DETERMINACIONES EN ALIMENTOS. COMPOSICION QUÍMICA DE LOS ALIMENTOS Para llevar a cabo todos los procesos el organismo humano necesita un suministro continuo.

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1 DETERMINACIONES EN ALIMENTOS

2 COMPOSICION QUÍMICA DE LOS ALIMENTOS Para llevar a cabo todos los procesos el organismo humano necesita un suministro continuo de materiales que debemos ingerir: los nutrientes. Sólo existen unas pocas sustancias, que nos sirven como combustible o para incorporar a nuestras propias estructuras.e clasifican en base a las cantidades en que están presentes Para llevar a cabo todos los procesos el organismo humano necesita un suministro continuo de materiales que debemos ingerir: los nutrientes. Sólo existen unas pocas sustancias, que nos sirven como combustible o para incorporar a nuestras propias estructuras. Se clasifican en base a las cantidades en que están presentesMacronutrientes Glúcidos o hidratos de carbono : almidones, azúcares y fibra Lípidos o Grasas : triglicéridos, ácidos grasos y fosfolípidos Proteínas :Están formadas por largas cadenas lineales de aminoácidos Micronutientes Vitaminas : Son sustancias orgánicas imprescindibles en los procesos metabólicos que tienen lugar en la nutrición de los seres vivos.Existen dos tipos de vitaminas: - liposolubles (A, D, E, K) - hidrosolubles (C y complejo B). Minerales: Son los componentes inorgánicos necesarios para la elaboración de tejidos, síntesis de hormonas y en la mayor parte de las reacciones químicas en las que intervienen los enzimas. Se dividen en tres grupos: -macroelementos que son los que el organismo necesita en mayor cantidad (gramos): Na, K, Ca, P, Mg, Cl y S -microelementos (mg) : Fe, F, I, Mn, Co, Cu y Zn -oligoelementos o elementos traza (μg) : Si, Ni, Cr, Li, Mo y Se

3 Humedad La determinación de humedad es una de las determinaciones que normalmente se realiza en alimentos. La mayoría de los alimentos poseen un contenido mayoritario de agua, así por ejemplo, la leche posee un 88 %. El contenido de humedad en un alimento es, frecuentemente, un índice de estabilidad del producto. Por otra parte, el control de la humedad es un factor decisivo en muchos procesos debido a que algunas propiedades físicas del alimento que cambian sistemáticamente con el contenido de agua.

4 Humedad Los métodos para determinar el contenido de agua en alimentos naturales y procesados se basan en la medida directa o indirecta del agua retirada de un alimento. A veces es difícil determinar con exactitud la cantidad de agua de un alimento, por lo que se debe considerar la elección de un método que sea apropiado para su determinación. Los resultados se suelen expresar como humedad, agua y sólidos totales.

5 Humedad El contenido de agua en un alimento puede expresarse de diferentes formas: Extracto seco: En materiales con alto contenido acuoso (leche, cremas, cremas heladas, bebidas alcohólicas y no alcohólicas, productos vegetales enlatados), se determina por pesada los sólidos totales y se expresa en porcentaje. Humedad: En productos sólidos o semi sólidos, con menor contenido acuoso, se establece que el contenido acuoso corresponde a la pérdida de peso durante la desecación.

6 Humedad Método por secado de estufa La determinación de secado en estufa se basa en la pérdida de peso de la muestra por evaporación del agua. Para esto se requiere que la muestra sea térmicamente estable y que no contenga una cantidad significativa de compuestos volátiles. El principio operacional del método de determinación de humedad utilizando estufa y balanza analítica, incluye la preparación de la muestra, pesado, secado, enfriado y pesado nuevamente de la muestra.

7 Humedad Método por secado en estufa de vacío Se basa en el principio fisicoquímico que relaciona la presión de vapor con la presión del sistema a una temperatura dada. Si se abate la presión del sistema, se abate la presión de vapor y necesariamente se reduce su punto de ebullición. Si se sustrae aire de una estufa por medio de vacío se incrementa la velocidad del secado. Es necesario que la estufa tenga una salida de aire constante y que la presión no exceda los 100 mm Hg. y 70°C, de manera que la muestra no se descomponga y que no se evaporen los compuestos volátiles de la muestra, cuya presión de vapor también a sido modificada

8 Humedad Método de destilación azeotrópica El método se basa en la destilación simultánea del agua con un líquido inmiscible en proporciones constantes. El agua es destilada en un líquido inmiscible de alto punto de ebullición, como son tolueno y xileno. El agua destilada y condensada se recolecta en una trampa Bidwell para medir el volumen

9 Humedad Método de Karl Fischer. Es el único método químico comúnmente usado para la determinación de agua en alimentos que precisamente se basa en su reactivo. Este reactivo fue descubierto en 1936 y consta de yodo, dióxido de azufre, una amina (originalmente se empleaba piridina sin embargo por cuestiones de seguridad y toxicidad se está reemplazando por imidazol) en un alcohol (ejemplo metanol). Inicialmente, el dióxido de azufre reacciona con el metanol para formar el éster el cual es neutralizado por la base (1). El éster es oxidado por el yodo a metil sulfato en una reacción que involucra al agua (2). Las reacciones son las siguientes

10 Grasa Los lípidos, junto con las proteínas y carbohidratos, constituyen los principales componentes estructurales de los alimentos. El contenido total de lípidos se determina comúnmente por métodos de extracción con disolventes orgánicos (por ejemplo Soxhlet), sin embargo también puede cuantificarse por métodos de extracción que no incluyen disolventes (por ejemplo Gerber) y por métodos instrumentales que se basan en propiedades físicas o químicas de los lípidos (por ejemplo, infrarrojo, densidad y absorción es rayos X)

11 Grasa Método de Soxhlet Es una extracción semicontinua con un disolvente orgánico. En este método el disolvente se calienta, se volatiliza y condensa goteando sobre la muestra la cual queda sumergida en el disolvente. Posteriormente éste es sifoneado al matraz de calentamiento para empezar de nuevo el proceso. El contenido de grasa se cuantifica por diferencia de peso

12 Grasa Método de Gerber. Éste, así como los demás métodos volumétricos presentan un carácter un tanto cuanto empírico ya que varios factores afectan la gravedad específica de la grasa separada, variaciones propias de la grasa, ácidos grasos presentes, solubilidad de la grasa en los disolventes, etc. Con estos métodos volumétricos la muestra se sitúa en un butirómetro y se descompone utilizando ácidos o álcalis de manera que la grasa es liberada, esta se separa por métodos mecánicos (centrifuga) y se colecta en el cuello calibrado.

13 Grasa DETERIORO DE LIPIDOS. Acidez titulable La acidez titulable es una medida del contenido de ácidos grasos libres en una muestra. Su cálculo se basa en la masa molar de un ácido graso o una mezcla de ácidos grasos. Normalmente se mide por titulación directa en la disolución y con indicador visual.

14 Grasa Determinación del Índice de Peróxidos. (Método volumétrico) Se define como los miliequivalentes (mEq) de peróxido por kilogramo de grasa. Es una determinación volumétrica de la cantidad de grupos peróxidos e hidroperóxidos. La cuantificación se basa en la reacción del yoduro de potasio con los peróxidos para liberar yodo, el cual es titulado con tiosulfato de sodio, empleando almidón como indicador

15 Proteínas Las proteínas son nutrientes muy importantes, ya que se utilizan como material de construcción y recambio de los compuestos propios del organismo. Están presentes en la carne, la leche, los huevos, las legumbres, etc. Químicamente son polímeros formados a partir de aminoácidos. El valor nutricional de un alimento depende tanto del contenido proteico total como del tipo de aminoácidos presentes.

16 MÉTODO DE KJELDAHL (JOHANN KJELDAHL, 1883) Método de Kjeldahl El método de Kjeldahl se basa en la hidrólisis ácida de la materia orgánica de la muestra por calentamiento con ácido sulfúrico concentrado y sulfato de potasio en presencia de un catalizador sulfato de cobre. El nitrógeno se reduce en la sal sulfato de amonio, de la cual se libera con hidróxido de amonio en la forma de amoniaco y se destila. El destilado se valora con una solución patrón de ácido clorhídrico o sulfúrico.

17 MÉTODO DE KJELDAHL DIGESTIÓN (1) n - C -NH 2 + mH 2 SO 4 catalizadores CO 2 + (NH 4 ) 2 SO 4 + SO 2 proteína calor NEUTRALIZACIÓN Y DESTILACIÓN (2) (NH 2 )SO 4 + 2 NaOH 2NH 3 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O (3) NH 3 + H 3 BO 3 (ácido bórico) NH 4 + H 2 BO 3 - (ión borato) TITULACIÓN El anión borato (proporcional a la cantidad de nitrógeno) es titulado con HCl estandarizado: (4) H 2 BO 3 - + H + H 3 BO 3

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