normal de acidez puesto que la máxima es de 40. Esta miel se mantiene por debajo de los datos reales recomendados. Según Bianchi.
VI.
CONCLUCIONES:
EL cálculo de la acidez de la leche es el método de mucha importancia en la industria de alimentos. Es lo que permitir evaluar un producto de acuerdo a los criterios de calidad. Los métodos o técnicas aplicadas en la práctica son exactos. Y muy usados en la industria de alimentos.
9 No todos los alimentos tienen los mismos rangos de pH. VII.
BIBLIOGRAFIA:
ALMANZA, F.; BARRERA, E. 1991 Tecnología de Leches y Derivados; Editorial Unisur; Bogotá, Colombia. CHEFTEL, J y H. CHEFTEL. 1983, Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos. Vols I y II, Zaragoza. Acribia. HART, F. y H. FISCHER. 1998. Análisis moderno de los alimentos, 3a reimpresión. Zaragoza. Acribia. PEARSON, L. 1998. Técnicas de laboratorio para el análisis de los alimentos, Acribia. Zaragoza. VOLMER, G.; JOST, J. et al. 1999. Elementos de Bromatología Descriptiva;; Editorial Acribia; Zaragoza, España; 1.999. WALSTRA, P.; Jennes, R. 1987. Química y Física Lactológica; Editorial Acribia; Zaragoza, España. ZIEGLER, E.E.; FILER, LJ. 1997. Conocimientos Actuales sobre Nutrición, Organización Panamericana de la Salud; Séptima Edición; Washington, D.C.
