PRÁCTICA N°2 ACTIVIDAD Y HUMEDAD DE LOS ALIMENTOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y FORMALES

ESCUELA PROFESIONAL DE QUIMICA    

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LABORATORIO DE QUÍMICA DE LOS ALIMENTOS I

PRÁCTICA N°2

ACTIVIDAD Y HUMEDAD DE LOS ALIMENTOS

DOCENTE RESPONSABLE

Dr. JUAN ANDRÉS LOPA BOLÍVAR

INTEGRANTE GRUPO: MARTES 8:50 – 10:30 AM

YERYMAR NADYNE APAZA MAMANI

AREQUIPA – PERÚ

2022

REPORTE N°2

ACTIVIDAD Y HUMEDAD DE LOS ALIMENTOS

OBJETIVOS

1. Realiza la determinación de la humedad relativa y materia seca en alimentos.
2. Determina la actividad del agua.
3. Explica el significado de los resultados relacionado con la disponibilidad de agua y perecibilidad del alimento.
4. Aplica métodos analíticos estándar.

FUNDAMENTO TEORICO

• Humedad:

Es la forma como se expresa la cantidad de agua en la composición proximal de los alimentos. El fácil intercambio de agua entre las muestras y la atmósfera y su relación directa con la perecibilidad de los alimentos, ubica a este indicador como uno de los más importantes y necesariamente prioritarios para analizar.

Un alto contenido de humedad significa una rápida descomposición porque se favorece el transporte, solubilidad, crecimiento microbiano y reacciones químicas.

• Determinación de humedad:

Método Gravimétrico: 7.003 AOAC. 15th Edición 1990, 945.15/950 AOAC 2014

Operacionalmente la humedad es la cantidad de agua evaporable en la estufa hasta masa constante a la temperatura de 105 ºC, masa constante significa, hasta conseguir que dos pesos consecutivos sean iguales o semejantes.

Método de la balanza de humedad (halógenos)

Funciona según el principio termogravimétrico, registra el peso inicial de la muestra y una lámpara halógena seca la muestra mientras una balanza integrada en el equipo mide continuamente su peso. La pérdida de peso total se interpreta como contenido de humedad en valor porcentual.

• Disponibilidad del agua en los alimentos

En alimentos se considera fundamentalmente tres tipos de disponibilidad del agua.

1. Agua ligada:

Es la que se halla combinada o absorbida, se subdivide en agua fuertemente ligada y débilmente ligada

Agua fuertemente ligada:

El agua fuertemente ligada está comprendida entre la sección de aw de 0 y 0,25 - 0,30 (sección I en la isoterma de sorción). La de está entre 0 y 0,25 puede considerarse como agua constitucional, que es parte integral de la sustancia no acuosa o hidratos químicos, asociada grupos polares de proteínas y de ¿carbohidratos (NH3+, COO-, OH-). También es parte de este tipo de agua el agua de cristalización de las sales y azúcares y el agua vecinal (actividad 0,25 - 0,30), esta última ocupa los sitios de la primera capa alrededor de los grupos más hidrofílicos de los constituyentes no acuosos (iones y grupos iónicos) a los cuales se asocia por uniones ión-dipolo.

El agua fuertemente ligada conforma una capa mono molecular que no está disponible para actuar como disolvente o reactivo, no puede emigrar a la superficie de los alimentos deshidratados.

Agua débilmente ligada

También llamada agua multicapa, ocupa los restantes sitios de la primera capa y forma varias capas detrás del agua vecinal fijadas por enlaces puente de hidrógeno (constituye la sección II de la isoterma de sorción actividad de 0,3-0,8)

El agua multicapa está menos tenazmente ligada que el agua vecinal, pero todavía está suficientemente próxima a los constituyentes no acuosos como para que sus propiedades estén significativamente alteradas respecto al agua pura.

El agua de este tipo que representa la mayor parte de la esfera de hidratación de los constituyentes solubles (proteínas, sales, etc.), inicia ligeramente procesos de disolución y moviliza algunos reactantes.

El agua fuertemente ligada y débilmente ligada constituye cerca del 5% del agua de un alimento de alta humedad, no contribuyen a la constante dieléctrica del agua, por tanto, tiene movilidad rotacional restringida por la sustancia con la que se asocia, no congela hasta por debajo de los -40 °C, se mueve con las macromoléculas en los experimentos de sedimentación, viscosidad y difusión.

1. Agua libre y actividad del agua aw

Representa la mayor parte de agua de los alimentos, es la que está ocluida en los poros o absorbida de manera higroscópica, posee movilidad total y está disponible como disolvente y reactivo.

Representa la mayor parte del agua en los alimentos frescos o elaborados (no deshidratados), está disponible y origina la aw se aproxima al máximo con un valor entre 0,8 a 1 siempre que el contenido del alimento no sea inferior al 50%.

Por muy libre que sea no sale espontáneamente de los tejidos animales y vegetales, salvo que estén dañados físicamente o modificados por agentes químicos. Actúa como disolvente y promueve todas las reacciones del alimento.

• Actividad del agua

Operacionalmente, la actividad del agua es el cociente entre la presión parcial del agua encima de la muestra (p) y la presión parcial del agua pura a la misma T (p0).

                                        aw = p/p0

Como fracción de presión p/ p0 es igual a la fracción molar N entonces la actividad se define también:

                                aw = N = n1/n1 + n2

Donde n1, es el contenido de agua, y n2, el contenido de soluto.

Se conoce que la humedad relativa de equilibrio ambiental HRE, existen métodos para medirla y deducir el contenido de agua n1 del alimento.

La isoterma de sorción correlaciona los gramos de agua por 100 gramos de muestra seca vs. la actividad del agua a temperatura constante.

Fig. 1 Isoterma de adsorción[pic 3]

• Determinación de la actividad del agua:

Método de Conway, estático o de interpolación

Se obtiene el valor de la actividad del agua, Aw por el principio de la microdifusión y equilibrio del agua, relacionando el aumento o pérdida de la humedad de la muestra (reflejada en la ganancia o pérdida de su peso durante un determinado tiempo) ante la presencia de sustancias de Aw conocido.

Método del higrómetro

Miden la resistencia (impedancia) o la conductividad eléctrica. El principio detrás de los sensores de humedad resistiva es el hecho de que la conductividad en los conductores no metálicos depende del contenido de agua.

PARTE EXPERIMENTAL

Materiales y equipos:

• Placas Conway.
• Estufa eléctrica.
• Balanza analítica
• Balanza de humedad
• Recipientes de aluminio.
• Espátulas, baguetas, pipetas de vidrio.
• Papel aluminio

Muestra: pechuga de pollo y quinua

Reactivos:

Dos soluciones saturadas A y B de Aw conocidos una puede ser mayor a 0,94 otra menor a 0,94.

Ejemplo de sustancias para preparar soluciones saturadas:

Para la preparación de las soluciones saturadas es necesario saber la solubilidad de las sales a 25 ºC.

Determinación de humedad y materia seca: Método AOAC 945.15/950 2014

• [pic 4]Picar, triturar o moler lo más posible la muestra, homogeneizar y pesar sobre un crisol o papel de despacho u oficio de 20 x 20 cm aproximadamente entre 9 a 10 g de muestra (quinua).

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• Dejar secar en la estufa entre las temperaturas 40 a 105 °C (depende del alimento) por 6 a 24 h.

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• Retirar de la estufa, enfriar en un desecador de vidrio por 15 min.
• El residuo que queda es el residuo seco el cual puede ser expresado en valor porcentual.
• Obtener el valor relativo o porcentual de la humedad por diferencia de 100.

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Determinación de humedad por el método de la termobalanza

• Conectar la balanza a una fuente de energía de 220 v.
• Nivelar la balanza. Presionar el botón de encendido/apagado que está en el lado inferior derecho.[pic 8] Presionar Select.

• Presionar los botones de las flechas arriba abajo para escoger el modo de trabajo.
• Seleccionado el modo automático, volver a presionar Select para saltar a la temperatura, incrementar o bajar la temperatura presionando los botones de las flechas.

Muestra: Quinua

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• Volver a presionar Select para saltar de temperatura a tasa de desecación y asignar la tasa de desecación con las flechas. Presionar Select para saltar de tasa de desecación al modo de lectura de respuesta, con las flechas elegir el modo de lectura de respuesta.
• Presionar el botón Enter, con estos pasos ya hemos hecho la programación con la cual trabajará la balanza en nuestra muestra. Colocamos el platillo de pesaje. Presionamos Reset que es como un tare para llevar la balanza a 0 g.
• Retirar el platillo y poner la muestra sobre el platillo, colocar la muestra lo más extendida posible sobre el platillo. Colocar nuevamente el platillo en la balanza. Bajar la tapa de la balanza.
• Presionar Start para que empiece a operar el equipo y esperar.

Finalizado el procedimiento esperar que enfríe y retirar la muestra.

• Apagar el equipo presionando el botón encendido/apagado, limpiar la balanza.

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Determinación de la actividad del agua por el método del higrómetro

• Colocar las baterías en el higrómetro VST 160A
• Presionar el botón de encendido rápido “POWER TX”
• Anotar la temperatura de la pantalla.
• Observar el valor de actividad de agua que marca el equipo por defecto.

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• Colocar la muestra en el contenedor transparente del equipo (tiene que cubrir toda la base del recipiente) para que el sensor de una lectura correcta.

Muestra: pechuga de pollo

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• Retirar la parte inferior del higrómetro (protector)
• Colocar el contenedor con la muestra debajo del higrómetro

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• Esperar de 4-5 min hasta que el valor se estabilice
• Anotar la lectura de la actividad del agua.
• Retirar el contenedor
• Colocar el protector
• Presionar de forma continua el botón “POWER TX” hasta que aparezca “off” en la pantalla.

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RESULTADOS

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