Manual de Bromatologia 2017 Para Imprimir 2

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Química Farmacéutico Biológica

Nombre del área o ciclo académico

BROMATOLOGÍA

LABORATORIO

JULIO 2017

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Prologo

Este manual es una recopilación de técnicas, de antemano pido disculpas por adjudicarme el título de autor, pues no soy el creador de los métodos descritos; únicamente me he limitado a hacer una recopilación de métodos clásicos de análisis, algunas técnicas especiales y solo en algunos casos he hecho alguna pequeña adaptación o modificación.

El formato propuesto de análisis que se describen corresponden a las técnicas que se hacen en el laboratorio de Bromatología, se adaptaron y en algunos casos solo será informativo, se recopilaron los análisis químicos de alimentos que se realizan en diversas instituciones, Dichas prácticas están orientadas a:

- Evaluación de alimentos que se realizan en el laboratorio de Bromatología.

- Aplicarse en cualquier carrera que tenga como asignatura el análisis de alimentos, Veterinaria, Farmacia o Agricultura, y estudios de postgrado - Consulta para profesionales de estas especialidades que trabajen en el campo

del análisis químico de alimentos.

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PRESENTACION

Bromatología

Este módulo enfatiza la importancia de los alimentos al darle un conocimiento adecuado del porque los alimentos son “promotores de la salud”, busca profundizar la relación de la nutrición en la salud.

No solo analizar los componentes de los alimentos, sus consecuencias fisiológicas o una dieta balanceada, se busca también relacionar alimentos con fármacos y su importancia con el área clínica, en ambos casos como medio de prevención.

Este módulo tiene un componente teórico y otro práctico. En la parte teórica se realiza el análisis proximal de alimentos, de aquí se propone la formación integral del alumno para realizar proyectos para integrar adecuadamente teoría-laboratorio para que el módulo funcione como tal.

Con respecto a la metodología se llevan a cabo diversas técnicas desde la exposición, así como pasando por seminarios, diseños y desarrollo de proyectos, investigación bibliográfica y discusión (en todos los casos) con la finalidad de despertar en el alumno la capacidad de reflexionar y de discutir acerca de los temas del curso. La integración se logra con el planteamiento de interrogantes y discusiones para trabajar proyectos que retroalimenten tanto la actividad teórica como la práctica.

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Tabla de contenido

Prologo...2

PRESENTACION...3

Objetivo de Manual (de investigación)...4

Resultados del Aprendizaje...4

Competencias...5

I. Competencias Generales:...5

Instrumentales...5

Interpersonales...5

Sistémicas...6

II. Competencias Específicas:...6

Saber:...6

Saber hacer:...7

GENERALIDADES...7

A. Necesidad de alimentos...9

B. Preparación y toma de muestras...10

C. Técnicas de muestreo...11

D. Recipientes para muestras...11

E. Etiquetado y hojas de registro...11

F. Propósito específico del Muestreo...12

G. Competencia adquirida en el muestreo:...12

H. Resultados esperados:...13

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J. PROCEDIMIENTO:...13

K. Calculo y resultados...14

L. BIBLIOGRAFÍA...14

1. HUMEDAD...14

1.1. Método a emplearse en el Laboratorio...15

1.2. DETERMINACION DE HUMEDAD EN ESTUFA DE SECADO (INDIRECTO)...18

A. Propósito específico de la práctica...18

B. Criterios de desempeño:...18 C. Fundamento:...18 D. Material y equipo:...18 E. Procedimiento:...18 F. Cálculos...19 G. Resultados esperados:...19 H. Sistema de evaluación...19

I. Método de asignación de calificaciones...19

2. Método de cenizas totales...19

2.1. Determinación de cenizas en húmedo...20

2.2. DETERMINACION DE CENIZAS TOTALES...21

B. Criterios de desempeño:...22 C. Resultados esperados:...22 D. Fundamento:...22 E. Material y equipo...22 F. Reactivos:...22 G. Procedimiento:...22 H. Cálculos:...23

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I. Sistema de evaluación...23

J. Método de asignación de calificaciones...23

2.3. DETERMINACION DE CENIZAS SOLUBLES EN AGUA...24

B. Criterios de desempeño:...24 C. Resultados esperados:...24 D. Fundamento:...24 E. Material y equipo:...24 F. Procedimiento:...24 G. Cálculos:...25 H. Sistema de evaluación...25

I. Método de asignación de calificaciones...25

3. Determinación de elementos minerales...25

3.1. Introducción...25

3.2. PROCEDIMIENTO DETERMINACIÓN DE METALES EN ALIMENTOS Método Espectrometría de Absorción Atómica...27

B. Criterios de desempeño:...27

C. Resultados esperados:...27

D. Fundamento...27

E. Materiales, insumos y equipos...27

F. Reactivos...28

G. Procedimiento...28

H. Cálculos:...29

I. Sistema de evaluación...29

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3.1. Calcio...29

3.1.1. Introducción...29

B. Criterios de desempeño:...31 C. Resultados esperados:...31 D. Fundamento:...31 E. Material y equipo:...31 F. Reactivos:...31 G. Procedimiento:...32 H. Cálculos:...32 I. Sistema de evaluación...32

3.2. Determinación de Calcio en el Alimento método volumetrico...33

B. Criterios de desempeño:...34 C. Resultados esperados:...34 D. Fundamento...34 E. Material y equipo...34 F. Reactivos...34 G. Procedimiento...35 H. Cálculos...35 I. Sistema de evaluación...35

1.1. FIERRO o hierro en alimentos...36

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3.2.2. DETERMINACIÓN DE HIERRO (ESPECTROFOTOMETRÍA)...37

B. Criterios de desempeño:...37 C. Resultados esperados:...37 D. Fundamento:...37 E. Material...37 F. Reactivos...38 G. Metodología...38 H. Cálculos...40 I. Sistema de evaluación...41

4. PROTEINAS TOTALES...41

4.2. Comparación de los Métodos...44

4.3. METODO MICRO-KJELDAHL...45

B. Criterios de desempeño:...45 C. Resultados esperados:...46 D. Fundamento:...46 E. Material Y Equipo:...46 F. Reactivos:...46 G. Procedimiento:...46 H. Cálculos:...47 I. Sistema de evaluación...47

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A. Propósito específico de la práctica...48 B. Criterios de desempeño:...48 C. Resultados esperados:...48 D. Fundamento:...48 E. Material y aparatos...49 F. Reactivos y soluciones...49 G. Procedimiento...49 H. Cálculos...50 I. Sistema de evaluación...50

5. Grasa Bruta...51

5.1. INTRODUCCION...51

5.1.1. Método gravimétrico por extracción...52

5.2. MÉTODO GOLFISH (EXTRACCIÓN CONTINUA A REFLUJO)...52

B. Criterios de desempeño:...52 C. Resultados esperados:...52 D. Fundamento:...52 E. Material y equipo:...53 F. Reactivos:...53 G. Metodología...53 H. CÁLCULOS:...54 I. Sistema de evaluación...54

5.3. MÉTODO POR EXTRACCIONES...54

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B. Criterios de desempeño:...55 C. Resultados esperados:...55 D. Fundamento:...55 E. Material y equipo:...55 F. Reactivos:...55 G. Metodología...56 H. Cálculos:...56 I. Sistema de evaluación...56

5.4. EXTRACCIÓN CONTINUA CON UN APARATO DE SOXHELT...57

B. Criterios de desempeño:...57 C. Resultados esperados:...57 D. Fundamento:...57 E. Material...57 F. Reactivos...58 G. Metodología...58 H. Cálculos...58 I. Sistema de evaluación...59

6. ACEITES Y GRASAS...59

6.2. índice de acidez...60

6.2.1. Introducción:...60

6.2.2. ÍNDICE DE ACIDEZ (MÉTODO OPERATORIO FES ZARAGOZA)...61

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B. Criterios de desempeño:...62 C. Resultados esperados:...62 D. Fundamento:...62 E. Material y equipo:...62 F. Reactivos:...62 G. Metodología...62 H. Cálculos:...63 I. Sistema de evaluación...63

6.2.3. ÍNDICE DE ACIDEZ: TÉCNICA OPERATORIA (PANREAC. MÉTODOS OFICIALES DE ANÁLISIS. ACEITES Y GRASAS. 1999)...64

B. Criterios de desempeño:...64 C. Resultados esperados:...64 D. Fundamento:...64 E. Material y equipo:...64 F. Reactivos y soluciones...78 G. Metodología...78 H. Cálculo...78 I. Sistema de evaluación...79

6.3. ÍNDICE DE SAPONIFICACIÓN...79

6.3.2. ÍNDICE DE SAPONIFICACIÓN. MÉTODO OPERATORIO EN FES ZARAGOZA...80

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B. Criterios de desempeño:...80 C. Resultados esperados:...80 D. Fundamento:...81 E. Material y equipo:...81 F. Reactivos:...81 G. Metodología...81 H. Cálculos...81 I. Sistema de evaluación...82

6.3.3. ÍNDICE DE SAPONIFICACIÓN. TÉCNICA OPERATORIA (NC 85-04. ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. MÉTODOS DE ENSAYO. 1981) (Zumbado, 2004) 82 A. Propósito específico de la práctica...82

B. Criterios de desempeño:...82 C. Resultados esperados:...82 D. Fundamento:...82 E. Material y aparatos...83 F. Reactivos y soluciones...83 G. Metodología...83 H. Cálculos...84 I. Sistema de Evaluación...84

6.4. ÍNDICE DE YODO...85

6.4.2. MÉTODO DE HANUS. TÉCNICA OPERATORIA EN LA FES ZARAGOZA. .86 A. Propósito específico de la práctica...86

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B. Criterios de desempeño:...86 C. Resultados esperados:...86 D. Fundamento:...86 E. Material y equipo:...86 F. Reactivos:...86 G. Metodología...87 H. Cálculos:...87 I. Sistema de Evaluación...88

6.4.3. ÍNDICE DE YODO. TÉCNICA OPERATORIA (PANREAC.. MÉTODOS OFICIALES DE ANÁLISIS. ACEITES Y GRASAS. 1992) (Zumbado, 2004)...88

B. Criterios de desempeño:...88 C. Resultados esperados:...88 D. Fundamento:...88 E. Material y aparatos:...89 F. Reactivos y disoluciones:...89 G. Metodología...89 H. Cálculos:...90 I. Sistema de Evaluación...90

6.5. ÍNDICE DE RANCIDEZ...91

6.5.2. DETERMINACIÓN DE RANCIDEZ MÉTODO OPERATORIO EN LA FES ZARAGOZA...92

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B. Criterios de desempeño:...92 C. Resultados esperados:...92 D. Fundamento:...93 E. Material y equipo:...93 F. Reactivos:...93 G. Metodología...93 H. Cálculos:...93 I. Sistema de Evaluación...94

6.5.3. INDICE DE PEROXIDOS. TÉCNICA OPERATORIA (NC 85-04. ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. MÉTODOS DE ENSAYO. 1981) (Zumbado, 2004)...94

B. Criterios de desempeño:...94 C. Resultados esperados:...94 D. Fundamento:...94 E. Material y aparatos...95 F. Reactivos...95 G. Metodología...96 H. Cálculo...96 I. Sistema de Evaluación...97

6.5.4. ÍNDICE DE PERÓXIDOS EN GRASAS (Fernández, 2015)...97

B. Criterios de desempeño:...98

C. Resultados esperados:...98

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E. Material...98

F. Reactivos...98

G. Metodología...99

H. Cálculos...99

I. Sistema de Evaluación...100

6.5.5. FRACCIÓN INSAPONIFICABLE EN GRASAS (Fernández, 2015)...100

B. Criterios de desempeño:...100 C. Resultados esperados:...101 D. Fundamento:...101 E. Material...101 F. Reactivos...101 G. Metodología...101 H. Cálculos...102 I. Sistema de Evaluación...103

6.5.6. ÁCIDOS OXIDADOS EN GRASAS...103

B. Criterios de desempeño:...103 C. Resultados esperados:...103 D. Fundamento:...103 E. Material...103 F. Reactivos...104 G. Metodología...104 H. Cálculos...106

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I. Sistema de Evaluación...106

7. AZUCARES...107

7.1. INTRODUCCIÓN:...107

7.2. MÉTODO VOLUMÉTRICO PARA CARBOHIDRATOS...108

B. Criterios de desempeño:...108 C. Resultados esperados:...108 D. Fundamento:...108 E. Material y equipo:...108 F. Reactivos:...109 G. Metodología ...109 H. Cálculos:...110 I. Sistema de Evaluación...110

7.3. DETERMINACION DE CARBOHIDRATOS DIRECTOS (Reductores) Y TOTALES, METODO MODIFICADO...110

B. Criterios de desempeño:...110 C. Resultados esperados:...111 D. Fundamento:...111 E. Material y equipo...111 F. Reactivos...111 G. Metodología...112 H. Cálculos...113 I. Resultados...113

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J. Sistema de Evaluación...113

K. Método de asignación de calificaciones...114

L. Bibliografía...114

7.4. DETERMINACIÓN DE SACAROSA...114

B. Criterios de desempeño:...114 C. Resultados esperados:...114 D. Fundamento:...114 E. Metodología...115 F. Cálculos:...115 A. Sistema de Evaluación...115

B. Método de asignación de calificaciones...115

8. FIBRA CRUDA...116 6. VITAMINAS...118 8.1. vitamina c...118 8.2. CUANTIFICACION DE VITAMINA C...119 8.3. NITRATOS...121 8.4. NITRITOS...122 8.5. cloruro de sodio...124 8.6. SULFITOS...125

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Objetivo de Manual (de investigación)

Conocer y aprender los conceptos básicos de la técnica analítica de los principales nutrientes y constituyentes químicos de los alimentos, así como contaminantes, interpretar resultados y conocer las tendencias de futuro en el análisis de alimentos.

Resultados del Aprendizaje.

El resultado del aprendizaje de esta asignatura es formar a los estudiantes para resolver problemas y tomar decisiones sobre los métodos analíticos más apropiados para llevar a cabo la determinación de los distintos constituyentes de los alimentos. Se pretende fomentar el pensamiento lógico de los estudiantes como herramienta básica en el aprendizaje de la metodología científica. Las capacidades a desarrollar son fundamentalmente de comprensión de las diferentes técnicas, sus fundamentos y posibles aplicaciones de las mismas, así como las aptitudes para la experimentación, análisis y discusión de resultados.

Competencias

I. Competencias Generales:

Instrumentales

 Capacidad de análisis y síntesis de información  Capacidad de organización y planificación

 Capacidad de una correcta comunicación oral y escrita en lengua nativa  Conocimiento de una lengua extranjera de interés científico

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 Capacidad de reunir e interpretar datos relevantes y de gestionar la  información

 Capacidad de resolución de problemas

 Capacidad para la reflexión y la toma de decisiones  Autocontrol

 Seguridad en sí mismo

Interpersonales

 Habilidad para el trabajo en equipo de carácter interdisciplinar  Capacidad de trabajo en un contexto internacional

 Habilidad en las relaciones interpersonales

 Reconocimiento a la diversidad y la multiculturalidad  Capacidad de razonamiento crítico

 Capacidad de elaboración y defensa de argumentos  Iniciativa y espíritu emprendedor

 Capacidad de reflexión y juicio sobre temas relevantes de índole social,  científica o ética

 Capacidad de transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado

 Capacidad para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

 Compromiso ético  Capacidad autocrítica

 Conocimiento y valoración de la diversidad  Responsabilidad social

 Responsabilidad laboral

Sistémicas

 Capacidad de adquirir y aplicar conocimientos procedentes de la vanguardia científica

 Capacidad de aplicar sus conocimientos al desarrollo práctico de su profesión

 Capacidad de aprendizaje autónomo

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 Creatividad

 Capacidad para el liderazgo

 Conocimiento de otras culturas y costumbres  Motivación por la calidad

 Orientación hacia la obtención de resultados  Sensibilidad hacia temas medioambientales

II. Competencias Específicas:

Saber:

 Ciencias básicas.

 Propiedades físico-químicas de los alimentos.

 Principios y procedimientos empleados en el análisis químico.

 Métodos generales y específicos para caracterización de compuestos químicos en matrices alimentarias.

 Conocer el procedimiento analítico, los diferentes pasos que lo integran y el tratamiento estadístico de los datos experimentales.

 Fundamentos de las principales técnicas instrumentales de análisis de alimentos.

 Conocer los métodos de separación en el proceso analítico, sus principios básicos y la selección del método de separación más adecuado en cada caso.

Saber hacer:

 Manejar los conceptos, principios y teorías relacionadas con el análisis instrumental de alimentos.

 Capacidad para aplicar distintas metodologías de análisis en la resolución de problemas de análisis cualitativo y cuantitativo.

 Conocer y aplicar los distintos métodos de preparación y análisis de muestra en productos alimenticios.

 Adquirir la formación básica para la actividad investigadora, siendo capaces de formular hipótesis, evaluar, interpretar y sintetizar datos de manera eficaz, para la resolución de problemas siguiendo el método científico.

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 Desarrollar habilidad para manejar instrumentación química estándar y equipos analíticos, como los empleados para determinación estructural y separación de compuestos.

 Desarrollar habilidad para llevar a cabo buenas prácticas en procedimientos de análisis de alimentos.

 Desarrollar capacidades para organizar, dirigir y ejecutar tareas en laboratorios químicos o en instalaciones complejas donde se desarrollen procesos de análisis de alimentos.

GENERALIDADES

Previo al estudio de los alimentos y su clasificación por grupos afines, debemos definir algunos términos y conceptos desde el punto de vista reglamentario y técnico, para lo cual emplearemos básicamente lo estipulado en el Reglamento Sanitario de Alimentos.

Para este manual el Alimento se considera toda Sustancia o mezcla de sustancias naturales o elaboradas, que ingeridas por el hombre aportan a su organismo los materiales y la energía necesarias para el desarrollo de sus procesos biológicos, además son todas aquellas sustancias que se ingieren por hábito, costumbres o como coadyuvantes que tengan o no valor nutritivo. Es necesario tener de manera general a los alimentos clasificados para poderlos analizar. De la misma forma la función de los alimentos que podemos resumir en:

- Específicas:

a) Calóricas o energéticas; son aquellas que brindan los glúcidos proteínas y grasas.

b) Plásticas; proporcionadas fundamentalmente por las proteínas, aunque estas también son fuente de energía según los momentos biológicos por los que pase el organismo.

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c) Reguladoras; función trascendente de las vitaminas y a veces los minerales. - Para- específicas: Por lo general son menos tomadas en cuenta, pero no por ello dejan de ser importantes, ya que estimulan placenteramente, sacian, dan sensación de plenitud, inmunizan aumentan el peristaltismo intestinal y contribuyen a su evacuación.

Es importante considerar que los alimentos se componen de agua, proteínas, grasas, carbohidratos, minerales y vitaminas. Se pueden clasificar, por su predominio dentro de los mismos. Considerando este rubro, se clasifican en: - Alimentos proteínicos (carne, pescado, huevo, etc)

- Ricos en grasas (mantequilla, margarina, aceites vegetales, etc) - Ricos en carbohidratos (pan, azúcar, miel, uvas, etc)

- Ricos en sales minerales y vitaminas (verduras, zanahorias, etc) De acuerdo a su contenido acuoso se clasifican en:

- Bebidas (zumos, aguas, leche, etc) - Sólidos (queso, jamón, etc)

A. Necesidad de alimentos.

Todo ser vivo necesita alimentos para vivir ya que un organismo vivo mantiene sus componentes corporales y su crecimiento gracias a la alimentación. Normalmente se ingieren por vía digestiva. El alimento está relacionado con la dieta (todo lo que un organismo come durante 24 horas). El alimento está destinado a suministrar estructuras químicas para desarrollar las funciones y mantener la salud.

El conocimiento de la composición de los alimentos permite formular la dieta, acorde con las necesidades individuales. Para comprender, facilitar su empleo y brindar orientación alimentaria, los alimentos se han clasificado en grupos cuya complejidad varía dependiendo de la población a la cual va dirigida la orientación. En ese sentido, el Proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-SSA2-043-2002 propone la clasificación en seis grupos básicos y dos grupos accesorios. Esta clasificación forma parte del sistema de equivalentes, método que permite planificar la alimentación. (Esquivel, 2014)

Esta clasificación parte de la base de que los alimentos de un mismo grupo tienen aproximadamente el mismo valor energético y cantidad de carbohidratos, proteínas y lípidos, es decir, son equivalentes entre sí, lo cual facilita el

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intercambio de unos alimentos por otros dentro de cada grupo y permite variedad en la dieta sin perder su equilibrio (Esquivel, 2014)

Grupo Carbohidratos CHOS en gramos Proteínas en gramos Lipidos o Grasas en gramos Energia (Kcal) Cereales y tubérculos 15 2 0 70 Leguminosas 18 6 1 105 Frutas 10 0 0 40 Verduras 5 2 0 25 Productos Animales 0 7 5 75 Leche 9 9 8 145 Grasa* 0 0 5 45 Azúcares* 10 0 0 40 *Accesorios

Tabla 1: Equivalentes de los de los seis grupos básicos y dos grupos accesorios (Esquivel, 2014)

B. Preparación y toma de muestras

Antes de realizar cualquier tipo de análisis es necesario tener una muestra que represente lo más posible al producto o al lote que analizamos, para que podamos tener resultados reales. Para lo cual debemos conocer y saber usar los muestreos. Los Términos usados en muestreo son: (Acero, 2007)

a) Envió total.

b) Lote. La cantidad de alimento que se va a adquirir. Puede ser él envió total o una parte del mismo.

c) Muestra primaria -, muestra tomada de un lote, varias muestras primarias son representativas de un lote.

d) Muestra bruta es la combinación de varias muestras primarias combinadas, de las que se extrae la muestra contractual.

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e) Muestra contractual es la muestra representativa de un lote y es la que se usa para el análisis, el tamaño de la muestra se determina por acuerdo entre el vendedor y el comprador.

Los alimentos son materiales difíciles de muestrear ya que están constituidos por componentes diversos que no están en igual proporción en todas las muestras, por lo que hay que realizar una homogenización antes de tomar la muestra para el análisis.

Sólidos: Cuando el material para análisis tiene características homogéneas, es suficiente con tomar una cantidad suficiente de muestra a fin de efectuar las determinaciones necesarias y reservar otra con la que se pueda comprobar algún dato en caso de existir dudas sobre los resultados obtenidos.

Si el material de análisis es heterogéneo, el tamaño de la muestra dependerá de la cantidad de dicho material, así como de la variación del tamaño de sus partículas y en el número de masas individuales. En este caso, el material de estudio será fraccionado vertical y horizontalmente en distintas zonas. Empleando el muestreo por cuarteo, las fracciones tomadas se mezclan, trituran y apilan en cono, el cual se divide en cuatro secciones verticales. Dos secciones opuestas se descartan, las otras dos se combinan y tamizan para lograr una muestra representativa y uniforme.

Semisólidos, viscosos y líquidos. Se homogeniza el alimento en una licuadora hasta que se tenga una fase, de esta se toman las muestras y se procede a analizar.

C. Técnicas de muestreo.

Los métodos de muestreo se pueden clasificar en tres grupos:

1. Mecánico y manual: Consiste en tomar porciones de material que se encuentra en una banda transportadora en movimiento.

2. Continuo e intermitente: La muestra se toma de manera constante, a una distancia determinada si el material es homogéneo y único. Este sistema también se aplica cuando el muestreo es unitario.

3. Aleatorio: Se toman las muestras al azar. Aplicado casi exclusivamente a materiales homogéneos.

Los métodos anteriores se pueden aplicar tanto a muestras líquidas como a sólidas.

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D. Recipientes para muestras

Para almacenar las muestras de alimento se utilizarán frascos de vidrio o politeno con tapa, de diferentes tamaños. Estos recipientes tienen que secarse cuidadosamente antes del uso. Hay que prestar especial atención a la tapadera. El agua puede quedar retenida en el enroscado de la tapadera dando lugar a resultados erróneos durante el análisis. Los recipientes de politeno tienen el inconveniente de la dificultad con que se adhieren las etiquetas.

E. Etiquetado y hojas de registro

Una vez tomada la muestra ésta se etiquetará y registrará inmediatamente. La información mínima requerida para identificar la muestra es la siguiente:

 Número consecutivo de la muestra  Tipo de muestra

 Número del lote o producto

 Fecha y hora de la toma de muestra  Fecha de recepción por el laboratorio  Fecha de análisis

 Analista

 Suministrador de la materia prima  Características especiales (si las hay)

La etiqueta propuesta para este laboratorio es la siguiente:

FES ZARAGOZA UNAM

LABORATORIO DE BROMATOLOGIA REACTIVOS O INDICADORES Tipo de muestra:

Fecha y hora de la toma de muestra Fecha de análisis Analista

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Imagen 1: etiqueta para toma de muestra y análisis a realizar.

F. Propósito específico del Muestreo.

El alumno en formación a través del conocimiento adquirido en la teoría del curso, sea capaz de emplear la técnica de preparación de los alimentos para su posterior análisis, describa y caracterice cuales son los pasos y el fundamento de cada uno de ellos para tener una muestra homogénea y sus análisis tengan repetitividad.

G.Competencia adquirida en el muestreo:

• El alumno será competente cuando sepa usar los métodos de preparación de muestras y presente al laboratorio una muestra homogénea.

H.Resultados esperados:

Los equipos de trabajo colectaran muestras y realizaran el proceso siguiendo las instrucciones para la preparación de muestras, mismas que serán usadas en las practicas desarrolladas durante todo el semestre.

I. FUNDAMENTO

El muestreo debe diseñarse de tal forma que permita tomar una muestra representativa del alimento, así como la recolección de cualquier dato útil. Otro aspecto importante que se debe tomar en cuenta es la uniformidad en los análisis debido a que podría llegarse a conclusiones erróneas.

J. PROCEDIMIENTO:

Toma de muestras

La recolección de las muestras se debe efectuar evitando la contaminación externa, utilizar recipientes limpios, secos, libres de fugas, de boca ancha. Para control microbiológico obtener como mínimo 100g de muestra dentro de contenedores estériles.

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Manejo de muestras en el laboratorio y preparación del homogeneizado de muestra.

Se deben anotar las condiciones físicas generales (apariencia, textura, olor) Mezclado

Para asegurar una distribución más uniforme, homogeneizar circularmente las muestras unitarias líquidas y las muestras secas con una cuchara. Si el contenido es obviamente no homogéneo, examinar la muestra del alimento macerado o analizar cada porción por separado.

Pesado

Tarar el recipiente y pesar el tamaño de muestra analítica recomendado según la práctica.

Lo anterior con el fin de obtener mejores resultados en cada una de las determinaciones analíticas que se llevarán a cabo para el producto que el alumno prepare en el laboratorio.

K. Calculo y resultados

Deben diferenciarse los términos muestra bruta y poción de ensayo. La muestra bruta es la porción del material tomado de la población inicial (lote de un proceso de producción de alimentos, almacén de sacos de arroz, etc) que llega al laboratorio analítico y debe ser de un tamaño adecuado (entre 50 g y 1 Kg o más). La porción de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el laboratorio por el analista para realizar el análisis, y su tamaño depende de las características del método y de los objetivos del análisis. Usualmente estos términos no se distinguen y se habla de forma general de muestra, pero debe quedar claro a que muestra nos estamos refiriendo.

L. BIBLIOGRAFÍA

a) Proyecto de Norma Oficial Mexicana NOM-109-SSA1-1994, Bienes y servicios. Procedimientos para la toma, manejo y transporte de muestras de alimentos para su análisis microbiológico.

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b) Camacho, A., M.Giles, et al. Técnicas para el Análisis Microbiológico de Alimentos. 2ª edición. Facultad de Química, UNAM. México, 2009.

1. HUMEDAD

Los métodos de secado son los más comunes para valorar el contenido de humedad en los alimentos; se calcula el porcentaje en agua por la pérdida en peso debida a su eliminación por calentamiento bajo condiciones normalizadas. Aunque estos métodos dan buenos resultados que pueden interpretarse sobre bases de comparación, es preciso tener presente que a) algunas veces es difícil eliminar por secado toda la humedad presente; b) a cierta temperatura el alimento es susceptible de descomponerse, con lo que se volatilizan otras sustancias además de agua, y c) también pueden perderse otras materias volátiles aparte de agua. (Kirk R. S., 1996)

Existen diferentes métodos que se emplean para conocer el porcentaje de humedad los cuales los cuales se podrían clasificar en:

a) Método directo por destilación b) Métodos indirectos

c) Métodos químicos d) Métodos físicos

Siendo la más usada la de secado en estufa, en la cual se mide la pérdida de peso cuando la muestra ha sido expuesta a una fuente de calor. Aunque esta técnica no debe emplearse con todas las muestras alimenticias, se recomienda antes de iniciar la determinación conocer la naturaleza de la muestra para poder elegir el método adecuado. (Braverman, 1980)

1.1.

Método a emplearse en el Laboratorio

Primeramente, se presenta un cuadro comparativo de los diferentes métodos. (UNAM, 2015)

Tabla 2. Comparación entre los métodos para determinar humedad (UNAM, 2015)

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Secado en estufa  Es un método convencional  Es conveniente  Es rápido y preciso  Se pueden acomodar varias muestras  Se llega a la temperatura deseada mas  rápidamente  La temperatura va fluctuar debido al tamaño de la partícula, peso de la muestra, posición de la muestra en el horno, etc.  Pérdida de sustancias volátiles durante secado  Descomposición de la muestra, ejemplo: azúcar. Secado en estufa de vacío  Se calienta a baja temperatura y por lo  tanto se previene la descomposición  de la muestra  Ö Es recomendable para muestras que  contengan compuestos volátiles  orgánicos  Ö Calentamiento y evaporación  constante y uniforme  Ö La eficiencia es baja para alimentos con  alta humedad

Destilación azeotrópica Determina el agua

directamente y no por pérdida de peso  El dispositivo es sencillo

de manejar

 Toma poco tiempo

 Se previene la oxidación de la

 muestra

 No se afecta la humedad del ambiente

 Baja precisión del dispositivo para

medir volumen de agua  Los disolventes

inmiscibles como

tolueno son inflamables  Se puede registrar altos

residuos debido a la destilación de

componentes solubles en

agua, como glicerol y alcohol

 Cualquier impureza puede generar

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resultados erróneos Secado en termobalanza  Es un método semiautomático y  automático  La muestra no es removida por lo

 tanto el error de pesada es mínimo

 Es excelente para

investigación pero no es práctico

Karl Fischer  Es un método estándar para ensayos

de humedad

 Precisión y exactitud más altos que

otros métodos

 Es útil para determinar agua en

grasas y aceites previniendo que la muestra se oxide  Una vez que el

dispositivo se monta la determinación toma pocos minutos

 Los reactivos deben ser RA para

preparar el reactivo de Fischer

 El punto de equivalencia de titulación

puede ser difícil de determinar  El reactivo de Fischer es inestable y  debe estandarizarse in situ.  El dispositivo de la titulación debe  protegerse de la humedad atmosférica  debido a la excesiva sensibilidad del  reactivo a la humedad.  El uso de la piridina que

es muy reactiva.

1.2.

DETERMINACION DE HUMEDAD EN ESTUFA

DE SECADO (INDIRECTO)

A. Propósito específico de la práctica.

El profesional en formación a través del conocimiento adquirido en la teoría del curso, sea capaz de realizar la técnica de materia seca y humedad en los alimentos por los métodos de estufa de aire forzado y el de balanza de humedad, y explicar las bondades de cada método y su aplicación en la práctica

(31)

agropecuaria, así como la interpretación de los resultados de materia seca y humedad.

B. Criterios de desempeño:

El profesional en formación será competente cuando sepa realizar e interpretar los resultados de los análisis y explique sus resultados en base seca y base tal cual.

C. Fundamento:

El método es aplicable a todos los productos alimenticios excepto a los que contienen productos volátiles distintos del agua, los que son susceptibles a descomposición a l00°C, los que contienen una cantidad apreciable de azúcares en polvos de hornear y muestras que contengan compuestos que se volatilicen a la temperatura empleada. La muestra se deseca hasta peso constante en una estufa.

D. Material y equipo:

 Desecador

 Pesa-filtro, capsulas de porcelana, charolas de papel aluminio o crisol  Pinzas para crisol

 Balanza analítica  Estufa de secado

E. Procedimiento:

Pesar de 2 a 5 g de muestra perfectamente molida y homogénea en una cápsula de porcelana previamente puesta a peso constante. Colocar la cápsula de porcelana con muestra en la estufa y dejar secar durante una hora a una temperatura de 60-65ºC, retirar la capsula de la estufa y colocarla en un desecador, dejar enfriar hasta temperatura ambiente y pesar inmediatamente.

F. Cálculos

%HUMEDAD=

x100

Donde:

B= peso del recipiente con muestra (g) A= peso del recipiente con muestra seca (g) PM= peso de la muestra (g)

(32)

G. Resultados esperados:

El equipo se organizará para determinar la materia seca total, así como la interpretación y calcularan la materia seca parcial y total a partir de muestras previamente preparadas y expresaran los resultados de todos los demás nutrientes analizados al final del curso.

H. Sistema de evaluación

Los conocimientos y habilidades serán evaluados a través del formato de práctica como se indicará, además se le cuestionará sobre los contenidos de su reporte, posteriormente en un examen. Se revisará el formato de práctica y acatará las observaciones para mejorar la calidad de la misma. Las actitudes se evaluarán a través de la responsabilidad del alumno ante su práctica y su entorno. (ver formato)

2.

MÉTODO DE CENIZAS TOTALES

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 cenizo soluble en agua, insolubles y solubles en medio ácido. En este método toda la materia orgánica se oxida en ausencia de flama a una temperatura que fluctúa entre los 500-550°C; el material inorgánico que no se volatiliza a esta temperatura se conoce como ceniza. (Nollet, 1996)

2.1.

Determinación de cenizas en húmedo.

La determinación húmeda se basa en la descomposición de la materia orgánica en medio ácido por lo que la materia inorgánica puede ser determinada por gravimetría de las sales que precipiten, y también por algún otro método analítico para las sales que permanezcan en disolución acuosa o ácida. Para la determinación húmeda se dan cenizas alcalinas, ácidas y neutras y esto se basa en el tipo de anión o catión ya sea metálico o complejo de tal forma hay minerales como tartratos, citratos que producirán cenizas con un carácter alcalino. Es

(33)

necesario tomar en cuenta que también un índice de alcalinidad de cenizas es muestra del contenido de carbonatos en disolución acuosa.

El valor principal de la determinación de cenizas (y también de las cenizas solubles en agua, la alcalinidad de las cenizas y las cenizas insolubles en ácido) es que supone un método sencillo para determinar la calidad de ciertos alimentos, por ejemplo, en las especias y en la gelatina es un inconveniente un alto contenido en cenizas. Las cenizas de los alimentos deberán estar comprendidas entre ciertos valores, lo cual facilitará en parte su identificación. (Kirk & Egan, 1996) En los vegetales predominan los derivados de potasio y en las cenizas animales los del sodio. El carbonato potásico se volatiliza apreciablemente a 700°C y se pierde casi por completo a 900°C. El carbonato sódico permanece inalterado a 700°C, pero sufre pérdidas considerables a 900°C. Los fosfatos y carbonatos reaccionan además entre sí. (Hart, 1991)

a) Los productos que contienen mucha agua se deben secar primero sobre un plato eléctrico caliente o al baño María.

b) La consideración principal es que el producto no desprenda humo.

c) En general, la temperatura adecuada de la mufla es de 550°C. Sin embargo, los cloruros, pueden volatilizarse a esta temperatura.

d) Las cenizas se utilizan muchas veces para la determinación de constituyentes individuales, por ejemplo cloruros, fosfatos, calcio y hierro. (Kirk & Egan, 1996)

Para la determinación de cenizas se siguen principalmente 2 métodos, en seco y vía húmeda. En la tabla 4 se hace una comparación de diversos métodos para determinar cenizas totales

Tabla 3. Comparación entre métodos para determinar cenizas totales. (UNAM, 2015)

Método Ventaja Desventaja

Seco Simple

No se requiere atención durante la generación de cenizas

Se pueden manejar muchas muestras Es un método estándar para la determinación de cenizas

Se puede determinar cualquier tipo de materia inorgánica

Se requiere alta temperatura El equipo es caro

Hay perdidas por volatilización Hay interacciones entre minerales y recipientes

Hay absorción de elementos traza por recipientes de porcelana o sílice Poca utilidad para análisis de Hg, P, Se Hay una dificultad de manejo de cenizas por higroscópicas, sensibles a la luz

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Húmedo

No se requiere alta temperatura El dispositivo es simple

La oxidación es rápida El equipo no es caro

No hay volatilización de minerales

Se requieren altas cantidades de materiales corrosivos

Se requieren ácidos explosivos Se requiere estandarizar los reactivos Las reacciones son fumantes

Procedimiento tedioso y gasta mucho tiempo

2.2.

DETERMINACION DE CENIZAS TOTALES

A. Propósito específico de la práctica.

El Alumno en formación a través del conocimiento adquirido en la teoría del curso, sea capaz de realizar la técnica de cenizas en los alimentos por los métodos de calcinación e incineración en muflas, y explicar las bondades de cada método y su aplicación en la práctica, así como la interpretación de los resultados de materia seca y humedad.

B. Criterios de desempeño:

El Alumno será competente cuando sepa realizar e interpretar los resultados de los análisis y explique sus resultados en base seca y base húmeda.

C. Resultados esperados:

Los equipos de trabajo determinaran la materia seca total e interpretaran y calcularan la materia seca parcial y total a partir de muestras previamente preparadas y expresaran los resultados de todos los demás nutrientes analizados al final del curso.

D. Fundamento:

Descomposición de la materia orgánica por carbonización, acelerando la reacción con peróxido de hidrogeno, con la subsecuente calcinación en estufa quedando solamente materia inorgánica en la muestra.

Este método es aplicable a todas las muestras de alimentos sólidos.

E. Material y equipo

 Crisol de porcelana  Mechero bunsen  Tripie

 Triangulo de porcelana  Pinzas para crisol

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 Balanza analítica  Desecador  Mufla

F. Reactivos:

 Peróxido de hidrogeno

G. Procedimiento:

Pesar 5 g de la muestra en un crisol previamente puesto a peso constante, colocarlo en un tripié con un triángulo de porcelana, calentar con un mechero y carbonizar hasta que no haya desprendimiento de vapor (la calcinación se puede acelerar adicionando pequeñas cantidades de peróxido de hidrógeno).

Calcinar en la mufla durante dos horas aproximadamente a una temperatura de 500 ± 10°C. Observar que las cenizas sean blancas o grisáceas, estas pueden presentar coloración si existen metales coloridos. Retirar de la mufla y colocarlo en el desecador, dejar enfriar. Pesar y repetir este pasó hasta obtener el peso constante (variación menor a 5 mg en dos pesadas sucesivas).

En el caso de alimentos líquidos evaporar a sequedad en un baño de agua, antes de la calcinación.

 Se debe tener cuidado en no elevar la temperatura por arriba de 550°C para evitar la volatilización de algunos constituyentes (cloruros). Por tanto, al destruir toda la materia orgánica se obtienen las cenizas cuantificables formadas por carbonatos metálicos o metales en cuestión.

H. Cálculos:

% CENIZAS=

Donde:

B= peso del crisol con cenizas

A= peso del crisol (a peso constante) PM= peso de la muestra

I. Sistema de evaluación

Los conocimientos y habilidades serán evaluados a través del formato de práctica como se indicará, además se le cuestionará sobre los contenidos de su reporte.

(36)

El formato se revisa y acatara las observaciones para mejorar la calidad de la misma. Las actitudes se evaluarán a través de la responsabilidad del alumno ante su práctica y su entorno.

2.3.

DETERMINACION DE CENIZAS SOLUBLES

EN AGUA

A. Propósito específico de la práctica.

El Alumno en formación a través del conocimiento adquirido en la teoría del curso, sea capaz de realizar la determinación de cenizas solubles en agua, y explicar las bondades de cada método y su aplicación en la práctica, así como la interpretación de los resultados.

B. Criterios de desempeño:

El Alumno será competente cuando sepa realizar e interpretar los resultados de los análisis y explique sus resultados.

C. Resultados esperados:

Los equipos de trabajo determinaran las cenizas solubles en agua y expresaran los resultados de todos los demás nutrientes analizados al final del curso.

D. Fundamento:

Las cenizas solubles en agua se determinan mediante la filtración de ellas para ser solubilizadas e incinerarlas y después pesarlas.

E. Material y equipo:

 Vidrio de reloj

 Mechero bunsen  Tripie

 Embudo

 Papel filtro sin cenizas  Probeta de 25 mL

 Vaso de precipitados de 250 mL  Balanza analítica

 Desecador  Mufla

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F. Procedimiento:

Se añaden a las cenizas aproximadamente 25 ml de agua, se cubre la mezcla con un vidrio de reloj para evitar salpicaduras y se hierven suavemente durante 5 minutos. Se filtra la mezcla a través de un papel filtro sin cenizas y se lava cuidadosamente el residuo con agua caliente, se incinera el papel filtro en la misma cápsula usada antes, se enfrían las cenizas en un desecador y se pesan. Se calculan las cenizas insolubles en agua en porcentaje de la muestra original.

G. Cálculos:

% CENIZAS= % CENIZAS TOTALES- % CENIZAS INSOLUBLES

H. Sistema de evaluación

Los conocimientos y habilidades serán evaluados a través del formato de práctica como se indicará, además se le cuestionará sobre los contenidos de su reporte. El formato se revisa y acatara las observaciones para mejorar la calidad de la misma. Las actitudes se evaluarán a través de la responsabilidad del alumno ante su práctica y su entorno.

3.

Determinación de elementos

minerales

3.1.

Introducción

DETERMINACIÓN DE ELEMENTOS MINERALES

El término elementos minerales es poco preciso porque en los minerales se encuentran elementos orgánicos como carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y azufre. Sirve para agrupar a aquellos elementos, en su mayoría metálicos, que se presentan en cantidades minoritarias en los alimentos, y que suelen determinarse como elementos más que como compuestos específicos o grupos de compuestos. El número de estos elementos que se encuentran en los alimentos es muy considerable incluyéndose: silicio, calcio, magnesio, sodio, potasio, fósforo, azufre, cloro, hierro, aluminio, manganeso, flúor, arsénico, cobalto, cobre, mercurio, molibdeno, plomo, selenio, estroncio, zinc, yodo, mercurio y boro. En algunos casos estos elementos son naturales en los alimentos mientras que en otros casos son producto de la contaminación.

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Los métodos de determinación más comunes se basan en la titulación complejométrica con ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) o algún otro quelante y por gravimetría (para cationes metálicos). Hay variantes para elementos con sodio y potasio que no se pueden titular con EDTA, este método es el método de cloroplatinato de Lindo-Gladding. Este método se basa en la insolubilidad del perclorato en alcohol y en otros disolventes orgánicos. Si la determinación es cuidadosa el método de cloroplatinato produce resultados muy precisos, pero en la actualidad tienden a sustituirse por métodos basados en el descubrimiento reciente de la insolubilidad del tetrafenilborato de potasio o en la fotometría de llama. (UNAM, 2015). Este último es un método que se ha implementado en el laboratorio y se han podido determinar varios minerales de las muestras de alimentos.

Para la determinación de fósforo se realiza su conversión a fosfomolibdato. Separado por filtración el fosfomolibdato amónico puede disolverse en un exceso de álcali patrón que es luego titulado por retroceso con ácido o en un exceso de amoniaco para precipitar luego el fósforo como fosfato amónico magnésico, que se incinera y se pesa como pirofosfato magnésico. Cuando se trata de trazas de fósforo se puede reducir el fosfomolibdato a azul de molibdeno y determinar colorimétricamente. (UNAM, 2015) Para determinar azufre libre se necesita su oxidación antes de la incineración con objeto de determinar azufre como sulfato de bario y para ello se utiliza comúnmente peróxido de sodio, nitrato de magnesio y ácido perclórico. (Hart, 1991)

3.2.

PROCEDIMIENTO DETERMINACIÓN DE

METALES EN ALIMENTOS Método

Espectrometría de Absorción Atómica

A. Propósito específico de la práctica.

El Alumno en formación a través del conocimiento adquirido en la teoría del curso, sea capaz de realizar la determinación de metales en muestras de alimentos, analizando las bondades del método y su aplicación en la práctica.

B. Criterios de desempeño:

(39)

C. Resultados esperados:

El equipo de trabajo determinara el método, que es aplicable a alimentos sólidos, líquidos y conservas con baja concentración de grasas. Analizarán y expresaran los resultados.

D. Fundamento

La determinación del contenido de iones metálicos totales, tales como calcio, cobre, hierro, manganeso, magnesio, níquel, plata y zinc se realiza por espectrometría de absorción atómica con aspiración en llama aire/acetileno, tratando previamente la muestra para reducir la materia orgánica y convertir el metal unido orgánica o inorgánicamente, así como disuelto a su forma de metal libre. (chile, 2009)

E. Materiales, insumos y equipos

 Placa de calentamiento.

 Baño termorregulado.  Mufla a 500°C.

 Sistema homogenizador de muestra.  Campana de extracción de gases.

 Cápsulas de platino, cuarzo o algún otro material apto a las condiciones de ensayo.

 Matraces cónicos para digestión de 250 mL.  Matraces aforados de 10 y 25 mL.

 Material usual de laboratorio.

 Espectrofotómetro de absorción atómica con llama.  Elementos de seguridad como guantes y anteojos.

F. Reactivos

 Agua libre de metales.

 Ácido nítrico (HNO3) 65% p.a.  Ácido clorhídrico (HCl) 37% p.a.  Ácido sulfúrico (H2SO4) 95-97% p.a.  Ácido nítrico.

 Solución de lantano al 5%: disolver 58,65 g de óxido de Lantano La2O3 en 250 mL de HCl concentrado agregándolo suavemente hasta una total disolución y diluir a 1000 mL con agua.

 Soluciones estándares: Preparar las soluciones estándares del metal en los rangos de concentración óptima usando una dilución adecuada con agua

(40)

que contenga 1,5 mL de HNO3/L de la solución stock. Estas soluciones se encuentran disponibles en el mercado o alternativamente se preparan como detallan a continuación, usando reactivos de alta pureza:

1) Calcio 100 mg/ L: Disolver 0,2487 g de carbonato de calcio, (secado a 180°C por una hora antes de pesar) en 50 mL de agua, agregar una pequeña cantidad de ácido nítrico (1+1) hasta disolución completa. Agregar 10 mL de ácido nítrico concentrado y diluir a 1.000 mL con agua.

2) Cobre 100 mg/L: Disolver 0,100 g del metal en 2 mL de ácido nítrico conc., agregar 10 mL de HNO3 conc. y diluir a 1.000 mL con agua.

3) Magnesio 100 mg/ L: Disolver 0,1658 g de óxido de magnesio MgO en una mínima cantidad HNO3 conc. y diluir a 1.000 mL con agua.

4) Manganeso 100 mg/L: Disolver 0,100 g del metal en 10 mL de HCl conc., mezclar con 1 mL de HNO3 conc. y diluir a 1.000 mL con agua.

5) Níquel 100 mg/L: Disolver 0,100 g del metal en 10 mL de ácido nítrico conc. caliente, dejar enfriar y diluir a 1.000 mL con agua.

6) Plata 100 mg/L: Disolver 0,1575 g de nitrato de plata anhidro en 100 mL de agua, agregar 10 mL de HNO3 conc. y diluir a 1.000 mL con agua.

7) Zinc 100 mg/L: Disolver 0,100 g de metal en 20 mL de ácido clorhídrico (1+1) y diluir a 1.000 mL con agua.

G. Procedimiento

1) Homogenizar la muestra (en el caso de conservas sin el líquido de cobertura) y pesar exactamente de 10 a 15 gramos.

2) Iniciar la incineración en manta calefactora y continuar en mufla a 450 – 500°C, hasta cenizas blancas (12 a 14 horas aproximadamente).

3) Dejar enfriar y agregar 5 mL de ácido nítrico (1+1) y evaporar a sequedad en baño termorregulador. Repetir con 5 mL más de ácido.

4) Disolver el residuo con agua desionizada caliente, filtrar y aforar a 25 mL. 5) Medir la concentración en espectrofotómetro de absorción atómica con una

curva estándar, en las condiciones particulares descritas para cada elemento.

6) Preparar la curva estándar a lo menos con tres concentraciones escogidas dentro de las concentraciones límites aproximadas para la aplicación.

H. Cálculos:

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Nota: En la determinación de calcio y magnesio se debe agregar solución de Lantano al 5% (1 mL en 100 mL de solución problema para eliminar interferencia).

I. Sistema de evaluación

Los conocimientos y habilidades serán evaluados a través del formato de práctica como se indicará, además se le cuestionará sobre los contenidos. El formato se revisa y acatara las observaciones para mejorar la calidad de la misma. Las actitudes se evaluarán a través de la responsabilidad del alumno ante su práctica y su entorno.

3.1. Calcio.

3.1.1.Introducción.

El calcio es el catión más abundante en el organismo (1200-1500g), representando el 1.5-2% del peso total del cuerpo. La mayor parte del calcio corporal se encuentra en el tejido óseo y en los dientes (99.1%), formando parte de su estructura junto con el fosfato en una proporción de 1.5:1, y el restante 0,9% se encuentra disuelto en el líquido extracelular (0.4%) y en los tejidos blandos del organismo (0.5%), donde regula y participa en multitud de reacciones metabólicas. Existe un equilibrio dinámico de este catión entre los distintos compartimentos corporales, de forma que el calcio disuelto del medio extracelular y parte del que se encuentra en el hueso son intercambiables, unos 500mg de calcio entran y salen de los huesos diariamente. El hueso puede actuar como reservorio de calcio y cederlo si la concentración de este catión en la sangre disminuye por debajo del rango de normalidad (hipocalcemia), que es de 9.0-10.2 mg/dl (2.3-2.6 mM). (Pérez, 2015)

Las principales fuentes dietéticas de calcio son la leche y los derivados lácteos; le siguen tanto por su contenido en calcio como por su participación en la dieta los cereales, las frutas y los vegetales. Otros alimentos que por su contenido de calcio también podrían considerarse buenas fuentes de dicho elemento, como por ejemplo las sardinas en aceite enlatadas, son relativamente poco importantes para la mayoría de la población, porque su consumo es bajo. Aunque, en principio, los alimentos de origen vegetal no pueden calificarse de buenas fuentes de calcio, el número creciente de productos enriquecidos, por ejemplo, los cereales para el desayuno, proporciona una amplia variedad de alimentos, que pueden ser de interés para el aporte dietético de calcio. Es más importante el porcentaje neto de calcio que se absorbe que su aporte dietético y depende de distintas condiciones fisiológicas, entre las cuales cabe

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destacar por su importancia la adaptación a aportes dietéticos de calcio variables, la edad, el embarazo y la lactación. (Hernández, 1999)

El calcio es un componente importante en alimentos lácteos y su determinación es aplicable en los productos alimenticios, sobre todo en la leche por su alto contenido de este mismo. El calcio es un macro-elemento ya que se encuentra en la leche en una proporción mayor de 5 gramos. El calcio es sobre todo un componente del esqueleto que constituye alrededor de un 25% del peso seco del hueso. Interviene en diversos mecanismos como la coagulación sanguínea, la contracción muscular, el funcionamiento cardiaco y el comportamiento neurológico. La falta de calcio puede provocar osteoporosis. (Kirk R. S. & Egan, 1996)

A. Propósito específico de la práctica.

El Alumno en formación a través del conocimiento adquirido en la teoría del curso, sea capaz de realizar la determinación de Calcio en muestras de alimentos, analizando las bondades del método y su aplicación en la práctica.

B. Criterios de desempeño:

C. Resultados esperados:

El equipo de trabajo determinara el método, que es aplicable a alimentos sólidos, líquidos y conservas. Analizarán y expresaran los resultados.

D. Fundamento:

El calcio se precipita como oxalato insoluble en las soluciones amoniacales a pH 4(para impedir interferencias de los iones fosfato), el cual se disuelve en ácido sulfúrico y el ácido oxálico que se libera es valorado con una disolución de permanganato de potasio de concentración conocida.

E. Material y equipo:

 Crisol de porcelana  Matraz Erlenmeyer de 250 mL  Pipetas volumétricas de 1,2,5 y 10 mL  Papel indicador  Bureta de 50 mL

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 Baño maria  Matraz volumétrico de 100 y 250 mL  Mufla  Estufa  Balanza analítica  Parrilla eléctrica

F. Reactivos:

 Ácido clorhídrico concentrado  Ácido nítrico concentrado  Ácido cítrico 30%

 Cloruro de amonio 5%

 Verde de bromocresol al 0.04%  Oxalato de amonio concentrado  Ácido sulfúrico 10%

 Amoniaco

 Permanganato de potasio 0.2 M(3.16g en 1000mL)

G. Procedimiento:

1) Calcinar a 500 °C 5g de muestra, lavar las cenizas en un vaso de 250 mL con 40 mL de ácido clorhídrico concentrado y 60 mL de agua. Adicionar 3 gotas de ácido nítrico concentrado y hervir durante 30 minutos. Enfriar y transferir a un matraz volumétrico de 250 mL, aforar, mezclar y filtrar.

2) Transferir 10 mL a un vaso de 250 mL, aforar, mezclar y filtrar. Transferir 10 mL a un vaso de precipitados de 250 mL, agregar 1 mL de solución de ácido cítrico 30%, 5 mL de solución de cloruro de amonio 5%, diluir a 100 mL con agua y llevar a ebullición.

3) Adicionar 10 gotas de solución de verde de bromocresol y 30 mL de solución saturada de oxalato de amonio caliente (si se forma un precipitado disolverlo con ácido clorhídrico concentrado), neutralizar muy lentamente con solución de amoniaco con agitación constante hasta que el indicador cambie de color (cambio de pH de 4.4 a 4.6).

4) Colocar el vaso en baño maría durante 30 minutos, dejar enfriar y filtrar en un matraz volumétrico de 100 mL, adicionar 50 mL de ácido sulfúrico 10% y aforar con agua.

5) Calentar el filtrado de 70 a 80 °C y titular con permanganato de potasio 0.2M hasta color rosa persistente.

(44)

H. Cálculos:

mg Calcio=

donde:

V= volumen de permanganato de potasio g=gramos de muestra

I. Sistema de evaluación

3.2. Determinación de Calcio en el Alimento

método volumetrico.

3.2.1.Introducción

Cuando se añade a una muestra conteniendo Calcio (o Magnesio), ácido etilendiaminotetracético (EDTA) o su sal, los iones se combinan con el EDTA. Se puede determinar Calcio en forma directa, añadiendo NaOH para elevar el pH de la muestra entre 12 y 13 unidades, para que el magnesio precipite como hidróxido y no interfiera, se usa además, un indicador que se combine solamente con el calcio (azul de hidroxinaftol).

En el análisis de Calcio la muestra es tratada con NaOH 4N para obtener un pH de entre 12 y 13, lo que produce la precipitación del magnesio en forma de Mg(OH)2.

Enseguida se agrega el indicador azul de hidroxinaftol que forma un complejo de color rosa con el ion calcio y se procede a titular con solución de EDTA hasta la aparición de un complejo color púrpura:

Ca2+_{+ Mg}2+_{+ NaOH (4N) --->Mg (OH)}

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Ca2+_{+ Indicador (azul hidroxinaftol) ---> [azul hidroxinaftol- Ca}2+_{] (color rosa)} [azul hidroxinaftol – Ca2+_{] + EDTA ---> [ EDTA - Ca}2+_{] + azul hidroxinaftol (color púrpura)}

A. Propósito específico de la práctica.

El Alumno en formación a través del conocimiento adquirido en la teoría del curso, sea capaz de realizar la determinación de Calcio en muestras de alimentos, Utilizando un método complejométrico, analizando las bondades del método y su aplicación en la práctica.

B. Criterios de desempeño:

El Alumno será competente cuando sepa realizar e interpretar los resultados del análisis complejometrico y explique sus resultados.

C. Resultados esperados:

El equipo de trabajo determinara el método, que es aplicable a alimentos sólidos y líquidos. Analizarán y expresarán los resultados.

D. Fundamento

Cuando se añade EDTA o su sal a una muestra, los iones de Calcio y Magnesio que contiene se combinan con el EDTA. En el análisis de calcio la muestra es tratada con NaOH para obtener un pH de entre 12 y 13, lo que produce la precipitación del magnesio en forma de Mg(OH)2. Enseguida se agrega el indicador

azul de hidroxinaftol que forma un complejo de color rosa con el ion calcio y se procede a titular con solución de EDTA hasta la aparición de un complejo color púrpura.

E. Material y equipo

 Tres matraces Erlenmeyer de 250 mL  Una pipeta de 2 mL

 Soporte universal

 Pinzas dobles de presión  crisoles de porcelana

 matraces volumétricos de 250 ml  vasos de precipitado de 250 ml

 Papel filtro para análisis cuantitativos libre de cenizas

F. Reactivos

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 Acido nítrico 70%

 Hidróxido de amonio (1:1 v/v)

 Indicador de rojo de metilo (1 g en 200 ml de etanol)  Solución de oxalato de amonio 4.2 %

 Acido sulfúrico 98 %

 Solución estándar de permanganato de potasio 0.05N

G. Procedimiento

a) Calcine en crisol de porcelana 2.5g de muestra finamente molida. Adicione 40ml de HCI y unas gotas de HNO3 al residuo, caliente el crisol hasta ebullición, enfríe y transfiera a un matraz volumétrico de 250ml, afore y mezcle.

b) Pase a un vaso de precipitado 100ml de sol. para cereales o alimentos con cereales ó 25ml para alimentos con minerales.

c) Diluya a 100ml y adicione 2 gotas de rojo de metilo. Adicione NH4OH gota a gota hasta que vire a pardo anaranjado, luego adicione 2 gotas de HCl para dar un color rosa.

d) Diluya con 50ml de agua, hierva y adicione con agitación 10ml de sol 4.2% de oxalato de amonio. Ajuste el pH con ácido para regresar al color rosa si es necesario.

e) Deje reposar, filtre y lave el precipitado con la solución de NH4OH (1.5%). Coloque el papel filtro con el precipitado en un vaso, adicione una mezcla de 125ml de agua y 5ml de H2SO4, caliente a 70°C y titule con la solución de permanganato y calcule:

H. Cálculos

Ca (%)= 0.1((ml Sol. Permanganato/Peso de la Muestra) × (Alicuota usada en ml/250)

Los resultados se expresan como cantidad de calcio en g de calcio contenidos en el total de la muestra en gramos.

I. Sistema de evaluación

(47)

1.1. FIERRO o hierro en alimentos

1.1.1.INTRODUCCION:

El hierro es un oligoelemento esencial necesario para una amplia variedad de funciones biológicas, desde el transporte de oxígeno y la oxidación mitocondrial hasta la síntesis de neurotransmisores y del DNA. Múltiples proteínas del organismo precisan de una captación de hierro suficiente y apropiada para cubrir las necesidades celulares y del organismo. Desde la perspectiva nutricional, como oligoelemento esencial implicado en el transporte de oxígeno, su carencia en la dieta se traduce en la presencia de anemia. Estimaciones recientes acerca de la prevalencia de ferropenia y de anemia sitúan en un 46% el porcentaje de niños entre 5 y 14 años que padecen anemia; y que la ferropenia sigue siendo el déficit nutricional más frecuente en países desarrollados. En consecuencia, la anemia y la ferropenia son un problema de salud de primerísima magnitud que es preciso detectar, prevenir y corregir. (Pérez, 2015)

El hierro se encuentra por lo general en las verduras y leguminosas, como también en leche, huevo, etc. Es un oligoelemento, hematopoyético que juega un papel esencial en el transporte del oxígeno y mecanismos de oxidación celular, por su presencia en la hemoglobina y los citocromos. El hierro muestra la influencia del sexo, la carencia en el hombre es muy rara, mientras que, en la mujer, la pérdida es frecuente (pérdidas menstruales, embarazos). La cantidad total del hierro va de 3.5 g en hombre y 2 g en la mujer, además la hemoglobina está compuesta por un 60% de hierro y la absorción de este se realiza en forma de hierro ferroso. Su determinación en los alimentos es fundamental ya que puede dar una influencia nutricional en estos, su falta puede producir anemia. Entre las fuentes de origen vegetal, como las verduras de hoja oscura, contienen hierro en porcentajes elevados, incluso superiores que las carnes, pero su tasa de absorción es bastante menor, ya que se encuentra en su forma no hemínica (hierro hemo) (. Fisher B. P., 1983)

3.2.2.DETERMINACIÓN DE HIERRO (ESPECTROFOTOMETRÍA)

A. Propósito específico de la práctica.

El Alumno en formación a través del conocimiento adquirido en la teoría del curso, sea capaz de realizar la determinación de Hierro en muestras de alimentos, Utilizando un método espectrofotométrico, analizando las bondades del método y su aplicación en la práctica.

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B. Criterios de desempeño:

El Alumno será competente cuando sepa realizar e interpretar los resultados del análisis espectrofotométrico y explique sus resultados.

C. Resultados esperados:

El equipo de trabajo determinara el método, que es aplicable a alimentos sólidos y líquidos. Analizarán y expresarán los resultados. Los resultados se expresan como porcentaje de fierro contenido en la cantidad en gramos de muestra.

D. Fundamento:

La ortofenantrolina reacciona con él, originando un complejo de color rojo característico que absorbe notablemente en las regiones del espectro visible de alrededor de 505 nm. El no presenta absorción a esa longitud de onda y debe ser reducido a mediante un agente reductor apropiado, como el clorhidrato de hidroxilamina. La reacción es cuantitativa y reproducible en un amplio intervalo de pH, siendo el óptimo entre 6 y 9. (Fernández, 2015)

E. Material

 Crisol para cenizas  Triángulo de porcelana  Mechero Bunsen  Mufla

 Dos Vasos de pp de 100 ml.

 Dos Matraces aforados de 100 ml.  Pipeta aforada de 5 ml  Pipeta aforada de 2 ml  Embudo cónico  Frasco lavador  Dosificador gotero  Espectrofotómetro

 Cubetas para espectrofotómetro  pH- metro

 Balanza analítica Para la curva de calibrado:

 Balanza analítica  Bureta de 25 ml

 Matraz erlenmeyer de 250 ml  Matraces aforados de 100 ml (6)