Método analítico para determinación de humedad y cenizas

[pic 1]MÉTODO ANALÍTICO PARA LA DETERMINACIÓN DE HUMEDAD Y CENIZAS

AGUDELO, Luis Eduardo; FERNANDEZ MANJARREZ, Yeyler Leonardo

Curso Química analítica, Grupo AR, Departamento de Ciencias Básicas, Universidad de Pamplona

RESUMEN:

Durante la práctica nos familiarizamos principalmente con el método analítico para la determinación de humedad y cenizas; interpretando conceptos teóricos ya aprendidos pudimos realizar el método más común para determinar el contenido de humedad en un material, el cual fue analíticamente a través de la pérdida de peso mediante el método de secado en estufa, en el que el contenido de humedad se determinó a partir del cambio de peso de la muestra después de la evaporación del agua en el horno. En el caso de la determinación de cenizas, se hace mediante la calcinación en un horno de determinada masa, dicha masa calcinada se considera que está constituida por minerales y el porcentaje de cenizas se calculó como la relación a partir de la masa de minerales (cenizas) y de la masa de la muestra seca. Todo esto basado en mediciones experimentales, en cual los métodos se aplicaron durante el proceso y el producto terminado. Esto, nos ayudó a comprender como se determina la humedad y cenizas en una muestra, perdida por secado (humedad) y por calcinación (cenizas).

Palabras Claves: método, determinación, humedad, cenizas, análisis.  

ABSTRACT:

During the practice we mainly become familiar with the analytical method for the determination of moisture and ash; By interpreting theoretical concepts already learned, we were able to carry out the most common method to determine the moisture content in a material, which was analytically through weight loss through the oven drying method, in which the moisture content was determined at starting from the change in weight of the sample after evaporation of the water in the furnace. In the case of ash determination, it is done by calcination in a furnace of a certain mass, said calcined mass is considered to be made up of minerals and the percentage of ashes was calculated as the ratio from the mass of minerals (ashes ) and the mass of the dry sample. All this based on experimental measurements, in which the methods were applied during the process and the finished product. This helped us to understand how moisture and ash are determined in a sample, lost by drying (humidity) and by calcination (ash).

Key Words: method, determination, humidity, ash, analysis.

1. Introducción

La determinación de humedad es una de las técnicas más importantes y de mayor uso en el procesado, control y conservación de alimentos principalmente, aunque esta puede estar presente en cualquier tipo de material en diferentes porcentajes igual que en los alimentos. Por otra parte, el control de la humedad es un factor decisivo en muchos procesos industriales tales como la molienda de cereales, el mezclado de productos sólidos finos, en la elaboración de pan, entre otras.

Las cenizas de un alimento son un término analítico equivalente al residuo inorgánico que queda después de calcinar la materia orgánica, normalmente no son las mismas sustancias inorgánicas presentes en el alimento original debido a la pérdida por volatilización o a las interacciones químicas entre los constituyentes, la determinación de secado en estufa se basa en la pérdida de peso de la muestra por evaporación del agua, para esto se requiere que la muestra sea térmicamente estable y no contenga una cantidad significativa de compuestos volátiles.

1. ¿para qué se determina la humedad en una muestra (en este caso alimentos)?

La determinación de humedad en alimentos suele ser una de las técnicas que más se emplean para el procesamiento, control y conservación de estos componentes. Esto se debe a que la mayoría de los productos alimenticios contienen agua en grandes cantidades.

La determinación del contenido exacto de la humedad de los alimentos sirve para garantizar la calidad de los procesos en diversas industrias como la farmacéutica, la alimentaria y la química, ya que el nivel de la humedad puede afectar al periodo de conservación, la capacidad de procesamiento, la usabilidad y la calidad de los productos.

Asimismo, cabe señalar que el cálculo de humedad en alimentos permite conservar la adecuada humedad de algunos productos, ya que en algunas circunstancias el máximo contenido admisible puede estar regulado por leyes sobre alimentación. (net-interlab.es, 2020)

1. ¿Cómo se determina el contenido de humedad en alimentos?

La determinación de humedad en alimentos generalmente se realiza mediante un método termogravimétrico. Se trata de un proceso mediante el cual se mide la masa de la muestra a medida que se seca, pasa el tiempo y aumenta la temperatura.

Las tecnologías que más se emplean para el análisis de humedad en alimentos son el analizador de humedad y el horno de secado. Estas dos soluciones permitirán obtener resultados exactos de la humedad sin importar el método que se haya usado para hacer este estudio.

• Analizadores de humedad

Un analizador de humedad es una herramienta más que esencial para el proceso de control de calidad y determinar la humedad en los alimentos, ya que permite obtener datos muy precisos. Para ello, se debe de colocar sobre la bandeja la muestra de alimento y cerrar la tapa para iniciar la medición. Tiene la ventaja de que puede adaptarse a diversos materiales y aumentar la eficiencia.

Características

Estas balanzas ayudan a realizar la determinación de humedad en alimentos de forma rápida, ya que son ideales para que en poco tiempo se pueda tener el resultado del contenido de humedad en alimentos. Permite poder tomar las medidas necesarias para evitar retrasos prolongados. Es un proceso sencillo que apenas requiere ejecutar unos pocos pasos manuales para saber los niveles de humedad de los alimentos. Lo sencillo del proceso y el cálculo automático de los resultados permiten minimizar los errores en la determinación de humedad en alimentos.

• Horno de secado y balanza

Esta es una herramienta recomendable para establecer cuáles son los valores de humedad en alimentos y sustancias en particular, ya que permite generar referencias cruzadas con métodos de determinación en alimentos alternativos.

Características

Se emplea cuando no se considera necesario obtener resultados rápidos para la determinación de humedad en alimentos.

Permite procesar diferentes clases de muestras de productos de manera simultánea.

Es ideal para las sustancias que son poco homogéneas, siendo necesario usar un tamaño grande de muestra, aproximadamente 500 gramos. (net-interlab.es, 2020)

1. ¿Cuáles son los principales métodos empleados para determinar la humedad en alimentos?

Para calcular el valor del contenido de humedad en los alimentos, lo más usual es aplicar métodos de secado de alimentos. Estos se realizan calculando el porcentaje en agua por la pérdida de peso que se haya producido debido al calentamiento del alimento en unas condiciones normales. En este sentido, aunque estos son métodos para la determinación de humedad que suelen dar buenos resultados, no en todas las circunstancias es posible eliminar toda la humedad de los alimentos por secado.

Entre los principales métodos de secado para realizar la determinación de humedad en alimentos por secado se pueden mencionar los siguientes:

a. Método de secado en una Termobalanza

Este es uno de los métodos de secado más eficaces que existe, ya que permite evaporar la humedad de la muestra de una forma continua y, además, llevar un seguimiento en el registro de la pérdida de peso que se ha producido hasta que se mantenga en un peso constante.

Tiene la ventaja de que ayuda a reducir los errores en el cálculo del peso cuando la muestra no se expone al ambiente directamente.

b. Método de Karl Fischer

El método de Karl Fischer en alimentos es el único que se utiliza para realizar la determinación de humedad en alimentos basándose en un reactivo, siendo recomendable especialmente para aquellos alimentos que tengan bajo contenido en humedad.

Se trata de un reactivo que se descubrió en el año 1936. Contiene dióxido de azufre, yodo y una amina, aunque por cuestiones de seguridad y toxicidad, esta ha tendido a sustituirse por imidazol en un alcohol como el metanol.

c. Método de secado por estufa

Este tipo de método de secado está basado en la pérdida de peso de la muestra por evaporación del agua. Para aplicarlo se requiere que la muestra se encuentre estable térmicamente y no tenga una cantidad de compuestos volátiles significativa.

El principio operacional de este método de determinación de humedad en alimentos consiste en usar una balanza analítica y una estufa para la preparación de una muestra y posteriormente realizar el secado, pesado, enfriado. Finalmente se vuelve a pesar la muestra.

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