UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA

FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE INDUSTRIAS

ALIMENTARIAS

CURSO: ANÁLISIS INSTRUMENTAL DE ALIMENTOS

DOCENTE: Ing. ELVIS PINTO CARPIO

TEMA: DIGESTOR DE PROTEÍNAS CON BOMBA DE AGUA

INTEGRANTES

SUASACA HUARSAYA ROSA MARIA

TORRES HUAMANI, VANESSA

YANARICO FERNANDEZ, KAROL LIZBETH

AREQUIPA – PERÚ

2013

I. INTRODUCCIÓN

El contenido total de proteínas en los alimentos está conformado por una mezcla

compleja de proteínas. Estas existen en una combinación con carbohidratos o lípidos,

que puede ser física o química. Actualmente todos los métodos para determinar el

contenido proteico total de los alimentos son de naturaleza empírica. Un método absoluto

es el aislamiento y pesado directo de la proteína pero dicho método se utiliza sólo a

veces en investigaciones bioquímicas debido a que es dificultoso y poco práctico

En 1883 el investigador danés Johann Kjeldahl desarrolló el método más usado en la

actualidad para el análisis de proteínas (método Kjeldahl) mediante la determinación del

nitrógeno orgánico. En esta técnica se digieren las proteínas y otros componentes

orgánicos de los alimentos en una mezcla con ácido sulfúrico en presencia de

catalizadores.

El nitrógeno orgánico total se convierte mediante esta digestión en sulfato de amonio. La

mezcla digerida se neutraliza con una base y se destila posteriormente. El destilado se

recoge en una solución de ácido bórico. Los aniones del borato así formado se titulan

con HCl (o H2SO4) estandarizado para determinar el nitrógeno contenido en la muestra.

El resultado del análisis es una buena aproximación del contenido de proteína cruda del

alimento ya que el nitrógeno también proviene de componentes no proteicos.

El método Kjeldahl ha sufrido varias modificaciones. Originalmente se utilizó

permanganato de potasio para llevar a cabo el proceso de oxidación (digestión), sin

embargo, los resultados no fueron satisfactorios, de manera que este reactivo se

descartó.

En 1885 Wilforth encontró que se podía acelerar la digestión utilizando ácido sulfúrico y

añadiendo un catalizador. Gunning en 1889 propuso añadir sulfato de potasio que eleva

el punto de ebullición del ácido sulfúrico utilizado en la digestión para disminuir el tiempo

de la reacción.

En la actualidad se utiliza principalmente Sulfato de Cobre penta hidratrado

CuSO4.5H2O como catalizador.

II. INFORMACIÓN TÉCNICA

II.1. Marca: “VELP SCIENTIFICA”

II.2. Modelo: DK 6

II.3. Nº de Serie: VE 00049 /D4/W

II.4. Hecho en: Europa

II.5. Valor y precio en el mercado:

III. FICHA TÉCNICA : No había ficha técnica en el laboratorio.

IV. PARTES – IMAGEN

Diproquim PIREX INTERNET: LABOLAN

Calle Francisco Gomez De

La Torre, 105 - Urb. La

Victoria - Arequipa

Tlf. (054)28-2246 Tlf.

(054)24-1765

Avenida La Salle,

195 - Of. 2 - 4 -

Arequipa

Tlf. (054)22-9479

www.labolan.es

Digestor de proteínas

Kjeldahl

Digestor de

proteínas KjeldahlDigestor Automático DK 6

S/. 25000 S/. 24000 1925 Euros.

DIGESTOR KJELDAHL DK 6 - VELP SCIENTIFICA

Soporte de Cristalería

Tubos para muestras de 250ml - ᴓ 42 * 300mm.

Capa de Aspiración

Base de Apoyo de Acero Inoxidable

Botón de Encendido y/o Apagado

Pantalla LCD

Botones de AcciónEscapeArribaAbajoEnter

Características generales

- Bloques térmicos fabricados en aluminio, que permiten una excelente termohomogeneidad,

con una temperatura máxima de trabajo de 450ºC.

- La temperatura del bloque es controlada con un microprocesador electrónico.

- Autocalibración permanente de la sonda de temperatura, al iniciarse el equipo, que evita

procedimientos de calibración.

- Memoria de 20 programas de trabajo, con capacidad de 4 rampas de temperatura/ tiempo

por programa.

- De conformidad con las normas G.L.P.; la fecha de los test realizados puede imprimirse o

almacenarse en un PC.

- La Unidad de Digestión puede completarse con los sistemas opcionales de aspiración de

vapores para su evacuación o neutralización.

- Estructura de acero inoxidable, de gran resistencia mecánica y química.

- Software, con elección de idiomas: español, italiano, inglés, francés, alemán.

- Display LCD para visualizar temperatura y tiempo.

- Tiempo regulable: 001 – 999 minutos o en continuo.

- Doble sistema de seguridad:

o Termostato de protección en caso de sobretemperatura.

o Alarma acústica y visual por rotura de sonda de temperatura.

Modelo DK 6

- Numero de muestras: 6

- Tamaño del tubo: 42 ᴓ * 300 mm.

- Volumen máximo de muestra: 300 ml.

- Temperatura regulable hasta: 450ºC.

- Potencia: 1 100W.

- Peso: 10Kg.

- Dimensiones: 293*152*339 mm.

- Voltaje: 220-240 V / 50-60Hz.

Beneficios:

- Diseñado para la neutralización de gases tóxicos, nocivos y corrosivos.

- Sistema con dos etapas:

o Condensación

o Neutralización

- Eliminación eficaz de humos.

- Posibilidad de neutralización con ácidos y bases.

- Uso práctico y seguro; máxima eficacia con su conexión a la Bomba de

recirculación JP.

SCRUBBER SMSLa Unidad SMS ha sido diseñada para la neutralización de los humos corrosivos y tóxicos desarrollados durante las

mineralizaciones oxidativas y otros procesos.

Estructura de Acero inoxidable recubierta con pintura epoxi.

Contenedores capaces para la solución de neutralización y para la recogida del

líquido de condensación.

Filtro para Carbón Activado

Peso: 3.5 KgDimensiones (L*H*P): 190*500*300 mm.

Beneficios:

- Bomba de recirculación continúa de agua.

- Unido al Scrubber SMS, de máxima eficacia en el tratamiento de vapores en

digestiones ácidas.

- Fabricada en AB, de extrema resistencia a la corrosión química.

- Indicadores de nivel de agua y grifo de vaciado.

- Automatización y optimización de la aspiración.

- Importante ahorro de agua respecto a las bombas de vacio por agua alimentadas

de la red.

- Posibilidad de eliminar la dispersión de contaminantes gaseosos en la atmosfera o

la descarga de agua contaminada al efluente.

- Independencia de la redes de agua con escasez o de baja presión.

BOMBA JPCombinada con el Scrubber SMS, produce una disminución muy eficaz de los humos emanados durante las digestiones ácidas y la correcta eliminación de las soluciones exhaustas, sin producir en el ambiente sustancias contaminantes.

Características técnicas

Estructura ABSAbsorción máxima de aire 35l/min.Absorción máxima de aire De 0 a 35l/min.Presion residual (Tº del agua = 15ºC.) 35 mmHg.Potencia 160WVoltaje 115 V o 230 V / 50-60Hz.

Peso 8.4 Kg.Dimensiones (L*H*P) 250*400*370 mm.

V. FUNCIONAMIENTO

Determinación de Proteínas: El método Kjeldahl mide el contenido de una muestra.

El contenido en proteína se puede calcular seguidamente, presuponiendo una proporción

entre la proteína y el nitrógeno para el alimento específico que está siendo analizada.

Este método puede ser dividido básicamente en 3 etapas: digestión o mineralización,

destilación y valoración. El procedimiento a seguir es diferente en función si en la etapa

de destilación el nitrógeno liberado es recogido sobre una disolución de acido bórico o

sobre un exceso conocido de acido clorhídrico o sulfúrico patrón. Ello condicionara la

forma de realizar la siguiente etapa de valoración, a si como los reactivos empleados.

Etapa de digestión: Un tratamiento con acido sulfúrico concentrado, en presencia

de un catalizador y ebullición convierte el nitrógeno orgánico en un ion amonio,

según la siguiente ecuación:

Procedimiento: Se introducen de 1 a 5 g de muestra un tubo de mineralización y se

ponen 3g de catalizador que suele estar constituido por una mezcla de sales de

cobre; oxido de titanio o/y oxido de selenio. De forma habitual se utiliza como

catalizador una mezcla de K2SO4: CuSO4: Se(10:1:0.1 en peso). Después se

adicionan 10ml de H2SO4 concentrado y 5ml de H2O2. Posteriormente se digiere a

420ºC durante un tiempo que depende de la cantidad y tipo de muestra.

Se sabe que la digestión ha terminado porque la disolución adquiere un color verde

esmeralda característico.

En esta etapa, el nitrógeno proteico es transformado en sulfato de amonio por acción

del acido sulfúrico en caliente. En la actualidad, para llevar a cabo este proceso se

utilizan digestores automáticos que son capaces de digerir un numero determinado

de muestras al mismo tiempo.

Etapa de destilación.

Etapa de valoración.

En cuanto al equipo “VELP SCIENTIFICA” DK 6 el funcionamiento es:

VI. PRECAUCIONES Y RECOMENDACIONES

Antes de hacer uso de los tubos para las muestras se recomienda esterilizarlos por

vía seca para la total eliminación de los microorganismos y la adecuada

determinación de proteínas.

VII. EJEMPLOS DE ANÁLISIS

Determinación de nitrógeno

Análisis de DQO (Demanda Química de Oxigeno)

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA1. Triturar, homogeneizar y mezclar la muestra.2. Pesar entre 1 y 2 gramos de muestra.3. En muestras con contenidos de nitrógeno muy pequeño, tomar la muestra suficiente para

que contenga como mínimo 5 mg de nitrógeno.DIGESTIÓN•   Añadir entre 10 y 15 ml (tubo macro) de H2SO4 96-98% y 1 tableta (8 g) de catalizador.(Para el tubo micro, el máximo de H2SO4  es 5ml)•   Montar un sistema para la extracción de humos o Scrubber con Na2CO3.•   Realizar la digestión en tres pasos:

1. En función del contenido de agua de la muestra, empezar la digestión evaporando agua a 150ºC entre 15 y 30 minutos.2. Realizar un segundo paso entre 270 y 300ºC entre 15 o 30 minutos para reducir la producción de humos blancos.3. Continuar la digestión a 400ºC entre  60  y 90 minutos.

Algunos ejemplos:Queso o carne:Paso1º: 150ºC / 30’            Paso 2: 270ºC / 30’            Paso 3: 400ºC / 90’Cereales:Paso1º: 150ºC / 15’            Paso 2: 300ºC / 15’            Paso 3: 400ºC / 60’

Control Visual: El resultado es un líquido transparente nítido con coloración azul claro, verde o amarillo dependiendo del catalizador utilizado. No deben quedar restos negros adheridos a la pared de tubo.

FUENTES DE ERROR

En el proceso de digestión:1.- La inclusión de nitrógeno no proteico (aunque la cantidad de este nitrógeno suele ser despreciable comparada con la del nitrógeno proteico);2.- La pérdida de nitrógeno durante la digestión. El exceso de sulfato de sodio o potasio  que se añade al ácido para elevar el punto de ebullición, puede producir una descomposición por calor y por lo tanto pérdida de nitrógeno. Por otro lado, el exceso de catalizador (de cobre generalmente) también puede producir pérdidas de nitrógeno3.- La digestión incompleta de la muestra. Generalmente debida a falta de tiempo de reacción o falta de ácido sulfúrico.