TECNTEOCNOLLOGOA GARefractometral uso de la refractometra en diversos procesos productivos se ha hecho cada vez ms ne- cesaria debido a las exigenciasEen las normativas de calidad vigentes, las cuales incluyen a toda la cadena de produccin desde el cultivo de las ma- terias primas, su recepcin y la elabo- racin de productos finales en las indus- trias del rubro qumico, agroalimentario y farmacutico, entre otros.La determinacin del ndice de refrac- cin (una propiedad fsica fundamental de cualquier sustancia) se usa, por ejem- plo, para conocer la composicin o pureza de una muestra, a travs de un instrumento llamado refractmetro. Por esto, el uso de los refractmetros ha cobrado gran inters en el rea de la fabricacin de bebidas y un claro ejem- plo est relacionado a la elaboracin de vinos. La presencia de azcares es uno de los parmetros fundamentales de la enologa, debido a que esta familia de compuestos interviene prcticamente en todo el proceso de elaboracin que00WWW.INDUALIMENTOS.CL septiembre/octubre 2009conduce desde la uva al vino determi- nando la calidad del producto final.Para conocer la concentracin de azcares en los mostos naturales se recurre habitualmente a la determina- cin del ndice de refraccin, que pos- teriormente es transformado a una escala que determina el porcentaje en peso de azcares o slidos solubles totales, co- nocida como grados Brix (Bx). Sin embargo, existen otras escalas como los grados Baum (Be) y los grados Oechle (Oe) que tambin determinan la concentracin de estos compuestos en una muestra y la relacin entre las distintas escalas es la siguiente:1,8Bx = 1Be0,2Bx = 1OePor otra parte, los dos principales azcares fermentables presentes en las vacuolas de los granos de uva son la glucosa y la fructuosa (que provienen de la hidrlisis enzimtica de la sacarosa durante la asimilacin cloroflica) y durante la maduracin la concentracin de fructuosa se incrementa.En los granos maduros las concentra- ciones mximas de ambos azcares oscilan en el rango de 150 y 350 g/L de jugo, segn las cepas; en este estado la relacin glucosa/fructosa se encuentra alrededor de 1 y 0,95, mientras que en el vino esta relacin debera disminuir considerablemente y estar comprendida entre 0,2 y 0,4. Para controlar esto, se hace necesaria la medicin y seguimien- to de los azcares durante todo el pro- ceso fermentativo, generalmente enBrix o su correspondiente en Baum, calculando la relacin glucosa/fructosa por medio del equivalente de azucares reductores obtenido de una tabla de comparacin. Sin embargo, actualmente existen algunos instrumentos digitales Otro parmetro que puede ser calculado en funcin de los Brix obtenidos es el porcentaje de alcohol probable, funda- mental para conocer la calidad del pro- ducto a obtenerse, de acuerdo a la si- guiente ecuacin:Alcohol probable (%) = 0.55 * BrixEn la industria de alimentos y bebidas la refractometra tiene un amplio espec- tro de aplicaciones. Puntualmente se puede mencionar a los productos deri- vados de frutas y hortalizas, como por ejemplo, en los enlatados de frutas en almbar se realiza la denominada prueba de corte (cut-out), para determinar la homogeneidad de un lote, midiendo el porcentaje de slidos solubles totales (Brix) en el lquido sobrenadante y la pulpa. En el caso de las hortalizas en conserva se determina el porcentaje de cloruro de sodio expresado en Be (los grados Baum tambin pueden ser equi- valentes en soluciones de sal siendo la relacin 1Be = 1% de NaCl) en la salmuera y la hortaliza con el fin de observar si al cabo de 48 horas se ha llegado al equilibrio osmtico deseado, adems de ver si el peso neto y el peso escurrido del producto es el correcto para el lote en anlisis.Otra aplicacin de la refractometra se ve en la elaboracin de mermeladas, existen tres parmetros fundapara obtener un producto de c la acidez, el porcentaje de az concentracin del gelificante, caso los grados Brix finales d encontrarse en el rango de 5Brix para mantener su vida d quel.En el Cuadro 1 se presentan a concentraciones tpicas de pr en la industria de alimentos, que Nueva LneaRefractmetrosDigitalesElimine la incertidumbre de los refractmetros mecnicosAmplia y verstil gama de equipos para distintas aplicaciones:HI 96821 SalinidadHI 96822 Agua MarinaHI 96801 Sacarosa HI 96802 Fructosa HI 96803 GlucosaHI 96804 Azcar invertidoHI 96811 Vino, escala brixHI 96812 Vino, escala BaumeHI 96813 Vino, V/V Alcohol ProbableRobustos y porttiles para mediciones en terreno Compensacin automtica de temperatura (ATC) Simples de usar y calibrar Resistentes al agua Resultados en cuestin de segundos Utilizan mtodo ICUMSA Gran pantalla LCD de doble nivel Led como fuente lumnica Contctenos para mayor informacin o para solicitar una demostracinque son capaces de realizar esta conver- sin de manera automtica. dar una pauta del instrumento en funcin de la actividad que se SANTIAGOmentalesalidad: car y la en este ebern5 - 70e ana-lgunas oductos pueden a elegir realice.Tel (56-2) 862 5700 PUERTO MONTT Tel (56-65) 437437www.hannachile.com062Hanna Instruments Ltda. A12815 ISO 9001:2000TECNTEOCNOLLOGOA GAConcentraciones de Algunos ProductosExpresados en Brix cion anteriormente la velocidad de laluz depende del medio que atraviesa; la relacin de velocidades de la luz en el vaco y en cualquier otra sustancia se conoce como ndice de refraccin absoluto. Sin embargo, para fines prc- ticos esta relacin se sustituye por:vaireDonde: nl =vMnl es el ndice de refraccin a una longitud de onda (l) determinada. vaire es la velocidad de la luz en el aire.vM es la velocidad de la luz en un medio M.Refraccin de un Rayo de Luz al Pasar delAire hacia un Medio M La ley de Snell plantea tambin que esposible demostrar que el ndice de re- fraccin podra determinarse en funcin de la siguiente relacin:sen.(i)aireiAire Donde: nl = sen.(r)MCuadro 1Por lo tanto, la importancia en la deter- minacin del ndice de refraccin per- mite el aseguramiento de la calidad en diversos los productos productivos, lo cual incide directamente sobre las ca- ractersticas organolpticas aceptables para el consumo humano.El principio de funcionamiento de un refractmetro se basa en la velocidad de la luz que depende del medio en el que viaja, si un rayo de luz atraviesa sesgadamente desde un medio haca otro de diferente densidad, cambia su direccin cuando traspasa la superficie. Este cambio en la direccin se denomina refraccin.Por lo tanto, cuando la luz atraviesa haca un medio ms denso, el haz se aproximar a la perpendicularidad tra- zada sobre la superficie divisoria en el punto de incidencia como se observa en la Figura 1. Este fenmeno se debe AireMediorMFigura 1fundamentalmente a que la velocidad de la luz cambia, es decir, se hace ms lenta cuanto ms denso sea el medio que traspasa.Se denomina ngulo de incidencia (i) al ngulo formado entre el rayo en el primer medio y la perpendicular, mien- tras que el correspondiente ngulo en el segundo medio se denomina ngulo de refraccin (r).Existen diversas leyes, que son capaces de determinar el ndice de refraccin de diversas sustancias, como se men- nl es el ndice de refraccin a una longitud de onda (l) determinada. (i) aire es el ngulo de incidencia de la luz en el aire.(r) M es el ngulo de refraccin de la luz en un medio MPor otra parte, antes de realizar cualquier medicin de ndice de refraccin es necesario controlar dos variables que pueden afectar el resultado: La longitud de onda (l); se deber definir si se trabajar en el espectro visible, infrarrojo o ultravioleta. La temperatura, un incremento en esta variable permite una disminucin de la densidad y por lo tanto que la luz viaje ms rpidamente y en sentido inverso cuando la temperatura dismi- nuye. Calibracin del instrumento, que ha- bitualmente se realiza con agua desti- lada.Existen diversos tipos de refractmetros, clasificados generalmente en instrumen- tos ptico-mecnicos y los actuales00WWW.INDUALIMENTOS.CL septiembre/octubre 2009TECNTEOCNOLLOGOA GAinstrumentos digitales que brindan ma-yor precisin.a) Instrumentos ptico-mecnicosSu diseo no ha variado notablemente desde el original planteado por Abb (1874) y Pulfrich (1887).Se basa en observar el reflejo de la luza travs de una muestra colocada sobre la medicin se visualiza por medio ocu-lar obtenindose el valor cuando el lmite hace interseccin con la escala.b) Instrumentos digitalesEn el caso de este tipo de instrumentos la luz que proviene desde un LED que pasa a travs de un prisma en contacto con la muestra. Un sensor de imagen determina el ngulo crtico en el cual plicidad al proceso y ahorro de tiem-po en las conversiones.En resumen, la refractometra tiene una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias por lo que se deber buscar instrumentos capaces de ajustarse a los procesos productivos en los cuales se trabaja.un prisma, la refraccin y el reflejo la luz no es ms refractada a travs de AOAC. (2007). Official BIBLIOGRAFAMethods of Analysis of the Association Officialinterno total de la luz en la interfase(el punto de contacto entre la muestra y el prisma) permite que se genere un punto de sombra que establece el valor del ndice de refraccin o su equivalente en la escala en la cual se trabaja.Este tipo de instrumento, puede entregar lecturas poco precisas ya que, esta sujetaa la apreciacin de una persona, es decir, la muestra. La mayora de los instru-mentos aplican en forma automtica la compensacin de temperatura a la me- dicin y convierten el ndice de refrac- cin de la muestra a una unidad de medida especfica.Adems, pueden programarse escalas distintas y el resultado se muestra en formato digital, brindando gran sim- Analytic Chemists. 18 Edition.BOSQUEZ, E. Y COLINA M.L. (1999). Fundamentos y aplicaciones del procesamiento trmico de frutas y hortalizas. Universidad Autnoma Metropolitana eds., Mxico D.F., Mxico.CONNORS (1980), Curso de anlisis farmacutico, Editorial Revert, Barcelona, Espaa.Archivo Biblioteca Hanna Instruments USA-ItalyFLANCY, C (2003). Enologa: Fundamentos cientficos y tecnolgicos, Editorial Mundi prensa, Madrid, Espaa.ICUMSA (2007), Libro de Mtodos ICUMSA (International Comission forUniform Methods of Sugar Anlisis)Apuntes Qumica Inorgnica, Universidad de Salamanca, EspaaMilagros Morales Consultor Comercial, Hanna Instruments Chile milagros@hannachile.com