Trabajo practico de laboratorio tecnologia alimentos 2014

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CATAMARCA FACULTAD DE CIENCIA EXACTAS Y NATURALES

DEPARTAMENTO QUÍMICA

TECNOLOGIA DE LOS ALIMENTOS GUIA DE TRABAJOS PRÁCTICOS

DE LABORATORIO 2014

CARRERA: LICENCIATURA EN QUÍMICA

Universidad Nacional de Catamarca Tecnología de los Alimentos Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Departamento Química

Prof y Lic. José Lobo Gómez

OBJETIVOS Que el alumno logre: 1.- Alcanzar la capacitación necesaria en lo conceptual y metodológico sobre la elaboración de los alimentos, su conservación y la influencia de los microorganismos en productos alimenticios y sus materias primas. 2.- Conformar grupos de trabajo donde se evidencien conductas tendientes a fomentar la solidaridad, respeto mutuo y colaboración. 3.- Ejercitar siempre hábitos de trabajo respetando las normas de higiene y de seguridad vigentes. 4.- Realizar críticas fundamentadas que le permitan mejorar su desempeño como estudiante y que constituyan un aporte para los docentes de la cátedra a los efectos de introducir acciones tendientes a mejorar el proceso de enseñanza – aprendizaje en el dictado de la materia. 5.- Visitar plantas industriales de elaboración de productos alimenticios para observar los procesos de producción y cotejar lo estudiado en la teoría con la realidad práctica de la fábrica. 6.- Interpretar los procesos de producción, observados durante las visitas a las fábricas, a la luz de los conceptos estudiados, relacionando la teoría con la práctica. 7.- Advertir las irregularidades y trasgresiones que se exhiben, en las plantas visitadas, durante la fabricación de productos alimenticios. 8.- Elaborar informes de las visitas realizadas que, además de la comunicación de los procesos industriales observados, muestren un análisis crítico y reflexivo de los mismos. 9.- Participar en debates y discusiones que permitan reflexionar sobre la importancia que reviste la correcta elaboración y conservación de los alimentos para la salud del consumidor y la economía de la región. 10.- Valorar la importancia de la asignatura “Tecnología de los alimentos”, para la formación profesional del Licenciado en Química.



Programa de TRABAJOS PRÁCTICOS TRABAJO PRÁCTICO N° 1: DETERMINACION DE ACIDEZ Y MATERIA GRASA EN LECHE

EN POLVO TRABAJO PRÁCTICO N° 2: DETERMINACION DE PROTEINAS EN HARINA DE TRIGO TRABAJO PRÁCTICO N° 3: DETERMINACIÓN DE FIBRA EN HARINA INTEGRAL TRABAJO PRÁCTICO N° 4: ELABORACION ARTESANAL DE QUESO TRABAJO PRÁCTICO N° 5: ELABORACION ARTESANAL DE CHUCRUT TRABAJO PRÁCTICO N° 6: COAGULACIÓN DE LA CASEÍNA DE LA LECHE TRABAJO PRÁCTICO N° 7: PARDEAMIENTO ENZIMATICO Y NO ENZIMATICO Requerimientos de la Cátedra: La asistencia de los Alumnos a los trabajos prácticos de laboratorio es obligatoria y la aprobación de los mismos requiere: a) Aprobación de un interrogatorio inicial. b) Realización del trabajo experimental, c) Presentación de los informes de cada trabajo práctico en tiempo y forma d) Aprobación de los informes escritos presentados como requisito previo al acceso de las evaluaciones parciales.



TRABAJO PRÁCTICO N° 1: DETERMINACION DE ACIDEZ Y MATERIA GRASA EN LECHE EN POLVO

INTRODUCCIÓN La leche en polvo o leche deshidratada se obtiene mediante la deshidratación de leche pasteurizada. Este proceso se lleva a cabo en torres especiales llamadas spray, en donde el agua que contiene la leche es evaporada, obteniendo un polvo de color blanco amarillento que conserva las propiedades naturales de la leche. La leche en polvo es un alimento que presenta ventajas, ya que no precisa frio para ser conservada, es más fácil de almacenar y su vida útil es más prolongada. El artículo 567 del CAA establece: Se entiende por Leche entera en polvo, Leche entera deshidratada o Leche desecada, el producto que se obtiene por deshidratación de leche entera apta para la alimentación, mediante procesos tecnológicamente adecuados. Deberá responder a las características y exigencias siguientes: a) Se presentará como un polvo uniforme, sin grumos, de color blanco amarillento, con olor agradable, no rancio, semejante al de la leche fluida y sin olores extraños. No contendrá substancias extrañas macro o microscópicamente visibles. El Índice de solubilidad no será mayor de 1,0 cm3. b) Al ser reconstituida con agua destilada previamente hervida y enfriada a 35-40°C (13,0 g de leche llevados a 100 cm3 con agua) deberá obtenerse una emulsión estable ligeramente ácida al tornasol y presentará un pH entre 6,4 y 6,8; medido a 20°C y una acidez no superior a 0,18% p/v expresada en ácido láctico. c) Presentará: Humedad, Máx: 3,5% p/p Lípidos totales, Mín: 26,0% p/p Proteínas totales, Mín: 25% p/p Hidratos de carbono reductores totales, en lactosa anhidra, Mín: 36% p/p Cenizas a 500-550°C, Máx: 7,0% p/p d) Deberá contener solamente las proteínas, hidratos de carbono, grasas y substancias minerales de la leche y en las mismas proporciones relativas. e) No deberá contener substancias conservadoras, antioxidantes, estabilizantes ni residuos detectables de antibióticos.

DETERMINACION DE LA ACIDEZ Se entiende por acidez en la leche en polvo el contenido aparente en ácidos expresado en gramos de ácido láctico por 100 g de leche en polvo. Una determinada cantidad pesada de leche en polvo disuelta en agua se valora con una solución de sosa empleando fenolftaleína como indicador PROCEDIMIENTO. Se pesan 13 g de leche en polvo y se le añaden 10 ml de agua y se agita con una varilla de vidrio hasta obtener un líquido perfectamente homogéneo, conocido como leche resconstituida. Dejar reposar una hora y luego agitar lentamente y pipetear 17 ml de la misma y colocarla en una capsula de porcelana. Lavar la pipeta y colocar el mismo volumen de agua a la capsula que contiene la muestra. Se agrega fenolftaleína y se titula con Hidróxido Sodio 0,1 mol/l (0,1N) hasta un color rosa pálido, después de 30 s de persistencia de color se da finalizada la titulación. CÁLCULO. El número de mililitros consumidos de solución 0,111N (N/9) representa la acidez, expresada en gramos, de ácido láctico por 100 g de leche en polvo. Si se opera con solución 0,1N (N/10), el número de mililitros multiplicado por 0,9 da el mismo porcentaje de acidez.



DETERMINACION DEL CONTENIDO GRASO

El material a analizar debe ser totalmente desecado en estufa y el solvente a usar debe ser anhidro. Ello es necesario para impedir que la presencia de agua posibilite la extracción de material hidrosoluble que sería determinado junto con la grasa. El material seco puede someterse a extracción continua o discontinua con el solvente elegido. El método empleado es el de Soxhlet, en el cual se realiza una extracción continua. El equipo está constituido un sifón, un balón y un refrigerante como se muestra en la figura. El disolvente es evaporado en el balón y los vapores ascienden hasta el refrigerante donde condensa y va llenando el sifón, de modo que cada 5 o 10 minutos, el solvente más la grasa extraída es arrastrado y se vuelca en el balón inferior. La muestra estará así en contacto con un nuevo solvente (sin grasa) cada pocos minutos .

PROCEDIMIENTO Lavar el balón y llevarlo a estufa a 100 ºC durante 2 horas. Transcurrido este tiempo colocarlo en desecador. Luego pesar el balón. A continuación, pesar alrededor de 5 g de la muestra previamente homogeneizada y secada en estufa a 80 ºC aproximadamente durante 2 horas. Colocar la muestra seca en un dedal de papel de filtro y ponerlo en el sifón del equipo. Conectar el sifón con el balón agregar el disolvente hasta que se produzca una descarga. Luego colocar el refrigerante y calentar el equipo mediante calentador eléctrico o baño María, durante 3-4 horas. Observar que el solvente no se evapore, cuidando que no se produzcan perdidas. Retirar el balón y llevarlo a estufa a 100 ºC durante 2 horas, para evaporar el disolvente totalmente. CALCULO El porcentaje de materia grasa se calcula:

G%: Porcentaje de materia grasa M2: Peso balón con materia grasa seco M1: Peso balón seco y limpio. M: Peso Muestra



TRABAJO PRÁCTICO N° 2: DETERMINACION DE PROTEINAS EN HARINA DE TRIGO

INTRODUCCION Como consecuencia de su estructura a base de aminoácidos individuales, el contenido en nitrógeno de las proteínas varía sólo entre unos límites muy estrechos (15 a 18%; en promedio 16%). Para la determinación analítica del contenido en proteína total, se determina por lo general el contenido de nitrógeno (N) tras eliminar la materia orgánica con ácido sulfúrico (método de Kjeldahl), calculándose finalmente el contenido de proteína con ayuda de un factor (en general f = 6,25). Se asume que el SO3 que se forma durante el tratamiento a altas temperaturas se adiciona como ácido de Lewis al grupo NH del enlace peptídico (base de Lewis) de la proteína, formándose el correspondiente ácido amidosulfónico, el que posteriormente se transforma en sulfato amónico por degradación. El sulfato amónico se determina a continuación, tras liberación del NH3 y destilación, por medio de una valoración ácido-base. Como en el tratamiento Kjeldahl de alimentos no se determinan sólo proteínas o aminoácidos libres, sino también ácidos nucleicos y sales de amonio y también nitrógeno ligado de compuestos orgánicos o vitaminas, el nitrógeno ligado orgánico se expresa como ¨nitrógeno total calculado como proteína como ¨proteína total¨ (N x f). No obstante, como por lo general los alimentos sólo contienen cantidades traza de compuestos aromáticos nitrogenados y de vitaminas, el error así cometido se considera despreciable. Se basa en el pasaje del N orgánico a NH4

+ mediante una digestión de la muestra en caliente en medio sulfúrico concentrado. El NH4

+ es neutralizado y el NH3 liberado se destila y cuantifica mediante una titulación. El N cuantificado se convierte a contenido proteína por medio de un factor. Reacciones: 1- Digestión

(1) n - C -NH2 + mH2SO4 catalizadores CO2 + (NH4)2 SO4 + SO2

proteína calor

2- Neutralización y destilación (NH4)2SO4 + 2 NaOH 2NH3 + Na2SO4+ 2H2O NH3 + H3BO3 (ácido bórico) NH4 + H2BO3

- (ión borato) 3- Titulación El anión borato (proporcional a la cantidad de nitrógeno) es titulado con HCl estandarizado: H2BO3

- + H+ H3BO3

MATERIAL Matraz de digestión Kjeldahl con capacidad de 125 ml. Matraz de Erlenmeyer de 10 ml. Matraz volumétrico de 100 ml. Mechero de Bunsen. Pinzas (nueces). Soporte universal. Pipeta de 5 ml. Pipeta de 10 ml. Frasco gotero de 25 ml. Frasco lámbar con capacidad de 1 litro. Piseta. Pinzas largas. Embudo de cristal chico o mediano. Aparato digestor Kjeldahl.



REACTIVOS Verde de bromocresol. Rojo de metilo. Alcohol al 96 %. Ácido bórico al 4 %. Ácido clorhídrico 0.1N (solución valorada). Hidróxido de sodio al 40%. Ácido sulfúrico concentrado. Mezcla catalizadora para la digestión: selenio, sulfato de potasio y sulfato de cobre pentahidratado. ELABORACION DE REACTIVOS Mezcla Indicadora.- Disolver 0.5 g de rojo de metilo y 1 g de verde de bromocresol, en 100 mL de etanol del 96% (Esta mezcla se conoce como indicador de Tashiro). Ácido Bórico al 4%.- Disuelva 20 g de ácido bórico (en cristales) en 500 ml. de agua destilada hirviendo. Después de que se enfríe transfiera la solución a un frasco tapado. Se conserva indefinidamente. Catalizadores para la Digestión.- La mezcla está formada por la siguiente proporción K2SO4 97 %, CuSO4 5 H2O 1.5 % y selenio 1.5 %. PROCEDIMIENTO

DIGESTIÓN Transferir cada una de las muestras pesadas a sendos balones Kjeldahl previamente marcados. Agregar a cada balón que contiene la correspondiente muestra, 20 mL de H2SO4. Agregar a cada balón 2 g de catalizador Colocar los balones que contienen la mezcla de la muestra, el ácido sulfúrico y el catalizador sobre las resistencias del digestor Kjeldahl. Encender la campana de extracción y calentar lentamente el balón de Kjeldahl con la muestra inclinando el mismo (utilizar barbijos). Permitir que transcurra la digestión, vigilando que no haya escape de gases y rotando el balón esporádicamente para facilitar la digestión del material que salta a las paredes, hasta que la mezcla sea transparente (se toma entre 45 minutos y una hora). Una vez la mezcla este transparente, apagar las resistencias, SIN APAGAR EL EXTRACTOR, y dejar enfriar por 15 minutos en el equipo. Retirar los balones del digestor, y terminar de enfriar cuidadosamente por enfriamiento exterior del balón al chorro de agua.

DESTILACIÓN Una vez frío el contenido del balón, AGREGAR, CUIDADOSAMENTE UTILIZANDO GAFAS Y GUANTES, 200 mL, medidos con probeta, de agua destilada, a cada uno de los balones. Dejar enfriar el balón a temperatura ambiente por 15 minutos. Mientras transcurre este tiempo de enfriamiento, colocar en el extremo de cada destilador, un erlenmeyer de 500 mL de capacidad, al que se le han agregado 100 mL de ácido bórico que contiene el indicador de Tashiro (solución de color rojo vino). Encender las resistencias del destilador Kjeldahl y el sistema de refrigeración. Terminar el enfriamiento del balón exteriormente al chorro de agua. Agregar a cada balón, de 10 a 15 perlas para controlar la ebullición. Una vez frío el contenido del balón, AGREGAR, CUIDADOSAMENTE UTILIZANDO GAFAS Y GUANTES, 80 mL, medidos con probeta, de solución de NaOH al 40 %. Instalar cada balón en una hornilla del destilador, ajustar y agitar. Dejar que transcurra la destilación hasta recoger aproximadamente entre 150 y 200 mL de destilado en erlenmeyer de recolección, cuyo contenido cambia de color a azúl verdoso a medida que se recoge el amoniaco (se toma aproximadamente de 10 a 15 minutos).



Recogido el volumen de destilado mencionado anteriormente, retirar los erlenmeyers colectores. Apagar las resistencias de calentamiento, SIN APAGAR EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓNEXTRACTOR.

TITULACIÓN Colocar en un erlenemeyer aproximadamente 150 mL de ácido bórico con indicador, que se utilizará como referencia para el color del punto final de la titulación. Titular el contenido de cada destilado con HCl 0.1 N, hasta que el color azul verdoso cambie nuevamente a rojo vino igual al del el erlenmeyer de referencia. Leer y anotar el volumen de HCl gastado en cada titulación. CÁLCULOS Moles de HCl = Moles de NH3 = Moles de N en la muestra % N = NHCl x Volumen de ácido x 14 g N x 100 g de muestra mol En donde: NHCl = Normalidad del HCl V HCl = Volumen ácido. 14 = Peso atómico del nitrógeno. Se utiliza un factor para convertir el porcentaje de N a por ciento de proteína cruda. El porcentaje de N en proteína para el harina de trigo es de 18% y su factor de conversión es de 5.70.

Equipo Kjeldahl



TRABAJO PRÁCTICO N° 3: DETERMINACIÓN DE FIBRA BRUTA EN HARINA INTEGRAL.

INTRODUCCION Todos los alimentos de origen vegetal como son los cereales, frutos secos, verduras, frutas y legumbres proporcionan fibra, sobre todo si están crudos. La fibra no tiene valor nutritivo ya que no se puede digerir ni absorber, pero contribuye a la asimilación de los alimentos, a mantener sano el aparato digestivo y a eliminar los productos de desecho del cuerpo. Además previene la aparición de enfermedades como el estreñimiento y el cáncer de colon, mejora los niveles de glucosa en sangre en los diabéticos y disminuye el nivel de colesterol en sangre y los riesgos de padecer la obesidad. Aunque su efecto en el organismo es similar y se encuentran juntas en la mayoría de los vegetales, las fibras se dividen en solubles e insolubles en agua. Algunos de los alimentos que contienen fibra soluble son la avena, la cebada, las manzanas, las frutas cítricas, las fresas y las leguminosas como el fríjol, la lenteja y el garbanzo. Los alimentos ricos en fibra insoluble son los vegetales crudos, frutas con semillas comestibles como el coco, el salvado o cascarilla de los cereales y los cereales integrales como el maíz, trigo, arroz y avena que no han sido trillados y conservan aún su cascarilla. También hay fibra insoluble en los alimentos procesados que se preparan a partir de estos. Los constituyentes de la fibra cruda en las frutas y vegetales son la celulosa, la hemicelulosa y las sustancias pécticas. Además de la importancia de estos compuestos desde el punto de vista nutricional, en la industria de procesamiento de alimentos estos compuestos tienen una gran utilidad práctica. Generalmente, la celulosa no se usa como aditivo de manera directa, se emplean más bien sus diversos derivados, principalmente la carboximetilcelulosa, la metilcelulosa y la hidroxipropilmetilcelulosa y la celulosa microcristalina. Los usos de los derivados de la celulosa son muchos y muy variados, por ejemplo, en el control de la cristalización de la lactosa en helados, en productos congelados, en aderezos para impartir cuerpo e incrementar la viscosidad, en mezclas con otras gomas para evitar la sinéresis en alimentos dietéticos, etc. Dentro de las sustancias pécticas, las pectinas desempeñan un papel muy importante en la industrialización de las frutas, sobre todo en lo relacionado con la elaboración de bebidas. Además debido a su capacidad de formar geles se emplean en la elaboración de jaleas, mermeladas, confituras y postres dietéticos. El método se basa en la determinación cuantitativa del residuo de la fibra en las paredes celulares de la fruta o vegetal, obtenido mediante la digestión de la muestra en medio ácida y alcalina. La fibra bruta que consiste principalmente del contenido en celulosa además de la lignina y hemicelulosas contenidas en la muestra. La fibra bruta debe considerarse como un indicativo de la cantidad de compuestos no aprovechables por el organismo que existe en un alimento. La pared celular de las células vegetales, contiene la mayor parte del material resistente a las enzimas del tracto gastrointestinal de los mamíferos. Aunque este material pueda digerirse parcialmente por la microflora intestinal, raramente la digestión es total. El papel de la fibra en la dieta es importante en el mantenimiento de salud. MATERIALES Estufa. Mufla. Balanza analítica. Erlenmeyer con boca esmerilada. Refrigerante. Mechero. Trípode. Tela amianto. Embudo Büchner y kitasato. REACTIVOS Alcohol etílico. Acido Sulfúrico 1,255 N. Hidróxido de sodio 0,313 N



PROCEDIMIENTO Se pesan aproximadamente 5 g de muestra en un matraz erlenmyer. Se añaden 200 ml de acido sulfúrico 1,255 N se ajusta el refrigerante a la boca del frasco erlenmeyer y se calienta moderadamente para evitar proyecciones hacia las paredes del erlenmeyer. Cuando comienza la ebullición, se mantiene moderadamente durante 30 minutos. Concluido el tiempo de digestión, se enfría el frasco erlenmeyer y se filtra en embudo de buch al vacio y se lava la muestra con agua hasta desaparición de acidez. A continuación se regresa el residuo con mucho cuidado al erlenmeyer y se trata con NaOH al 0,313 N durante 30 minutos. Se filtra el residuo y se lava con agua y después con alcohol. El residuo se seca en estufa a 105° C durante 2 hor as y se determino el peso del mismo. Posteriormente se llevo a mufla a 500-600° C el res iduo y se peso el contenido de cenizas CÁLCULOS (P1 - P2) - C % FIBRA = ------------------. 100 W Donde: P 2: Peso de Papel + Fibra P2: Peso del Papel Seco W: Peso de Muestra: C: Peso Ceniza:

Embudo Büchner y kitasato



TRABAJO PRÁCTICO N° 4: ELABORACION ARTESANAL DE QUESO

INTRODUCCIÓN El queso es un alimento sólido elaborado a partir de la leche cuajada de vaca, cabra, oveja, búfala, camella u otros mamíferos. La leche es inducida a cuajarse usando una combinación de cuajo (o algún sustituto) y acidificación. Las bacterias se encargan de acidificar la leche, jugando también un papel importante en la definición de la textura y el sabor de la mayoría de los quesos. Algunos también contienen mohos, tanto en la superficie exterior como en el interior. Según el Código Alimentario Argentino (C.A.A.) por Res Conj. SPyRS y SAGPA N° 33/2006 y N° 563/2006, del 21/12/2006 en su artículo 605, se define al queso como el producto fresco o madurado que se obtiene por separación parcial del suero de la leche o leche reconstituida (entera, parcial o totalmente descremada), o de sueros lácteos, coagulados por la acción física, del cuajo, de enzimas específicas, de bacterias específicas, de ácidos orgánicos, solos o combinados, todos de calidad apta para uso alimentario; con o sin el agregado de sustancias alimenticias y/o especias y/o condimentos, aditivos específicamente indicados, sustancias aromatizantes y materiales colorantes. La coagulación de la proteína de la leche (caseína) es el fundamento de la elaboración del queso. Las principales etapas para la elaboración del queso son:

- Pasteurización de la leche - Coagulación - Cortado - Desuerado - Moldeado - Prensado - Saldado - Maduración

MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS Cloruro de calcio. Sal refinada. Cuajo liquido. Manta para filtrar. Marmita. Cuchillos. Liras. Molde. Prensa o pesas para prensar. Refrigerador. Gorro. Tapabocas. Guantes. Termómetros. Pala de mezclado. Coladores. pHmetro. PROCEDIMIENTO Se emplean 10 litros de leche (puede ser recientemente ordeñada o pasteurizada). La leche debe ser de características sensoriales normales (olor, color, sabor). Calentar la leche, a baño maría, a 65° C por 30 minutos (pasteurización lenta ) y posteriormente enfriar. No se recomiendan temperaturas más altas de pasteurización por un efecto en la calidad sensorial del queso. En caso de emplear una leche ya pasteurizada no es necesario realizar este paso. Adición de CaCl2: Por el tratamiento térmico de pasteurización, se puede perder calcio, que es importante en el proceso de coagulación de las proteínas de la leche. Por ello se debe agregar cloruro de calcio. Se lleva la leche a una temperatura alrededor de 32° C, se agrega 2 g CaCl 2 en los 10 Litros de leche y se deja en reposo durante 30 minutos. Adición de fermentos: En la industria se emplean fermentos lácticos según el tipo de queso a elaborar (por ejemplo el cultivo con St. Cremoris, St. Lactis, St. Diacetilactis y Leuconostoc) y se deja reposar para que se actúen los microorganismos.



Adición de cuajada: Se emplean 0.25 gramos (la punta de un cuchillo) de cuajo en polvo por cada 10 L de leche a coagular. Depositamos esta cantidad de cuajo en un vaso, agregar un poco de sal, agua y agitamos, esto facilitara la dilución del cuajo. Agregamos el cuajo a la leche se deberá agitar por unos 4-6 minutos, para distribuir bien el cuajo. Luego agitamos unos minutos la leche. El tiempo de coagulación debe ser cercano a los 45 minutos, evitar coagulaciones rápidas aumentando la temperatura del proceso ya que afectaran al producto final. Esperar con la olla tapada el inicio de la coagulación. Corte: Cortamos con un cuchillo plano, introduciéndolo hasta el fondo del recipiente En forma horizontal y luego verticalmente por toda la superficie del recipiente. Se forman cubos, se deja reposar unos minutos. Desuerado: Los cubos de cuajada liberaran suero lentamente, y a medida que esto ocurre se vuelven más pesados. A continuación se cortan los cubos hasta que quedan pequeños granos. Con la ayuda del colador sacar los granos de cuajada y eliminar el suero. Salado: Agregar salmuera al 18 % de concentración de sal Moldeado: Después de haber salado se pasa al molde donde pasara al menos 24 horas, para luego almacenarse en el refrigerador a una temperatura de 4°c.



TRABAJO PRÁCTICO N°5: ELABORACION ARTESANAL DE CHUCRUT

INTRODUCCION Muchos vegetales son ricos en carbohidratos, como el almidón, los cuales pueden ser empleados como fuente fermentable por distintos microorganismos en el proceso de fermentación láctica para la obtención de energía. Los vegetales frescos contienen una numerosa y variada microflora, que incluye algunos microorganismos que los deterioran y bacterias ácido – lácticas. La presencia de las bacterias ácido – lácticas se emplea como método de conservación de alimentos vegetales desde la antigüedad. Probablemente, se originó en oriente, con el uso de salmueras, y el subsiguiente salado seco. El hombre ha aprovechado la acidificación de alimentos vegetales, que se inicia espontáneamente en ausencia de aire, para su transformación y conservación El Chucrut (del alemán Sauerkraut) es el producto obtenido a partir de la fermentación láctica del repollo. El repollo contiene una gran variedad de microorganismos: algunos participan en la fermentación láctica, mientras que otros causan su deterioro. Los microorganismos causantes del deterioro del producto son en su mayoría, aerobios y no sobreviven en medios ácidos, por lo que no se desarrollan en este proceso El primer microorganismo en crecer en vegetales puesto a fermentar, es el Leuconostoc mesenteroides el cual degrada la glucosa por vía heterofermentativa produciendo CO2, ácido láctico, etanol, etc. A continuación, actúa el Lactobacillus plantarum y el Lactobacillus brevis, los cuales producen ácido láctico a partir de la fermentación de los azúcares. El Lactobacillus plantarum, por ser la especie más ácido tolerante termina la fermentación de vegetales. PROCEDIMIENTO Primero se realiza el acondicionamiento del vegetal eliminando las hojas superficiales del repollo;. Luego realizamos un corte dividiendo en dos el repollo y extraemos la parte central. A continuacion lavamos el repollo con agua y lo picamos para aumentar el área superficial lo que favorece la extracción de líquidos del repollo como el desarrollo de microorganismos que van a provocar la fermentación. A continuación adicionamos sal y mezclamos, la sal suprime las bacterias putrefactivas y favorece la proliferación de las bacterias de productoras de ácidos, también contribuye a la extracción del agua, azucares y otras sustancias que son utilizadas por los microorganismos para su desarrollo. Normalmente se emplea una concentración de sal al 2,5 % (2,5 Kg de sal por cada 100 Kg de repollo con sal), mayores concentraciones de sal pueden inhibir los microorganismos responsables de la fermentación. Bajo estas condiciones, comienza la fermentación, el Leuconostoc mesenteroides es el primero en crecer. A continuación se prensa bien hasta que salga el agua del repollo que con la sal forma una salmuera, si ésta no alcanza a cubrir totalmente el repollo, se rellena con una salmuera al 2,5 %. La fermentación del repollo puede durar de tres a seis semanas, al final el pH es de 3,5 a 3,7. El procedimiento se detiene cuando no hay mas azucares disponibles o cuando la acidez inhibe a los microorganismos. Una vez finalizada la fermentación se coloca el producto en un envase de vidrio, se tapa y se esteriliza en baño maría durante 35 minutos para el frasco de medio kilo.



TRABAJO PRÁCTICO N°6: COAGULACIÓN DE LA CASEÍNA DE LA LECHE

INTRODUCCIÓN La caseína es la proteína más abundante en la leche, es un complejo de fosfoproteínas y glicoproteínas. Está en la leche en suspensión coloidal, asociadas a con iones Ca y Mg formando micelas estabilizadas. La caseína está compuesta por distintas fracciones, α - caseína, β -caseína y κ- caseína que se diferencian en peso molecular y en la cantidad de grupos fosfatos que llevan unidos. Figura: Micela y submicelas de Caseína.

La coagulación de la caseína consiste en una serie de modificaciones fisicoquímicas, que conducen a la formación de un coágulo. La coagulación se puede producir por la acción de las bacterias lácticas (coagulación láctica) o por la actividad del cuajo (coagulación enzimática). La coagulación láctica o ácida es realizada por las bacterias lácticas presentes en la leche cruda o procedente del fermento, que transforman la lactosa en ácido láctico haciendo descender el pH de la leche, lo que produce la alteración de la caseína hasta la formación de un coágulo. La coagulación enzimática se produce cuando se añade cuajo (enzimas coagulantes, principalmente Renina), que catalizan la ruptura de un solo enlace peptídico de la κ-caseína lo que provoca la desestabilización de las micelas y por lo tanto la precipitación de casi todas las caseínas, lo que es importante en la fabricación del queso. El suero restante contiene principalmente lactosas y proteínas solubles (lactoalbúmina y lactoglobulina). En la elaboración de los quesos tienen lugar ambos tipos de precipitaciones. La firmeza del cuajo y la textura de la cuajada formada dependerán, fundamentalmente, de la cantidad de cuajo utilizado, de la temperatura (velocidad de coagulación máxima a 40-42ºC) y de la acidez de la leche. COAGULACIÓN ENZIMÁTICA DE LA LECHE Para que el ataque de la renina o quimosina sobre la caseína de la leche tenga lugar en toda su extensión, es preciso que se den unas condiciones, que son las siguientes: -Concentración suficiente de iones de calcio en el medio -Condiciones adecuadas de pH, temperatura y concentración del enzima Por tanto, una determinada concentración de calcio iónico en el medio es esencial para que se produzca la reacción de coagulación y cualquier manipulación (tratamiento térmico) que modifique esta concentración aumentándola o disminuyéndola, influirá lógicamente sobre la velocidad de actuación del enzima. El tratamiento térmico de la leche, produce una disminución de la concentración de calcio iónico y por esta razón las leches que han sido sometidas a tratamientos térmicos a altas



temperaturas, no coagulan o lo hacen con mayor dificultad. Si se restaura la concentración de calcio iónico por la adición de CaCl2, la capacidad de coagulación de la leche se restablece. El pH óptimo de actuación de la quimosina no es fácil de poner en evidencia ya que se encuentra en valores tan ácidos en los que la leche ya se coagula por acidez (pH 5). En cambio, en medio alcalino el enzima llega a inactivarse, primero reversible (pH 7,3) y después irreversiblemente (pH 8). La velocidad de reacción de la quimosina sobre la caseína aumenta, dentro de ciertos márgenes, con la concentración de enzima en el medio. Por todo ello, en esta práctica se van a estudiar cómo afectan a la actividad de la quimosina todos estos factores: EFECTO DEL TRATAMIENTO TÉRMICO EN LA LECHE PROCEDIMIENTO Se trabajará con tres tipos de leche tratadas bajo 3 tipos de tratamientos térmicos (Pasterización, UHT, larga vida). Se colocan 10 ml de las leches en tres tubos de ensayos y se lleva a baño termostático de 37ºC y se añaden 1 ml de enzima y 0,1 CaCl2 0.1 M a cada una y se incuban. Medir el tiempo de coagulación.

Leche

Pasteurizada Leche UHT

Leche Larga Vida

Leche (ml) 10 10 10 Enzima (ml) 1 1 1 CaCl2 0.1 M 0,1 0,1 0,1 Tiempo Coagulación

EFECTO DE LA TEMPERATURA DE INCUBACIÓN PROCEDIMIENTO. Se trabajará con una leche que se incubaran a 4, 20, 35 y 60ºC. Se colocan 10 ml de las leches en tres tubos de ensayos, se añaden 1 ml de enzima y 0,1 CaCl2 0.1 M a cada una y se incuban a la temperatura correspondiente durante 30 min. Medir el tiempo de coagulación. Muestra 1

4 ºC Muestra 2

20 ºC Muestra 3

35 ºC Muestra 4

60 ºC

Leche (ml) 10 10 10 10

Enzima (ml) 1 1 1 1

CaCl2 0.1 M 0,1 0,1 0,1 0,1 Tiempo Coagulación



TRABAJO PRÁCTICO N°7: PARDEAMIENTO ENZIMATICO Y NO ENZIMATICO

INTRODUCCIÓN Durante el tratamiento y el almacenamiento de alimentos se desarrollan una coloración que algunas ocasiones mejoran su aspecto, pero en otras deteriora notablemente el mismo. Hay oscurecimientos que se consideran deseables y otros que son indeseables en los alimentos. Aunque los dos disminuyen el valor nutritivo, los deseables hacen al producto más apetitoso, por ejemplo: la formación de la corteza del pan, el tostado del café, la madurez del té, etc. Los indeseables no solo disminuyen el valor nutritivo sino que deterioran el aroma, el color y la apariencia. Existe un grupo de mecanismos muy importantes llamados de oscurecimiento o pardeamiento, que sintetizan compuestos de colores que van desde un ligero amarillo hasta el café oscuro; estos han sido clasificados en forma general como reacciones de pardeamiento enzimático y no enzimático. El oscurecimiento o pardeamiento no enzimático, tambié n conocida como reacción de Maillard, no requiere la presencia de enzimas y se presenta cuando se procesan los alimentos con calor o durante su almacenamiento. La reacción se produce entre un azúcar reductor y un grupo amino de un aminoácido. Grandes industrias dependen del color y aroma de este tipo de reacciones, como la del caramelo, café, pan y cereales procesados. Sin embargo, el oscurecimiento no enzimático constituye un problema en el almacenamiento de harinas, leche en polvo, etc. Existen algunos factores que afectan la reacción de Maillard: a) pH alcalino la favorece. b) El incremento de temperatura la favorece. c) Contenido de humedad mayor al 10% la favorece. d) Tipo de azúcares: Muestran mayor actividad las pentosas que las hexosas. Cuando las superficies recién cortada o maltratadas de frutas y verduras, se exponen al aire, se desarrolla un color café o pardeamiento, conocido como oscurecimiento o pardeamiento enzimático , debido a que las reacciones iniciales son catalizadas por enzimas. La enzima que cataliza el pardeamiento son las fenolasas o polifenoloxidas. El pardeamiento enzimático de frutas y hortalizas, producen cambios en su color y su apariencia, los cuales la mayoría de las veces son indeseables. Tal es el caso de plátano y pera entre otros; sin embargo esta reacción puede ser deseable como en el caso del jugo de manzana, donde se requiere una tonalidad oscura en su apariencia. La formación de pigmentos (melanoidinas) requiere de tres factores: a) enzima, b) sustrato, c) oxígeno. La eliminación de alguno de estos factores evitara o disminuirá el pardeamiento enzimático. PROCEDIMIENTO A- PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO FORMACION DEL PARDEAMIENTO ENZIMATICO Procedimiento Pelar varias manzanas y cortarla en trozos. Luego procesarlas en una licuadora con 100 ml de agua destilada. Extraer el zumo de la manzana filtrando el líquido obtenido. Efecto de la temperatura Colocar 10 ml de zumo de manzana en cuatro tubos de ensayos identificados con las letras A, B, C y D.



Tubo A: Colocarlo en baño de agua fría, por 15 min. Tubo B: Colocarlo en baño de María a 40 ºC, por 15 min. Tubo C: Colocarlo en baño de María a 100 ºC, por 15 min.

Comparar el grado de pardeamiento en los cuatro tubos. Anotar las observaciones. Efecto del pH Preparar soluciones de: acido cítrico al 1% p/v, de acido ascórbico al 1% p/v, de NaHCO3 al 1 % p/v. Colocar 10 ML de las soluciones en cuatro tubos de ensayos identificados con las letras A, B, C y D. Determinar el pH de las soluciones utilizadas y de la manzana al natural Coloque un trozo de manzana previamente pelados en cada uno de los tubos Esperar alrededor de 1 hora para anotar observaciones. Comparar el pardeamiento que haya tenido lugar. INHIBICIÓN DEL PARDEAMIENTO ENZIMATICO Pelar y cortar 15 fracciones de mismo tamaño y forma de cada uno de los frutos y colocarlos en un vaso de precipitado con agua (para evitar oscurecimiento previo al experimento). Efecto del anhídrido sulfuroso (SO 2). Tomar 25 ml de soluciones preparadas de bisulfito de sodio de las siguientes concentraciones: 0, 50, 100, 200, 300 ppm (iniciando de una solución patrón a 300 ppm). Etiquetar 5 vasos de plásticos con cada una de las concentraciones anteriores (utilizar un jugo para cada muestra). Adicionar 25 ml de cada una de las soluciones en los vasos respectivos, y colocar en cada uno de ellos una fracción de los frutos a estudiar. Esperar 10 minutos y retirar las fracciones de las soluciones, 10 minutos después hacer observaciones, comparando con la concentración cero. Reportar a que concentración de bisulfito de sodio es inhibido el oscurecimiento enzimático. B- PARDEAMIENTO NO ENZIMÁTICO PARDEAMIENTO DE LAS PAPAS FRITAS. REACCIÓN DE MAILLARD. Coloque en una olla 200 ml. de agua y llévela a fuego medio. Lave, pele y corte 1 papa en julianas (tiras delgadas) y escáldelas (sumergiéndolas en agua hirviendo durante 1 min.) Dividir las papas en tres grupos y colocarlas en remojo por 1 hora en las siguientes soluciones: a .Agua destilada b. Glucosa al 1 % p/v. c. Sacarosa al 1 % p/v. 4.- Freír los tres grupos de papas. Comparar y analizar los resultados. AGENTES INHIBIDORES DEL PARDEAMIENTO NO ENZIMÁTICO: Lave y pele 2 papas. Rállela por el lado grueso del rallador. Divida las papas en dos grupos: Grupo A: Escalde en agua a 90 ºC por 1 min., escurrir y someter a deshidratación. Coloque la muestra en una Cápsula de Petri y llévela al horno por 30min. Grupo B: Sumerja en una solución de Sulfito de sodio al 1% por 10 min. Escurra y someta a deshidratación. Coloque la muestra en una Cápsula de Petri y llévela al horno por 30 min. Compare y analice los resultados obtenidos.



BIBLIOGRAFÍA

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Trabajo practico de laboratorio tecnologia alimentos 2014

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