humedad en los alimentos [modo de compatibilidad]
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HUMEDAD EN LOS ALIMENTOS
DETERMINACIN EN EL LABORATORIO
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MUESTRA
PREPARACIN
ALIMENTOS SECOS MUESTRA DE LABORATORIO
MOLINILLOMOLINILLO
MORTERO
TAMIZ
CUARTEO
MUESTRA DE ENSAYO
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ALIMENTOS HMEDOS PICADORA MECNICA(Ej.: carne, pescado, vegetales) MORTERO
REPETIR EL PROCESO
MUESTRA
REPETIR EL PROCESORECIPIENTE CERRRADOREFRIGERAR
ALIMENTOS DUROS RALLAR(Ej.: Chocolate)
ALIMENTOS EMBEBIDOS EN LQUIDOS PROCESADO A ALTA (Ej: conserva de frutas y hortalizas, VELOCIDADsalsas, embutidos)
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DEFINICIN
CONTENIDO DE AGUA DE UN ALIMENTO???
PRDIDA DE PESO LUEGO DEL CALENTAMIENTO A 105 C
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UTILIDAD DE LA DETERMINACIN
Conocer la composicin del alimento y su relacin con el peso seco. (H de C)
Permite conocer las posibilidades de deterioro junto con al Awjunto con al Aw
Es til en el caso de materiales que deben someterse a molienda
En algunos alimentos existe un lmite legal Es un modo sencillo de controlar etapas de elaboracin
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MTODOS
DE QU VA A DEPENDER EL MTODO ELEGIDO?:
DE LA NATURALEZA DEL ALIMENTOLQUIDO (EXTRACTO SECO)LQUIDO (EXTRACTO SECO)SLIDO (HUMEDAD)CONTIENE SUSTANCIAS VOLTILESCONTIENE SUSTANCIAS TERMOLBILES
DE LA CANTIDAD DE AGUA QUE PUEDE CONTENERDE LA RAPIDEZ CON QUE NECESITAMOS EL RESULTADO
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QUMICOS TITRIMTRICOS (KARL FISCHER)INDIRECTOS
FSICOS DESECACIN
MTODOS
CALOR SOLAMENTE CALOR Y P REDUCIDADESECANTES Y P REDUCIDA
PROPIEDADES DIELCTRICAS
DIRECTOS DESTILACIN (DEAN - STARK)
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Aconsejado para determinar cantidades de agua por debajo de 0.1% Ej.: alcoholes, steres, grasas, productos deshidratados.Principio:Se utiliza Yodo, SO2, piridina (C5H5N) y metanol (CH3OH),la reaccin global ser:
MTODOS QUMICOSMtodo de Karl Fischer
la reaccin global ser:
I2 + SO2 + CH3OH + 3 C5H5N + H2O 2 C5H5NH+I- + 5H5NH+SO4CH3-
Para que tenga lugar la reaccin es imprescindible la presencia de agua. El punto final se determina por la coloracin propia del exceso de yodo ( o con la presencia de almidn) o bien potenciomtricamente. Actualmente los reactivos comerciales no contienen piridina
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MTODOS QUMICOSMtodo de Karl Fischer
Existen aparatos comercialesbasados en este mtodo dondese cuidan especialmente algunosse cuidan especialmente algunosdetalles operativos indispensablespara la utilizacin del mtodo,especialmente referido a lahumedad atmosfrica y el secadode equipo.
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MTODOS INDIRECTOS: DESECACIN
La prdida de peso observada representa la humedad de la muestra y el peso obtenido corresponde a los slidos totales.
con sustancia inerteCalor solamente
sin sustancia inerte
Se utiliza en alimentos con alto contenido acuoso y en aquellos que no se descomponen a altas temperaturas.
Nota: en alimentos lquidos es necesario evaporar previamente a Bao MaraUsualmente se calienta en estufa a 100-105C por dos horas. Se enfra y se pesa. Se repite la operacin hasta peso constante
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MTODOS INDIRECTOS: DESECACIN
Calor y presin reducida
Se utiliza en alimentos que contiene azcares especialmente fructosafructosa
Ej.: miel, mermeladas, jugos de fruta, frutas secas, vegetales. El alimento se coloca en estufa parcialmente destapado
alrededor de 5 hs a 70C y a una presin de 25 a 100 mm de Hg, dependiendo de la naturaleza del material. Se repite la operacin a intervalos de 1 h hasta peso constante.
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MTODOS INDIRECTOS: DESECACIN
Desecantes y presin reducida
Se usa en alimentos que se descomponen o volatilizan por calentamiento
Ej.: especias o productos que contienen aceites voltiles El mtodo es similar al anterior pero se utiliza H2SO4 como
desecante y una P no mayor a 10 mm de Hg
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EXPRESIN DE RESULTADOS
Extracto seco: En materiales con alto contenido acuoso (leche, cremas, cremas heladas, bebidas alcohlicas y no alcohlicas, productos vegetales enlatados), se determina alcohlicas, productos vegetales enlatados), se determina por pesada los slidos totales y se expresa en porcentaje.
Humedad: En productos slidos o semi slidos, con menor contenido acuoso, se establece que el contenido acuoso corresponde a la prdida de peso durante la desecacin. Debe indicarse la temperatura del ensayo.
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Causas de error
eliminacin incompleta del agua descomposicin de azcares por la descomposicin de azcares por la temperatura inadecuada
oxidacin de aceites eliminacin de otros principios voltiles
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Principio:
MTODO DIRECTODESTILACIN AZEOTRPICAMTODO DE DEAN STARK
Principio:
consiste en realizar una destilacin a reflujo con solventes no miscibles con el agua, de mayor punto de ebullicin y menor peso especfico que sta ( Ej.: tolueno, heptano, xileno)
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TRAMPA DE DEAN STARK
Normalmente se utiliza el tolueno que destila como un azetropo con el agua, se condensan en el refrigerante y caen en la trampa de Dean Stark donde se separan en dos capas por la diferencia de peso. El agua se sita en la parte diferencia de peso. El agua se sita en la parte inferior del tubo graduado que permite leer el contenido de agua en forma directa, mientras el tolueno pasado el lmite de la trampa vuelve al baln de destilacin
Alimentos en que se utiliza: aquellos con gran contenido en fructosa, en especias y productos que contienen sustancias voltiles
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Causas de error
Adherencia de agua a las paredes del refrigerante o tubo colectorEliminacin incompleta del agua del material en Eliminacin incompleta del agua del material en estudio
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Balanza de humedad
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METODOS INSTRUMENTALES
Espectroscopia de reflectancia en el Infrarrojo cercano NIR
enlaces involucrados C-HN-HN-HO-H
Debido a que las bandas son sobretonos ocombinaciones, sus absorbancias molares sonpequeas y los lmites de deteccin son del orden del0.1%.
Es indispensable calibracin con matriz especficaPermite el anlisis simultneo de varios componentes
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METODOS INSTRUMENTALES
REFRACTOMETRA
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METODOS INSTRUMENTALES
Otros mtodos:Instrumentos basados en la resistencia elctrica,
la frecuencia y la frecuencia y las propiedades dielctricas
Actualmente hay mtodos que utilizan RMNPermite el anlisis simultneo de varios componentes
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Cuadro 1Mtodos mas usados para la determinacin de humedad
Temperatura C Tiempo Limitaciones Ventajas Aplicaciones
METODODESECACION POR ESTUFA
130 1105 1
3 hrs.Peso constante
Destructivo, prdida de voltiles.caramelizacin de
Rpido Semillas oleaginosasMayora de los 105 1 Peso constante
5mg voltiles.caramelizacin de azcares, no aplicable a alimentos azucarados, grasas o aceites esenciales.
Mayora de los alimentos
60 a presin reducida
Lento, prdida de voltiles Mtodo Universal Alimentos azucarados, materias grasas.Alimentos con aceites esenciales.
Variante de agregar arena tanto a 105 C como a 60C y a presin reducida *
Facilita la determinacin. Mayor superficie para la salida de la humedad general.
Alimentos con contenido graso importante. Alimentos en general.
* La adicin de arena normalmente facilita el procedimiento de secado de la muestra, sobre todo si esta contiene un porcentaje elevado de materia grasa, o azcares
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HORNO MICROONDA
Costo del equipo Rpido Alimentos, humedad alta y media
KARL FISHER Costo del equipo Rpido Alimentos de muy baja humedad.Alimentos higroscpicos.
NMR Costo del equipo, necesita calibracin
Rpido Mayora de los alimentos, semillas.
LIOFILIZACION Permanece agua residual, costo del equipo
No altera el producto Mayora de los alimentos
DETERMINACION CON ARRASTRE CON XILOL O TOLUENO (MET. DEAN Y STARK)
Rpido. Determina slo la humedad.
Alimentos con alto contenido de materias voltiles, pimentn, cebolla, margarina, mantequilla, manteca.
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Actividad de agua
Higrmetros Comparacin con soluciones de Aw conocidas. conocidas. sol. de sacarosasol. de ClNasol. saturadas de distintas sales
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Actividad de agua
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Actividad de agua Atmsferas de humedad relativa conocida se logran empleando soluciones saturadas de
algunas sales:NaCl que produce una HR 75% en el espacio de cabeza del recipiente cerrado en que se NaCl que produce una HR 75% en el espacio de cabeza del recipiente cerrado en que se encuentre;
K2CO3 generan una HR de 43%, NaNO2 65%, KCl 85% K2SO4 97%
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Bibliografa BADUI DERGAL, SALVADOR. Qumica de los alimentos. Cuarta
edicin PEARSON EDUCACIN, Mxico, 2006 COULTATE, T P. Manual de Qumica y Bioqumica de los
Alimentos. 3ra Ed. Acribia, Zaragoza. 2007
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