Determinacion De Humedad

DETERMINACIÓN DE HUMEDAD

DETERMINACIÓN DE HUMEDAD POR:

A).-CALENTAMIENTO DIRECTO

B).- MEDIANTE LÁMPARA DE RAYOS INFRARROJOS.

Objetivo: Determinar el porcentaje de humedad presente en diversos tipos de alimentos (cereales) mediante los metodos de determinacion de humedad por secado mediante lampara de rayo infrarrojo y calentamiento directo.

FUNDAMENTO: ANÁLISIS DE HUMEDAD

Importancia. Se sabe que el agua es el elemento más abundante en la naturaleza, ya que el mayor porciento del globo terráqueo está constituído por este elemento. Muchos autores han considerado al agua como el origen de la vida, partiendo del hecho de que aproximadamente el 65% de nuestro organismo está constituido por agua.

Aparte de ser el elemento más abundante, el agua es esencial para que se lleven a cabo numerosas funciones vitales. Con respecto a ésto se hace la comparación de cuánto puede sobrevivir un hombre sin alimento y cuánto sin agua, demostrándose que sin agua el organismo muere rápidamente, mientras que sin alimento puede llegar a sobrevivir por un período más largo.

Algunas de las funciones biológicas del agua son las de transporte de nutrientes y sustancias de desecho (circulación), mantenimiento de la presión osmótica, regulación de la temperatura corporal (exudación), medio de reacción (digestión), solo por mencionar algunos ejemplos.

Considerando al alimento como un ente con su sistema bioquímico, las funciones del agua en este son análogas, como el de transporte de nutrientes; regulación de temperatura; medio de reacción. Por otro lado el compuesto más abundante y uno de los cuales se encuentra siempre presente en todos los alimentos es el agua. Ocasionalmente algunos productos como los aceites no la contienen, pero aún las sustancias cristalizadas que son relativamente puras, como el azúcar y la sal, contienen pequeñas cantidades de agua adsorbida sobre la superficie de los cristales. El material celular, ya sea animal o vegetal, contiene gran cantidad de agua.

La determinación de humedad es una de las determinaciones analíticas más importantes y utilizada en gran medida durante el procesamiento y control de productos alimenticios. El contenido de humedad frecuentemente es un índice de calidad y estabilidad así como también es una medida de la importancia y cantidad de sólidos totales. Es por ello que en base al contenido de agua se establecen las condiciones de manejo, transporte, almacenamiento y procesamiento de un alimento.

Los métodos utilizados para determinar el contenido de humedad dependerán de la naturaleza del producto alimenticio y de la rapidez de ejecución o de la exactitud deseada. Por ejemplo, en el control del contenido de humedad durante la concentración de productos de tomate y jugos de frutas, es más importante saber cual es el contenido de sólidos en un momento determinado que el contenido exacto de agua. Esta última determinación requiere el uso de técnicas mas tardadas que usualmente requieren además equipo caro.

La exactitud que se requiere en la determinación del contenido de humedad variará con el producto analizado y el propósito del análisis. En control de calidad durante la deshidratación, concentración y preparación, la rapidez con la que se hace ladeterminación es más importante que la exactitud. En alimentos frescos con altos contenidos de humedad la exactitud no es tan limitante como en productos deshidratados con 10% de humedad o menos donde un error pequeño en la medición representa una fracción apreciable del contenido total de agua. Las determinaciones de humedad exactas y reproducibles son más importantes en la comercialización de los productos terminados ya que deben cumplir con las especificaciones de las regulaciones existentes para dicha comercialización.

La determinación exacta de humedad es , en algunos casos, el análisis más simple pero en otros es la determinación más difícil de realizar. Esto se debe a la dificultad de separar el agua del producto sin causar en el mismo una descomposición simultánea. La pérdida de los constituyentes volátiles es otro factor. Agregados a ésos está la presencia de agua en una variedad de combinaciones en el alimento. La facilidad con la que se puede determinar el contenido de agua de un alimento depende de la forma en que se encuentre presente así como de la naturaleza de las otras sustancias presentes.

Formas del Agua en los Alimentos

Antes de establecer la manera en que se puede determinar el contenido de agua en los alimentos, se requiere conocer como se encuentra ésta en los mismos, ya que en base a este conocimiento, se puede seleccionar el método más adecuado, así como qué es lo que en realidad se está estimando.

El agua se encuentra presente en los alimentos en tres formas:

1.-Como solvente para la dispersión molecular de cristales como el azúcar, sal y ácidos de bajo peso molecular o como un medio dispersante de macromoléculas hidrofílicas como proteínas, gomas y sustancias fenólicas, formando ya sea soluciones moleculares o coloidales. Esta es la que se considera como agua libre la cual retiene sus propiedades físicas y es el medio en el cual las sustancias están disueltas o dispersas. Este tipo de agua se puede encontrar también en geles donde el agua se encuentra atrapada físicamente, así como en emulsiones.

1. Adsorbida como una capa delgada, mono o polimolecular, en las superficies internas o externas de los componentes sólidos, por fuerzas moleculares o en capilares finos por condensación capilar. Esta agua se encuentra firmemente unida a sitios específicos de macromoléculas, como proteínas, almidón pectinas y celulosa, a través de puentes de hidrógeno.

2. En combinación química como agua de hidratación. Los carbohidratos como glucosa, maltosa, lactosa forman monohidratos estables, las sales como el tartrato de potasio también forman hidratos.

En esas condiciones el agua presente en los alimentos se encuentra, en mayor o menor medida, combinada de alguna forma con los otros componentes presentes. La forma en que se encuentre presente ejerce un gran efecto en las propiedades físicas y en la reactividad química del alimento. La reducción en el contenido de agua por debajo del nivel en el que el equilibrio entre los otros componentes es independiente de la forma en la que esta agua se encuentra unida a las diferentes sustancias, originacambios irreversibles como la desnaturalización y precipitación de proteínas, cristalización de azúcares y sales, y otros cambios.

Clasificación de los Métodos para Determinar el Contenido de Agua

El agua está presente en la mayoría de los alimentos naturales y constituye hasta el 70% de su peso o aún más. En las frutas y hortalizas puede representar el 90 o hasta el 95% de su peso. En la carne cocida, alrededor del 60%. Mientras que en los cereales como el trigo el contenido es de alrededor del 13.%. El contenido de agua en un alimento está grandemente influenciado por los otros elementos, por lo que se han desarrollado una gran variedad de métodos para determinar el contenido de humedad los cuales pueden clasificarse en los siguientes grupos:

1. Aquéllos que se basan en la separación del agua de los sólidos alimenticios , mediante el uso de calor y/o solventes, midiendo la pérdida de peso resultante o la cantidad de agua separada. La remosión del agua del alimento puede hacerse por medio de procedimientos de secado en una estufa con temperatura controlada. Cuando el agua es el único componente volátil se llevan a cabo pocas reacciones químicas, por lo que se considera que la remosión de agua es completa lo que hace a los métodos de secado directos y confiables. El agua presente también puede separarse por destilación con un líquido inerte con un punto de ebullición diferente que además sea inmiscible con el agua, condensando la mezcla de solvente y vapor de agua, colectando y midiendo el volumen de agua en el destilado.

2. Aquéllos que dependen de la medida de alguna propiedad física del producto que puede cambiar regularmente con cambios en el contenido de agua, como son: índice de refracción, conductividad eléctrica, gravedad específica, presión de vapor y resonancia magnética nuclear. Cuando el cambio en la propiedad física es influenciado en gran medida por el contenido de humedad, más que por otras sustancias, se considera a este tipo de métodos como ideales para la determinación rápida de humedad, siempre y cuando el método utilizado sea calibrado contra un estandar de referencia aceptado.

3. Aquéllos que dependen de la reactividad química del agua. El desprendimiento del gas acetileno (C2H2) del carburo de calcio (CaC2), de iodo del reactivo de Karl Fischer son ejemplos típicos de los procesos químicos usados para determinar humedad. Los procesos químicos pueden aplicarse directamente a productos líquidos; en productos semisólidos el agua presente debe extraerse para después hacerla reaccionar cuantitativamente con algún reactivo.

Métodos de secado

Estos son los métodos mas comunes, se basan en la pérdida de peso que sufre la muestra al ser colocada dentro de un gabinete a temperatura controlada, generalmente entre 70-130°C.

Dentro del equipo que se utiliza se encuentran las estufas: estufas por convección de aire , y las estufas a vacío . De éstas, se considera que la mejor alternativa es el empleo de las estufas a vacío, ya que con éstas se reduce la temperatura y el tiempo de secado, además de que permite analizar mayor variedad de alimentos.

En las estufas convencionales normalmente se requiere tiempos de al menos 8 horas a temperaturas

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