laboratorio de alimentos i cuaderno de protocolos semestre...

LABORATORIO DE ALIMENTOS I

SEMESTRE 13-II

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Laboratorio de Alimentos

I

Cuaderno de protocolos

Semestre 2013-II HILDA ELIZABETH CALDERON VILLAGOMEZ ISRAEL GARCIA CANO SANDRA GUZMAN AGUIRRE FRANCISCA AIDA ITURBE CHIÑAS IRIS ADRIANA MENDEZ PALACIOS INES MIRANDA MARTINEZ BERTHA JULIETA SANDOVAL GUILLEN BRENDA SANCHEZ SALAZAR DIANA IVONNE ROCHA MENDOZA


SEMESTRE 13-II

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1. PREPARACIÓN DE SOLUCIONES Y TRATAMIENTO DE RESIDUOS ENUNCIADO DEL PROBLEMA

Con el objeto de optimizar el uso de reactivos, al inicio del curso, se prepararan las soluciones que serán utilizadas por todos los alumnos en las sesiones experimentales.

Cada alumno será responsable de la preparación de al menos una solución, y de su valoración cuando sea necesaria.

El manejo de los residuos generados en cada sesión experimental será responsabilidad de los alumnos.

PREPARACIÓN DE SOLUCIONES Se asignará la solución a preparar y el volumen necesario de acuerdo al tamaño del grupo

El alumno con antelación a la sesión de preparación de soluciones deberá realizar:

Los cálculos necesarios e investigar la forma de preparación.

Investigar la forma de valoración (de ser necesario) y los reactivos a utilizar

El día de la preparación, el alumno deberá presentarse al laboratorio con las hojas de seguridad y un documento que contenga la descripción completa para la preparación de la solución, incluyendo la valoración si fuera necesaria, el cual deberá ser revisado antes de proceder a la preparación propiamente dicha.

Para la descripción de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana NOM-018-STPS-2000, completar la tabla siguiente con las características de las sustancias químicas a emplear en la preparación de soluciones

CARACTERISTICA

SUSTANCIA

EN CASO DE USARSE EN SOLUCION

CODIGO DE COLORES PROPIEDADES FISICAS PROPIEDADES QUIMICAS RIESGOS EN SU MANEJO DAÑOS A LA SALUD INHALACIÓN CONTACTO INGESTIÓN

REACTIVIDAD ALMACENAMIENTO ELIMINACIÓN DE DESECHOS

Esta información puede ser consultada en las hojas de seguridad publicadas en alguna de las siguientes ligas y deberá ser entregada impresa:

Facultad de química, alumnos, protección civil, hojas de seguridad

http://www.quimica.unam.mx/cont_espe2.php?id_rubrique=54&id_article=1341&color=E6AD04&rub2=564 (revisada el 25/01/2013)

http://training.itcilo.it/actrav_cdrom2/es/osh/kemi/alpha2.htm (revisada el 25/01/2013)

http://antiguo.itson.mx/laboratorios/indicehojasseguridad.htm (revisada el 25/01/2013)

http://www.grupoprevenir.es/fichas-seguridad-sustancias-quimicas/indice-fichas.htm (revisada el 25/01/2013)

La tabla de descripción y la o las hojas de seguridad en que se debe indicar la fuente claramente, serán considerados la primera parte del informe de esta sesión,

http://www.quimica.unam.mx/cont_espe2.php?id_rubrique=54&id_article=1341&color=E6AD04&rub2=564

http://www.quimica.unam.mx/cont_espe2.php?id_rubrique=54&id_article=1341&color=E6AD04&rub2=564

http://training.itcilo.it/actrav_cdrom2/es/osh/kemi/alpha2.htm

http://antiguo.itson.mx/laboratorios/indicehojasseguridad.htm

http://www.grupoprevenir.es/fichas-seguridad-sustancias-quimicas/indice-fichas.htm


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PROCEDIMIENTO

1. Realizar el pretratamiento que se requiera de las substancias que utilizará, por ejemplo si se requiere secar en estufa algún reactivo o neutralizar algún disolvente, de tal forma que en horario de la clase se asegure que la solución quedará preparada completamente.

2. Elaborar la solución asignada y de requerirlo valorarla 3. Almacenar en un recipiente adecuado la solución preparada, el recipiente deberá estar

disponible en condiciones de limpieza y con el tapón adecuado. 4. Al final de la sesión deberá entregar la solución preparada, con una etiqueta (que les

será proporcionada por el laboratorista), en que claramente se indique:

NOMBRE DE LA SOLUCIÓN

NOMBRE DEL ALUMNO

ASIGNATURA Y GRUPO

FECHA DE PREPARACIÓN

CONCENTRACIÓN FINAL (DESPUÉS DE LA VALORACIÓN SI FUE NECESARIA)

RIESGOS EN SU MANEJO

FECHA DE CADUCIDAD

FORMA DE DESHECHAR EL REMANENTE

TRATAMIENTO DE RESIDUOS. Con el objeto de promover el cuidado del ambiente, los alumnos serán responsables del tratamiento de los residuos generados durante las sesiones prácticas. En el transcurso de las sesiones se asignaran los residuos a tratar a cada alumno. PROCEDIMIENTO.

En una carpeta que se deberá solicitar al laboratorista, se encuentran los diagramas ecológicos que indican el tratamiento a seguir para cada residuo generado, con base en la determinación realizada. Algunos de ellos son:

Diagramas ecológicos No. AA-01-a Determinación de proteínas Diagrama ecológico No. AA-16 Determinación de cloruros Diagrama ecológico No. AA-06 Caracterización de lípidos. Materia Insaponificable Diagrama ecológico No. AA-03 Azucares reductores DNS Diagrama ecológico No. AA-04 Análisis de CH. Método del fenol-sulfúrico Diagrama ecológico No. AA-17 Determinación de humedad por destilación

azeotrópica Diagrama ecológico No. AA-11 Proteínas solubles. Método de Biuret Diagrama ecológico No. AA-13 Proteínas solubles. Método turbidimétrico Diagrama ecológico No. AA-14 Caracterización de lípidos. Indice de yodo. Método de Hannus

Así mismo se deberá solicitar a la laboratorista la hoja de “Aviso de tratamiento de residuos”, en que se registran las características y cantidad del residuo a tratar. Antes de realizar el tratamiento es necesario comunicarse con el profesor Agustín Reyo para conocer el calendario de recepción de residuos, para organizar la fecha y forma de tratamiento del residuo en cuestión.

Una vez realizado el tratamiento, los alumnos deberán entregar una copia firmada del “Aviso de tratamiento de residuos”. Si se generan residuos que deban ser confinados, éstos deberán ser entregados al Profesor Agustín Reyo en el recipiente adecuado y perfectamente etiquetados.

La calificación del Primer Informe se obtendrá con el promedio del informe de la preparación de soluciones y la evaluación del tratamiento de residuos.


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2. EFECTO DE LA PREPARACIÓN DE LA MUESTRA.

ENUNCIADO DEL PROBLEMA

En el análisis de un alimento, ¿qué preparación debe recibir la muestra para obtener los resultados más confiables?

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cuál es la importancia de la colecta y preparación de muestra, previa a un análisis

químico? Menciona tres métodos diferentes para preparación de muestra de tres alimentos diferentes.

2. Según convenciones internacionales, ¿qué indica el número de tamiz? 3. ¿Qué es la desviación estándar de una serie de datos y qué diferencia hay con el

coeficiente de variación de una población?

PROCEDIMIENTO

A) MUESTRAS SÓLIDAS (Galletas de animalitos) 1) Preparar la muestra utilizando los siguientes tratamientos:

• Molienda. Colocar aproximadamente 50 g de galletas en una licuadora o mortero y moler procurando que no haya calentamiento. Nota: Si se muele en licuadora agregar poco a poco las galletas para evitar que la molienda no sea homogénea y se caliente la muestra. Pasar la muestra molida por un tamiz malla 14 (equivalente a un colador doméstico de plástico, de apertura mediana). Repita la operación hasta que el 95% o más de la muestra pase por el tamiz.

• Troceado. Colocar 50 g de galletas en una bolsa y trocear con la mano por 5 segundos.

2) Pese aproximadamente 50 g de cada muestra y colóquelos en tamices con mallas de número 10, 14 y 20.

Agite durante 5 minutos de manera manual. Determine la distribución de partículas, midiendo el peso del material retenido en cada tamiz y el residuo obtenido en la base.

3) Mezcle nuevamente todas las fracciones de cada tratamiento. 4) Determine la humedad de la muestra (por triplicado) utilizando el método que le indiquen

los profesores (estufa convencional 90-110°C o Termobalanza)

B) MUESTRAS LÍQUIDAS (Jugo o néctar con pulpa, en recipiente de plástico o Tetrabrick)

1) Preparar la muestra utilizando los siguientes tratamientos: • Homogeneización. Agitar de 15 a 20 veces el recipiente en que se encuentra el

alimento. • Sin tratamiento. No realizar ningún tratamiento a la muestra. Dejar reposar.

NOTA: Dejar en la gaveta de los alumnos una clase antes para asegurar que realmente se encuentra en reposo

2) Mida la altura del recipiente y marque las posiciones correspondientes a 1/3 y 2/3 de la altura total.

3) Coloque el recipiente dentro de un vaso de precipitados o un recipiente más ancho y con un punzón, cutter o navaja, realice una incisión en la marca de 1/3.

4) Permita que el líquido se drene y sea colectado NOTA: Es necesario abrir o hacer una ranura en la parte superior del recipiente para permitir que entre aire y el drenado sea más rápido.

5) Separe el líquido drenado, mida el volumen obtenido y etiquételo como “Superior” 6) Repita la operación, ahora en la marca de 2/3 y el líquido obtenido etiquételo como “Medio” 7) El líquido que quedo en el fondo deberá ser etiquetado como “Inferior” 8) Agite por separado cada una de las fracciones y coloque en 3 diferentes tubos de

centrífuga previamente pesados, alícuotas de 40 mL. 9) Centrifugue durante 5 minutos a velocidad máxima. 10) Mida la cantidad de sedimento por diferencia de masa y exprese en peso por 100 mL de

cada fracción.


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CUESTIONARIO DE RESULTADOS

Para la muestra sólida: 1. Coloque en la tabla 1 la distribución porcentual de cada fracción según el tratamiento

realizado a la muestra, indicando el número de tamiz y el tamaño de apertura. Incluya los cálculos. Elabore una gráfica de la distribución en función del tamaño de las partículas obtenidas para cada procedimiento.

Tabla 1. Distribución porcentual de cada fracción

DISTRIBUCIÓN (g/100g) TRATAMIENTO

No. de tamiz Tamaño de partícula Molienda Troceado

10

14

20

Residuo

2. Explique la diferencia en la distribución de fracciones después de la preparación. 3. Coloque en la tabla 2 los resultados de humedad y calcule el coeficiente de variación.

Incluya los cálculos.

Tabla 2. Contenido de humedad en la muestra para cada tratamiento

% HUMEDAD / TRATAMIENTO

Repetición Molienda Troceado

1

2

3

Promedio

DS

CV

4. Realice un ANOVA de los datos de humedad, tomando como variables los distintos tratamientos dados a la muestra. Explique si existe diferencia significativa en el contenido de humedad, debido al tratamiento previo de la muestra.

5. ¿Qué procedimiento permite obtener una muestra más homogénea? Justifique su respuesta.

Para la muestra líquida: 6. Coloque en la tabla 3 la cantidad de sedimento en porcentaje (g de sedimento/100 ml

de líquido) de cada fracción según el tratamiento realizado a la muestra, indicando el volumen obtenido y calcule la desviación estándar y el coeficiente de variación. Elabore una gráfica de la cantidad de sedimento promedio en función de la fracción, para cada procedimiento.

Tabla 3. Distribución porcentual del sedimento obtenido en cada fracción para cada preparación.

SEDIMENTO HOMOGENIZADO (g/100mL) SIN TRATAMIENTO (g/100mL)

FRACCIÓN SUPERIOR MEDIA INFERIOR SUPERIOR MEDIA INFERIOR

1

2

3

Promedio

DE

CV

7. Realice un ANOVA con los datos de sedimento, tomando como variable las fracciones

para cada uno de los tratamientos. Explique si existe diferencia significativa en el contenido de sedimento, debido a la fracción y tratamiento previo de la muestra.

8. ¿Qué procedimiento permite obtener una muestra líquida más homogénea? Justifique su respuesta.


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3. ANALISIS COMPOSICIONAL.


En el desarrollo de nuevos productos, una empresa dedicada a la formulación de bebidas en polvo, recientemente lanzó al mercado un preparado para obtener lo que llamaron “Licuado instantáneo” utilizando harina de avena integral, azúcar y diferentes saborizantes, como principales ingredientes. Considerando que la harina de avena integral problema es la única fuente de proteínas, ¿qué porcentaje de harina fue utilizada en la formulación, para obtener los valores indicados en la etiqueta que se muestra en la tercera etapa del protocolo?

1ª ETAPA. EVALUACIÓN DE LA COMPOSICIÓN PROXIMAL

A) CUANTIFICACIÓN DE HUMEDAD.

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿En qué forma se puede encontrar el agua en los alimentos y qué interacciones se dan

en cada caso? 2. Complete la Tabla 1, de acuerdo a los métodos señalados en el procedimiento.

Tabla 1. Características de los métodos para determinar humedad

Método

Tipo de prueba (volumétrica, gravimétrica,

espectrofotométrica)

Tipo de agua cuantificada

Fundamento

Secado en estufa

Secado en estufa con vacío

Termobalanza

Destilación azeotrópica

PROCEDIMIENTO

Cuantificar por triplicado el contenido de agua de la muestra, utilizando los métodos que se indican a continuación:

A) Secado en estufa convencional (90 - 100°C) B) Secado en estufa con vacío (70°C, 40 mm Hg) C) Termobalanza D) Destilación azeotrópica.

MEDIDAS DE SEGURIDAD: USO DE APARATOS CON TEMPERATURAS ELEVADAS. UTILIZAR EQUIPO DE PROTECCIÓN NECESARIO (BATA, PINZAS O GUANTES DE ASBESTO). USO DE TOLUENO, LÍQUIDO INFLAMABLE Y EXPOLSIVO. TRABAJAR EN CAMPANA DE EXTRACCIÓN. UTILIZAR EQUIPO DE PROTECCIÓN NECESARIO (BATA, GOGLES Y GUANTES DE ASBESTO). NO SE DEBE DE UTILIZAR LENTES DE CONTACTO AL MANEJAR ESTE DISOLVENTE. CUESTIONARIO DE RESULTADOS

1. Indicar cuáles son las fuentes de error que se pueden presentar en la determinación de humedad para cada uno de los métodos empleados.

2. En la Tabla 2, coloque los resultados de humedad obtenidos. Incluir un ejemplo del cálculo para la determinación de humedad, realizado para cada método.


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Tabla 2. Contenido de humedad en la muestra (%).

Repetición Secado en

estufa (90 - 100°C)

Secado en estufa con vacío

(70°C, 40 mm Hg) Termobalanza

Destilación azeotrópica

1

2

3

Promedio

DE

CV

3. Realizar un análisis de varianza de los valores de humedad obtenidos con las distintas

metodologías aplicadas. Considerar un nivel de significancia = 0.05. ¿Existe diferencia significativa entre los resultados obtenidos con los métodos disponibles para cuantificar humedad en la muestra proporcionada? Explique a qué se debe el resultado.

4. Con base en los resultados anteriores, ¿qué método elegiría para determinar la humedad para este tipo de muestra? ¿Cuál es el contenido de humedad de la muestra que deberá reportar en la etiqueta nutrimental? Explicar los criterios utilizados para llegar a ese valor.

B) CUANTIFICACIÓN DE CENIZAS Y ALGUNOS MINERALES

B1) CUANTIFICACIÓN DE CENIZAS

CUESTIONARIO PREVIO 1. Definir el concepto de “cenizas” en un alimento. 2. Completar la tabla 3.

Tabla 3. Características de las determinaciones de cenizas totales.

Método Temperatura Fundamento

Seco

Húmedo

3. ¿Por qué en la determinación de cenizas en seco es necesario calcinar la muestra en mechero o parrilla antes de introducir a la mufla? ¿Cuáles son las reacciones que se llevan a cabo en el método de cenizas en seco?

PROCEDIMIENTO

A) Siguiendo la metodología indicada en el manual de procedimientos, obtenga por triplicado las cenizas de la muestra por calcinación en mufla a 550°C.

MEDIDAS DE SEGURIDAD: USO DE TEMPERATURAS MUY ELEVADAS. UTILIZAR BATA, PINZAS Y GUANTES DE ASBESTO.

B) Disolver las cenizas obtenidas de acuerdo con la metodología correspondiente a la determinación del mineral a cuantificar (hierro o cloruros) y almacenar adecuadamente ya que se usarán en la siguiente sesión.

MEDIDAS DE SEGURIDAD: USO DE ACIDO CLORHÍDRICO, LÍQUIDO CORROSIVO, UTILIZAR EN CAMPANA DE EXTRACCIÓN. UTILIZAR BATA Y GOGLES.


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CUESTIONARIO DE RESULTADOS 1. Anotar los resultados de contenido de cenizas obtenido en la Tabla 4, incluyendo un

ejemplo del cálculo de contenido de cenizas.

Tabla 4. Contenido de cenizas totales en la muestra.

Repetición % Cenizas

1

2

3

Promedio

DE

CV

2. Calcular el contenido de cenizas en la muestra en base seca. Si aún no ha determinado

el valor de humedad, buscar un valor teórico de acuerdo a la naturaleza del alimento evaluado.

B2) CUANTIFICACIÓN DE ALGUNOS MINERALES

A) HIERRO

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cuál es el fundamento de la determinación de fierro con la metodología de

ortofenantrolina? ¿Cuál es la forma reactiva del fierro (Fe2+

o Fe3+

) que produce la ferroína?

2. Complete la tabla 5.

Tabla 5. Función de cada reactivo en la cuantificación de Fierro total.

Reactivo Función

Clorhidrato de hidroxilamina

Buffer de acetatos

Ortofenantrolina

3. De acuerdo con el procedimiento de método de ortofenenatrolina, ¿podría alterarse el resultado final si se altera el orden de adición de muestra y reactivos?

PROCEDIMIENTO

Determinar por triplicado la cantidad de fierro en cenizas en las siguientes soluciones, utilizando el método de ortofenantrolina: A) La solución de cenizas con hidroxilamina B) La solución de cenizas sin hidroxilamina


1. Anotar los resultados obtenidos en la Tabla 6. Incluir un ejemplo de los cálculos realizados para la cuantificación de hierro en solución.

Tabla 6. Contenido de fierro en cenizas (mg Fe/100 g cenizas).

Repetición Con

hidroxilamina Sin

hidroxilamina

1

2

3

Promedio

DS

CV


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2. ¿Cuáles son las principales fuentes de error que pueden estar presentes en la metodología empleada para la determinación de hierro?

3. Con el método utilizado, ¿es posible diferenciar las formas iónicas del hierro (Fe2+

y/o Fe

3+)? ¿Por qué?

4. ¿Cuál es la concentración total de hierro en la muestra? Expresar los resultados en mg Fe/100 g muestra original y en base seca. Incluir los cálculos.

B2) CUANTIFICACIÓN DE ALGUNOS MINERALES

B) CLORUROS

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cuál es el fundamento de la determinación de cloruros por el método de Mohr? 2. En la determinación de cloruros por el método empleado, ¿qué función desempeña el

cromato de potasio? 3. La obtención de cenizas a temperaturas superiores a 600

o C, ¿afecta la determinación

de cloruros en cenizas? Si/No ¿Por qué?

PROCEDIMIENTO

Determinar por triplicado la cantidad de cloruros en las siguientes soluciones, utilizando el método de Mohr:

A) Solución patrón de cloruro de sodio (0.06% Cl-)

B) Solución acuosa al 1% de la muestra C) Solución acuosa de cenizas


1. Anotar los resultados de la cuantificación de cloruros en la solución patrón en la Tabla 7. Incluya un ejemplo de los cálculos.

Tabla 7. Cuantificación de cloruros (%) en solución patrón.

Repetición Solución patrón (g Cl

-/100 mL)

1

2

3

Promedio

DE

CV

2. Para considerar que el resultado de una medición es exacto, no debe de alejarse más

del 10% del valor real. Si el valor esperado es de 0.06% de cloruros, ¿qué tan exacto es el resultado obtenido? Explicar e incluir cálculos.

3. ¿Cuáles pueden ser las fuentes de error en la determinación de cloruros por el método de Mohr?

4. Anotar los resultados obtenidos para la determinación de cloruros en muestra y cenizas en la Tabla 8. Incluir un ejemplo de los cálculos realizados.

Tabla 8. Cuantificación de Cloruros en muestra original y cenizas.

Directo A partir de las cenizas

Repetición (mg/100g muestra) (mg/100g cenizas) (mg/100g muestra)

1

2

3

Promedio

DE

CV


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5. ¿La temperatura usada en la obtención de cenizas afectó la proporción de cloruros?

Compare el contenido de cloruros obtenido a partir de cenizas y en muestra. Explicar el resultado.

6. ¿Cuál de los dos valores de porcentaje de cloruros que obtuvo para la muestra utilizaría para reportar en la etiqueta? Explicar cuáles son los criterios utilizados para tal selección.

7. Si en la mayoría de los alimentos los cloruros se encuentran asociados con el sodio, formando cloruro de sodio (NaCl), ¿cuál será la concentración de sodio en la muestra? Justifique su respuesta con cálculos.

C) CUANTIFICACIÓN DE GRASA CRUDA CUESTIONARIO PREVIO

1. ¿A qué se refiere el término “extracto etéreo” y qué componentes puede contener?

2. Completar la Tabla 9. Tabla 9. Características de los procedimientos para cuantificar grasa cruda.

Método de extracción

Tipo de prueba

Fundamento Ventajas Desventajas

Lotes

Soxhlet

3. ¿Qué inconveniente tiene la determinación de grasa cruda por los métodos anteriores, en muestras con un contenido de humedad mayor al 6%? ¿Qué pretratamiento debe realizarse a dichas muestras?

4. Para muestras que contienen lípidos unidos, ¿qué tratamientos debería aplicarse para poder extraer la grasa total empleando los procedimientos a utilizar en esta práctica?

5. Escriba la estructura química desarrollada y las características fisicoquímicas de los disolventes: éter etílico y éter de petróleo.

PROCEDIMEINTO

Extraer el material lipídico crudo de la muestra, utilizando las siguientes combinaciones de procedimiento/disolvente, de acuerdo con los procedimientos indicados en el manual:

A) Soxhlet/éter de petróleo B) Soxhlet/éter etílico C) Lotes/éter de petróleo D) Lotes/éter etílico

NOTA: La muestra desengrasada será utilizada para las determinaciones de proteína cruda y fibra dietética total. Una vez concluida la extracción del material lipídico, evapore el disolvente remanente en la muestra, extendiéndola en un vidrio de reloj dentro de la campana de extracción. Almacene la muestra desengrasada y seca en un recipiente de vidrio con tapa, limpio y seco.

MEDIDAS DE SEGURIDAD: UTILIZAR BATA Y GOGLES. TRABAJAR EN LA CAMPANA DE EXTRACCIÓN USO DE ÉTER ETÍLICO. EXTREMADAMENTE INFLAMABLE. PUEDE FORMAR PEROXIDOS EXPLOSIVOS. VERIFIQUE POSIBLES FUGAS DE DISOLVENTE EN EQUIPO DE DESTILACIÓN.


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CUESTIONARIO RESULTADOS

1. Anotar en la Tabla 10 los resultados del contenido de grasa cruda en la muestra original. Incluya un ejemplo del cálculo para cada método a partir de los datos crudos.

Tabla 10. Cuantificación de grasa cruda

Repetición

Soxhlet/éter de petróleo

(g grasa/100 g muestra)

Soxhlet/éter etílico


Lotes/éter de petróleo


Lotes/éter etílico (g grasa/100 g

muestra)

1

2

3

Promedio

DE

CV

2. A partir de los resultados de la tabla anterior, explique sí existe diferencia entre los porcentajes de grasa cruda obtenidos con las diferentes combinaciones de disolvente/procedimiento. Justifique dicho comportamiento de acuerdo a las características de los disolventes y los métodos.

3. De acuerdo con los rendimientos obtenidos, ¿qué combinación de procedimiento/disolvente recomendaría para cuantificar la mayor cantidad del material lipídico de la muestra? Explicar los criterios seleccionados.

4. ¿Cuál es el contenido de grasa cruda reportado en la etiqueta nutrimental de la muestra? ¿Concuerda con los resultados obtenidos en este análisis? ¿Qué valor reportará en la tabla nutrimental y por qué?

D) CUANTIFICACIÓN DE PROTEÍNA CRUDA

CUESTIONARIO PREVIO

1. ¿Cuál es el fundamento del Método de Kjeldahl? 2. ¿Cuáles son las etapas del método de Kjeldahl? ¿Qué reacción se lleva a cabo en cada

etapa? 3. Completar la Tabla 11 sobre los reactivos de la determinación de proteína cruda:

Tabla 11. Función de los reactivos del método de Kjeldahl.

Reactivo Función Etapa en la que participa

Ácido Bórico al 4%

Ácido Clorhídrico valorado

Ácido Sulfúrico Concentrado

Hidroxido de Sodio al 36%

Mezcla de indicadores

Sulfato de Cobre sólido

Sulfato de Sodio sólido

4. ¿Cómo se calcula el contenido de proteína cruda a partir del contenido de nitrógeno?

¿Qué significa el valor del factor utilizado para este cálculo? PROCEDIMIENTO

Cuantificar por duplicado el contenido de proteína cruda en la muestra desengrasada, mediante el método de Kjeldahl.

MEDIDAS DE SEGURIDAD: UTILIZAR BATA Y GOGLES. USO DE ACIDO SULFÚRICO. LIQUIDO MUY CORROSIVO, UTILICE CAMPANA DE EXTRACCIÓN. USO DE TEMPERATURAS MUY ELEVADAS. UTILIZAR PINZAS PARA TUBOS KJELDAHL Y GUANTES DE ASBESTO.


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1. Anotar los resultados de porcentake de nitrógeno total y porcentaje de proteína cruda

en la Tabla 12, incluyendo el promedio, la desviación estándar y el coeficiente de variación. Reportar los valores y en la muestra original. Incluir un ejemplo de cada cálculo realizado.

Tabla 12. Cuantificación de proteína cruda en muestra

Repetición % Nitrógeno en muestra

desengrasada

% Proteína cruda muestra desengrasada

%Proteína cruda muestra original

1

2

3

Promedio

DE

CV

2. ¿Qué limitaciones presenta el método de Kjeldahl para cuantificar proteínas? 3. ¿Qué ventajas presenta emplear una muestra desengrasada en el procedimiento

utilizado? E) CUANTIFICACIÓN DE FIBRA DIETÉTICA TOTAL CUESTIONARIO PREVIO

1. Indique ¿qué es la fibra dietética? y ¿por qué no es digerible por el humano? 2. ¿Qué componentes químicos están presentes en la fibra dietética? 3. Complete la tabla 14.

Tabla 14. Características de la determinación de Fibra dietética total

1. Fundamento

2. Función de la solución enzimática

3. Función de la solución amortiguadora

4. Efecto del control de la temperatura

PROCEDIMIENTO Cuantificar por triplicado el contenido de fibra dietética total de la muestra desengrasada, de acuerdo a la metodología que le será indicada, que se encuentra en el manual de métodos.

MEDIDAS DE SEGURIDAD: UTILIZAR BAÑO DE AGUA PARA LA INCUBACIÓN PRECALENTAMIENTO DE ETANOL. LÍQUIDO ALTAMENTE INFLAMABLE, UTILIZAR BAÑO DE AGUA


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1. Coloque los resultados en la tabla 15. Incluya los cálculos de fibra dietética.

Tabla 15. Cuantificación de fibra dietética total

Repetición % Fibra dietética muestra desengrasada

y seca

%Fibra dietética muestra original

1

2

3

Promedio

DS

CV

2. ¿Qué limitaciones encuentra en el método utilizado para la determinación de fibra dietética?

3. ¿Por qué es necesario realizar la determinación de cenizas y proteínas en el residuo obtenido?

F) CALCULO DEL CONTENIDO DE CARBOHIDRATOS DIGERIBLES

PROCEDIMIENTO

Coloque en la tabla 16 los valores que corresponden a cada componente y cuando hubo diferentes variables en la determinación, indique la seleccionada.

Tabla 16. Composición porcentual de la muestra (sólo las determinaciones realizadas)

Componente Método o condición

seleccionada Concentración en la muestra

completa (%)

Humedad

Cenizas

Grasa Cruda

Proteína Cruda

Fibra Dietética Total CUESTIONARIO.

1. ¿Cuál es la suma de los componentes determinados? Incluya el cálculo. ¿El valor obtenido es igual a 100? ¿por qué?

2. Con base en los resultados del análisis proximal, se podría calcular el contenido de carbohidratos digeribles presentes en la muestra? Realice el cálculo.

3. Con base en la naturaleza de la muestra ¿cuáles pueden ser las moléculas que forman parte de los carbohidratos digeribles presentes?

2ª. ETAPA. DETERMINACIÓN DEL VALOR ENERGÉTICO.

CUESTIONARIO PREVIO

1. Desde el punto de vista bioquímico, ¿cómo se podría explicar la diferencia en el aporte energético de las proteínas, carbohidratos y lípidos?

2. ¿Cuál es el fundamento del método utilizado para medir el valor energético utilizando la bomba calorimétrica?

PROCEDIMIENTO

A) Con base en la composición proximal obtenida en la primera etapa, calcule el aporte energético de la muestra problema, considerando que en promedio tanto las proteínas como los carbohidratos aportan 4 kcal/g, en tanto que los lípidos contribuyen con 9 kcal/g.


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B) Utilizando una bomba calorimétrica, determine el aporte energético de la muestra problema, de acuerdo con la metodología correspondiente (ver en el manual de procedimientos el de la Bomba calorimétrica PARR).

MEDIDAS DE SEGURIDAD: MANEJO DEL TANQUE DE OXÍGENO

CUESTIONARIO DE RESULTADOS 1. ¿Con el método utilizado es posible que dos muestras de diferente composición

proporcionen el mismo valor energético? Explique. 2. Calcule el aporte energético de la muestra problema con base en la composición

proximal. Exprese el resultado en kilocalorías en muestra original. Incluya los cálculos. 3. Calcule el aporte energético de la muestra utilizando los datos obtenidos con la bomba

calorimétrica. Exprese el resultado en kilocalorías en muestra original. Incluya los cálculos.

4. ¿Existe diferencia entre el valor de aporte energético calculado con base en la composición, con el determinado con la bomba calorimétrica? Explique.

5. ¿De los dos valores, cuál seleccionaría para reportar el aporte energético de la muestra analizada? Explique qué criterios utilizó para seleccionar este valor.

3ª ETAPA. RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA


En el desarrollo de nuevos productos, una empresa dedicada a la formulación de bebidas en polvo, recientemente lanzó al mercado un preparado para obtener lo que llamaron “Licuado instantáneo” utilizando harina de avena integral, azúcar y diferentes saborizantes, como principales ingredientes. Considerando que la harina de avena integral problema es la única fuente de proteínas, ¿qué porcentaje de harina fue utilizada en la formulación, para obtener los valores que se indican en la etiqueta que se muestra en la pregunta 2?

CUESTIONARIO

1. Anexe la tabla del Análisis composicional de la harina integral de avena problema.

COMPOSICIÓN MEDIA DE LA HARINA DE AVENA

Por cada 100g

Contenido energético kJ/kcal

Proteínas

Grasa total

Carbohidratos disponibles

Fibra dietética

Sodio

2. A continuación se muestran los valores reportados en la etiqueta del producto

comercial. De acuerdo a los resultados que obtuvo en el análisis químico proximal de la harina de avena integral problema y considerando que es la única fuente de proteinas ¿Qué porcentaje de harina se encuentra en el producto?. Incluya todos los cálculos y consideraciones.

Información Nutrimental “Licuado instantáneo con avena”.

Composición media Por cada 100g

Contenido energético 1510kJ/360 kcal Proteínas 3.2g

Grasa total 3.0g

Carbohidratos disponibles de los cuales: Azucares

Almidones

79g 65g 14g

Fibra dietética 3.5g

Sodio 10mg


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3. Considerando el porcentaje de harina utilizada para la formulación ¿Los contenidos de grasa y fibra se encuentran bien reportados? Incluya todos los cálculos y explique.

4. Si en promedio el requerimiento calórico de un adolescente es de 2300 kcal, ¿qué cantidad del licuado preparado con los 40g de la formulación que se encuentran en el sobre y 1L de leche entera, cuya composición se muestra a continuación, tiene que consumir para cubrir el 20% del requerimiento calórico?

Composición de leche líquida

Sólidos totales 11.5 %

Cenizas 1.5 %

Extracto etéreo 3.0 %

Proteína cruda 3.1 %

Carbohidratos 4.3 %

Fibra cruda 0.0 %

5. Si el requerimiento proteínico de un adolescente es de 38 g/día. ¿qué proporción se cubre con 200 mL de licuado preparado? Incluya todos los cálculos.

6. Si el licuado es preparado con agua ¿qué cantidad de la bebida se debe utilizar para cubrir el mismo requerimiento calórico y cuál es % del requerimiento proteínico que se cubre? Incluya cálculos.


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4. ANÁLISIS DE PROTEÍNAS. CARACTERIZACIÓN.

ENUNCIADO DEL PROBLEMA ¿Qué proporción de la proteína total de la muestra corresponde a las albúminas, cuál es su peso molecular promedio y que proporción de aminoácidos aromáticos contienen?

CUESTIONARIO PREVIO

1. Para los métodos que serán utilizados, complete la tabla 1: Tabla 1. Características de los métodos para medir proteínas solubles.

Método Fundamento Sensibilidad

Biuret

UV

2. ¿Cuáles son las características fisicoquímicas (estructura y composición química de

aminoácidos, peso molecular, solubilidad, etc) de la albúmina de huevo, la albúmina bovina sérica, el extracto de levadura y la tirosina?

3. Mencione cual es la clasificación de las proteínas de acuerdo con su solubilidad. 1ª ETAPA: MÉTODOS DE CUANTIFICACIÓN DE PROTEÍNAS: RESPUESTA DE DIFERENTES INGREDIENTES. PROCEDIMIENTO

A) Prepare una solución acuosa al 1% de los ingredientes que se proporcionan (Tirosina, Extracto de levadura y Albúmina de huevo) y determine su contenido proteico mediante los métodos Biuret y absorción UV (ver procedimiento en el manual de metodologías).

NOTA: Para disolver la tirosina se puede agregar unas gotas de HCl, y para el caso de la albúmina bovina agregar un poco de NaCl.

B) Utilice la Albúmina Bovina Sérica (ABS) para la curva patrón de los métodos de proteínas solubles.

Nota: Considerar en la elaboración de la curva patrón para cada método el intervalo de concentración a trabajar.

MEDIDAS DE SEGURIDAD: LA PREPARACIÓN Y USO DEL REACTIVO DE BIURET DEBE REALIZARSE CON GUANTES Y LENTES DE SEGURIDAD.


1. Complete la tabla 2 a partir de los porcentajes de nitrógeno que se proporcionan para cada ingrediente

Tabla 2. Resultados de la cuantificación de nitrógeno y proteína por el método de Kjeldahl

Ingrediente % N Total

(gN/100g de muestra) % Proteína

(g proteína/100g de muestra) Factor

1

(g proteína/gN)

Tirosina 7.73

Extracto de levadura 9.5

Albúmina de huevo 14 1Indique cómo selecciono el factor


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2. Coloque en la tabla 3 los resultados del contenido de proteína soluble medida por el método de Biuret para cada ingrediente. Incluya ejemplos de cálculos para cada caso.

Tabla 3. Contenido de proteínas (g proteína/100 g de muestra) de los diferentes ingredientes proteicos utilizando el método de Biuret

Ingrediente % Proteína (Biuret)

Tirosina

Extracto de levadura

Albúmina de huevo

3. Con el objeto de “normalizar” los resultados y considerando que el contenido de

nitrógeno representa la pureza de las preparaciones, exprese el contenido de proteínas obtenido por el método de Biuret por gramo de Nitrógeno (g proteína/g N) para cada ingrediente proteico. Incluya los cálculos y coloque los resultados en la tabla 4.

Tabla 4. Contenido de proteínas “normalizado” de los diferentes ingredientes proteicos por el método de Biuret

Ingrediente PM promedio (Daltons)

Contenido de proteínas “normalizado” (g prot/g N)

Tirosina 181

Extracto de levadura 37 000

Albúmina de huevo 74 500

Albúmina Bovina Sérica (ABS). 66 000 6.25*

*Ya que esta proteína fue utilizada como referencia (%proteína 100%) y contiene 16% de Nitrógeno.

4 Con los datos de la tabla 4, realice un gráfico de la cantidad de proteína “normalizada” (g proteína/g N) en función del PM para cada ingrediente proteico. ¿Existe congruencia en los resultados obtenidos? Explique ampliamente.

5 En la tabla 5, coloque los resultados del contenido de proteína soluble medida por el método de absorción UV para cada ingrediente. Incluya ejemplo de cálculos para cada caso.

Tabla 5. Contenido de proteínas (g de proteína/ 100 g de muestra) de los diferentes ingredientes proteicos obtenidos con el método de Absorción UV

Ingrediente % Proteína (Absorción UV)

Tirosina

Extracto de levadura

Albúmina de huevo

6 Con el objeto de “normalizar” los resultados y considerando que el contenido de

nitrógeno representa la pureza de las preparaciones, exprese el contenido de proteínas obtenido por el método de absorción UV por gramo de Nitrógeno (g proteína/g N) para cada ingrediente proteico. Incluya los cálculos y coloque los resultados en la tabla 6.

Tabla 6. Contenido de proteínas “normalizado” de los diferentes ingredientes proteicos por el método de absorción UV

Ingrediente % Aminoácidos aromáticos

Contenido de proteínas “normalizado” g prot/g N

Tirosina 100

Extracto de levadura 21.0

Albúmina de huevo 11.45

Albúmina Bovina Sérica (ABS). 5.51 6.25*

*Ya que esta proteína fue utilizada como referencia (%proteína 100%) y contiene 16% de Nitrógeno.


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7 Con los datos de la tabla 6, realice un gráfico de la cantidad de proteína “normalizada” (g proteína/g N) en función del contenido de aminoácidos aromáticos para cada ingrediente proteico. ¿Existe congruencia en los resultados obtenidos? Explique ampliamente.

2ª ETAPA: ANÁLISIS DE LA MUESTRA. EXTRACCIÓN DE LAS FRACCIONES DE PROTEÍNAS SOLUBLES Y CONTENIDO DE NITROGENO

PROCEDIMIENTO.

A) Determine el contenido de Nitrógeno total de la muestra original B) Extracción de la fracción de proteínas solubles (VER NOTA)

Realice la extracción de proteínas solubles de la muestra problema (previamente desengrasada), como se indica en el manual de metodologías.

C) Determine el contenido de Nitrógeno total y la proteína soluble con los métodos de Biuret y absorción UV de la misma manera que en la primera etapa, a la fracción de proteínas solubles extraídas.

NOTA: Almacenar lo restante en un frasco en el refrigerador, ya que se empleará en el modulo de ANÁLISIS DE PROTEÍNAS: PROPIEDADES FUNCIONALES

CUESTONARIO DE RESULTADOS 1. ¿Qué inconvenientes pueden presentarse en la extracción de las proteínas en el caso

de tener una muestra con grasa? 2. De acuerdo al procedimiento de extracción de proteínas, ¿qué características

fisicoquímicas (polaridad, tipo de aminoácidos, etc.) pueden tener las proteínas de la fracción obtenida?

3. Coloque en la tabla 7 los resultados obtenidos del contenido de proteína de la fracción proteica por los métodos de Biuret y absorción UV. Incluya ejemplo de cálculos.

Tabla 7. Cuantificación de las proteínas solubles (extracto), de la muestra problema desengrasada por los métodos de Biuret y Absorción UV

% Proteína (g proteína/100 g de muestra desengrasada)

Fracción Biuret Absorción UV

Extracto proteico

4. ¿Encontró diferencias en el contenido de proteínas por los diferentes métodos? ¿Cómo se podría explicar?

5. De la misma forma que con los ingredientes proteicos analizados en la primera etapa, “normalice” la concentración de proteínas del extracto proteico, para los métodos de Biuret y absorción UV. Incluya los cálculos.

6. Utilizando los gráficos de las preguntas 4 y 7 de la primera parte, calcule el PM promedio y el contenido de aminoácidos aromáticos del extracto proteico. Incluya los cálculos realizados.

3ª ETAPA: RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA

¿Qué proporción de la proteína total de la muestra corresponde a las albúminas, cuál su peso molecular promedio y que proporción de aminoácidos aromáticos contienen?

CUESTONARIO 1. ¿Cuál es la concentración de proteína cruda (g proteína/100g de muestra) que hay en

la muestra sólida original? Incluya cálculos. 2. ¿Qué cantidad de proteína cruda (g proteína/100 g de muestra sólida) encontró en el

extracto? Incluya los cálculos. 3. Respecto al total de la proteína en la muestra, ¿qué porcentaje corresponde al

extracto? Incluya cálculos. 4. ¿Existe diferencia entre el PM y contenido de aminoácidos aromáticos con base en la

naturaleza de las albúminas evaluadas (Sérica bovina, de huevo y la del extracto proteico)? Discuta ampliamente.


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5. ANÁLISIS DE PROTEÍNAS. PROPIEDADES FUNCIONALES.

ENUNCIADO DEL PROBLEMA Con base en las propiedades funcionales del extracto de proteínas ¿en qué tipo de alimentos puede ser utilizado?

CUESTIONARIO PREVIO

1. ¿Qué es una propiedad funcional? 2. Defina los términos “espuma” y “emulsión” 3. Indique cual es la función de las proteínas en la formación de los sistemas anteriores

PROCEDIMIENTO 1ª ETAPA: DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES FUNCIONALES DE INGREDIENTES PROTEICOS. A) Prepare soluciones al 0.5% de proteína de los siguientes ingredientes proteicos:

Clara de huevo o albúmina de huevo

Extracto proteínico (Fracción de albúminas) B) Evalúe en las dos soluciones de proteínas, algunas de sus propiedades funcionales, de

acuerdo con la metodología proporcionada:

capacidad de espumado

estabilidad de la espuma

capacidad de emulsificación

MEDIDAS DE SEGURIDAD: UTILIZAR GOGLES CUESTIONARIO DE RESULTADOS CAPACIDAD DE ESPUMADO Y ESTABILIDAD DE LA ESPUMA 1. Complete la siguiente tabla. De acuerdo a los resultados obtenidos indique cual es la

capacidad de espumado para cada solución proteica. Incluya cálculos.

Tabla 1. Capacidad de espumado (mL/g proteína)

Ingrediente Vi (mL)

Vf (mL)

CE

Extracto proteínico

Huevo

2. De las dos soluciones, ¿cuál presenta mayor capacidad de espumado? Explique con base

en las características fisicoquímicas de las proteínas, dicho comportamiento. 3. Coloque en la tabla 2 los resultados obtenidos en la evaluación de estabilidad de la

espuma y determine el tiempo de vida media de la espuma. Incluya cálculos

Tabla 2. Estabilidad de la espuma

(Volumen drenado mL)

Ingrediente t 0 min t 3 min t 6 min t 9 min t 12 min t 15 min t50* (min)

Huevo


* t50 Tiempo de vida media de la espuma, es el tiempo en que se tiene el 50% del volumen drenado total


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4. Construya una gráfica que describa la estabilidad de la espuma (volumen drenado en

función del tiempo) de las preparaciones proteicas e identifique el tiempo de vida media t50.

¿Cuál proteína permite la espuma mas estable? Explique.

5. Con referencia a la composición del ingrediente ¿cómo influye ésta en la estabilidad de espumado? CAPACIDAD DE EMULSIFICACIÓN

6. Coloque en la tabla 3 los resultados obtenidos en la evaluación de la capacidad de emulsificación. Incluya los cálculos realizados.

Tabla 3. Capacidad de emulsificación( mL de aceite emulsificado/g proteína emulsificada)

Ingrediente Capacidad de emulsificación

Huevo

Extracto proteínico 7. ¿Cuál de las preparaciones presenta mayor capacidad de emulsificación? Explique con

base a las características fisicoquímicas de las proteínas, dicho comportamiento.

2ª ETAPA. RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA Con base en las propiedades funcionales del extracto de proteínas ¿en qué tipo de alimentos puede ser utilizado? 8. Coloque en la tabla 4 los valores obtenidos en las propiedades funcionales de los

ingredientes proteinicos y discuta las diferencias que existen.

Tabla 4. Comparación entre las propiedades funcionales

Ingrediente Capacidad de espumado (%)

Estabilidad de la espuma

t50 (min)

Capacidad emulsificación (mL de aceite emulsificado/g

proteína emulsificada)

Huevo


9. ¿Cuál de los ingredientes proteicos presentó los valores máximos en las propiedades

funcionales determinadas? Justifique su respuesta en función de su estructura química. 10. ¿En que alimentos puede ser usado el extracto de proteínas obtenido?


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6. ANÁLISIS DE CARBOHIDRATOS. CARACTERIZACIÓN Y CUANTIFICACIÓN. ENUNCIADO PROBLEMA De la muestra proporcionada indique el tipo de carbohidratos que contiene y la concentración de cada uno de ellos.

1ª ETAPA. CUANTIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS

CUESTIONARIO PREVIO 1. Completa la tabla 1:

Tabla 1. Características de los métodos para cuantificar carbohidratos

Método Fundamento ¿Qué tipo de carbohidratos

cuantifica?

Tipo de prueba*

Sensibilidad

Fenol-sulfúrico

DNS

Reacción con yodo

Reacción con carbazol

*Tipo de prueba se refiere a si es gravimétrica, volumétrica, colorimétrica, etc.

2. ¿Escribe cuáles son las reacciones químicas se llevan a cabo en cada uno de los métodos anteriores?

3. ¿Qué es un azúcar reductor y escribe 1 estructura química de un azúcar reductor y 1 no reductor.

4. ¿Qué tratamiento se debe realizar a un azúcar no reductor para transformarlo a reductor?

5. Explica la razón de utilizar etanol al 80% en la separación de los carbohidratos de la muestra.

6. ¿Qué clase de carbohidratos se evalúan en cada una de las fracciones (insoluble y soluble) en etanol al 80%?

PROCEDIMIENTO La cuantificación y caracterización de carbohidratos se realiza en tres partes. Inicialmente es la separación de los carbohidratos solubles e insolubles en etanol; después en la fracción soluble, se realizan las reacciones de Fenol-sulfúrico y DNS; posteriormente en la fracción insoluble, se efectúan las determinaciones de reacción colorida con yodo y carbazol. A continuación se muestra el procedimiento previo a seguir para cada una de las determinaciones.

A) Separación de carbohidratos. Coloque en un sistema de reflujo 1g de muestra desengrasada con 100 mL de etanol al 80%, durante 1 h. Recupere el material insoluble por centrifugación y coloque en un vidrio de reloj o caja petri de vidrio a peso constante, seque en una estufa a 100ºC y pese. Repita el secado hasta obtener peso constante. MEDIDAS DE SEGURIDAD: TRABAJAR DISOLVENTE Y EL SISTEMA DE REFLUJO EN LA CAMPANA DE EXTRACCIÓN.


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B) En el sobrenadante, realice las siguientes determinaciones, diluyendo apropiadamente si fuera necesario:

1. Reacción de fenol-sulfúrico. Seguir el procedimiento indicado en el manual de metodologías. MEDIDAS DE SEGURIDAD: MANIPULAR EL ACIDO SULFÚRICO CONCENTRADO Y EL FENOL EN CAMPANA DE EXTRACCIÓN Y CON EL EQUIPO DE PROTECCIÓN NECESARIO.

2. Reacción con DNS.

i. DNS en el sobrenadante de manera directa. Seguir el procedimiento indicado en el manual de metodologías.

ii. DNS en el sobrenadante después de realizar una hidrólisis vía enzimática. Hidrólisis enzimática: Diluir 2,5 mL del filtrado con 7,5 mL de agua, adicione 1.0 mL de solución de invertasa, mantenga la solución a 55ºC durante 15 min y pare la reacción sumergiendo en un baño de agua hirviendo. Al mismo tiempo preparar un tubo de control con etanol diluido e invertasa, sometido a las mismas condiciones. Continuar con el procedimiento indicado en el manual de metodologías.

C) En el residuo seco:

1. Determine el contenido de proteína total y cenizas del residuo.seco.

2. Coloque cerca de 0,3 g del residuo seco pulverizado en un mortero, en un vaso de precipitados pequeño, adicione 5 mL de solución de hidróxido de sodio 2M y un poco de agua, para hacer una suspensión, coloque en un baño de agua a 90ºC durante 15 min y enfríe, neutralice con solución de ácido clorhídrico 2M, verifique que el pH se encuentre en 7 ± 0,5, adicione más agua y centrifugue para separar el material insoluble. Si al retirar el líquido, que debe ser recuperado cuantitativamente, en el material insoluble se observa la formación de un gel, adicione un poco más de agua, caliente ligeramente y centrifugue de nuevo. Realice este procedimiento tantas veces como sea necesario, reuniendo todos los sobrenadantes en el mismo recipiente. Transfiera cuantitativamente todo el sobrenadante a un matraz aforado del volumen adecuado y lleve a la marca con agua destilada. A partir de este sobrenadante realizar las siguientes determinaciones diluyendo sólo en caso necesario:

i. Reacción colorida con yodo. Seguir con el procedimiento indicado en el manual de metodologías.

ii. Reacción con carbazol. Seguir con el procedimiento indicado en el manual de metodologías.

MEDIDAS DE SEGURIDAD: MANIPULAR REACTIVOS EN CAMPANA DE EXTRACCIÓN Y CON EL EQUIPO DE PROTECCIÓN NECESARIO.


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1. Coloque en la tabla 2 los resultados del análisis de los componentes de la muestra realizado en la primera parte del curso (humedad, cenizas totales, proteína cruda, grasa cruda y fibra dietética total).

Tabla 2. Macro componentes en la muestra original

Componente Muestra original (%)

Humedad

Cenizas

Grasa Cruda

Proteína Cruda

Fibra Dietética Total

Carbohidratos digeribles

2. ¿Cuál es el contenido de fibra dietética total en la muestra desengrasada. Incluya

cálculos 3. ¿Cuál es el contenido de carbohidratos digeribles en la muestra desengrasada? Incluya

cálculos

Considerando la extracción de carbohidratos y reacciones en el sobrenadante.

4. ¿Encontró diferencia en la respuesta con el método de DNS antes y después del uso de la invertasa? ¿Qué significa? Incluya los cálculos y concentraciones obtenidas.

5. ¿Existe diferencia en los valores obtenidos por DNS después de la hidrólisis enzimática y los obtenidos con la reacción de fenol-sulfúrico? Incluya los cálculos y concentraciones obtenidas. Explique.

Considerando sólo el material insoluble en etanol y las determinaciones realizadas.

6. ¿Cuál es la concentración de los carbohidratos que reaccionan con yodo en el residuo de material insoluble en etanol? ¿Cuál es la concentración de estos carbohidratos en la muestra desengrasada? Incluya cálculos.

7. ¿Cuál es la concentración de los carbohidratos que reaccionaron con carbazol en el residuo de material insoluble en etanol? ¿Cuál es la concentración de estos carbohidratos en la muestra desengrasada? Incluya cálculos

8. ¿La suma del peso de los carbohidratos medidos en el material insoluble, las proteínas y cenizas de este material insoluble corresponden al peso del material recuperado? ¿Cómo se puede explicar este resultado? Incluya cálculos.

9. De acuerdo con el valor obtenido en la primera parte del curso, ¿Existe diferencia entre el valor de fibra dietética obtenido por el método enzimático-gravimétrico y el estimado en esta parte del curso? Explique.

Considerando todos los resultados.

10. Realice un balance de materia para la fracción de carbohidratos e incluya los cálculos. 11. ¿Existe discrepancia entre el valor obtenido de los carbohidratos calculados por

diferencia en la primera parte del curso con respecto a los obtenidos en este módulo? Discuta ampliamente


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2ª. ETAPA RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA ENUNCIADO PROBLEMA De la muestra proporcionada indique el tipo de carbohidratos que contiene y la concentración de cada uno de ellos.

CUESTIONARIO.

1. En el siguiente diagrama, de acuerdo con el procedimiento seguido, indique en las casillas en blanco, marcadas con las letras mayúsculas, el tipo de carbohidratos se están determinando en cada caso.

2. ¿Existen otro tipo de carbohidratos que no se indiquen en el esquema? Justifique su respuesta

J: I - H

K: G - I

F: D + E:

D:

A:

DNS

directo

B:

Reacción

Fenol-H2SO4

Soluble

C:

Reacción con Yodo Reacción con

Carbazol I:

H:

Invertasa y

DNS

Compuestos solubles

G:

Compuestos insolubles

NaOH, 90°C, HCl y centrifugación

Insoluble

Reflujo con etanol 80%

Muestra desengrasada

E: Compuestos insolubles – proteínas – cenizas:


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3. Coloque en la tabla 3 la concentración de los diferentes carbohidratos, en la muestra desengrasada y en la muestra original, de acuerdo con la letra que corresponde al diagrama. Incluya cálculos.

Tabla 3. Tipo de carbohidratos y concentración.

Letra del diagrama

Componentes y/o Tipo de

Carbohidrato

Concentración en la muestra desengrasada (g/100g)

Concentración en la muestra original (g/100g)

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K


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7. GELATINIZACIÓN Y RETROGRADACIÓN DEL ALMIDÓN


La dureza del pan está relacionada con la retrogradación del almidón. De las dos muestras que se le proporcionan ¿cuál sería la más conveniente emplear para la elaboración de un producto de panificación con menor tendencia al endurecimiento? CUESTIONARIO PREVIO

1. ¿Qué tipo de moléculas componen el almidón? y ¿qué características químicas presentan?

2. ¿Qué es la gelatinización del almidón? 3. ¿Qué es la retrogradación del almidón?

1ª ETAPA: GELATINIZACIÓN Y RETROGRADACIÓN PROCEDIMIENTO

A) Prepare 50 mL de una suspensión al 1% con cada una de las dos muestras de almidón en agua destilada, etiquételas como TA1 y TA2 (Temperatura ambiente).

B) Efectúe las determinaciones de Sólidos, Turbidez y Reacción colorimétrica con yodo. C) En matraces Erlenmeyer de 250 mL, prepare por duplicado 50 mL de una suspensión

al 1% con cada una de las dos muestras de almidón utilizando agua destilada caliente, inmediatamente introduzca los matraces en la autoclave hasta llegar a una temperatura de 121°C durante 10 min.

MEDIDAS DE SEGURIDAD: TOMAR LAS MEDIDAS PRECAUTORIAS EN EL USO DE LA AUTOCLAVE, SEGUIR LAS INSTRUCCIONES DESCRITAS EN EL EQUIPO

D) Al salir de la autoclave etiquete un matraz de cada almidón como C1 y C2 (Caliente). E) Efectúe las determinaciones de Sólidos, Turbidez y Reacción colorimétrica con yodo. F) Etiqueté los otros matraces como F1 y F2 (Frio), para cada almidón y almacénelos de 2

a 7 días en refrigeración (5°C) o en congelación (0°C). G) Una vez transcurrido el almacenamiento en frío, realice las mismas determinaciones

que a las otras soluciones.

CUESTIONARIO DE RESULTADOS 1. Coloque en la tabla 1 el promedio de los resultados obtenidos para las diferentes

soluciones, tratamientos y tiempos.

Tabla 1. Resultados obtenidos para las diferentes soluciones, tratamientos y tiempos.

Muestra

Método TA1 C1 F1 TA2 C2 F2

% de Sólidos

Turbidez

Abs 650 nm/g de muestra

Reacción colorimétrica con yodo Abs 630 nm/100g de muestra

2. Existe diferencia en los resultados obtenidos para las soluciones de almidón que no

recibieron tratamiento (TA1 y TA2)? ¿cómo se puede explicar este comportamiento? 3. ¿Qué efecto tiene el calentamiento en autoclave en cada una de las preparaciones de

almidón (TA1 vs C1 y TA2 vs C2)? ¿a qué se puede atribuir este comportamiento?


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4. Para las soluciones C1 y C2, ¿existe diferencia en los resultados obtenidos entre ellas? ¿cómo se puede explicar este comportamiento?

5. ¿Existe diferencia en los resultados obtenidos entre las dos soluciones almacenadas en frío (F1 y F2)?. ¿Qué sucede durante el almacenamiento en frío de las soluciones de almidón? Explique

2ª ETAPA. RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA La dureza del pan está relacionada con la retrogradación del almidón. De las dos muestras que se le proporcionan ¿cuál sería la más conveniente emplear para la elaboración de un producto de panificación con menor tendencia al endurecimiento? CUESTIONARIO

1. De las muestras analizadas ¿cual sería la óptima para la elaboración de un producto de panificación?

2. ¿Cuáles fueron los criterios utilizados para llegar a esta conclusión? 3. Sí solo contara con la muestra que tuvo mayor retrogradación, para producir un pastel

de chocolate congelado ¿qué haría para disminuir la retrogradación del pan?


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8. ANALISIS DE LÍPIDOS. IDENTIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN

ENUNCIADO DEL PROBLEMA Identificar a partir de dos muestras de aceite que se le proporcionarán, cuál de ellas es el aceite puro. CUESTIONARIO PREVIO

1. ¿Cuál es la diferencia entre un aceite y una grasa? 2. ¿Cuál es la clasificación de ácidos grasos con base en su peso molecular y grado de

insaturación? De 1 ejemplo de cada clasificación con estructuras. 3. Llene la tabla 1 con la información que se pide para cada uno de los siguientes

parámetros: Índice de yodo (IY), índice de saponificación (IS), índice de refracción (IR) y peso específico (PE).

Tabla 1. Características de los parámetros de identificación y caracterización de grasas y

aceites

1ª ETAPA. PARÁMETROS DE IDENTIDAD EN GRASAS Y ACEITES CONOCIDOS En esta primera etapa el alumno se familiarizará con los parámetros de identificación de lípidos, tales como Índice de yodo (IY), índice de saponificación (IS), índice de refracción (IR) y peso específico (PE). Por equipo, se le asignará una (o dos) muestra (s) para determinar cada uno de los parámetros mencionados, siguiendo las metodologías del manual.

CUESTIONARIO.

1. Coloque en la tabla 2 los datos de los parámetros de identidad de grasas y aceite. Incluya un ejemplo de los cálculos realizados, así como las unidades en que se reporta.

Tabla 2. Parámetros de caracterización de grasas y aceites conocidos

Grasa/Aceite IR IS IY PE

Mantequilla

Manteca vegetal

Aceite de Girasol

Aceite de Canola

2. ¿Existe correlación entre el IS, el IY y el estado físico de las grasas y aceites?

Explique. 3. De acuerdo con la información que proporciona el IS y el IY, diga cuál muestra tiene

ácidos grasos de menor peso molecular y menos instauraciones respectivamente. 4. ¿Existe alguna correlación entre el IY y el IR? Explique.

Fundamento Información que proporciona Unidades en que se reporta

IY

IS

IR

PE

MEDIDAS DE SEGURIDAD: EL REACTIVO DE HANUS ES ALTAMENTE TÓXICO POR LO QUE SE DEBE TRABAJAR BAJO LA CAMPANA DE EXPTRACCIÓN, USO DE BATA, GUANTES Y GAFAS PROTECTORAS.


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2a. ETAPA. RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA


Identificar a partir de dos muestras de aceite que se le proporcionarán, cuál de ellas es el aceite puro.

PROCEDIMIENTO

En esta segunda etapa, el alumno realizará las pruebas de caracterización (IY, IS, IR y PE) para dos muestras de aceite cuya identidad se desconoce de acuerdo a su manual de metodologías.

CUESTIONARIO

1. Coloque en la tabla 3 el resultado promedio ± DS obtenido de sus determinaciones. Incluya un ejemplo de los cálculos realizados.

Tabla 3. Parámetros de identidad de los aceites problema

IR IS IY PE

Unidades Muestra

Aceite problema A

Aceite problema B

2. ¿Encontró diferencia de parámetros entre las dos muestras de aceite problema?

Explique. 3. ¿Cuál de las muestras es el aceite puro y a cuál de los estudiados corresponde?

Explique cómo llegó a este resultado. 4. En la producción de una margarina, se usa como materia prima el aceite problema que

usted analizó. Finalizado el proceso de hidrogenación se obtiene un producto con un IY de 80 ¿Cuál es el grado de hidrogenación que fue necesario para obtener la margarina? Diga que criterios aplicó para esta respuesta.


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9. DETERIORO DE LÍPIDOS


¿De las dos muestras que se le proporcionan cuál presenta oxidación lipídica?

CUESTIONARIO PREVIO

1. Complete la tabla 1 sobre los métodos que serán utilizados:

Tabla 1. Características de los métodos para medir deterioro oxidativo

Método Fundamento Información que proporciona Unidades

Índice peróxidos

Índice de Kreis

Compuestos polares

2. Describa las etapas del deterioro oxidativo de las grasas indicando los reactivos y

productos que se forman en cada una.

1ª ETAPA: EVALUACION DEL DETERIORO OXIDATIVO

Si la muestra es un alimento rico en grasa, extraiga el material lipídico con diclorometano utilizando el procedimiento en lotes y evapore el disolvente en un rotavapor a una temperatura menos a 40°C.

Determine el deterioro de la grasa o aceite problemas empleando los siguientes métodos: a. Índice de peróxidos (micrométodo volumétrico) b. Índice de Kreis c. Compuestos polares

CUESTIONARIO DE RESULTADOS 1. Coloque sus resultados en la tabla 2 e incluya los cálculos

Tabla 2. Evaluación del deterioro oxidativo de las muestras.

Muestra Muestra 1 Muestra 2

Parámetro Repetición

Índice de peróxidos (meq/kg)

Índice Kreis

(U abs/g)

Compuestos polares (%)

Índice de peróxidos (meq/kg)

Índice Kreis

(U abs/g)

Compuestos polares (%)

1

2

3

Promedio

DS

CV

2. ¿Qué relación tiene la concentración de compuestos polares con el deterioro oxidativo

de de lípidos? 3. ¿Realizando únicamente la determinación de peróxidos se puede conocer el grado de

oxidación de una muestra? Si/No ¿Por qué? 4. ¿Con la prueba de Kreis únicamente se puede conocer el grado de oxidación de una

muestra? Si/No ¿Por qué? 5. Con las determinaciones realizadas, ¿cuál de las muestras se encuentra deteriorada?

Explique. 6. Si el valor establecido para calificar a un aceite como aceptable es de10 meq/Kg de

peróxidos, ¿qué haría con un aceite que presenta un valor de índice de peróxidos de 4 meq/Kg y presenta olores indeseables? Justifique su respuesta.

7. De acuerdo al tipo de muestra analizada, investigue el límite de peróxidos permitidos según la Norma Oficial Mexicana y concluya si las muestras cumplen o no con las especificaciones.

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