Analisis de Ali Capitulo III Humedad

Fundamento de Análisis de alimentos Humedad

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Alberto Luis HuamaníHuamaní 20

CAPITULO III

DETERMINACION DE

AGUA EN ALIMENTOS

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Objetivos: Conocer el fundamento de las técnicas de determinación de humedad

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3.1 AGUA EN ALIMENTOS

3.1.1 Distribución del agua en alimentos

Los tejidos animales y vegetales contienen agua en diferentes proporciones, distribuida de una manera

muy compleja y heterogénea. Las proteínas, los carbohidratos y los lípidos contribuyen a la formación de

complejos hidratados de alto peso molecular dentro de estos tejidos y cuya caracterización y

cuantificación en un alimento es difícil de efectuar. En general, el contenido de humedad de un alimento

es el agua total que contiene, sin considerar que en la mayoría de los alimentos existen zonas o regiones

microscópicas que, debido a su composición química, no permiten la presencia del agua, lo cual provoca

una distribución heterogénea a través del producto.

En los tejidos animal y vegetal el agua no está uniformemente distribuida debido a los complejos

hidratados que se establecen con proteínas, hidratos de carbono, lípidos y otros constituyentes. En

general, el contenido de humedad de un alimento se refiere a toda el agua en forma global, sin considerar

que en la mayoría de los productos existen zonas o " regiones microscópicas que debido a una alta

acumulación de lípidos no permiten su presencia y la obligan a distribuirse en forma heterogénea (Reyes

et al., 2001).

El citoplasma de las células presenta un alto porcentaje de proteínas capaces de retener más agua que los

organelos que carecen de macromoléculas hidrófilas semejantes; para tener un sistema estable, los

diferentes componentes de los alimentos deben encontrarse en equilibrio entre sí respecto al potencial

químico, la presión osmótica y la presión de vapor de agua que desarrollen. Esta situación hace que

existan diferentes estados energéticos y de comportamiento físico-químico de las moléculas de este

disolvente. Es decir, no toda el agua de un producto tiene las mismas propiedades, y esto se puede

comprobar fácilmente por las diversas temperaturas de congelamiento que se llegan a observar;

generalmente un alimento se congela a -20 °C, pero aun en estas condiciones una fracción del agua

permanece líquida y requiere de temperaturas más bajas, por ejemplo -40°C, para que solidifique. Este

tipo de consideraciones ha llevado a que tradicionalmente se empleen términos como "agua ligada" y

"agua libre", para referirse a la forma y el estado energético que dicho liquido guarda en un alimento.

Aunque en realidad no hay una definición precisa para cada una de estas fracciones, se considera que el

agua ligada es aquella porción que no congela en las condiciones normales de congelamiento a -20°C.

Por otra parte, el agua libre es la que se volatiliza fácilmente, se pierde en el calentamiento, se congela

primero y es la responsable de la actividad acuosa. En la actualidad muchos autores prefieren usar los

términos "agua congelable", en lugar de libre, y" agua no congelable" para la ligada.


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Todos los alimentos contienen agua en mayor o menor proporción; en los alimentos naturales hay entre

un 60% y un 95 % de agua, como promedio. El hecho de conocer este contenido y poder modificarlo

tiene aplicaciones inmediatas: saber cuál es la composición centesimal del producto, controlarlas materias

primas en el área industrial y facilitar su elaboración, prolongar su conservación impidiendo el desarrollo

de microorganismos, mantener su textura y consistencia y finalmente, frenar los intentos de fraude y

adulteración si el producto no cumple los límites fijados por la normativa vigente.

a) Agua libre: es el agua que esta simplemente adsorbida en el material, es la más abundante. Es

perdida fácilmente a las temperaturas en torno de la ebullición.

Por otra parte, el agua libre es la que se volatiliza fácilmente, se pierde en el calentamiento, se

congela primero y es la principal responsable de la actividad acuosa.

b) Agua ligada: es el agua de la constitución, que forma parte de la estructura del material, ligada a la

proteína, azúcares y adsorbida en la superficie de partículas coloidales, y necesita de niveles

elevados de temperatura para su remoción. Dependiendo de la naturaleza de la muestra, requiere

temperaturas diferentes para su remoción, que frecuentemente no es total y en algunos casos es

eliminada a las temperaturas que carbonizan parcialmente la muestra.

Reyes et al. (2001) indican que el agua libre es la que se volatiliza fácilmente, se pierde en el

calentamiento, se congela primero y es la principal responsable de la actividad acuosa. Disponible para el

crecimiento de los microorganismos o para intervenir en las transformaciones hidrolíticas, químicas,

enzimáticas, etc., el agua ligada está unida a la superficie sólida y no puede intervenir en estos procesos.

Es decir, bajo este esquema sólo una parte del agua es capaz de propiciar estos cambios.

3.1.2 Funciones biológicas del agua en alimentos

Las principales funciones biológicas del agua estriban fundamentalmente en:

• Su capacidad para transportar diferentes sustancias a través del cuerpo.

• Disolver distintos tipos de sustancias y mantenerlas tanto en solución como en suspensión

coloidal.

Muchas de las macromoléculas con interés bioquímico, como son las proteínas, las enzimas y los ácidos

nucleicos, se vuelven activas cuando adquieren sus correspondientes estructuras secundaria, terciaria, etc.,

esto es gracias a las interacciones que establecen con el agua. Es decir, las células de los tejidos animal y

vegetal, así como los microorganismos, sólo se pueden desarrollarse si encuentran un medio adecuado en

el que el contenido de agua es decisivo (Reyes et al., 2001).

Todos los alimentos, incluyendo los deshidratados, contienen cierta cantidad de agua; en consecuencia,

para el tecnólogo en alimentos es de suma importancia conocer sus propiedades físicas y químicas, ya que

muchas transformaciones negativas y positivas están relacionadas con ella (Reyes et al., 2001).

3.1.3 Importancia de conocer la humedad en alimentos

El contenido de humedad de los alimentos es de gran importancia, pero su determinación exacta es difícil.

En el caso de frutas y verduras, el porcentaje de humedad es mayor en relación a otros alimentos que

también contienen humedad, y aún en los aceites se encuentra una cierta cantidad de agua.

La determinación de humedad es importante para conocer la proporción en que se encuentran los

nutrientes y nos indica la estabilidad de los alimentos. Además, nos sirve para determinar las condiciones

de almacenamiento, sobre todo en granos, ya que éstos no se pueden almacenar con un 14% de humedad,

debido al crecimiento de microorganismos tales como hongos. Existen varios métodos para determinar la

humedad; cada método depende de varios factores como: naturaleza de la muestra, rapidez del método y

exactitud deseada. Cuando hablamos de naturaleza de la muestra nos referimos a la forma en que el agua

se encuentra en los alimentos, pudiendo ser agua de combinación, agua absorbida o agua en forma de

ubre. Hay que considerar el tipo de alimento para la determinación.


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El agua es uno de los componentes más importantes de los alimentos, afectando a todas sus propiedades

físicas. La forma cómo afecta a la naturaleza física en las propiedades de los alimentos es complicada

debido a la interacción entre el agua y el medio, que rodea la estructura física, también la composición

química de los diversos solutos incluido polímeros y coloides como partículas dispersas (Park, Bin y

Brod, 2003).

El agua juega un rol importante en la velocidad con que se deterioran los alimentos. Aunque este

concepto ha sido cuestionado recientemente sigue siendo útil en la industria de alimentos para predecir la

estabilidad de alimentos que contienen una cantidad apreciable de agua y particularmente en la predicción

de la estabilidad microbiológica de alimentos (Welti y Vergara, 1997).

La determinación de humedad es una de las medidas más importantes y utilizadas en el análisis de

alimentos. En el proceso de secado esa determinación es fundamental (Jin y Colato, 2006).

3.1.4 Humedad en alimentos

Se habla de humedad cuando la cantidad de agua que hay en un alimento es relativamente baja (harinas,

cereales, legumbres...).

Figura 3.1: Alimento deshidratado, contenido de humedad es bajo

La humedad indica la cantidad de agua presente en un alimento. Puede expresarse en base seca o en base

húmeda.

alimento de g

agua de g(M) Humedad

Figura 3.2: Alimentos frescos, contenido de humedad es alto


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El agua en un alimento ejercerá una presión de vapor. El valor de esta presión dependerá de la cantidad de

agua presente, de la temperatura y de la composición del alimento. Los componentes del alimento harán

disminuir la presión de vapor del agua con diferentes intensidades, siendo más eficaces las sales y los

azúcares que moléculas mayores tales como almidón y proteínas (Lewis, 1993).

3.1.5 Disminución de agua en alimentos

La disminución de la humedad de los alimentos es uno de los métodos más antiguos utilizados para su

conservación. Al reducir el contenido de agua de un alimento hasta un nivel muy bajo se elimina la

posibilidad de su deterioro biológico y se reducen apreciablemente las velocidades de otros mecanismos

de deterioro (Shing y Heldman, 1998).

Según Jin y Colato (2006) la humedad de un alimento está relacionada con su estabilidad, calidad y

composición, y puede afectar las siguientes características del producto:

a) Almacenamiento: alimentos almacenados con alta humedad se deteriorara más rápidamente

que los que poseen baja humedad. Por ejemplo, granos con humedad excesiva están sujetos a

un rápido deterioro debido al crecimiento de hongos que desarrollan toxinas como aflatoxina.

b) Embalaje: algunos tipos de deterioro pueden ocurrir en determinados embalajes si el alimento

presenta una excesiva humedad. Por ejemplo, la velocidad del oscurecimiento en vegetales y

frutas deshidratadas o la absorción de oxigeno (oxidación) en huevo en polvo pueden aumentar

con el aumento de la humedad, en embalajes permeables a la luz y al oxígeno.

c) Procesamiento: la cantidad de agua es importante en el procesamiento de varios productos,

como, por ejemplo, la humedad del trigo en la fabricación del pan y productos de panadería. La

humedad es el principal factor para los procesos microbiológicos, como el desarrollo de

hongos, levaduras y bacterias, y también para el desarrollo de insectos. En caso de los

productos perecibles el frio es normalmente utilizado como inhibidor del proceso

microbiológico, en cuanto que para los productos deteriorables a secado, para niveles de

humedad hasta 12 – 13%, es el proceso más simple y eficaz. El conocimiento del contenido de

humedad de las materias primas es de fundamental importancia en la conservación y

almacenamiento, en el mantenimiento de su calidad y en el proceso de comercialización.

3.2 MÉTODOS PARA LA DETERMINACIÓN DE HUMEDAD

Existen muchos métodos para determinar la humedad en alimentos y la elección del método va depender:

de la forma al cual el agua está presente en el alimento, de la naturaleza de la muestra, de la cantidad

relativa del agua, de la rapidez deseada en la determinación y del equipamiento disponible.

En algunas ocasiones, es difícil determinar con exactitud la cantidad de agua de un alimento. Se puede

considerar apropiado cualquier método que proporcione buena reproductibilidad con resultados

comparables, siempre que se siga estrictamente ese procedimiento mismo procedimiento en cada ocasión.

También es admisible el uso de métodos rápidos para los que las casas comerciales suministran los

correspondientes materiales, si sus resultados se contrastan con los suministrados por algún otro método

convencional. Los resultados se suelen expresar como humedad, agua y sólidos totales.

El calentamiento de la muestra puede causar la caramelizacion o descomposición de los azucares, perdida

de volátiles o el proceso de oxidación de los lípidos. Por tanto, es importante una evaluación criteriosa y

cuidadosa para la elección del método más adecuado y conveniente a la muestra y disponibilidad del

laboratorio. Por eso, el resultado de la medición de humedad debe ir siempre acompañado del método

utilizado y de las condiciones empleadas, como tiempo y temperatura. La conservación de la materia

prima, del punto de vista cuantitativo y/o cualitativo, va a depender del tipo de producto con que se está

trabajando y para la determinación de la humedad el tipo de producto debe ser observado. Los productos

pueden ser divididos en: perecibles, con alto contenido de agua (como frutas, legumbres y vegetales) y

deteriorables, con contenido de agua de 15 a 30 % en la época de cosecha (como granos). En general, la

determinación de humedad, que parece un método simple, se torna complicada en función de la exactitud

y precisión de los resultados. Las dificultades encontradas, generalmente, son: la separación incompleta


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del agua del producto; la descomposición del producto con formación de agua desconocido del original y

la pérdida de sustancias volátiles del alimento que serán computadas como peso en agua.

3.2.1 Métodos Físicos directos

En los métodos directos el agua es retirada del producto, generalmente por procesos de calentamiento, y

el contenido de humedad es calculado por la diferencia de peso de las muestras al inicio y al final del

proceso. Debido a su mayor confiabilidad, los métodos directos son empleados como patrón para la

aplicación de otros procedimientos. Por exigir un tiempo relativamente largo para su ejecución, a veces

representa una desventaja el método, por ejemplo, cuando se necesita de respuesta inmediata en el control

de una determinada operación. Como métodos directos se tiene: estufa, infrarrojo y destilación.

3.2.1.1 Método por secado en estufa

Fundamento: La determinación de secado en estufa se basa en la pérdida de peso de la muestra por

evaporación del agua a 105ºC, y el contenido de humedad es calculado por la diferencia de peso de las

muestras al inicio y al final del proceso. Para esto se requiere que la muestra sea térmicamente estable y

que no contenga una cantidad significativa de compuestos volátiles.

El principio operacional del método de determinación de humedad utilizando estufa y balanza analítica,

incluye la preparación de la muestra, pesado, secado, enfriado y pesado nuevamente de la muestra

(Nollet, 1996).

Notas sobre las determinación es de humedad en estufa.

1. Los productos con un elevado contenido en azúcares y las carnes con un contenido alto de grasa

deben deshidratarse en estufa de vacío a temperaturas que no excedan de 70°C.

2. Los métodos de deshidratación en estufa son inadecuados para productos, como las especias,

ricas en sustancias volátiles distintas del agua.

3. La eliminación del agua de una muestra requiere que la presión parcial de agua en la fase de

vapor sea inferior a la que alcanza en la muestra; de ahí que sea necesario cierto movimiento del

aire; en una estufa de aire se logra abriendo parcialmente la ventilación y en las estufas de vacío

dando entrada a una lenta corriente de aire seco.

4. La temperatura no es igual en los distintos puntos de la estufa, de ahí la conveniencia de colocar

el bulbo del termómetro en las proximidades de la muestra. Las variaciones pueden alcanzar

hasta más de tres grados en los tipos antiguos, en los que el aire se mueve por convección. Las

estufas más modernas de este tipo están equipadas con eficaces sistemas, que la temperatura no

varía un grado en las distintas zonas.

5. Muchos productos, tras su deshidratación, son bastante higroscópicos; es preciso por ello colocar

la tapa de manera que ajuste tanto como sea posible inmediatamente después de abrir la estufa y

es necesario también pesar la cápsula tan pronto como alcance la temperatura ambiente; para

esto puede precisarse hasta una hora si se utiliza un desecador de vidrio.

6. La reacción de pardeamiento que se produce por interacción entre los aminoácidos y los azúcares

reductores libera agua durante la deshidratación y se acelera a temperaturas elevadas. Los

alimentos ricos en proteínas y azúcares reductores deben, por ello, desecharse con precaución, de

preferencia en una estufa de vacío a 60°C (Hart,1991).

El fundamento de la técnica es: se pesa la sustancia con humedad, se seca y se vuelve a pesar la sustancia

seca. Con la diferencia de pesos se puede hallar fácilmente el porcentaje de humedad. Como la mayoría

de los métodos de secado se emplea calor, es muy importante que el último enfriamiento se realice en

ausencia de humedad (desecadores).

El método de estufa es el método más utilizado en alimentos y está basado en la remoción de agua por

calentamiento, donde el aire caliente es absorbido por una capa muy fina del alimento y es en tanto


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conducido para el interior por conducción. La evaporación por un tiempo determinado puede resultar en

una remoción incompleta del agua, si ella estuviera fuertemente ligada por fuerzas de hidratación, o si su

movimiento se ve obstaculizado por una baja difusividad o formación de costra en la superficie. Por otro

lado, en la evaporación hasta peso constante, puede ocurrir una superestimacion de la humedad por la

pérdida de sustancias volátiles o por reacciones de descomposición.

Figura 3.3: Estufa para determinar humedad

Normalmente para su determinación se utilizan el método de desecación, que se basa en el cálculo de

porcentaje en agua por la pérdida de peso debida a su eliminación. Ofrecen buenos resultados que se

pueden interpretar sobre bases de comparación, pero hay que tener en cuenta ciertas precisiones, en

algunos casos, si se utiliza calor, a temperaturas altas el alimento puede deteriorarse y facilitar la

eliminación de otras sustancias de descomposición así como la pérdida de otras sustancias más volátiles

que el agua.

Figura 3.4: Ejemplo de eliminación del agua del alimento, quedando solo la masa seca.

El calentamiento directo de la muestra a 105ºC es el proceso más usual, entretanto, en el caso de muestras

de alimento, que se descomponen o sufren transformaciones a esta temperatura, se debe utilizar estufa al

vacío para su calentamiento, donde se reduce la presión atmosférica y se mantiene la temperatura de

70ºC.

El pesado de la muestra debe ser hecho solo después de enfriarla completamente en el desecador, pues el

pesado en caliente llevaría a un resultado falso.


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3.2.1.2 Método por secado en estufa de vacío

Se utilizan para minimizar los problemas que pueden tener las temperaturas elevadas. Se emplea una

estufa donde se genera un vacío (100mmHg) de modo que el agua se evapora a menor temperatura

(70ºC)y así no se produce la descomposición de sustancias.

Se basa en el principio físico químico que relaciona la presión de vapor con la presión del sistema a una

temperatura dada. Si se abate la presión del sistema, se abate la presión de vapor y necesariamente se

reduce su punto de ebullición. Si se sustrae aire de una estufa por medio de vacío se incrementa la

velocidad del secado.

Es necesario que la estufa tenga una salida de aire constante y que la presión no exceda los 100mmHg. Y

70°C, de manera que la muestra no se descomponga y que no se evaporen los compuestos volátiles de la

muestra, cuya presión de vapor también a sido modificada (Nollet, 1996).

3.2.1.3 Desecación bajo lámpara de infrarrojos

Fundamento: Este método se basa en evaporar de manera continua la humedad de la muestra y el registro

continuo de la pérdida de peso, hasta que la muestras este a peso constante. El error de pesada en este

método se minimiza cuando la muestra no se expone constantemente al ambiente (Nollet, 1996). hay que

controlar que no se queme la muestra.

En este método es utilizado un equipo portátil que permite la obtención de resultados rápidos de

porcentaje de humedad, siendo todo el proceso controlado por un generador de funciones y balanza

digital. La muestra es colocada en un plato de aluminio dentro de una cámara que protege la balanza del

calor por medio de un colchón de aire, que asegura que haya circulación de aire interna para que los

vapores de agua salgan de la muestra sin que sea perturbada la lectura de la balanza. En el manual del

equipo existen informaciones sobre las condiciones recomendadas de análisis para cada tipo de producto

(tiempo, temperatura y masa inicial del producto).

Figura 3.5: Equipo infrarrojo para determinar humedad

Estas balanzas pueden determinar el contenido de la humedad de casi cualquier material en el cual el agua

sea el único componente a evaporar (no líquidos químicos que podrían sufrir peligrosas reacciones

debidas al calor), como productos agrícolas, alimentación, papel, fertilizantes, polvos, grano, etc., dando

así fiables resultados sobre un amplio rango de valores de contenido de humedad.


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3.2.2 Métodos físicos indirectos

En estos métodos el contenido de humedad es estimado en función de las propiedades eléctricas del

producto en una determinada condición. Los dos principios empleados son el de la resistencia eléctrica y

el de la medida de la constante dieléctrica (capacitancia).

Mide el cambio en resistencia a una corriente eléctrica que se hace pasar a través de la muestra.

Los instrumentos requieren de calibración mediante muestras de contenido de humedad

conocido.

Son métodos prácticos y rápidos, pero están sujetos a errores derivados de los cambios de las propiedades

físicas de los productos, de la temperatura o de la distribución de la humedad en el interior del mismo.

El equipo de exploración para la determinación indirecta de la humedad es hecha en relación con el

método patrón de estufa, admitiéndose una variación de 0,5% en comparación con el método patrón para

contenido de humedad inferiores al 20-25%. El manual de uso del aparato siempre debe ser consultado,

ya que cada muestra requiere técnica específica. Este método se usa principalmente para el

almacenamiento de granos.

3.2.3 Métodos químicos

3.2.3.1 Método de destilación azeotrópica

El método se basa en la destilación simultánea (azeotropica) del agua con un líquido inmiscible de alto

punto de ebullición en proporciones constantes. El agua es destilada en un líquido inmiscible de alto

punto de ebullición, como son tolueno y xileno. El agua destilada y condensada se recolecta en una

trampa Bidwell para medir el volumen (Figura 3.6) (Nollet, 1996).

Se emplea un aparato llamado Dean – Stark, que consta de un matraz de fondo redondo acoplado a un

refrigerante. En el matraz colocamos el alimento molido cuya humedad queremos determinar junto con

un disolvente orgánico volátil de punto de ebullición próximo al del agua e inmiscible con ella. El

conjunto de disolvente y alimento se calienta y se produce una codestilación del disolvente y el agua del

alimento. Al llegar al refrigerante condensan cayendo sobre una especie de bureta graduada donde ambos

se separan, ya que son inmiscibles. Se mide el agua una vez que el proceso haya finalizado y se haya

evaporado todo.

Figura 3.6: Equipo de destilación para humedad

El empleo de esta técnica evita los problemas de degradación de sustancias y también la pérdida de

sustancias volátiles. El mayor inconveniente es que la lectura de un volumen es mucho menos precisa que

una pesada.


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Se basan en reacciones químicas en las cuales participa el agua. Estas reacciones se llevan a cabo en un

medio anhidro de modo que el agua procede única y exclusivamente del alimento. Se suelen emplear en

alimentos con bajos contenidos en agua. Estos métodos evitan problemas de degradación de sustancias y

pérdida de volátiles. El más utilizado es:

a) Tolueno

Cuando existen otras sustancias que pudieran ser volatilizados con agua en el proceso de calentamiento,

la determinación de la humedad debe ser hecha por proceso de destilación con líquidos inmiscibles. El

reactivo utilizado es el tolueno. La muestra es molida, pesada (5 a 20g) y colocada en un balón

conteniendo tolueno (cerca de 75 mL). Este balón es calentado directamente y el agua de la muestra va

siendo destilada para el frasco colector. La cantidad de agua contenida en la muestra es dada por lectura

directa del volumen existente en el tubo colector, donde: volumen de agua = gramos de agua.

b) Brown Duvel

Es semejante al método de destilación que utiliza el tolueno, siendo que en este método no hay necesidad

de moler la muestra, y el calentamiento es producido por un sistema termométrico que desliza

automáticamente a la fuente de calentamiento. Es constituido por un sistema conteniendo una manta

calentadora con balón acoplado a un equipo de destilación, con receptor graduado para colectar agua

condensada en el proceso.

Para cada tipo de grano, la cantidad o tamaño de la muestra, la temperatura y el tiempo, varían,

debiéndose consultar el manual que acompaña al equipo. La Tabla 3.1 presenta algunos ejemplos de la

cantidad de muestra y temperatura para cada tipo de grano.

Tabla 3.1: Cantidad de muestra y temperatura utilizada para diferentes granos en la determinación

de la humedad por el método Brown Duvel.

Producto Muestra (g) Temperatura (°C)

Maíz 100 195

Arroz 100 200

Soja 100 173

Frijol 100 175

Trigo 100 190

Notas sobre los procedimientos de destilación con disolvente.

Se recomienda emplear los siguientes disolventes:

Disolventes P. ebullición(°C)

Tetracloruro de carbono 77

Benceno 80

Metilciclohexano 100

Tolueno 111

Tetracloroetileno 121

Xileno 137-140

1. La Asociación Americana de Comercio Especias, en sus métodos oficiales analíticos,

recomienda el uso de benceno en lugar de tolueno, con productos tales como pimientos rojos,

cebollas deshidratadas, ajos deshidratados, etc., que son ricos en azúcares y otras sustancias

que pueden descomponerse, liberando agua, a la temperatura de ebullición de tolueno.


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2. Es preciso limpiar la totalidad del aparato, cada vez que se utilice, con ácido sulfúrico-

dicromato, en juagar lo primero con agua y luego con alcohol y, finalmente, secarlo.

3. Debe calibrarse el colector por sucesivas destilaciones con tolueno de cantidades de agua

medidas con precisión. Las lecturas deben aproximarse en centésimas de mililitro.

4. La elección del colector depende del volumen de agua que se espera recoger, del grado de

precisión requerido y de la facilidad con que el disolvente refluya (Hart, 1991).

3.2.3.2 Método de Karl-Fisher

Es el único método químico comúnmente usado para la determinación de agua en alimentos que

precisamente se basa en su reactivo. Este reactivo fue descubierto en 1936 y consta de yodo, dióxido de

azufre, una amina (originalmente se empleaba piridina sin embargo por cuestiones de seguridad y

toxicidad se está reemplazando por imidazol) en un alcohol (ejemplo metanol).

Inicialmente, el dióxido de azufre reacciona con el metanol para formar el éster el cual es neutralizado por

la base. El éster es oxidado por el yodo a metil sulfato en una reacción que involucra al agua.

La determinación de agua según este método suele emplearse cuando la determinación de agua o

humedad por pérdida de peso es imprecisa (es decir, aquellos alimentos que tienen un contenido de

humedad bajo). A pesar de la necesidad de utilizar procedimientos bastantes exactos para calibrar el

proceso y que el número de muestras analizadas está limitado, muchos analistas recomiendan este método

como procedimiento de referencia, particularmente para la determinación de niveles bajos de humedad en

los alimentos. Es el que se emplea en primer lugar en productos como azúcar, chocolates, melazas y

legumbres secas.

Va bien para productos azucarados. Se basa en la reacción: I2+ H2O + SO2↔2I− + 2H+ + 2H2SO4

valorándose el I2 que no reacciona. La muestra se pone en contacto con metanol anhidro para que éste

extraiga toda el agua y posteriormente se hace una valoración con el reactivo de Karl – Fisher, que

contiene I2 y SO2. El yodo del reactivo va reaccionando con el agua, de manera que el punto final de la

reacción se detecta gracias al exceso de yodo cuando ya no queda agua. Este exceso se puede detectar de

forma visual, fotométrica o electrométricamente.

El método Karl Fischer se utiliza como método de referencia para numerosas sustancias. Se trata de un

procedimiento de análisis químico basado en la oxidación de dióxido de azufre con yodo en una solución

de hidróxido metílico. En principio, tiene lugar la siguiente reacción química:

Fundamento: el método de Karl-Fischer se basa en la reacción estequiométrica entre el SO2 y el I2

en presencia de agua:

SO2 + I2 + H2O ↔ 2 HI + SO3

Para fijar los reaccionantes y los productos de la reacción se trabaja en presencia de dietanolamina.

Los compuestos están en el medio de reacción como complejos de dietanolamina (NH(CH2CH2OH)2,

dea):

dea.SO2 + dea.I2 + H2O + dea ↔ 2 dea.HI + dea.SO3

El complejo dea.SO3 formado podría consumir un exceso adicional de H2O de acuerdo con la

siguiente reacción:

dea.SO3 + H2O ↔ dea.(H)SO4H (1)

Para evitarlo se trabaja en presencia de un gran exceso de metanol:

dea.SO3 + CH3OH ↔ dea.(H)SO4CH3 (2)


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En definitiva, el procedimiento de Karl-Fischer implica el consumo de un mol de I2 y un mol de SO2 por

cada mol de agua presente en el medio de reacción. En la práctica, se trabaja en exceso de dietanolamina,

metanol y SO2, de forma que es la cantidad de I2 añadida la que permite determinar la cantidad de agua.

Por su parte el metanol se usa como disolvente tanto para el reactivo como para la muestra, favoreciendo

además que la transformación del dea.SO3 formado transcurra según la reacción (2) en vez de a través de

(1).

La detección del punto final puede realizarse mediante cualquiera de estas técnicas:

- visual, hasta que el medio de reacción adquiere un tono pardo-rojizo, ya que el reactivo valorante es

de ese color, si bien esta metodología solo es útil en el caso de muestras incoloras o muy débilmente

coloreadas

- espectrofotométrico, utilizando el vaso de valoración como una cubeta sobre la que se hace incidir

una radiación de 525 nm (máximo de absorción del I2)

- biamperométrica, que es la que se utilizará en esta experienecia, y que aprovecha el hecho de que

con el primer exceso de I2 se produce una circulación de corriente entre dos electrodos sumergidos

en la celda de valoración y entre los que se aplica una tensión adecuada. En presencia de agua la

corriente es prácticamente inapreciable. La valoración se efectúa en condiciones óptimas cuando se

añade un exceso de reactivo de Karl-Fisher (I2), y después se valora por retroceso con disolución

estandarizada de agua en metanol. En este caso, la corriente indicada por el galvanómetro desciende

bruscamente a cero al llegar al punto final.

La valoración se puede realizar de forma volumétrica o colométrica.

En el método volumétrico se añade una solución Karl Fischer que contiene yodo hasta que se advierte la

primera traza de yodo sobrante. La cantidad de yodo convertido se determina a partir del volumen en

bureta de la solución Karl Fischer con contenido en yodo.

En el método coulométrico, el yodo que toma parte en la reacción se genera directamente en la célula de

valoración por oxidación electroquímica de yoduro hasta que se detecta una traza de yodo sin

reaccionar. Puede utilizarse la ley de Faraday para calcular la cantidad de yodo generado a partir de la

cantidad de electricidad consumida.

Por ser el reactivo de Karl Fischer un desecante poderoso, la muestra y el reactivo deben ser protegidos

contra la humedad atmosférica en todos los procedimientos.

Habitualmente se utiliza un exceso de dióxido de azufre, piridina y metanol de manera que la fuerza del

reactivo venga determinada por la concentración de yodo. Este reactivo es un poderoso deshidratante, por

lo que tanto la muestra como el reactivo deben protegerse contra la humedad del aire, cualquiera que sea

la técnica usada. Se hace por titulación y estas pueden ser visuales o potenciométricas. En su forma más

simple el mismo reactivo funciona como indicados. La disolución muestra mantiene un color amarillo

canario mientras haya agua, que cambia luego a amarillo cromato y después a pardo en el momento del

vire.

En su forma más simple el método potenciométrico consta de una fuente de corriente directa, un reóstato,

un galvanómetro o microamperímetro y electrodos de platino, dos cosas son necesarias para la

determinación: una diferencia de potencial que nos dé una corriente y el contacto del titulante con el

analito (Hart, 1991).

Este método se aplica a alimentos con bajo contenido de humedad por ejemplo frutas y vegetales

deshidratados, aceite y café tostado, no es recomendable para alimentos con alto contenido de humedad

(James, 1999).

Ejemplo de aplicación: es aplicado en muestras que no dan buenos resultados por el método de secado al

vacío. Los productos que son analizados son generalmente productos con bajo contenido de humedad

como frutas y vegetales deshidratados, chocolates, café torrado, grasas y aceites. Es también utilizado en

productos ricos en azucares, como miel, y productos ricos en ambos, azucares reductores y proteínas,


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como cereales. El método puede ser aplicado también en productos de niveles de humedad intermedios

como productos panificados, mezclas listas para tortas ricas en grasas y también en productos con altos

niveles de aceites volátiles.

Tabla3.2.Comparación entre los métodos para determinar humedad

Método Ventajas Desventajas

Secado en estufa

Es un método convencional

Es conveniente

Es rápido y preciso

Se pueden acomodar varias muestras

Se llega a la temperatura deseada más

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

el 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

Es recomendable para muestras que

contengan compuestos volátiles orgánicos

Calentamiento y evaporación constante y

uniforme

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 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

KarlFischer

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.

(Nollet, 1996)


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La valoración Karl Fischer es un método de determinación de la humedad específico para el agua y apto

para muestras con un gran contenido en humedad (análisis por volumetría) o con contenidos de agua

dentro del margen ppm (coulometría). Se desarrolló originalmente para líquidos no acuosos, pero es apta

también para sólidos, si son solubles o si el agua que contienen puede eliminarse calentándolos en una

corriente de gas o mediante extracción.

Ventajas: Es un método de referencia exacto; la coulometría es apta también para analizar trazas y

detectar agua.

Restricción: El método de trabajo debe adaptarse a la muestra específica.

3.2.4 Métodos instrumentales

a) El método de espectrofotométrico que opera en el infrarrojo próximo para la determinación del

contenido de agua de maíz y especias deshidratadas.

b) Existe numerosas instrumentos para determinación rápida y directa

c) Durante los últimos años se han desarrollado instrumentos que utilizan los principios de la

resonancia magnética nuclear, la absorción de ondas de radiofrecuencia y otras propiedades de la

materia.

d) Medidor de humedad de Brown – Durel: 1970 se usa en cereales.

e) Método Tag Heppesntah Moisture Tester: para determinación de contenido de agua en granos.

ESPECTROSCOPIA INFRARROJA

• Bandas especificas

• Es un método de absorción

• Grupo O-H a una 2.8m

• Muy sensible (1 ppm)

• Requiere calibracion

ESPECTROSCOPIA RMN

• Propiedades nucleares del H

• El núcleo de H vibra en un campo magnético con el spin orientado

• Absorbe la energía de la radiofrecuencia

• Permite diferenciar agua libre de agua unida

ABSORCION SONICA Y ULTRASONICA

(MICROONDAS)

• Vibración de las moléculas

• Mayor absorción de radiación por la molécula de agua

• Agua unida absorbe menos

• Sistema continuo


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• Instantáneo

• Calibración por producto

3.3 PROCEDIMIENTOS DE DETERMINACION DE HUMEDAD

3.3.1 Método por secado en estufa (Nielsen,2003)

Pesar de 2 a 3 g de muestra en un placa Petri (previamente pesado después de tenerlo a peso constante 2

hrs. a 130°C aprox.). Secar la muestra en la estufa 2 hrs. a 100-110°C. Retirar de la estufa, tapar, dejar

enfriar en el desecador y pesar tan pronto como se equilibre con la temperatura ambiente. Repetir hasta

peso constante.

Calcular el porcentaje de humedad, reportándolo como pérdida por secado a 100-110°C.

Existen dos maneras de expresar la humedad contenida en un producto en base húmeda o base seca,

siendo que la humedad en base húmeda (M) es más utilizado en designaciones comerciales,

almacenamiento, etc. y la humedad en base seca (X) es utilizado en trabajos de investigación y

ecuaciones de secado.

a) Humedad en base húmeda (%)

100100)(

xPP

Px

tP

PM

sa

aa

Dónde:

Pa= peso del agua

Ps = peso de materia seca (valor constante)

P (t)= peso total

b) Humedad en base seca (X (g agua/ 100 g ms))

100xP

PX

s

a

c) Cambio de base

Pasar de base húmeda a base seca Pasar de base seca a base humedad

100 %100

%x

M

MX

100

100x

X

XM

3.3.2 Método por secado en estufa de vacío(Nielsen,2003)

Pesar de 2 a 3 g de muestra en una placa petri (previamente pesado después de tenerlo a peso constante 2h.

A 130° Caprox.).Secar la muestra al menos por 24h. En la estufa conectada a vacío a una temperatura de

70°C como máximo. Retirar de la estufa, tapar, dejar enfriar en desecador y pesar tan pronto como se

equilibre con la temperatura ambiente. Repetir la operación hasta peso constante.

Calcular el porcentaje de humedad, reportándolo como pérdida por secado en estufa de vacío a 70°C.

3.3.3 Método desecado en Termobalanza (Kirk et al.,1996)

Pesar de 2 a 3g de muestra y colocarlos en una charola de aluminio formando una capa lo más homogénea

posible. Colocar la charola con muestra en el espacio destinado para ello en la termobalanza y encender el


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equipo. Registrar la pérdida de peso o en su caso, el porcentaje de humedad (según el equipo) después de 10-

15 min o bien cuando ya no haya variación en la lectura. Calcular el porcentaje de humedad o tomar la

lectura directa y determinar la materia seca por diferencia.

Nota: Dependiendo del equipo, es necesario regular la intensidad de la lámpara para evitar que la

muestra se queme y el resultado sea erróneo.

3.3.4 Método de destilación azeotrópica (Nielsen,2003)

Pesar 10-25g de muestra en un matraz bola de 500mL conjunta esmerilada. Cubrir la muestra con tolueno

(100mLaprox.). Acople al matraz un colector para destilación azeotrópica y un refrigerante a este último en

posición de reflujo conectado al flujo de agua. Llene el vástago graduado del colector con el mismo solvente

desde la parte superior del refrigerante. Destile lentamente al principio e incrementando la velocidad hasta

que toda el agua haya sido destilada. Poco antes del final de la destilación, la ve el refrigerante con un poco

de solvente desde la parte superior. Continúe la destilación hasta que ya no varíe la cantidad de agua

destilada en el tubo colector. Mida el volumen directamente del tubo colector y calcule el porcentaje de

humedad considerando la densidad del agua.

3.4 EJERCICIOS RESUELTOS

1. Un alimento es analizado el contenido de humedad de la siguiente manera: peso de placas petri =

2,345 g.

Placa más muestra = 4,456

Placa más muestra seca= 2,547

Determinar:

a) Tamaño de muestra

b) cantidad de agua en el alimento

c) Cantidad de masa seca

d) porcentaje de humedad en base húmeda

e) en base seca por 100g de muestra seca.

Solución

a) Tamaño de muestra fresca

Muestra fresca = Placa más muestra- peso de placas petri

Muestra fresca = 4,456- 2.345 = 2,111g

b) Cantidad de agua en el alimento

placa de Peso - seca muestra placa de Peso alimentoen Agua

ggAgua 202,0 2,345g - 547,2 alimentoen

c) Cantidad de masa seca

agua de g - fresca muestra de g alimentoen seca asa M

1,909g0,202 - 2.111 alimentoen seca asa M

d) Porcentaje de humedad

%57,9100111,2

202,0100

2,345-4,456

2.345-2,547 Humedad % xx

e) Porcentaje de humedad en base seca


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seca masa de g

agua de umedad(bs)

gH

seca masa de g

agua de 1058,0

seca masa de 909,1

agua de g 202,0 umedad(bs)

g

gH

seca masa de 100g

agua de 58,10 umedad(bs)

gH

Resumen en Excel

Peso de placa(g) 2.345

Peso placa + muestra fresca 4.456

Peso placa + muestra seca 2.547

g de muestra fresca 2.111

g de agua 0.202

g de muestra seca (m. fresca - g agua) 1.909

% de humedad 9.57

g agua/g masa seca 0.1058

g agua/100g masa seca 10.58

Humedad en base seca

1. Un alimento tiene 15 (%) por ciento de humedad, se analizaron en laboratorio 2 g de muestra,

determinar:

a) Cuanto de materia seca tiene (%)

b) Expresar la humedad en base seca

c) Cuantos g de agua tiene en 75 g de producto

Solución

Alimento base (g) 2

Humedad (%) 15

Materia seca (%) 85

Agua (g) 0.3

Materia seca (g) 1.7

Humedad (a agua/100 g ms) 17.65

Agua (g) en 75 g de producto 11.25

a) Humedad en base húmeda

Materia seca (%) = 100% - % Humedad

Materia seca (%) = 100 – 15 = 85

3,0100

15 x 2 (g)

Agua

7,13,0-2 (g) Seca ateria M

b) Humedad en base seca


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seca masa de g

agua de 176,0

seca masa de 7,1

agua de g 3,0

seca masa de g

agua de umedad(bs)

g

g

gH

seca materia de -100g--------------- X

seca materia de g 1--------------- agua g 176,0

seca masa de 100g

agua de 65,17100

seca masa de 100g

agua de umedad(bs)

gx

gH

2. Se tiene 20 g de un alimento que tiene 15% de humedad.

a) Determine cantidad de materia seca

b) Si se pierde 3% de humedad cuanto de materia seca se tendrá

Solución

Alimento base (g) 20

Humedad (%) 15

Materia seca (%) 85.00

Agua (g) 3.00


Humedad (a agua/100 g ms) 17.65

Peso de alimento seco 19.32

Humedad (12%) 12.00


Materia seca (%) 88.00

3. Se pesan 200g de un alimento con 85% de humedad y luego es sometido al secado en estufa y

deseo obtener el alimento después del secado con 15% de humedad. Cuál será el peso que marcará

a balanza de la estufa para esa humedad?.

4. Convertir la humedad en base húmeda a base seca en la siguiente tabla y graficar.


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Humedad (%) Humedad (g agua/100 g ms)

1 0 0

2 2.5 2.56

3 5.0 5.26

4 7.5 8.11

5 10.0 11.11

6 12.5 14.29

7 15.0 17.65

8 17.5 21.21

9 20.0 25.00

10 22.5 29.03

11 25.0 33.33

12 27.5 37.93

13 30.0 42.86

14 32.5 48.15

15 35.0 53.85

16 37.5 60.00

17 40.0 66.67

18 42.5 73.91

19 45.0 81.82

y = 0.0233x2 + 0.7148x + 1.0315R² = 0.9994

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Hu

me

adad

(g

agu

a/1

00

g m

s)

Humedad (%)


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3.5 RESUMEN

3.6 AUTOEVALUACION/EJERCICIOS PROPUESTOS

1. La determinación de la composición centesimal de los alimentos comprende determinar

principalmente los contenidos de:

a) Humedad, Ceniza, Proteínas, Carbohidratos

b) Fibras, Textura, Lípidos

c) Vitaminas, minerales.

d) a y b

e) a, b y c

f) N A

2. Los tejidos animales y vegetales contienen agua en diferentes proporciones, distribuida de una

manera muy compleja y homogénea ( ).

3. Las expresiones de la humedad en base seca y en base húmeda, en qué casos utilizamos esos

términos.

4. La humedad de un alimento como está relacionada con la estabilidad de un alimento deshidratado.

5. La humedad de un alimento como está relacionada con la calidad de un alimento, ejemplos:

6. Es importante conocer la humedad del alimento durante el proceso? Ejemplos:

7. Los métodos físicos directos de determinar agua en alimentos comprende:

a) Secado en estufa

b) Secado en estufa de vacío

c) Desecación bajo lámpara de infrarrojos

8. Que método de análisis de humedad puedo elegir para los siguientes alimentos:

a) Frutas carnosas (manzana):-------------------------------

b) Frutas jugosas (maracuyá):--------------------------------

c) Carnes grasos (jurel):----------------------------------------

d) Carne magra(tollo):------------------------------------------

e) Quesos: ----------------------------------------------------------

f) Harina de trigo:------------------------------------------------

g) Leche en polvo:------------------------------------------------

h) Jugo de maracuyá en polvo:-------------------------------

i) Hierva aromática:--------------------------------------------

j) Cereales secos:------------------------------------------------

9. Explique el fundamento de determinación de humedad por el método de secado en estufa a presión

atmosférica.

10. Explique el fundamento de determinación de humedad por el método de desecación bajo lámpara

infrarrojo.

11. Explique el fundamento de determinación de humedad por el método de destilación azeotropica.

12. Explique el fundamento de determinación de humedad por el método de Método de Karl-Fisher.

13. Un alimento es analizado de la siguiente manera:

Para Humedad: se pesó las placas petri con un peso = 2,345 g


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Placa más muestra= 4,456

Segunda pesada Placa más muestra = 4,347

Tercera pesada Placa más muestra = 4,347

Cuarta pesada Placa más muestra = 4,247

14. Un lote de 1350 kg de maíz con 13% de humedad se seca hasta reducir su contenido de humedad

a 60 gr por kilo de materia seca.

- Cuál es el peso del producto final

- Cuál es la cantidad de agua eliminada por kilo de maíz

15. Se tiene papas secas (A) con 10 % de humedad y se mezclan con papas secas (B) que tiene 24 %

de humedad, la mezcla (P) al final tiene 16 % de humedad. Determinar los porcentajes de A y B

para que cumpla con la humedad final del producto.

16. Tenemos un proceso de se lleva a cabo en las siguientes condiciones: Una alimentación de 1200

kg de harina de pescado/hr con 8% de humedad en peso y un producto final con un 14% de

humedad en peso, y se usa aire caliente con la siguiente composición:

1 Kg de agua/m3 de aire caliente

- Calcular la composición porcentual del aire de salida si se sabe que se utiliza un flujo de 300

m3/hr

17. Después del secado de determinó que un lote de pescado pesaba 900 lb conteniendo 7% de

humedad. Durante el secado el pescado perdió el 59.1 % de su peso inicial(cuando estaba

húmedo) Calcular:

- El peso del pescado totalmente seco antes del secado

- Cantidad de agua eliminada por libra de pescado totalmente seco (Lb agua/Lb pescado tot. Seco).

18. Como resultado de un proceso tenemos un tanque con 800 kg de una solución que

contiene 85% de agua, 9% de sólidos solubles(Azúcar), 3% de fibra en suspensión y 3% de

minerales (% en peso)

Para someterlo a un proceso de ensilado se le agrega una solución que contiene 30 kg de azúcar

por cada 100 Kg de agua hasta que la solución del tanque tenga 15% de sólidos solubles (azúcar)

- Hacer un balance de materia en el proceso

- Calcular el peso de la mezcla obtenida indicando en % y en peso de cada componente

19. Se tiene un jugo con 8% de sólidos solubles, se tiene un concentrador que produce 800 kg/hr de

jugo concentrado con 15% de sólidos solubles.

- Cuál debe ser la velocidad de alimentación

20. Una empresa dedicada a producir harina de pescado trabaja con el siguiente flujo de

proceso: Recepciona la materia prima (pescado fresco) y luego de un lavado pasa a ser fileteado en

donde se obtiene 1 Kg de desperdicio por cada 5 Kg de pescado fileteado (humedad del

pescado fileteado: 56%), posteriormente es picado-desmenuzado en donde se tiene una merma

de 1.5 %, el pescado en estas condiciones (pulpa) ingresa a un secador hasta que su

humedad es de 7 %, luego es molido y finalmente empacado.

Calcular:

- Los Kg de pescado fresco necesario para producir 3 TN de harina de pescado

Los Kg de agua eliminada en el secador

21. Una formulación de salchicha será hecha de los siguientes ingredientes :

Carne de vacuno (magra):14% de grasa, 67% de agua, 19% de proteína.

Grasa de cerdo-:89% de grasa, 8% de agua, 3% de proteína

Proteína aislada de soya: 90% de proteínas, 8% de agua.

Se necesita agua para ser añadida (usualmente en forma de hielo) para conseguir la humedad

deseada del contenido. La proteína aislada adicionada es el 3% del peso total de la mezcla.

¿Cuánta carne de vacuno magra, grasa de cerdo, agua y soya aislada se necesitará para

obtener 100 kg de una formulación teniendo la siguiente composición? : Proteína: 15%;

Humedad: 65% ; Grasa: 20%


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22. El garbanzo es una proteína alta, legumbre baja en grasa, la cual es una fuente valiosa de proteína

en la dieta de varias naciones del tercer mundo. El análisis aproximado de la legumbre es 30% de

proteína, 50% de almidón, 6% de oligosacáridos , 6% de grasa , 2% de fibra , 5% de agua , y 1 %

de ceniza. Es lo adecuado para producir proteína, fermentando la legumbre con levadura. Fosfato

de amonio inorgánico es agregado para proveer la fuente de nitrógeno. El almidón en el

garbanzo es primero hidrolizado con amilasa y la levadura crece en la hidrolización. Calcular la

cantidad de nitrógeno inorgánico agregado como fosfato de amonio para proveer la estoicométrica

cantidad de nitrógeno necesaria para convertir todo el almidón presente en masa de levadura.

Asumir que ninguna de las proteínas del garbanzo es utilizada por la levadura. Si el almidón es

80% convertido en masa celular, calcular el análisis aproximado del garbanzo fermentado en una

base seca.

23. El suero de queso cottage contiene 1,8 g/L de proteína, 5,2 g/L de lactosa , y 0.5 g/L de

otros sólidos. Este suero es secado hasta una humedad final de 3%, y el suero seco es usado

en un batch experimental de chorizo de verano. En este chorizo, la tajada de carne es inoculada

con bacterias que convierten el azúcar en ácido láctico al fermentarse la carne, previo al

cocinado en ahumador. El nivel de ácido producido es controlado por la cantidad de azúcar en la

formulación. El nivel de ácido láctico en el chorizo es 0.5 g / 100 g de materia seca. Cuatro

moléculas de ácido láctico son producidas de una molécula de lactosa. La siguiente fórmula es

usada para el chorizo :

- kg de carne de vacuno magra (16% de grasa, 16% de proteína, 67.1% de agua , 0.9% de

ceniza)

- 1.36 kg de cerdo (25% de grasa, 12% de proteína, 62.4% agua, 0.6% ceniza) 0.91 kg de

hielo

- 0.18 kg de proteína aislada de soya (5% de agua, 1% de ceniza, 94% proteína)

- Calcular la cantidad de proteína seca de suero que puede agregarse a la formulación

para que cuando la lactosa es un 80% convertida en ácido láctico, la acidez deseada sea

obtenida.

24. La deshidratación por ósmosis de las moras fue realizada a través del contacto de las moras con un

peso equivalente de una solución de jarabe de maíz que contenía 60% de sólidos solubles, por

6 horas y drenando el jarabe de los sólidos. La fracción de sólido dejada en el tamiz

después del drenaje del jarabe fue 90% del peso original de las moras. Las moras

originalmente contenían 12% de sólidos solubles , 86.5% de agua , y 1.5% de sólidos

insolubles. El azúcar en el jarabe penetró las moras; así, las moras que quedaron en el

tamiz al ser limpiadas de la solución adherida, mostraron una ganancia de sólidos solubles de 1.5%

con respecto al contenido original de sólidos secos. Calcular :

- La humedad de las moras y la solución adherida sobrante en el tamiz después del drenado

del jarabe.

- El contenido de sólidos solubles de las moras después del drenado para una humedad

final de 10%.

- El porcentaje de sólidos solubles en el jarabe drenado de la mezcla. Asumir que ninguno de

los sólidos insolubles han sido perdidos en el jarabe.

25. El proceso para producir hojuelas secas de puré de papa involucra mezclar puré de papa

húmeda con hojuelas secas en una relación de pesos de 95 : 5 y pasar la mezcla a través de un

granulador antes de secarlo en un secador de tambor. Las papas cocinadas, después de ser

amasadas, contienen un 82% de agua y las hojuelas secas contienen un 3% de agua. Calcular :

- La cantidad de agua que debe ser removida por el secador para cada 100 kg de hojuelas

secas producidas.

- El contenido de humedad de la pasta granulada echada al secador.

- La cantidad de papa cruda necesaria para producir 100 kg de hojuelas secas; 8.5% del peso

de la papa cruda ha sido perdida en el pesado.

- Las papas deben ser compradas en una materia de base seca. Si la humedad base

contenida es 82% y las papas a esta humedad cuestan $200 / ton , ¿cuál es el precio

de compra para papas que contienen 85% de humedad?


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3.7 BIBLIOGRAFÍA

1. HART F. L; Análisis moderno de los alimentos; Acribia. Zaragoza (España), 1991.

2. JIN PARKKIL, COLATO ANTONIO GRAZIELLA. 2006. Análisis De Materiales Biologicos.

Universida de Estadual de Campinas Faculda de Engenharia Agrícola.

3. KIRKR.S.,Sawyer R;Egan,H. Composición y análisis de alimentos de Pearson, segunda edición;

Compañía editorial continental SA de CV,México,1996.

4. NOLLET,L.M.L(Ed).;Handbook of Food Analysis; M.Dekker, Nueva York 1996.

5. NIELSENS.(ed);Food Analysis Laboratory Manual; Kluwer Academic/Plenum Publishers,

Nueva York,2003.

Analisis de Ali Capitulo III Humedad

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