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CAPITULO IINTRODUCCIONEl presente informe de prcticas realizado en el Laboratorio Especializado de la FIIA rea de Frutas y Hortalizas de la Facultad de Ingeniera de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional Santiago Antnez de Mayolo Huaraz; pone al alcance de los estudiantes el desarrollo de un producto .La tecnologa de alimentos es un rea de aprendizaje durante la formacin profesional. En este presente informe trato especficamente de un alimento que es la Tuna, para lo cual se describen los objetivos, una revisin bibliogrfica y la metodologa que se emplea para poder elaborar una mermelada de tuna incluido la pulpa de la cascara, considerando que es un alimento propio de nuestra zona.Debido a esto el objetivo fue caracterizar y elaborar mermelada de tuna incluyendo la pulpa de la cascara.Tambin se realiz la caracterizacin de la materia prima que para este caso es la Tuna Opuntia Ficus Indica la de la variedad morada.

CAPITULO IIOBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL

Caracterizar y elaborar mermelada incluyendo la pulpa de la cascara.

2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

Realizar el anlisis fsico qumico de la materia prima.

Elaborar la mermelada de tuna incluyendo la pulpa de la cascara.

Determinar el rendimiento utilizando el balance de materia.

CAPITULO IIIREVISION BIBLIOGRAFICA3.1. TUNA3.1.1. GeneralidadesLa Tuna es una especie de la familia de las cactceas que tiene capacidad para desarrollarse en zonas donde las precipitaciones son muy escasas, bajo climas semidesrticos (Flores, 1999), no obstante tambin se le puede tener en climas secos de mayor precipitacin pero sin agua chinamiento. Tambin crece en suelos en los que no pueden desarrollarse otras plantas y tiene como caracterstica principal que almacenan abundantes cantidades de agua y compuestos hidrocarbonados que los utiliza como reservas alimenticias. Por otro lado, esta planta ofrece bondades que debemos tener presentes al tratar de recuperar zonas ridas y semiridas (Medina et al., 2006).Entre otros propsitos, la tuna se puede usar para evitar la erosin de los terrenos, reforestar las zonas en vas de desertificacin, formar cortinas rompe vientos; adems representa una fuente de alimentacin para la fauna silvestre y puede ser usada como forraje para el ganado, fijacin de dunas en los litorales y obtencin de colorantes naturales. Adems, las pencas o cladodios pueden consumirse como verdura ya sea fresca o procesada; los frutos se consumen en forma fresca, en postres, jarabes y bebidas alcohlicas, entre otros. (Guevara et al., 1997; Pareek et al., 2001).Una de las estrategias de la Tuna para sobrevivir en reas de baja precipitacin pluvial es absorber y almacenar la mayor cantidad de agua posible durante la temporada de lluvias. En el perodo seco, va disponiendo de este lquido y si la sequa se prolonga, la planta tiende a arrugarse por la contraccin que representa el utilizar el agua de sus tejidos de reserva para cubrir sus actividades fisiolgicas vitales. Si la sequa dura por ms tiempo, la planta es capaz de ir eliminando algunas de sus pencas, una vez que stas han cedido prcticamente todo el agua que contenan (Barros y Buenrostro,1998).El tallo tiene como funcin realizar la fotosntesis, es decir, elaborar clorofila y, sobre todo, servir como estructura a la planta. Las estructuras vegetativas ms caractersticas de la Tuna y de las dems cactceas, son las arolas, las cuales son zonas especializadas del tallo (depresiones), en las que suelen crecer tricomas o barbas afiladas llamadas gloquideos (Figura 1). Por otro lado, en las arolas existen dos puntos de crecimiento vegetativo: uno da origen a las flores y brotes y el otro da lugar a las espinas (Granados y Castaeda,1997).

Fig. 1 Detalle de un cladodio tierno de Tuna con numerosas arolas y gloquideos.

En poca de lluvia o con suficiente humedad en el suelo, las palas, pencas o cladodios tienen un aspecto turgente, pudiendo contener hasta 95 % de agua en condiciones de mxima turgencia, mientras que en las pocas de sequa, la planta puede mantenerse viva con humedad inferior al 60%. En estas condiciones de falta de agua, las pencas se muestran rugosas, arrugadas (deshidratadas)y dobladas por su propio peso y el de los frutos (Melgarejo, 2000). En plantas del gnero Opuntia se han encontrado pequeas tendencias para asimilar CO2 durante el da (Lindorf et al., 1991). En perodos de sequa, debido al cierre de los estomas y a una cutcula impermeable, se forma un sello hermtico, cesando el intercambio de gases, aunque la rutina diaria de acidificacin y desacidificacin contina internamente (Hanscom y Ting, 1978; Salisbury y Ross, 1994).

3.1.2. Clasificacin TaxonmicaSenz, (2006), define que la taxonoma de las tunas es sumamente compleja debido a mltiples razones, entre las que destaca el hecho de que los fenotipos presentan gran variabilidad segn las condiciones ambientales. Adems, es frecuente encontrar casos de poliploida, ya que se reproducen en forma sexual o asexual y existen numerosos hbridos interespecficos, lo que complica ms su clasificacin ver fig. 2.La nomenclatura cientfica de la tuna es la siguiente:

Reino: PlantaeDivisin: MagnoliophytaClase: MagnoliopsidaOrden: CaryophyllalesFamilia: CactaceaeTribu: OpuntiaeGnero: OpuntiaEspecie: Opuntia ficus-indica

Fig 2. Opuntia Ficus Indica 3.1.3. Descripcin BotnicaPrez (1998) ,menciona que la tuna ha desarrollo caractersticas que le permitan adaptarse a escasa disponibilidad de agua, a variaciones extremas de temperatura y a zonas ridas. Es eficiente al evitar el excesivo calentamiento del sol y al defender las partes blandas de predadores. Son suculentas por la proliferacin celular masiva de ciertos tejidos de parnquima, aumentando el tamao de las vacuolas y disminuyendo espacios intercelulares. Esto le permite acumular grandes cantidades de agua en forma rpida durante breves periodos de humedad.a) Races Las races son fibrosas (Fig. 3), no profundizan y de rpido crecimiento (Acosta, 2010).

Fig. 3: Raz de la Opuntia Ficus-Indica.b) TalloAcosta (2010), aclara que el tallo es semileoso. Conformado por cladodios; en estos las yemas se ubican reticularmente en concavidades ligeras denominadas areolas, en las cuales se encuentran pequeas espinitas llamadas glonquidios, y espinas de tamao variable, que pueden superar los 5cm de longitud, las que pueden ser caedizas o perennes de acuerdo a las especies de tuna. Los cladodios se conocen popularmente como PENCAS, y estn ubicadas en forma escalonada conformando los denominados pisos (Fig. 4) Ultimo piso: pencas de la ltima brotacion Penltimo piso: o subterminales, pencas de la brotacion anterior, presentan brotes y flores de la poca de floracin. Estas pencas son las ms adecuadas para la evaluacin morfo mtrica de los cultivares y para el desarrollo de la cochinilla. Antepenltimo piso: las pencas contienen brotes, flores y frutos. Tras antepenltimo piso: las pencas de este piso a veces presentan brotes; por lo general no presentan flores ni muestran una carga aceptable de cochinilla. Tronco: pencas que forman la estructura basal de la planta, tienen forma ms o menos cilndrica y han perdido el color verde, con una gruesa corteza que normalmente est provista de espinas.Fig. 4: Tallo de Opuntia Ficus-Indica.

c) HojasPequeas, de forma cnica, pice agudo (Fig. 5) y se ubican en cada una de las arolas de los botones tanto vegetativos como florarles (Acosta, 2010).

Fig. 5: Hojas de la Opuntia Ficus- Indicad) FloresSe ubica en el borde apical de las pencas. Solitarias de 6 a 7 cm de longitud. Cada arola produce por lo general una flor, aunque no en una misma poca de floracin, unas pueden brotar el primer ao, otras el segundo y tercero. Las flores se abren a los 35 a 45 das de su brotacion. Sus ptalos son de colores vivos: amarillo, anaranjado, rojo, rosa. Spalos numerosos de color amarillo claro rojizo o blanco ( Fig. 6). Son grandes; el ovario es inferior, unilocular, con muchos vulos y lbulos del estigma ( 5 a 10); el androceo posee gran cantidad de estambres. Son hermafroditas (Acosta, 2010).

Fig. 6: flores de la Opuntia Ficus -Indica .

e) FrutoAcosta (2010), define al fruto como una baya carnosa, esfrica, cilndrica o periforme, presenta en el extremo apical una depresin a la que se le denomina ombligo y de profundidad variable, mayor en los frutos piriformes y menor en los esfricos. Sus dimensiones y coloracin varan segn la especie; presentan espinas finas y frgiles. Pulpa gelatinosa. De cascara gruesa, cubierta de glonquidos. De color amarillo canario, amarillo limn, anaranjado, rojo, guinda, rojo morado, verde tierno, blanco verdoso (Fig. 7).

Fig. 7: Fruto de la Opuntia Ficus IndicaAcosta (2010) diferencia la organografa siguiente: Receptculo: cavidad que presentan las tunas en la parte superior, sobre la cual se desarrolla la flor. Gloquidio o ahuate: pequeo aguijn fino y delgado que presenta en grupos y en puntos bien definidos, sobre la parte exterior de la cascara de tuna.

f) SemillasDe cubierta muy dura, tiene forma reniforme irregular (Fig. 8), con 4 a 6 mm de largo, 3 a 4 mm de ancho y 1.8 a 2.5 mm de espesor (Acosta, 2010).

Fig. 8: Semillas de Opuntia Ficus Indica.3.1.4. SinonimiaLa Tuna tambin es conocida con los nombres de Tuna Espaola, Tuna de Castilla, Higo Chumbo e Higos de la India (Espaa), Higo de Pala e Higuera de Pala (Islas Canarias, Espaa), tuna (Peru), Nopal y Chumbera (Mxico), Higo de Chumbo y Tuna (Chile), Fico dIndia y Figo morisca (Italia), Fig della barbarie y Figuier dInde (Francia), Prickly pear, Cactus pear, Cactus fruit, Indian fig tree y Barbary fig tree (Estados Unidos), Cactus pear y Turksupurug (Sudfrica), Trabar (Israel), Kaktusfeigen, Feigenkakt y Fachel-dist (Alemania), entre otros (Flores y Gallegos, 1993; Hoyos, 1994).Las tunas reciben distintos nombres segn el pas en que se encuentren. El nombre original de la tuna en lengua nhuatl es nochtli. Los espaoles rebautizaron al nopal con el nombre de chumbera y la fruta como higo de Indias (hoy higo chumbo). En Italia se le conoce como fico dIndia, en Francia le llaman figue de Barbarie; en EE.UU. y Sudfrica prickly pear, (nombre que est evolucionando a cactus pear, a fin de eliminar el trmino algo peyorativo de prickly que significa espinoso); en Israel se conoce como sabras, que significa espinoso por fuera, pero dulce pordentro. En Brasil, la llaman palma forrageira, ya que se cultiva principalmente para la produccin de forraje (Senz, 2006).

3.1.5. Distribucin

La tuna (Opuntia ficus-indica) pertenece a la familia Cactaceae, siendo las cactceas especies endmicas del continente americano que se desarrollan principalmente en las regiones ridas y semiridas (Flores et al. 1995). El centro primitivo de diferenciacin de las cactceas fue el Golfo de Mxico y el Caribe, desde donde emigraron para constituir las dos zonas geogrficas actuales: Amrica del Norte y Amrica del Sur. Las Opuntias se han adaptado perfectamente a zonas ridas caracterizadas por condiciones secas, lluvias errticas y suelos pobres expuestos a la erosin. Algunas especies son inclusive consideradas como plantas naturalizadas en pases como Sudfrica y Australia, donde las condiciones ambientales son particularmente favorables (Reynolds y Arias-Jimnez, 2003).Actualmente la tuna se produce en 32 pases, siendo en la mayora de ellos un producto secundario de la produccin de forraje o de su uso en la conservacin de suelos, o corresponden a plantaciones en superficies pequeas, por lo que los frutos son consumidos localmente y no participan en el mercado mundial de exportacin. Entre los pases productores destacan Mxico, Tnez, Argentina, Italia, Sudfrica, Chile, Israel y EE.UU (lvarez, 2007).

3.1.6. Caracterstica EstructuralLa cscara, que corresponde a la parte no comestible del fruto, por lo que a menor peso de esta, mayor ser la calidad del fruto. Durante la primera semana despus de floracin es mayor el crecimiento de la cscara que el del tejido que origina la pulpa, situacin que luego se revierte y el lculo empieza a expandirse, especialmente los ltimos 30 das del desarrollo del fruto, por lo que es fundamental el aporte hdrico en esta etapa (Sudzuki et al., 1993).La pulpa (porcin comestible del fruto) se origina de clulas papilares de la epidermis dorsal de la envoltura funicular y el funculo. La envoltura funicular contribuye con 90% de la parte comestible y el funculo con el 10%. Los cidos orgnicos estn presentes en rangos muy bajos y prcticamente no influyen en el sabor (0,01-0,12 % de cido ctrico y 0,02-0,06% de cido mlico). La pulpa se compone mayoritariamente de agua (83%). Durante la cosecha los rangos de slidos solubles fluctan entre 10-17 Brix, siendo el ptimo 13-15 Brix. Las semillas son de forma discoidal, poseen testa reticulada y arilo lateral angosto. Se encuentran de 100 a ms de 400 semillas por fruto, con dimetro de 3 a 4 mm (Cerezal y Duarte, 2005). Se diferencian en semillas viables y abortivas (35-40% del total). Una de las caractersticas ms importantes que presenta la semilla abortiva es que su envoltura funicular es capaz de desarrollar pulpa, al igual que la envoltura de semillas normales. En un fruto maduro las semillas abortivas se distinguen por su tamao pequeo y color pardo claro, en contraste con las semillas normales que son de mayor tamao y de color oscuro (Pimienta, 1990; Scheinvar, 1999). Se han encontrado correlaciones positivas entre el contenido de semillas (nmero y peso) y el peso total de la fruta, indicando que el mayor tamao de la fruta est relacionado con el mayor nmero de semillas (Barbera et al., 1994).

3.1.7. Labores de Postcosecha

La tuna es una fruta altamente perecedera. Sin ningn tipo de acondicionamiento el tiempo de vida no supera los 5 das y son susceptibles a ataques de Penicillium spp. y Alternaria spp. Para mantener por ms tiempo las cualidades que determinan la calidad de la fruta, es necesario el almacenamiento refrigerado. Se recomienda conservar la fruta a 6 C y 90-95% de H.R., lo que permite conservar las tunas por hasta 4 semanas. Aplicar un bao en agua a 55 C durante 5 minutos antes del encerado disminuye los daos por hongos. A 20 C presenta una baja produccin de etileno (0,2 nl/g/h), una baja tasa respiratoria (20 l CO2/g/h) y no es sensible al etileno (Cantwell, 1999).

La literatura internacional seala que la tuna es sensible al dao por fro, cuya sintomatologa tpica son manchas superficiales de color pardo rojizo, lo que en Chile se suelen atribuir ms al dao por espinas que al fro. Adems, en estudio realizado en nuestro pas seala que la fruta puede almacenarse en fro, por un perodo mximo de dos meses, a temperatura de 0 C y 85-90% de H.R. (Berger et al., 1978).

3.1.8. Plagas y EnfermedadesLa cochinilla (Dactylopius sp.) es un insecto husped de la tuna que produce el cido carmnico, colorante natural usado en la industria de alimentos, farmacutica y cosmtica. Sin embargo, si se quiere producir fruta, la cochinilla incide negativamente. Por esta razn no se recomienda tener plantaciones mixtas, ya que el beneficio de una ser en perjuicio de la otra. Durante el invierno esta plaga tiene poca actividad, cuando las temperaturas aumentan comienza su actividad y la reproduccin se hace notable, caracterizndose por su aspecto de pequeas motitas de algodn que al ser aplastadas muestran una coloracin rojo intenso en su interior. Ataca por igual paletas y frutos, y si el ataque a la planta es severo puede provocar la cada del fruto.

El Thrips tambin ha sido descrito afectando tunales. Ataca las paletas nuevas, provocando cicatrices y deformaciones de los cladodios. Este problema es ms sensible cuando ataca plantaciones jvenes, ya que estar afectando las paletas que formarn la estructura de la futura planta. Se seala que las tunas son afectadas por bacterias entre las cuales se pueden mencionar: Pseudomonas sp., Agrobacterium sp., Erwinia sp. y Xanthomonas sp. Las bacterias del gnero Pseudomonas producen pudriciones en las paletas. La pudricin apical es una enfermedad ocasionada por bacterias del gnero Erwinia, que producen la muerte total de las paletas, inicindose en el pice y descendiendo progresivamente hasta su insercin en el tallo. Dentro del grupo de hongos que afectan al cultivo de la tuna se pueden mencionar: Phytophthora sp., Armillaria sp. y Alternaria sp. Phytophthora sp. , que causan una enfermedad conocida como pudricin hmeda. Ataca a la tuuna na cuando existen heridas, aunque los daos no son mayores (Flores, 1999).

3.1.9. Composicin Fsico QumicaAnalizando una muestra de 100gr de la fruta madura de Tuna Sin Cascara, Maldonado (1987) obtuvo los resultados mostrados en el cuadro 1.La tuna es una fruta muy cotizada por su sabor, aroma y caractersticas nutricionales. El principal aporte nutricional del consumo de tuna es en caloras, agua y un importante contenido de minerales, especialmente calcio y fsforo.Cuadro 1: composicin nutricional de la tunaComposicinVariedades de Tuna

BlancaMoradaAmarilla

Qumica

Caloras 58.0058.0053.00

Humedad82.3083.5083.50

Protenas0.900.600.60

Grasas0.000.000.00

Carbohidratos15.3015.5015.50

Fibras 3.803.703.70

Minerales(mg)

Calcio 16.0040.0038.00

Fosforo26.0039.0039.00

Hierro0.300.200.30

Vitaminas(mg)

Caroteno0.010.010.01

Riboflavina0.030.040.04

cido ascrbico 13.0025.5025.00

Fuente: Maldonado G., B.; (1897) citado en Solid Per, (2007).Comparando el aporte nutricional de la tuna con otros frutos, se confirma que su aporte en protenas, carbohidratos, calcio, fsforo y vitamina C es superior ver cuadro 2.

Cuadro 2: Composicin Nutricional de la Tuna frente a otros frutos Componente Tuna Manzana Durazno Banana

Caloras (u)262654696

Protenas (g)2.100.30.91.7

Grasa (g)0.90.50.10.2

Calcio (mg)3457168

Fosforo (mg)9252724

Vitamina C (g)23.9101923

Fuente: Ferrero et al,( 1992). Citado en Solid Per, (2007).3.1.10. Composicin NutricionalLa tuna es una fruta muy cotizada por su sabor , aroma y caractersticas nutricionales .El principal aporte nutricional del consumo de tuna es en caloras, agua y un importante contenido de minerales, especialmente calcio y fosforo.El fruto posee un valor nutritivo superior al de otras frutas en varios de sus componentes: Dentro de las vitaminas tiene un contenido considerable de cido ascrbico, caroteno, niacina, tiamina, riboflavina y en cuanto oligoelementos posee concentraciones importantes de hierro, zinc y manganeso.En su composicin fitoqumica, es rica en sustancias con actividad antioxidantes como betalanas, compuestos fenlicos, betacianinas y flavonoides. Se ha demostrado que posee actividad antioxidante, hipolipemiante, hipoglicemiante, gastroprotectora, neuroprotectora, hepatoprotectora y cicatrizante (Barros y Buenrostro , 1998). 3.1.11. Propiedades de la TunaLa tuna posee un valor nutritivo muy importante, teniendo gran cantidad de: protenas, carbohidratos, calcio, antioxidantes, fsforo y vitaminas como: complejo B, caroteno, niacina, tiamina, riboflavina y cido ascrbico.Debido a estas propiedades la tuna disminuye el colesterol, ayudando a su eliminacin, debido a que la fibra que contiene retarda su absorcin. Tambin reduce las concentraciones de triglicridos; disminuye los niveles de azcar en la sangre ayudando a controlar procesos como la diabetes y la hiperglucemia. Sirve, adems, para la prevencin de la osteoporosis, gracias al calcio y fsforo que contiene, y se recomienda contra las lceras, porque reduce la produccin de cido gstrico.Pero de todas las facultades, una de las ms destacadas es el poder antioxidante que puede contribuir a la detencin del cncer.Hay que resaltar que todos estos efectos se hallan en proceso de investigacin, por lo que esta propiedad de la tuna se empleara solo como colaborador de una medicacin adecuada, siempre indicada por el mdico (Senz, 2006).

3.1.12. VariedadesLas variedades se diferencian principalmente en cuatro grupos por el color de la cscara y la pulpa: las de cscara verde amarilla y pulpa blanca, las de cscara amarilla anaranjada y pulpa naranja, las de cscara verde roja y pulpa roja y las de cscara y pulpa prpura (Gonzales, et al 2001).

3.1.13. Ventajas para su ConsumoLa tuna presenta una concentracin significativa de compuestos bioactivos tales como vitamina C, vitamina E, pigmentos, polifenoles y taurina, los cuales en conjunto podran desempear un papel importante s se le considerara como alimento funcional (Piga, 2004).Se ha demostrado que las tunas de color prpura presentan una mayor capacidad antioxidante en comparacin con las tunas amarillas y verdes. El estudio propuso que la actividad antioxidante est relacionada con la concentracin de betalanas, las cuales estn presentes en mayor proporcin en las tunas rojas y prpuras, y en menor cantidad en las tunas de color amarillo y verde (Stintzing et al., 2005). Es as, como estos pigmentos adems de contrarrestar el estrs oxidativo podran ser utilizadas como colorantes naturales en los alimentos y otros productos.

3.2. ANLISIS FSICO QUMICO DE LA TUNA.3.2.1. HumedadTodos los alimentos, cualquiera que sea el mtodo de industrializacin a que hayan sido sometidas, contienen agua en mayor o menor proporcin. Las cifras del contenido de agua varan entre un 60 y un 95% en los alimentos naturales. En los tejidos vegetales y animales, pueden decirse que existen en dos formas generales: agua libre y agua ligada. El agua libre es absorbida, que es la forma predominante, se libera con gran facilidad y es estimada en la mayor parte de los mtodos usados para el clculo del contenido de agua. El agua ligada se halla combinada o absorbida. Se encuentra en los amientos como agua de cristalizacin ( en los hidratos) o ligada a las protenas y a las molculas de sacridos y absorbida sobre la superficie de las partculas coloidales. Estas formas requieren para ser eliminados en forma de vapor un calentamiento de distinta intensidad. Parte de la misma permanece ligada al alimento e incluso a temperaturas que carbonizan (Kirk, 2006).Existen algunos mtodos, especialmente la titulacin de Karld Fischer, que determina el contenido de agua por medio de una reaccin estequiometria, pero el mtodo ms usado es la deshidratacin de la muestra, hasta peso constante a determinadas temperaturas y presiones. Los productos con un alto contenido de azucares y las carnes con un contenido alto de grasa deben deshidratarse en una estufa de vaco a temperaturas que no excedan de 70C (Hart, 1984).Para que la perdida de humedad sea rpida y uniforme la muestra debe extenderse por toda la base del recipiente. Las estufas de desecacin deben funcionar a los 105C, ya que esta temperatura es aproximada para determinar la humedad de la mayor parte de los productos alimenticios.Algunos indican que los productos que tiene azcar pueden descomponerse a dicha temperatura, tal descomposicin puede evitarse calentando los productos a 70C, bajo vaco. Este procedimiento reduce considerablemente el tiempo de desecacin. Los productos hmedos o higroscpicos tiene que mezclarse con algn material de soporte para facilitar la desecacin aumentando la superficie de evaporacin, dos productos adecuados a tal fin son la arena lavada con cido y la Celita (Lees, 1992).Segn Hart, 1984: Tambin existen otros mtodos para la determinacin del contenido de humedad, entre estas tenemos: Deshidratacin en un desecador a temperatura ambiente. Destilacin con un disolvente inmiscible. Mtodos qumicos. Mtodos instrumentales. Los resultados obtenidos en las determinaciones de humedad se expresan como humedad, agua o solidos totales. No hay reglas rgidas para cada caso particular, pero el estudioso se puede guiar por lo siguiente: Humedad, se usa principalmente en polvos como harinas, cacao molido y azcar, cuyos contenidos son comparativamente pequeos. Agua, es ms comn cuando la cantidad presente es bastante ms alta, como alimentos frescos, embutidos y quesos. Solidos totales, se utiliza ms a menudo por los lquidos, vinagre, jugos y bebidas alcohlicas y leche.Algunos qumicos prefieren utilizar trminos menos precisos y, por lo tanto, menos comprometedores, como son material voltil total a 100C o perdida por secado a 100C, agua, aceite voltiles, etc. Normalmente, la consideracin principal en la interpretacin de los resultados de las determinaciones de humedad en su comparacin con los valores obtenidos previamente, utilizando el mismo mtodo sobre el mismo alimento (Pearson, 1976). 3.2.2. Nitrgeno y protena bruta El mtodo para la determinacin del nitrgeno puede dividirse en tres partes: Oxidacin hmeda de materia orgnica. Liberacin del amoniaco con hidrxido de sdico. Titulacin del cido que no ha sido neutralizado por el amoniaco liberado.El mtodo descrito en el texto se utiliza para macro cantidades. La semi micro determinacin del contenido en nitrgeno total puede realizarse haciendo uso del aparato de Parnus y Wagner. Para las ltimas determinaciones son suficientes cantidades de 0.1gr. de muestra, 1ml de cido sulfrico concentrado, 150mg de sulfato de potasio mezclados con 5ml de selenio y 15 ml de hidrxido sdico al 30%. La principal objecin que puede hacerse a la semi micro determinacin de nitrgeno es que existe riesgo constante de que las trazas de amoniaco existentes en la atmosfera afecten a la validez de los resultados. A diferencia de lo que ocurre en los ensayos biolgicos, el analista de los alimentos normalmente no tiene limitaciones del tamao de muestra. Las sales de selenio y de mercurio pueden utilizarse como catalizadores en las macro determinaciones de nitrgeno, y existen pruebas que indican que ambas sales son superiores al sulfato de cobre (Lees, 1992).La conformacin de espuma durante el tratamiento de la solucin concentrada de hidrxido sdico es un problema, en especial cuando la muestra posee un elevado contenido graso, una cantidad vestigial de silicona lquida anti-espuma reduce dicho riesgo. Tambin es til aadir perlas de vidrio para que la velocidad de ebullicin sea uniforme, se dice que la adicin de una pequea cantidad de polvo de zinc favorece la evolucin del amoniaco (Lees, 1992).El contenido de nitrgeno, que se expresa como nitrgeno total o protena (N x 6,25), se determina casi siempre por una combustin liquida en la que se convierte el nitrgeno primero en sulfato amnico y finalmente en amoniaco, el amoniaco formado se destila y titula con una disolucin normalizada. Este mtodo, ideado por J. Kjeldahl en 1983, ha sufrido numerosas modificaciones, las ms aceptadas han sido incorporadas al mtodo que ahora se conoce como mtodo Kjeldahl Gunning Arnold (KGA). Kjeldhahl digiera originalmente la muestra en cido sulfrico fumante, fortificando con pentaoxido de fosforo, aada permanganato para completar la oxidacin a sulfato amnico; diluida la mezcla oxidada, aada un exceso de hidrxido sdico y grnulos de zinc y destilaba el amoniaco as formado. En 1985 H. Wilfarth introdujo un catalizador metlico para acortar el periodo de oxidacin (oxido de mercurio o cobre). Unos aos ms tarde, J.W. Gunning sugiri el uso de sulfato potsico para acelerar la eliminacin del agua al objeto de facilitar la digestin. Por esta misma poca C. Arnold re investigo las tcnicas de Kjeldahl y Wilfarth y recomend como catalizador al mercurio, que era en su experiencia el ms eficaz. Ms adelante, surgi la adicin de cido benzoico y azcar para digerir sustancias aromticas de anlisis ms difcil y abogo por el uso combinado del cobre y mercurio (Hart, 1984).Hasta hace poco el contenido total de protenas en los alimentos se determina a partir del contendido de nitrgeno orgnico determinado por el mtodo de Kejldahl. En la actualidad , existen varios mtodos alternativos fsicos y qumicos, algunos de los cuales han sido automatizados o semiautomatizados (Kirk, 2006). El mtodo Kjeldahl, aunque con el tiempo ha sido sujeta a modificaciones, este sigue siendo la tcnica ms confiable para la determinacin de nitrgeno orgnico. Este mtodo se basa en la combustin en hmedo de la muestra por calentamiento con cido sulfrico concentrado en presencia de catalizadores metlicos y de otro tipo para reducir el nitrgeno orgnico de la muestra hasta amoniaco, el cual queda en solucin en forma de sulfato de amonio. El digerido una vez alcalinizado, se destila directamente o por arrastre de vapor para desprender el amoniaco, el cual es atrapado y luego se titula (Kirk, 2006).Segn Pearson (1976), el mtodo Kjeldahl determina la protena bruta o la materia nitrogenada total. Esta se calcula multiplicando el nitrgeno total (N) por un factor emprico y el resultado se expresa como protena ( N x 6,25), protena (N x 6,389), etc. estos factores se han calculado considerando los componentes bsicos de un gran nmero de muestras del mismo alimento. Segn Kirk, 2006. Existen otros mtodos para la determinacin de protenas, entre estas tenemos: titulacin con formol mtodo colorimtrico destilacin directa y mtodos espectrofotomtricos.3.2.3. GrasaLos constituyentes grasos de los alimentos son diversas sustancias lipdicas (Hannant, 1992).El contenido de grasa algunas veces llamado extracto etreo, grase neutra o grasa cruda, el cual puede ser considerado como formado de constituyentes lpidos libres es aquel que puede ser extrado por los disolventes menos polares , como fracciones ligeras de petrleo y ter etlico,, mientras que los lpidos enlazados requieren disolventes ms polares para su extraccin. Estos pueden separarse por hidrolisis u otros tratamientos qumicos para obtener el lpido libre, de ah que la cantidad de lpido extrado de un producto alimenticio depende del mtodo de anlisis usado (Kirk, 2006).El trmino de extracto etreo se refiere al conjunto de las sustancias extradas por el ter etlico. Incluye adems de los esteres de los cidos grasos con el glicerol a los fosfolpidos, las lecitinas, esteroles, las ceras, los cidos grasos y los pigmentos. Se han utilizado otros distintos del ter etlico, pero el rendimiento y la composicin de los extractos resultantes difieren algo del que se obtiene con ter etlico. Al objeto de evitar cualquier confusin es conveniente usar siempre disolvente utilizado. La determinacin ser lleva a cabo sobre una muestra previamente deshidratada en estufa para eliminar su contenido de agua. Se utilizan dos tipos de extractores. Los continuos, entre los que cabe citar los tipo Underwrites, knorr, Goldfisch o Bailey Walker y los intermitentes, como el Soxhlet y sus numerosas modificaciones es el ms eficaz el ltimo tipo. Su nica ventaja es la de utilizar cantidades considerables de disolvente (Hart, 1984).Normalmente la grasa de los alimentos puede extraerse mediante tratamiento con solventes en el aparato de soxhlet. La duracin del tiempo de extraccin depende del tipo de producto alimenticio que se analice. Para la mayora de los alimentos son suficientes por lo general cuatro horas. Los productos que previamente han sido mezclados con arena deben ser desintegrados con mano y mortero antes de colocarlos en el cartucho de extraccin. El cartucho de extraccin siempre deber cerrarse con una torunda de algodn exento de grasa antes de indicar la extraccin. Los productos ricos en protenas pueden dar valores bajos cuando se someten al procedimiento de extraccin de soxhlet. Dichos productos alimenticios debe someterse al mtodo de Werner Schmid o al mtodo de Rose Gottlieb. En el mtodo de Werner Schmid la muestra es tratada con una solucin de cido fuere para liberar la grasa. El mtodo de Rose Gottlieb hace uso del alcohol y del amoniaco para precipitar y disolver respectivamente la protena. El mtodo de Rose Gottlieb es recomendable para productos con un alto contenido de azcar (Less,1992):El contenido de lpidos libres, que bsicamente consiste en grasas neutras y cidos grasos libre, se determina sin mayor problema en alimentos por extraccin del material seco y molido con una fraccin ligera de petrleo o con ter etlico en un aparato de extraccin continua. El tipo Bolton o Bailey Walker proporciona una extraccin continua en la que las gotas condensadas del disolvente caen sobre la muestra contenida en un recipiente poroso o dedal, alrededor del cual los vapores calientes, el tipo soxhlet proporciona una extraccin intermitente con un exceso de disolvente recin condensado. La eficacia de ambos mtodos depende del tratamiento previo de la muestra y de la eleccin del disolvente. Al emplear un aparato de Bolton modificado, Manley y Wood lograron una extraccin completa de grasa de material en polvo en una hora (Kirk, 2006). 3.2.4. CenizaTodos los alimentos contienen minerales formando parte de compuestos orgnicos e inorgnicos. Es muy difcil determinarlos tal y como se presentan en los alimentos. La incineracin para destruir toda la materia orgnica cambia su naturaleza, las sales metlicas de los cidos orgnicos se convierten en xidos o carbonatos, o reacciones durante la incineracin para formar fosfatos, sulfatos o haluros, algunos elementos, como el azufre y los halgenos, pueden no ser completamente retenidos en las cenizas perdindose por volatilizacin. El contenido de ceniza de los alimentos se determina por procedimientos empricos, al igual que ocurre con las dems determinaciones. Es por tanto esencial seguir, en todos los mtodos de anlisis, al pie de la letra las instrucciones e indicar los factores pertinentes tales como el tiempo, temperatura y mtodo de incineracin. Las incineraciones se llevan a cabo, en otro tiempo con un mechero de alcohol o gas, o en una mufla de gas. El control de la temperatura de la incineracin fue prcticamente imposible hasta el advenimiento de las muflas elctricas provistas de pirmetro y dispositivos de termostatacion (Hart, 1984). La ceniza es un producto alimentario es el residuo inorgnico que queda despus de quemar la materia orgnica .La ceniza obtenida no tiene necesariamente la misma composicin que la materia inorgnica del alimento original, ya que puede haber perdidas por volatilizacin o alguna interaccin entre los componentes. El valor de la ceniza se puede considerar como una medida general de calidad o grado y a menudo es un criterio til en la identificacin de la autenticidad de un alimento. Cuando el valor alto de ceniza sugiere presencia de un adulterante inorgnico, es recomendable determinar tambin las cenizas insolubles en acido (Kirk, 2006).Las capsulas de platino son los mejores recipientes para efectuar las determinaciones de cenizas, sin embargo son caras y el desembolso que hay que realizar para adquirir un par de capsulas es difcil de justificar pudiendo adquirirlas de otro material. Las capsulas de platino son atacadas por las cenizas que poseen elevados contenidos en metales. Las capsulas de porcelana o de vidrio resistente al calor pueden usarse en sustitucin de las capsulas de platino. Antes de incinerar en un horno mufla, las muestras deben colocarse sobre la llama de un mechero Bunsen. Este procedimiento de carbonizacin deber hacerse siempre en campanas de gases debido a la gran cantidad de carbn liberado durante el calentamiento. Despus de carbonizar la muestra se incinera a 550-570C en horno de mufla, esta temperatura alcanza aproximadamente cuando en el interior del horno aparece un color rojo oscuro. A temperaturas superiores a 650C se produce una prdida considerable de cloruros que afecta la validez de las subsiguientes determinaciones de sal. Si se observa que el producto tarda en convertirse en ceniza blanca deben aadir unas gotas de carbonato de amonio (Lees, 1992).3.2.5. Fibra brutaLa fibra bruta constituye un ndice de las sustancias presentes en losalimentos de orgen vegetal cuyo valor alimenticio es igual al del heno.Est constituida fundamentalmente por celulosa, lignina y pentosanas, queconstituyen junto con pequeas cantidades de sustancias nitrogenadas delas estructuras celulares de los vegetales. Un comit de enlace combinado de la AOCS y la AOAC defini as eltrmino: