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PRÁCTICA Determinación de Humedad

PROFESORA

Química Martha Bravo Ayala

ALUMNAMac Pherson Guerrero, Rommy

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FECHA DE REALIZACIÓN

FECHA DE ENTREGA

17 / 04 / 2012 24 / 04 / 2012

FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

E.A.P. Ingeniería AgroindustrialE.A.P. Ingeniería AgroindustrialDepartamento Académico de Química Analítica e InstrumentaciónDepartamento Académico de Química Analítica e Instrumentación

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ÍNDICE

Página

I. Introducción 3

II. Fundamento Teórico 4

III. Detalles experimentales 6

IV. Tabulación de datos 7

V. Ejemplo de cálculos 8

VI. Resultados 9

VII. Discusión de resultados 10

VIII. Bibliografía 11

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I. INTRODUCCIÓN

El informe tiene como finalidad analizar y determinar el porcentaje de humedad que contienen algunos alimentos utilizando una metodología por evaporización en una estufa convencional de vacío a 130°C por 1 hora, que por diferencia de pesos se encontrará la cantidad de humedad de la muestra problema .

En esta práctica se utilizara y analizara muestras de harina de trigo, harina de camote, harina de chuño, harina de maíz, harina de trigo, galletas integrales de miel y galletas saladas Ritz. De estas muestras se determinó su porcentaje de humedad, las cuales son cercanas a la cantidad de agua permitida en dichos alimentos; como por ejemplo en las harinas, el máximo de contenido de humedad en la harina es de 13,5% aproximadamente. Los resultados de esta práctica no son exactos, ya que existen diversos factores de error, como no preparar bien nuestra muestra representativa (lo ideal es que se haga de una muestra cerrada); otro factor de error sería, no calibrar la balanza en 0 antes de cada pesada, etc.

Todos los alimentos, cualquiera que sea el método de industrialización a que hayan sido sometidos, contienen agua en mayor o menor proporción. Las cifras de contenido en agua varían entre un 60 y 95% en los alimentos naturales. El agua puede decirse que existe en dos formas generales: "agua libre" y "agua ligada".En alimentos que absorben fácilmente humedad, más que su contenido absoluto de agua es la "actividad de agua" la que expresa mejor su estado biológico, especialmente en relación con la posibilidad del crecimiento de microorganismos en el medio, aunque no da información sobre el estado de combinación o enlace con los demás componentes del alimento.

La DETERMINACIÓN ANALÍTICA del agua en los alimentos es de importancia económica tanto para el consumidor, pues puede servir de medida de la calidad y la cantidad del alimento, como también para el tecnólogo como índice de su estabilidad. Ejemplos de la importancia de esta determinación son el conocimiento de la fecha óptima de cosecha de cereales y la necesidad de seguir las alternativas dé su contenido en los diversos lotes durante su elaboración y, almacenamiento. La humedad desempeña un importante papel en muchas reacciones de deterioro de alimentos, como en el pardeamiento de verduras y frutas y, en la absorción de oxígeno por el huevo desecado.

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II. FUNDAMENTO TEÓRICO

El agua es el único ingrediente de los alimentos que está prácticamente presente en todos ellos su cantidad, estado físico y dispersión en los alimentos afecta su aspecto, olor, sabor y textura. Las reacciones químicas y las interacciones físicas del agua y de sus posibles impurezas con otros componentes de los alimentos determinan frecuentemente alteraciones importantes durante su elaboración.

La influencia de la humedad en la textura de los alimentos se puede manifestar de las siguientes maneras: a) en forma de fase acuosa libre, que puede ser exprimida por presión y conduce a líquidos variables en cantidad y viscosidad; b) en forma de humedad pegajosa superficial de importancia en alimentos azucarados, y c) como resultado de ínteracciones del agua combinada con componentes hidrofílicos como proteínas y carbohidratos, produciendo cambios en la elasticidad o rigidez del alimento.

En frutas y verduras frescas, como lechuga, apio, melón, la textura crespa y firme es, principalmente, una función de la turgescencia de sus células, llenas de líquido acuoso y rodeado de membranas dotadas de una permeabilidad selectiva. La exposición a atmósferas más secas produce marchitamiento por pérdida de esta turgescencia, debido a la evaporación de agua a través de las membranas celulares semipermeables; esto no sucede si la humedad atmosférica se conserva alta o si las verduras se mantienen en agua. En la carne se distingue entre el agua de hidratación, fuertemente ligada, por adsorción; a la proteína muscular y que forma sólo el 4-5% del contenido total de agua (75%) y el agua libre, pero inmovilizada en la microestructura del tejido muscular: Esta última es de mayor interés tecnológico por cambiar durante la elaboración' de la carne: el poder de retención de agua es aún bastante alto después de las primeras horas que siguen a la matanza, desciende en las horas siguientes y vuelve a subir durante la maduración, pero sin alcanzar la retención original. Estos cambios en el contenido de agua se relacionan, esencialmente, con las cargas eléctricas de las proteínas (actomiosina), cuya intensidad depende a su vez del pH de la carne (139).

La DETERMINACIÓN ANALÍTICA del agua en los alimentos es de importancia económica tanto para el consumidor, pues puede servir de medida de la calidad y la cantidad del alimento, como también para el tecnólogo como índice de su estabilidad.Una reseña de los diversos caminos que pueden seguirse para determinar la humedad en alimento, comprende la siguiente clasificación:

Métodos directos termogravimétricos por remoción del agua.

A. Métodos de eliminación térmica del agua y su determinación por pérdida de peso.

En la desecación por estufas a 105-110°C durante 1 a 5 horas, los resultados dependen del grado de división del material, tiempo, temperatura y presión mantenida en la estufa. En el material biológico existe, fuera del agua libre, que se puede evaporar por el calor tan fácilmente como el agua de arena húmeda, el agua combinada tan tenazmente por

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fuerzas físicas (atribuibles a las fuerzas de Van de Waals o de formación de enlaces de H) a los componentes macromoleculares, coloidales e hidrofílicos como proteínas y polisacáridos (pectinas, almidones, celulosas, azúcares), que no se congela por el frío (77). Sin embargo, la aplicación de altas temperaturas en estufas para lograr la remoción total del agua, puede producir los siguientes inconvenientes, como causas de error:a) Volatilización de componentes no acuosos, lo que depende de la composición del alimento; b) Descomposición térmica de componentes inestables e interacción de componentes en que a veces puede resultar una formación de humedad adicional o de nuevas substancias que son volátiles; c) Oxidación de componentes oxidables por el aire; d) La remoción de agua de substancias coloidales y macromoleculares (especialmente en alimentos deshidratados) genera una contracción y aplastamiento en su estructura; lo que produce una mayor lentitud de difusión del vapor de agua. Si no se aplica, entonces, una temperatura lo suficientemente alta, puede permanecer en el producto una cierta cantidad de agua restante que se equilibra con la tensión de vapor de agua existente en el aire, ya que es muy difícil mantener una atmósfera seca en estufas con aire, aun con ventilación forzada. Por ello es preferible el uso de estufas al vacío en que la desecación puede hacerse a 70-80°C y a presión de 25 mm de Hg o menos (en 5 horas).

A pesar de estas desventajas, las técnicas de determinación de humedad por desecación se seguirán usando por ser sencillas de realizar, por exigir equipo de bajo costo y por suministrar en la mayoría de los casos resultados lo suficientemente reproducibles.

B. Por deshidratación con substancias desecadoras con una tensión de vapor más baja que el material que se deseca.

La colocación del material en un desecador al vacío en presencia de ácido sulfúrico anhidro hasta peso constante, tiene la ventaja que no envuelve el riesgo de descomposición de material orgánico por el calor. Sin embargo, el tiempo para llegar al equilibrio con la tensión de vapor del aire puede demorar meses.

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III. DETALLES EXPERIMENTALES

MATERIALES:

Se utiliza cápsula de porcelana, cápsula de aluminio y/o placas petrick, una cuchara de plástico pequeña, un pilón con mortero de porcelana, un desecador (contenido de material adsorbente, Silica), una pinza de metal y finalmente una bolsa de plástico.

EQUIPOS:

Una estufa eléctrica, calibrada a 130°C y una balanza analítica con sensibilidad de 0.1mg.

PROCEDIMIENTO:

Antes de iniciar la práctica se verifica que todos los instrumentos estén óptimas condiciones.Primero pesar una cápsula y anotar su peso (P), y añadir 2g de muestra previamente molida (P1). Mover suavemente la cápsula para distribuir en forma uniforme el contenido.Colocar en la estufa graduada a 130°C, durante 1 hora. Posteriormente, retirar la muestra y colocarla en un desecador por 30 minutos aproximadamente, para enfriar; finalmente, pesar y anotar el peso (P2).Repetir el procedimiento anterior con las diferentes muestras.

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IV. TABULACIÓN DE DATOS EXPERIMENTALES

TABLA N°1

MUESTRA P P1 P2

Harina de máiz 49.5918 51.5984 51.3793

Harina de chuño 51.7928 53.7950 53.4728

Harina de máiz blanco 84.0901 86.0951 85.8525

Harina Favorita 17.2449 19.2469 18.9618

Galleta integral con miel 17.55 19.5599 19.47

Harina de Trigo 17.9696 19.9674 19.7267

Harina de trigo sin preparar 17.9073 19.9097 19.6546

Galleta integral con miel 17.9192 19.919 19.8231

Harina de trigo sin preparar 17.7582 19.7592 19.5155

Harina de camote 17.5006 19.506 19.2576

Harina Favorita 17.875 19.8795 19.625

Galleta integral con miel 17.8417 19.8436 19.7666

Harina de Kañihua 17.5788 19.5764 19.461

Galleta Ritz 17.8358 19.8372 19.7327

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V. EJEMPLO DE CALCULOS:

Dónde:

P2= Peso de la muestra seca

P1 = Peso de la cápsula con muestra

P= Peso de la cápsula vacía

En la muestra de galleta integral con miel:

*El mismo procedimiento se realiza para hallar el % de humedad de las demás muestras.

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VI. RESULTADOS

TABLA N°2

MUESTRA P P1 P2 % de Humedad

Harina de maíz 49.5918 51.5984 51.3793 10.92

Harina de chuño 51.7928 53.7950 53.4728 16.09

Harina de maíz blanco 84.0901 86.0951 85.8525 12.10

Harina Favorita 17.2449 19.2469 18.9618 14.24

Galleta integral con miel 17.55 19.5599 19.47 4.47

Harina de Trigo 17.9696 19.9674 19.7267 12.05

Harina de trigo sin preparar 17.9073 19.9097 19.6546 12.74

Galleta integral con miel 17.9192 19.919 19.8231 4.80

Harina de trigo sin preparar 17.7582 19.7592 19.5155 12.18

Harina de camote 17.5006 19.506 19.2576 12.39

Harina Favorita 17.875 19.8795 19.625 12.70

Galleta integral con miel 17.8417 19.8436 19.7666 3.85

Harina de Kañiwua 17.5788 19.5764 19.461 5.78

Galleta Ritz 17.8358 19.8372 19.7327 5.22

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VII. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

El % Humedad que se obtuvo de las diferentes muestras de harina, están dentro de las normas de la calidad. Por ejemplo en la harina de trigo según CODEX STAN 152-1985 el contenido de humedad es de 15,5 % m/m máximo. Para determinados destinos, por razones de clima, duración del transporte y almacenamiento, deberían requerirse límites de humedad más bajos. Los datos obtenidos no son exactos ya que hay cierto margen de error como no preparar bien las muestras representativas, ya que lo ideal es tomar las muestras de empaques cerrados.Un factor de error también pudo ser, no calibrar la balanza antes de pesar las diferentes muestras, o/y no calibrar la estufa a la temperatura adecuada, ya que esta temperatura va variar dependiendo del alimento que se usara como muestra (En este caso será 130°C durante 1 hora, por tratarse de harinas y cereales). Otro factor de error importante también es la posible volatilización de componentes no acuosos. El desecador, que en este caso se utilizara para enfriar las muestras al sacarlas de la estufa, debe de encontrarse en buen estado. Por ello, se debe verificar que la Silica (absorbente) no este de color rosado, ya que esto indica que se ha saturado de agua; por lo que se necesitara regenerarlo, se coloca en vasos durante dos horas dentro de la estufa.

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VIII. BIBLIOGRAFÍA

http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/

schmidth/11.html

F.L. Hart, H.J. Fischer, Análisis Moderno de los Alimentos, Editorial Acribia. Zaragoza

(España) Pág. 1 – 4

http://depa.pquim.unam.mx/amyd/archivero/Humedad_8070.pdf

http://www.exp.uji.es/asignatura/obtener.php

www.codexalimentarius.net/download/standards/50/CXS_152s.pdf