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son le ph, el almidon las peptinas etc
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PRÁCTICA 1ACIDEZ Y pH EN ALIMENTOS DE DIFERENTES GRUPOS
1.1 OBJETIVO
Medir acidez y pH de alimentos de diversos orígenes para su clasificación.
1.2 ANTECEDENTES
En sistemas biológicos el pH tiene mayor significancia que la acidez. El pH expresa
la acidez real de un alimento y es un factor importante, ya que está relacionado con
la resistencia al desarrollo de microorganismos indeseables, color, sabor, potencial
redox y otros factores igualmente importantes.
La escala de pH proporciona una medida de la acidez y la basicidad; por ello se
define como pH = - log [ H+] es decir, el logaritmo negativo de la concentración de
iones hidronio libres en solución.
El fundamento de la determinación está basado en la medición de la fuerza
electromotriz (fem) de una celda galvánica utilizando un par de electrodos. Uno de
los electrodos es de referencia ya que mantiene un potencial constante, mientras que
el otro es de medida o indicador, debido a que su potencial depende de la
composición de la solución electrolítica.
Los ácidos en los alimentos desempeñan funciones muy variadas, siendo las mas
importantes las amortiguadoras del pH, sinérgicos con los antioxidantes, prevención
de reacciones de oscurecimiento, saborizantes e inhibidores del crecimiento
microbiano. Se encuentran en alimentos naturales de origen vegetal como
manzanas, plátanos, peras, papas zanahorias que contienen altas concentraciones
de ácido málico, mientras que el tartárico se encuentra en aguacates, uvas y
toronjas. El ácido cítrico es el mas abundante de todos. En la tabla 1 se muestran los
ácidos más comunes presentes en las frutas.
1
Tabla 1. Ácidos mas comunes en frutas
Frutas Ácidos mas comunesManzana Málico, quínico, cetoglutárico, oxalacético, cítrico,
pirúvico, fumárico, láctico y succínicoAlbaricoque Málico y cítricoAguacate TartáricoPlátano Málico, cítrico, tartárico, acético y fórmicoHigo Cítrico, málico, acéticoToronja Cítrico, tartárico, málico, oxálicoUva Málico, tartárico, cítrico, oxálicoLimón Cítrico, málico, tartárico, oxálicoLima Cítrico, málico, tartárico, oxálicoCáscara de naranja Málico, cítrico, oxálicoNaranja Cítrico, málico, oxálicoDurazno Málico y cítricoPera Málico, cítrico, tartárico, oxálicoPiña Cítrico, málicoFresa Cítrico, málico, succínico, glicérico
Se citan en orden de importancia
Los ácidos y muy especialmente el málico, tienen la característica de retener los
compuestos volátiles de los alimentos, aumentando así el tiempo de conservación
de sus propiedades organolépticas. Por otra parte, la acción sinérgica de los ácidos
con los antioxidantes está muy relacionada con su capacidad de secuestrar a los
metales como el hierro y el cobre, además de que afectan al sistema oxido-reducción
favoreciendo el equilibrio redox hacia la forma reducida de los antioxidantes.
Cuando el alimento es ácido, la cantidad de calor que se necesita aplicar para lograr
su esterilización es menor que para un alimento no ácido. Con base en esto se ha
hecho una clasificación de los alimentos en función de su pH, clasificación que se
usa como guía para determinar los procesos térmicos que deben darse a cada tipo
de alimento y la cual se presenta en la tabla 2.
2
Tabla 2. Clasificación de los alimentos según su pH
Tipo de alimento pH Ejemplo
Alimentos de baja acidez 4.6-7 Maíz, carne , frijoles
Alimentos ácidos 3.7-4.5 Tomate, durazno, piña
Alimentos de alta acidez <3.7 Pepinos agrios, mermeladas
En algunos alimentos se provoca la fermentación por medio de algunas bacterias con
el fin de producir ácido y así dar al alimento su sabor característico y capacidad de
conservación. Algunos ejemplos son el yogurt, queso y el jugo de manzana para
producir vinagre. El grado de acidez de un alimento puede ser determinado por
medio de su pH y de su acidez titulable. La acidez titulable es un porcentaje de peso
de los ácidos contenidos en el producto. Se determina por medio de titulación
neutralizando los iones H+ del ácido, con una solución de NaOH de concentración
conocida.
1.3 MATERIALES Y REACTIVOS
Materiales
4 Vasos de precipitado de 100 ml
1 Piseta
1 Potenciómetro
1 Agitador de vidrio
3 Pañuelos desechables
3 matraces Erlenmeyer de 100ml.
Mortero y pistilo.
papel filtro
1 embudo de vidrio
1 probeta de 100 ml
1 soporte universal
1 pinza para bureta
3
1 bureta de 25 ml.
1 mechero
1tripié
1 tela de asbesto
1 espátula
Reactivos
Jugo de frutas (naranja, piña, toronja)
Puré de tomate
Carne de res molida
Refresco (gaseoso) de distintos sabores
20 ml de vinagre
20 ml de leche
125 ml Solución NaOH 0.1 N por equipo
fenoftaleína al 1%
Solución Buffer pH 4, 7 y 10 por equipo
Opcional:
20 g de yogurth
20 g de crema
20 g de queso
10 g de mantequilla
30 g de una fruta
1.4 PROCEDIMIENTO
A) pH
Preparación de las muestras
Si la muestra es líquida se realiza la lectura directamente vertiendo la muestra en
un vaso de precipitado de 100 ml.
En el caso de alimentos como puré y papilla, la lectura se puede hacer
directamente si no es muy espeso.
4
Para el caso de alimentos sólidos tendrán que ser disueltos o licuados con agua
destilada, colocarse en un vaso de precipitado de 100 ml para hacer la
determinación.
Medición de pH
1. Calibrar el potenciómetro con las soluciones buffer, dependiendo del rango de pH
que se medirá en las muestras y de acuerdo con las instrucciones del equipo.
2. Enjuagar el electrodo con agua destilada.
3. Secar el electrodo con un pañuelo desechable.
4. Introducir el electrodo en la muestra.
5. Tomar la lectura de pH.
6. Después de cada medición del pH es necesario enjuagar el electrodo con agua
destilada y secar con un pañuelo desechable.
7. Clasificar los alimentos con base en el pH obtenido.
B) Acidez titulable
Preparación de las muestras
Vinagre: Tomar 10 ml de vinagre natural disuelto en 10 ml de agua destilada.
Leche: Tomar 10 ml de leche.
Yogurth: Tomar 10 g diluidos en 50 ml de agua destilada.
Crema: Tomar 10 g diluidos en 50 ml de agua destilada.
Queso: Tomar 10 g de queso finamente molido, se colocan en un frasco volumétrico
de 100 ml y se añade agua destilada a 40°C hasta alcanzar 100 ml. La mezcla se
agita rigurosamente y se filtra la solución. Con una pipeta se toman 25 ml de filtrado.
Esta cantidad corresponde a 2.5 g de la muestra.
Mantequilla: Tomar 5 g de ésta (fundida a 50°C) y se vacía en un matraz. Se añaden
25 ml de alcohol etílico y 25 ml de éter sulfúrico para disolver la mantequilla.
Frutas y hortalizas: Pesar 25 g del producto molido en un vaso de precipitado y se
añaden 20ml de agua destilada. Se hierve el conjunto durante 15 minutos, agitando
periódicamente. Con agua destilada se completa el volumen hasta 250 ml. La
5
mezcla se filtra a través de papel filtro. Del filtrado se toman 50 ml y se le agregan 50
ml de agua destilada. Esta solución corresponde a 5 g de la muestra original.
Puré de tomate: Pesar 10gr de puré de tomate en un frasco de 250 ml, añadir 90 ml
de agua y agitar con una varilla de vidrio. Calentar ligeramente la muestra y colocarla
en matraz aforado de 500ml. Enfriar la muestra y aforar con agua destilada. Mezclar
y filtrar en embudo de filtración rápida. colocar 50ml de filtrado en un matraz
Erlenmeyer de 250 ml y valorar la acidez
Jugo: Tomar una alícuota de 50 ml de jugo y colocarlo en un matraz. Poner en
ebullición la muestra durante un minuto, con el objeto de eliminar el dióxido de
carbono. Enfriar y valorar la acidez
Medición de acidez
1. Se llena una bureta con una solución de hidróxido de sodio 0.1 N valorada
2. Se toma la lectura de la cantidad de solución en la bureta.
3. La muestra en forma de solución se introduce en un matraz Erlenmeyer
4. Se adicionan 5 gotas de fenoftaleína al 1% como indicador.
5. Titulación: Se adiciona gota por gota la solución de hidróxido de sodio, al mismo
tiempo que se gira lentamente el matraz Erlenmeyer con muestra. Cuando
aparece el color rosa se cierra la llave de la bureta y se sigue girando el frasco
durante 15 segundos para ver si el color permanece. En caso contrario, se
adiciona cada vez una gota extra de hidróxido de sodio.
6. Si el color permanece, se da por terminada la titulación.
7. Se toma la lectura en la bureta y se calcula la cantidad de hidróxido de sodio
usada para neutralizar la acidez de la muestra.
8. Calcular la acidez presente en cada muestra.
Cálculo de la acidez. La acidez del producto se expresa como el porcentaje del
ácido predominante en la muestra, ya sea como % de ácido cítrico, málico, láctico,
etc.
% Acidez = ___V x N x Meq___ x 100
g o ml de muestra
6
V = volumen de NaOH consumidos
N = normalidad del NaOH
Meq = peso miliequivalente del ácido predominante en la muestra
1.5 CUESTIONARIO
1. ¿ Qué relación existe entre pH y acidez?
2. ¿ Que función tienen los ácidos como aditivos en alimentos?
3. Clasifique a los microorganismos en base al pH en el cual pueden desarrollarse.
4. ¿ Durante la descomposición de los alimentos hay alguna variación en el pH?
¿Por qué?
5. ¿ Cómo influye en la estabilidad de un producto su valor de pH ?
6. ¿ Por qué clases de compuestos del alimento ésta dado el pH?
7. ¿ Tiene alguna influencia la composición química del producto sobre su valor de
pH?
8. ¿ El procesamiento de un alimento influye en su valor de pH?
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PRÁCTICA 2
EFECTO DE LOS SOLUTOS SOBRE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA
2.1 OBJETIVO
Evaluar el cambio de las propiedades físicas del agua por la adición de solutos.
2.2 ANTECEDENTES
La presencia de solutos de tipo iónico, no iónico polar y apolar causa cambios muy
importantes en la estructura del agua que se reflejan en sus propiedades físicas.
Estos efectos se aprecian en las llamadas propiedades coligativas como son la
depresión en la temperatura de congelamiento y el aumento de la de ebullición, la
reducción de la presión de vapor y la modificación de la presión osmótica, que
dependen de las sustancias de bajo peso molecular que se encuentran en solución.
El estudio de las disoluciones acuosas se ha basado en las ecuaciones de los
modelos termodinámicos para soluciones ideales, como la ley de Raoult ; sin
embargo, los sistemas reales solo se asemejan a los ideales en concentraciones
muy bajas. Por esta razón, para corregir esta desviación es común emplear un
coeficiente de actividad.
En el caso de una solución ideal, la depresión de la temperatura de congelamiento
del agua es proporcional a la concentración de soluto: t = K n / p
donde: t = depresión de la temperatura de congelamiento
K = constante que depende del disolvente = RT / L (K = 1858 para el agua)
R = constante universal de los gases
T = temperatura absoluta de congelación del disolvente
L = calor latente de fusión del disolvente
n = número de moles del soluto
p = peso del disolvente
8
En términos generales, una mol de una sustancia disuelta en 1000 g de agua
produce una reducción de 1.86 °C en la temperatura de congelamiento y un
incremento de 0.4 °C en la de ebullición. El aumento de la temperatura a la que
normalmente hierve un líquido es directamente proporcional a la concentación del
soluto añadido e inversamente proporcional al peso molecular del mismo.
Las propiedades coligativas se deben a que cada tipo de soluto, al interferir con los
puentes de hidrógeno, interrumpe y altera la estructura tridimensional del agua, como
ocurre con los iones sodio y cloro cuando se hidratan; esta acción es una función de
la densidad de carga de los compuestos añadidos. Además, los grupos no iónicos
polares como hidroxilos, carbonilos, enlaces peptídicos y otros similares pueden
participar en la creación de estas uniones modificando las interrelaciones de las
moléculas del disolvente. Las moléculas que tienen un momento dipolar muy grande
como la tirosina y fenilalanina inhiben la formación y la estabilización de dichas
estructuras acuosas.
Por lo contrario, los solutos no polares como hidrocarburos, ácidos grasos, algunos
aminoácidos, proteínas, etc favorecen las organizaciones estables del tipo de los
caltratos. Esto significa que estos solutos se localizan en los espacios vacíos,
obligando a las moléculas de agua a interactuar más fuertemente y a ordenarse.
Las macromoléculas de todos los sistemas biológicos tienen la capacidad de
relacionarse con este disolvente de distinta manera, induciéndole una serie de
modificaciones en su estructura y en sus propiedades físicas. El grado y tipo de
alteración dependen del balance y la intensidad de las fuerzas polares y no polares
que se encuentran en los polímeros.
2.3 MATERIALES Y REACTIVOS
Materiales
3 Vasos de precipitado de 250 ml
3 Vasos de precipitado de 100 ml
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1 Mechero Bunsen
1Tela de asbesto
1 termómetro de 0 a 260 °C
1 Tripié
1 Probeta de 50 ml
Reactivos
100 g Cloruro de sodio (sal de mesa)
Hielo
2.4 PROCEDIMIENTO
A) Punto de ebullición del agua
1. Colocar 50 ml de agua destilada en cada vaso de precipitado de 100 ml.
2. Colocar al primer vaso 20 g de cloruro de sodio y al segundo 40 g, mientras que
el tercer vaso se deja sin cloruro de sodio (vaso control).
3. Someter cada vaso a ebullición y medir la temperatura de la misma.
4. Relacionar el efecto del soluto sobre el punto de ebullición del agua.
B) Punto crioscópico del agua
1. Colocar en cada vaso de precipitado de 250 ml aproximadamente 8 cubos de
hielo y pesar la cantidad de hielo en cada vaso.
2. Colocar al primer vaso 10 g de cloruro de sodio y al segundo 20 g, mientras que
el tercer vaso se deja sin cloruro de sodio (vaso control). Esparcir la sal en los
vasos 1 y 2 de forma homogénea.
3. Después de 30 min medir con una probeta de 50 ml la cantidad de agua licuada
en los vasos, determinar el % de agua liberada del hielo y medir la temperatura
en cada vaso de hielo.
4. Relacionar el efecto del soluto sobre el punto crioscópico del agua
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2.5 CUESTIONARIO
1. Explica cuáles otras propiedades coligativas del agua se ven afectadas por la
presencia de solutos.
2. ¿Por qué se dice que no toda el agua de un producto tiene las mismas
propiedades? Esquematiza con un ejemplo.
3. Define el término de Agua Libre y Agua Ligada
4. ¿Qué aplicaciones tiene la medición de punto de ebullición y de punto crioscópico
en los alimentos en general?
5. Enlista ejemplos de alimentos donde se mida de forma cotidiana estas
propiedades.
6. Menciona ejemplos de sustancias que sean utilizadas en alimentos para cambiar
sus propiedades físicas.
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PRACTICA 3
ELABORACIÓN DE UN ALIMENTO DE HUMEDAD INTERMEDIA
3.1 OBJETIVO
Comprobar que los alimentos de humedad intermedia tienen una vida de anaquel
larga sin necesidad de refrigeración.
3.2 ANTECEDENTES
La actividad de agua tiene una gran influencia en el crecimiento de los
microorganismos: los que mas agua requieren son las bacterias, después las
levaduras y finalmente los hongos. De todos, las bacterias patógenas son las que
necesitan actividades acuosas mayores para su crecimiento. Muchos métodos de
conservación de alimentos se basan precisamente en la reducción y el control de la
actividad acuosa, como es el caso de los productos deshidratados y concentrados.
Además, también se pueden utilizar compuestos altamente hidratables que reducen
la actividad de agua de los productos.
Para entender mejor la acción de los compuestos en la actividad de agua,
considérese la ecuación:
Aw = f__ = p__ = HR _ = Ma____ f° p° 100 Ma+ MsDonde:
f= Fugacidad en un determinado estado a temperatura T
f°= Fugacidad en un estado estándar a T
hr= Humedad relativa
p= Presión de vapor de agua del alimento a T
p°= Presión de vapor de agua pura a T
Ms= Moles del soluto
Ma= Moles de agua (g/18)
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En la ecuación anterior se observa que el efecto de los moles de soluto es definitivo
para reducir la Aw y que a su vez los compuestos de menor peso molecular son más
efectivos para este fin. Esta relación matemática de la ley de Raoult sólo se aplica a
sistemas muy sencillos de soluciones diluidas y no se pueden extrapolar a un
alimento con toda la complejidad fisicoquímica que implica. Esto se debe, entre otras
causas, a que los solutos tienen interacciones y forman complejos con ellos mismos
o con otros polímetros, haciendo que no todo esté en solución verdadera. Además
también interviene el estado de dispersión y la estructura capilar del producto. Sin
embargo dicha fórmula es de utilidad para tener una aproximación rápida de la
posible actividad de agua desarrollada con un determinado soluto.
Debido al uso de diversos solutos para obtener un valor de Aw y considerando la
gran influencia que tiene la actividad de agua en la estabilidad de muchos productos
comestibles, en las últimas décadas se han desarrollado los llamados alimentos de
humedad intermedia.
Existen muchas definiciones de estos productos; por ejemplo, se establece que son
aquellos que pueden consumirse como tal sin necesidad de prehidratarlos para su
consumo o refrigerarlos para su conservación. También se consideran materiales
con un grado de humedad alto que no causan una sensación de sequedad, pero lo
suficientemente bajo como para tener una vida de anaquel adecuada. Conforme a
los valores de Aw, existen algunas discrepancias entre los autores; algunos los
ubican entre 0.65 y 0.90, otros entre 0.70 y 0.85 y algunos mas de 0.60 y 0.85. En
términos generales, se describen como alimentos con un contenido de agua de 25 a
50 % (base húmeda) y con una Aw de 0.65 a 0.90.
En teoría, la reducción de Aw, se pueden llevar a cabo con la adición de muchas
sustancias adecuadas para este fin. Sin embargo, las sustancias más importantes
son los azucares (sacarosa, glucosa, fructuosa, maltosa y lactosa), sales (cloruro de
sodio y de potasio y varios fosfatos), polialcoholes (sorbitol, glicerina, manitol y
propilglicerol) y ácidos. Cada uno de estos grupos se emplea para cierto tipo de
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alimentos y esto hace que el número de compuestos esté realmente restringido.
Aparte, hay que considerar que generalmente la cantidad requerida para llegar al
valor deseado es muy elevada y esto va en detrimento de la calidad sensorial del
alimento.
El tipo de soluto empleado llega incluso a modificar la estabilidad de algunas
vitaminas, como se ha comprobado con las diferentes velocidades de destrucción de
la tiamina de acuerdo con el compuesto usado para reducir la Aw. Cabe indicar que
algunas sustancias también tienen paralelamente una acción antimicrobiana y por lo
tanto su función es doble en el control de microorganismos.
En general para la elaboración de alimentos de humedad intermedia, hay que seguir
tres pasos:
1. Disminuir la actividad acuosa
2. Añadir agentes antimicrobianos de acuerdo con las características del
producto.
3. Adicionar otros agentes químicos para proporcionarle la estabilidad y la
calidad sensorial deseadas.
Actualmente se han desarrollado sistemas analíticos por computadora que simulen la
estabilidad de los alimentos de humedad intermedia en diferentes condiciones de
temperatura, humedad, etc. En estos sistemas de alimentos se provocan reacciones
químicas y diferente crecimiento microbiano, para después observar el
comportamiento del producto.
Finalmente, hay que considerar que al igual que cualquier otro alimento, los de
humedad intermedia están sujetos a un intercambio o trasferencia de agua con el
medio que los rodea. Por esta razón, es muy importante considerar el tipo y el
material de envase, así como el embalaje. Si el envase es permeable y el producto
se almacena en una atmósfera de HR mayor que la de equilibrio, habrá una
migración de agua hacia el interior y la Aw se incrementará. Por lo contrario, si es
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impermeable no existirá dicha absorción, aunque su Aw pueda aumentar si se
incrementa la temperatura. En cualquier caso, el alimento tendrá una Aw mayor, que
probablemente favorecerá el crecimiento de microorganismos que no sean inhibidos
por los sorbatos o los benzoatos.
3.3 MATERIALES Y REACTIVOS
Material Reactivos1 Balanza granataria 1000 g de harina
1 Parrilla eléctrica 250 g de manteca vegetal
2 Vasos de precipitado de 500 ml 5 g de sorbitol
1 Termómetro 1 cubito de pollo
1 Coladera Agua destilada
1Charola grande 10 ml Vinagre
1 Bolillo de madera 25 g sal
Comal 6 Limones
Tabla de madera
3 Bolsas de plástico
Papel encerado
4 vasos de precipitado de 250 ml
1 bandeja de pástico
1 vaso de precipitado de 1 L.
Papel aluminio
Pala para voltear
Cuchillo
Perilla
1 Pipeta de 5 ml
1 Pipeta de 10 ml
1 probeta de 250 ml
1 probeta de 100 ml
tripié y tela de asbesto
mechero
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3.4 PROCEDIMIENTO
A) Tortillas con diferentes concentraciones de sorbitol. Se preparan al mismo
tiempo pero separadamente las siguientes tres formulaciones:
1. Tortillas de harina : Se mezclan 333 g de harina con 8 g de sal en una charola y se
incorporan uniformemente 83 g de manteca vegetal, se adicionan 166 ml de agua
a 60° C y se mezclan hasta formar una pasta suave. Se deja reposar la masa por
20 minutos, se corta la masa y se extiende los fragmentos de masa con el rodillo,
Después se pone a cocer la tortilla sobre la parrilla. Se deja enfriar y se envasa
en una bolsa debidamente etiquetada. Se guarda a temperatura ambiente 2
semanas y se observan las características sensoriales y el posible desarrollo de
microorganismos.
2. Tortillas de harina con 0.5% de sorbitol: Seguir el mismo procedimiento que para
las tortillas de harina, pero adicionar 22% de manteca y 0.5% de sorbitol.
3. Tortillas de harina con 1% de sorbitol: igual al punto dos pero adicionando 20% de
manteca vegetal y 1% de sorbitol.
4. Comparar los efectos de la concentración del aditivo sobre la calidad sensorial de
las tortillas y reportarlo objetivamente en una tabla o gráfica.
B) Acción de diferentes conservadores sobre caldo de pollo.
1. Agregar 500 ml de agua destilada previamente calentada en un vaso de
precipitado de 1 litro, agregar el cubito de pollo y disolver.
2. Etiquetar los vasos de precipitado.
3. Agregar aproximadamente 100 ml de caldo en cada vaso
4. En el vaso 1 agregar 20 g de sal, en el vaso 2 verter 20 ml de vinagre y en el
vaso 3 agregar 20 ml de zumo de limón. El vaso 4 usarlo como control.
5. Taparlos con papel aluminio y reposar a temperatura ambiente por una
semana. Observar cada día los cambios en las propiedades sensoriales y el
posible desarrollo de microorganismos.
6. Comparar la acción de cada aditivo sobre el caldo de pollo y reportarlo
objetivamente en una tabla o gráfica.
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3.5 CUESTIONARIO
1. Definición de alimento de humedad intermedia.
2. Mencionar ejemplos de microorganismos que puedan desarrollarse en los
alimentos de humedad intermedia.
3. Dar ejemplos de alimentos de humedad intermedia con sus respectivos
valores de actividad de agua y el porcentaje de humedad.
4. Proporcionar nombres y estructuras de sustancias que son utilizadas en los
alimentos de humedad intermedia como inhibidores del crecimiento de los
microorganismos.
5. ¿Cuáles son las características que deben tener las sustancias empleadas
como solutos en los alimentos de humedad intermedia?
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PRACTICA 4
FUNCIONALIDAD DE ALMIDONES
4.1 OBJETIVO
Evaluar el poder de hinchamiento y la opacidad en suspensiones de almidón de
distintos orígenes.
4.2 ANTECEDENTES
El almidón es la mayor fuente de energía en la dieta del hombre puesto que en casi
todas las partes del mundo algunos granos de cereales constituyen la principal
fuente de alimentos (el contenido promedio de almidón en estos granos es de
aproximadamente 75%). Por otra parte, el almidón refinado extraído de sus fuentes
naturales tiene un papel muy importante en el procedimiento de alimentos.
Los almidones contienen dos polímetros de glucosa. Uno de ellos es la amilosa que
posee una cadena lineal de unidades de glucosa y constituye de un 15 a 30 % de los
almidones comunes (maíz, trigo, papa, etc.). El otro polímero se encuentra en mayor
proporción y se denomina amilopectina, es un polímero de glucosa con muchas
ramificaciones. La proporción de cada uno de estos constituyentes es variable según
el origen del almidón. Los almidones llamados “cerosos” contienen exclusivamente la
fracción ramificada; también encontramos algunos que contienen de 55 a 85% de
amilosa. En el tejido vegetal, el almidón se encuentra en forma de gránulos que
tienen morfología característica de su especie botánica. Estos gránulos permanecen
intactos en la mayor parte de los procesos de la producción de almidón.
El estudio de la estructura, composición y comportamiento fisicoquímico de los
diferentes almidones ha ayudado mucho a la industria alimentaria, dándole bases
para escoger el tipo de almidón adecuado que dará a un producto determinado las
propiedades deseadas. Así, ha surgido la necesidad de producir grandes cantidades
de almidones refinados, los cuales en ocasiones son modificados fisicoquímicamente
con el fin de acentuar una propiedad determinada.
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Los almidones modificados tienen a la fecha un gran número de usos en alimentos
procesados, debido principalmente a las funciones coloidales que pueden
desempeñar en las pastas. Estas funciones pueden agruparse en seis categorías:
espesantes, gelificantes, tendedores de humedad, estabilizadores coloides, ligadores
y agentes revestidores. La adición de un solo almidón puede realizar mas de una
función, por ejemplo, para contribuir a la consistencia de un aderezo y al mismo
tiempo mantener la humedad, como sucede en muchas gomitas.
El carácter de los almidones varía con la planta de la cual derivan; en general se
puede concluir que a mayor contenido de amilosa en un almidón, ésta formara mas
fácilmente geles y retrogradará ya que esta fracción es la responsable de estas
propiedades. La fracción ramificada es la que da una alta estabilidad coloidal y buena
calidad suspensora, generalmente a mayor contenido de amilopectina hay mayor
fluidez y mayor claridad.
Es obvio que para una función coloidal específica hay amplia variación en los
requerimientos. El almidón se utiliza como un agente espesante para cremas de
vegetales enlatados, aderezos de frutas para pays; en todos estos casos se busca
una textura suave y cremosa.
El almidón de papa es muy utilizado para aderezo, pero en forma natural es
inadecuado para otros alimentos. En el relleno para pays se requiere un gel de
textura suave, cremoso y transparente y el almidón de papa a las concentraciones
necesarias para formar este gel forma una pasta cohesiva y hulosa (viscoelástica).
Este almidón puede usarse para esta función si se mezcla con almidón menos
viscoelástico tal como el de maíz, o modificarse químicamente con enlaces cruzados
que permiten que se formen pastas con textura suave y cremosa.
En el caso de la crema de vegetales enlatados la claridad no es problema pero si la
resistencia al calor. El almidón de papa durante el inicio del cocinado forma pastas
muy viscosas que luego se adelgazan drásticamente. Para esta función es mejor el
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almidón de maíz o de trigo pero se puede utilizar el de papa modificado con enlaces
cruzados ya que estos confieren estabilidad contra el tratamiento térmico y contra la
hidrólisis por ácidos o álcalis.
Donde se requieran claridad o estabilidad durante el almacenado, refrigerado o
congelado se pueden usar almidones oxidados esterificados con grupos
monofuncionales que atrapen agua. La introducción de grupos monofuncionales y la
oxidación reduce la capacidad de formar geles y disminuye la viscosidad, pero
aumenta la claridad. Existen muchas otras formas de modificar el comportamiento de
los almidones, y la industria actualmente tiene la capacidad de fabricar almidones a
la medida.
4.3 MATERIAL Y REACTIVOS
Material
1 pipeta de 1 ml
1 pipeta de 10 ml
20 tubos de ensaye (20 ml)
3 pinzas para tubos de ensaye
1 baño maría
1 mechero
1 tripié
1 tela de asbesto
1 termómetro (0- 110°C)
1 gradilla
1 espátula
1 vaso de precipitado 250 ml.
1 vaso de precipitado 50 ml.
agitador de vidrio
1 perilla
Centrífuga
Balanza analítica
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Reactivos
Suspensiones de almidón de papa, maíz, arroz y/o trigo en agua al 1%, 3% y 5%.
4.4 PROCEDIMIENTO
A) Gelatinización y poder de hinchamiento de los almidones.
1. En un tubo de ensaye tarado colocar 10 ml de la suspensión al 5% de cada tipo
de almidón.
2. Calentar la suspensión de almidón durante 15-20 minutos en un baño maría a
una temperatura constante de 60°C. Durante el calentamiento agitar suavemente
para evitar la precipitación de los gránulos hinchados.
3. Una vez terminado el calentamiento, centrifugar a 5000 rpm por 10 minutos,
decantar el sobrenadante y medir el peso de la pasta hinchada.
4. Calcular el poder de hinchamiento como el peso de la pasta sedimentada por
gramo de almidón seco.
5. Repetir el experimento cocinando los gránulos a 70 y 100°C.
6. Reportar el poder de hinchamiento contra temperatura para cada uno de los
almidones y discutir estos resultados.
B) Efecto de la concentración en la opacidad de pastas de almidones.
1. Preparar en los tubos de ensaye suspensiones de almidones al 1, 3 y 5%.
2. Colocarlos en baño maría a 100°C durante 30 minutos aproximadamente. Agitar
los tubos para evitar sedimentos y dejarlos enfriar.
4. Observar el incremento de opacidad con el aumento de concentración.
5. Comparar las diferentes pastas de almidones y relacionar los resultados con la
composición química.
4.5 CUESTIONARIO
1. ¿Cómo prepararías un almidón modificado que tenga estabilidad contra el
tratamiento térmico y el almacenamiento refrigerado?
2. ¿A qué se le llama grado de sustitución en un almidón modificado, y qué rango de
sustitución se usa en los almidones?
21
3. Los monoglicéridos se usan para modificar el comportamiento de los almidones,
explica cómo lo hacen y qué características tienen las pastas preparadas con este
tipo de almidones.
4. Explica detalladamente a nivel estructural y químico el proceso de gelificación de
un almidón.
6. ¿Qué importancia tiene la retrogradación en la industria de alimentos?
22
PRÁCTICA 5
DETERMINACIÓN DE ALMIDÓN EN DISTINTOS ALIMENTOS
5.1 OBJETIVO
Evaluar cualitativamente la presencia de almidón como aditivo en diferentes
productos alimenticios.
5.2 ANTECEDENTES
Un aditivo, ya sea natural o sintético, se define como una sustancia o mezcla de
sustancias diferentes al alimento que se encuentran en el mismo. Este se adiciona
de forma intencional durante las etapas de producción, almacenamiento o envasado
para lograr ciertos beneficios. Entre los beneficios están evitar su deterioro por
microorganismos o insectos, conservar la frescura, mejorar el valor nutritivo,
desarrollar alguna propiedad sensorial o como ayuda para el proceso.
Existe mucha controversia sobre el uso de estas sustancias, sobre todo entre la
gente que desconoce los aspectos legales que involucran su adecuada aplicación.
Los aditivos se deben emplear como una ayuda en la fabricación de los alimentos,
pero nunca para enmascarar materias primas o productos finales de mala calidad; en
este sentido el profesionalismo del técnico es primordial para no engañar al
consumidor mediante un abuso indiscriminado en su empleo.
El almidón se puede emplear como emulsivo en su presentación de almidones
modificados o como espesante, donde se pueden presentar como modificados o no
modificados. Este polisacárido influye definitivamente en las propiedades sensoriales
de los alimentos que están determinadas por las interacciones que tenga con otros
componentes; aunque la forma precisa y el mecanismo de estas interacciones no
son totalmente conocidos, sus efectos se pueden observar fácilmente. La influencia
del agua, las sales, las proteínas, etc., hacen que este hidrato de carbono pueda
cambiar su temperatura y su velocidad de gelatinización, así como otras
características.
23
El almidón se utiliza con frecuencia también para espesar jugos o caldos en los
pasteles comerciales. Si tras la manufactura estos pasteles se congelan, la amilosa
retrograda rápidamente. Al descongelarlos, la pasta de almidón se licua (poniendo de
manifiesto cuan poco del relleno era carne o fruta) y toda la pasta aparece
empapada. La respuesta ha consistido en el uso de almidón procedente de las
variedades céreas de maíz, que está formado solo de amilopectina y que, en
consecuencia, da pastas que soportan la congelación y descongelación.
Tanto la amilosa como la amilopectina influyen de manera de determinante en las
propiedades sensoriales y reológicas de los alimentos, principalmente mediante su
hidratación y gelatinización. En ciertos casos cuando una de las fracciones está en
exceso puede traer consigo algunos inconvenientes; esto se observa en el arroz
cocido cuya calidad mejora cuando se reduce el contenido de amilosa, pues resulta
menos pegajoso.
Las disoluciones de almidón tienen numerosas propiedades típicas; la mas conocida
es la reacción con el yodo. Las disoluciones de yodo-yoduro potásico reaccionan con
la amilosa y generan un fuerte color azul característico en la superficie de los
gránulos de almidón. Esto se debe al complejo que se establece entre una molécula
de yodo con cada 6-8 glucosas. Es decir, en presencia del yodo las cadenas de
amilosa se estabilizan en una configuración helicoidal con seis restos de glucosa por
vuelta de hélice, y las moléculas de yodo forman un complejo situándose en el axis.
Como para desarrollar perfectamente la coloración se requiere un mínimo de 40
monosacáridos, las cadenas muy cortas de amilosa en lugar de azul, producen un
color rojo. Esto significa que el color azul del complejo depende de la longitud de la
cadena implicada. Aparentemente el complejo amilosa-yodo se establece por la
inclusión del I2 en la hélice. Por otra parte, la amilopectina sólo acompleja una
pequeña cantidad de I2 y desarrolla una coloración roja.
5.3 MATERIAL Y REACTIVOS
24
Material
4 Matraces Erlenmeyer de 150 ml
2 tubos de ensaye
1 Mechero Bunsen
1 Tela de asbesto
1 Tripié
1 Probeta de 50 ml
Reactivos
Reactivo de lugol ( 1g de yodo + 2 g de yoduro de potasio en 200 ml de agua)
10 ml Leche pasteurizada
25 g Salchicha
25 g Jamón cocido
25 g Bolognia
25 g Queso cotija
5.4 PROCEDIMIENTO
A) Almidón en leche
1. En un tubo de ensaye colocar 5 ml de leche y agregar 5-6 gotas de reactivo de
lugol.
2. Agitar el tubo por unos segundos y observar si existe alguna coloración.
3. Resultados: la coloración azul a gris es positiva.
B) Almidón en productos lácteos
1. Colocar una porción de queso seco molido tipo cotija en un matraz Erlenmeyer.
2. Agregar 25 ml de agua.
3. Hervir y enfriar la muestra.
4. Agregar unas gotas del reactivo de lugol.
5. Resultados: es positivo si se obtiene una coloración azul.
C) Almidón en productos cárnicos
25
1. Preparar la muestra de producto cárnico (jamón, salchicha, bolognia, etc)
moliéndola con muy poca cantidad de agua y manteniéndola en refrigeración
en caso necesario.
2. Colocar una porción de la muestra preparada en un matraz Erlenmeyer.
3. Agregar 25 ml de agua.
4. Hervir y enfriar la muestra.
5. Agregar unas gotas del reactivo de lugol.
6. Resultados: es positivo si se obtiene una coloración azul.
5.5 CUESTIONARIO
1. Menciona y define los procesos por medio de los cuales se elaboran los almidones
modificados.
2. Menciona al menos 5 usos que puedan tener los almidones modificados y
complementa cada uso con un ejemplo del producto alimenticio que los contienen
3. Explica como se modifica la gelatinización del almidón por agentes como: agua,
azúcares, sales, proteínas, lípidos, pH.
4. Consulta las normas que rigen la elaboración de productos cárnicos y lácteos y
especifica que cantidades de almidón son permitidas.
PRACTICA 6
26
NATURALEZA Y FUNCIÓN DE LAS SUSTANCIAS PÉCTICAS
6.1 OBJETIVO
Aplicar un método para la extracción de pectinas de una fruta con base en sus
propiedades y observar el efecto de algunos factores que afectan la firmeza de los
geles.
6.2 ANTECEDENTES
Las sustancias pécticas se encuentran como constituyentes de las paredes celulares
y en los espacios intracelulares de los vegetales, sirviendo como unión entre las
células. Son carbohidratos coloidales de polímeros lineales cuya unidad principal es
el ácido D-galacturónico en unión glucosídica 1-4, esterificados parcial o totalmente
por el grupo metilo y otros neutralizados con una o varias bases.
Las sustancias pécticas se encuentran representadas por los siguientes compuestos:
Protopectina: es la sustancia péctica insoluble en agua que se encuentra formando
parte de la estructura celular de los frutos y otros productos vegetales,
conjuntamente con la celulosa, hemicelulosa y lignina. Por hidrólisis ácida controlada
produce ácidos pectídicos y pectinas.
Ácidos pécticos: son los ácidos poligalacturónicos coloidales sin esterificación o
neutralización alguna de sus grupos carboxílicos. Las sales de estos ácidos son los
pectatos, normales o ácidos, de estructura o solubilidad variables
Ácidos pectínicos: son los ácidos pécticos o poligalacturónicos de naturaleza coloidal
parcialmente esterificados por grupos metilos. Sus sales son pectinatos ácidos o
normales.
Pectinas comerciales: sus ácidos pectínicos con no menos del 7 al 8 % de metoxilo
y con grados variables del contenido de éster metilo y de neutralización; son solubles
en agua y capaces de formar geles con azúcar (u otro compuesto polihidroxilado) y
con ácido bajo condiciones apropiadas.
Las frutas verdes y otros productos vegetales tienen protopectina, la cual conforme
se madura la fruta se hidroliza a ácido pectínico y estos últimos a ácidos pécticos en
27
la fruta sobremadura. Las frutas más aptas para jaleas y mermeladas son las
sazonadas mientras que las maduras forman un gel muy débil debido a que los
ácidos pécticos no tienen capacidad para formar geles firmes. Esta hidrólisis o
degradación de las sustancias pécticas, de protopectina-ácidos pécticos, ácidos
pectínicos-acidos pécticos, también ocurre por el calor, o por ácidos y por acción
enzimática en medios naturales, artificiales o industriales.
No obstante que algunas frutas tienen pectinas suficientes para formar geles en la
presencia de proporciones adecuadas de ácido y azúcar, la mayoría de las jaleas y
mermeladas se preparan con pectinas purificadas obtenidas de cítricos, manzanas y
remolacha.
Los tejidos vegetales de las frutas, pulpa o corteza, después de separarse de jugos y
aceites esenciales, se calientan, desintegran y se tratan con ácidos diluidos.
Después de clarificar esta disolución, se precipita con alcohol etílico o con sales de
calcio, cobre o aluminio. El precipitado se separa del catión, se purifica y se vende
como polvo. También la disolución clarificada se expende como pectina líquida.
El efecto del ión calcio sobre la textura y sabor de las frutas y vegetales es muy
importante. El grado de degradación o hidrólisis que puede experimentar una
pectina por la acción del calor o de las enzimas, y subsecuentemente el
ablandamiento de los tejidos de las frutas o verduras, depende de las proporciones
de iones de calcio y magnesio presentes. Así si las arvejas disecadas se tratan con
aguas duras antes de ser cocinadas, estas captarán los iones calcio para formar
pectato de calcio insoluble y las arvejas se tornarán demasiado duras.
En contraste, las fresas, tomates y papas que tienden a desintegrarse cuando se
procesan, pueden endurecerse por soluciones de cloruro de calcio. Elevadas
concentraciones, sin embargo, pueden producir productos duros con sabor amargo y
otros efectos colaterales, como la de un blanqueo profundo de las papas.
28
La firmeza de un gel (jalea o mermelada), depende del tipo de pectina (peso
molecular y grado de metilación), del porcentaje de pectina, del porcentaje de azúcar
y del pH. Con la proporción de pectina la firmeza del gel formado al enfriar
aumentará, así jaleas buenas se consiguen con 1% de pectina. Cuanto mayor es el
peso molecular de la pectina, mayor es el enrejado molecular y consecuentemente
la firmeza del gel. El grado de metilación es importante, ya que un contenido de 8%
de metilo parece ser el que produce la mejor gelificacion, este representa un 50% de
esterificación. La mayoría de las pectinas no forman geles a pHs superiores a 3.5 y
la firmeza del gel crece a medida que se baja el pH hasta un valor óptimo para cada
caso. El azúcar es necesario para la formación de geles. La mayoría de las jaleas se
preparan con alrededor del 65% de azúcar, mayores proporciones tienden a
cristalizarse.
El “grado de jalea” de una pectina determina su valor comercial, de esta manera las
pectinas líquidas tienen grados entre 5.0 y 5.5 y las sólidas en polvo entre 150 y 200.
El grado de gelificación o de jalea es la habilidad de una pectina para producir una
jalea de consistencia especificada bajo un proceso normalizado. Se define como los
pesos de azúcar que un peso de pectina “gelificará.” Una pectina de grado 100 es
aquella que en la cantidad de 1kg formaría un gel en una mezcla con 100 kg de
azúcar. Uno de los aspectos mas difíciles es la definición y determinación de una
gelificacion satisfactoria, no obstante de existir varios métodos. Por ejemplo, la jalea
debe ser suficientemente consistente para mantenerse cristalina y suficientemente
suave para ser dispersada en el pan. También el “tiempo de coagulación” es muy
importante. En el comercio se encuentran pectinas de rápido cuajado o de cuajado
lento. Este tiempo se cuenta desde que se agregan todos los ingredientes hasta que
se forma un gel. Una mezcla caliente no se gelifica hasta que empieza a enfriarse. La
velocidad de enfriamiento tiene efecto sobre el tiempo de cuajado de los geles.
Las pectinas con un contenido del 7% o menos de metiléster, no requieren la
presencia de azúcar parar formar geles, como las de alto contenido de metilo. Con
29
calcio pueden formar geles por uniones intermoleculares que se forman con el ión
calcio como puente y se producen jaleas suaves usadas en la preparación de
postres.
La presencia de azúcar aumenta la firmeza y disminuye la sinéresis del gel formado.
Cuando es necesario usar poca azúcar, entonces se usan pectinas de un 30% de
metilación o menos y la gelificación se consigue con la adición de iones calcio.
6.3 MATERIALES Y REACTIVOS
Materiales
7 vasos de precipitado de 100 ml
4 vasos de precipitado de 250 ml
1 vaso de precipitado de 400 ml
1 vaso de precipitado de 600 ml
1 agitador de vidrio.
1 mortero y pistilo.
1 pipeta de 5 ml
1 embudo Bushner
1 matraz kitazato de 500 ml.
1 pipeta 10 ml
1 probeta 100 ml
1mechero
1tripie
1 tela de asbesto
manta de cielo o gasa
bomba de vacío
horno.
Refractómetro.
Potenciómetro.
Reactivos por equipo:
100 g de pulpa de manzana
30
1 g de pectina
150 g de azúcar.
Reactivos por grupo:
100 ml de solución de CaCl2 al 10%
100 ml de alcohol etílico al 95%
100 ml de solución de ácido cítrico al 5%
6.4 PROCEDIMIENTO
A) Estimación del contenido de pectina en una fruta.
1. Dividir finamente 100 gramos de manzana (hacerlo lo mas rápido posible) y
colocarlos en un vaso de precipitados, adicionar 100 ml de agua y calentar a
ebullición hasta tener una pulpa. Este calentamiento no debe ser prolongado.
2. Separar el contenido en la pulpa, usando para ello la manta de cielo, y dividir el
extracto en dos partes iguales.
a) A una parte del extracto adicionar gota a gota la disolución de CaCl2 hasta que no
precipite mas (precipitado muy fino). Filtrar sobre el papel filtro tarado y secar en
horno a 60°C. Pesar los sólidos formados.
b) A la otra parte del extracto adicionar etanol mientras se agita bien; filtrar, secar
como en el paso anterior y pesar los sólidos formados.
c) Expresar los pesos de pectina extraídos en porcentaje sobre el peso del material
original y si hay alguna diferencia entre ellos discutirla.
B) Factores que afectan la firmeza de los geles de pectina
1. Colocar 150 g de sacarosa en un vaso de precipitado de 400 ml, añadir 1 g
de pectina seca y mezclar.
2. Añadir 90 ml de agua, agitar y llevar hasta ebullición para obtener
finalmente 65 grados brix. En 7 vasos de precipitado añadir solución de ácido
cítrico como sigue:
No. Vaso Añadir
1 1 ml de agua
31
2 1 ml de ácido
3 2 ml de ácido
4 3 ml de ácido
5 4 ml de ácido
6 6 ml de ácido
7 7 ml de ácido
3. Añadir a cada uno de ellos 20 ml de la solución preparada anteriormente y
mezclarlos. Observar y anotar el estado físico del contenido de cada vaso al final del
periodo del laboratorio y después de 5 días.
6.5 CUESTIONARIO
1. Explicar que influencia tiene el grado de esterificación en las propiedades de una
pectina.
2. Explicar que función desempeñan el ácido y el azúcar en la formación de geles de
pectina.
3. ¿Que es una pectina rápida y una pectina lenta, y que diferencia química existe
entre ellas?
4. Indicar la importancia y los usos de las pectinas comerciales.
5. Escribir la estructura de una pectina y la forma en la que interacciona con el agua
y con ella misma para formar geles.
PRACTICA 7
OSCURECIMIENTO NO ENZIMATICO
32
7.1 OBJETIVO
Observar el oscurecimiento no enzimático en sistemas modelo aminoácido-azúcar,
estudiando la reactividad de los diferentes azucares frente a este fenómeno, así
como el efecto de algunas sustancias sobre el mismo.
7.2 ANTECEDENTES
El oscurecimiento en los alimentos es importante porque además de que modifica el
color de los mismos, produce cambios en el sabor, aroma y valor nutritivo. Por estas
razones se han tratado de estudiar y controlar los distintos tipos de oscurecimiento
que existen. Hay oscurecimientos que se consideran deseables y otros que son
indeseables en los alimentos. Aunque los dos disminuyen el valor nutritivo, los
deseables hacen al producto mas apetitoso, por ejemplo: la formación de la corteza
del pan, el tostado del café, la madurez del té, etc. Los indeseables no solo
diminuyen el valor nutritivo sino que deterioran el aroma, el color y la apariencia.
El oscurecimiento no enzimático no requieren la presencia de enzimas y se presenta
cuando se procesan los alimentos con calor o durante su almacenamiento. Este
puede deberse a reacciones de Maillard, pirólisis de azúcar (caramelización) y
reacciones que implican al ácido ascórbico. Grandes industrias dependen del color y
aroma de este tipo de reacciones, como la del caramelo, café, pan y cereales
procesados. Sin embargo, el oscurecimiento no enzimático constituye un problema
en el almacenamiento de harinas, huevo en polvo, frutas, etc. La caramelización se
presenta siempre que un azúcar se calienta arriba de su punto de fusión,
obteniéndose una coloración café rojiza. Sin embargo, si el procesado no es
controlado se puede producir sustancias amargas indeseables, de color mas oscuro.
El primer estudio que se hizo de esta reacción fue del químico francés Maillard quien
observó la formación de un pigmento oscuro cuando se calienta una solución de
glucosa y glicina. Una reacción similar a esta se presenta entre aminas, aminoácidos
y proteínas con azucares, aldehídos y cetonas. La reacción comprende tres etapas:
33
1. Reacción del grupo carbonilo y amino que da un producto inicial de
condensación, conocido como base de Schiff.
2. Transposición de los productos de condensación.
3. Reacción de los productos de la transposición.
4. Polimerización y formación de pigmentos oscuros.
Existen algunos factores que afectan la reacción de Maillard :
a) pH: un pH alcalino favorece la reacción.
b) Temperatura: aumenta la velocidad de las reacciones con la temperatura en
un limite de 0-90°C.
c) Contenido de humedad: se favorece la reacción cuando el contenido de
humedad es mayor al 10%.
d) Tipo de azúcares: Muestran mayor actividad las pentosas que las hexosas.
7.3 MATERIALES Y REACTIVOS
Materiales
1 Baño Maria
3 Pinzas para tubo de ensayo
1 Tela de asbesto
1 Tripié
10 Tubos de ensayo de 20 x 150
1 gradilla
Reactivos
0.50 g de fructosa.
0.50 g de glicina.
0.50 g de glucosa grado alimento.
0.50 g de sacarosa.
25 ml de solución saturada de glicina (aprox. 25mg/100 ml de agua)
34
25 ml de solución de glucosa, 25 ml de sol. de fructosa y 25 ml de sol. de sacarosa
(16 g en 25 ml de agua).
10 ml de sol. de pirofosfato de sodio (Na44P2O7 10H2O) (10 mg /ml de agua).
10 ml de sol de sulfato ferroso (FeSO4) (0.2 mg/ml).
19 ml de metabisulfito de sodio (Na2S2O5) (3 mg/ml).
7.4 PROCEDIMIENTO
A) Reactividad de los azúcares al oscurecimiento no enzimático.
1. En un tubo de ensayo provisto de tapón agregar en mg una tercera parte del
peso molecular del azúcar y una cantidad equimolecular del aminoácido mas 0.5
ml de agua, tapar (sin presionar demasiado para que no salte el tapón durante el
calentamiento) y poner en baño de agua hirviendo.
2. Anotar el tiempo en que aparece el oscurecimiento y dejar de calentar cuando
haya transcurrido 1.5 h, desde que se inició el calentamiento.
3. Observar y anotar los resultados en la siguiente tabla:
Azúcar Formula y peso
molecular
Aminoácido (forma y
peso molecular)
Tiempo de aparición del
oscurecimiento
B) Efecto que causan algunas sustancias en el desarrollo de oscurecimiento no
enzimático.
1. Tomar cuatro tubos con tapón y adicionar lo que se indica en la siguiente tabla:
2. Tapar los tubos sin apretar el tapón, de tal forma que pueda escapar la presión y
colocarlo en baño de agua en ebullición; anotar el tiempo en que aparece el
oscurecimiento y su intensidad después de una hora de calentamiento.
3.
35
Tubo Glicina(ml) Azúcar
(ml)
Agua
(ml)
Na4P2O7 FeSO4 Na2S2O7 Tiempo de
aparición del
oscurecimiento
Intensidad
después de
una hora de
calentamiento
Testigo 1.5 3.5 1 - - -
1 1.5 3.5 - 2 - -
2 1.5 3.5 - - 2 -
3 1.5 3.5 - - - 2
7.5 INVESTIGACIÓN
1. Llenar el siguiente cuadro de acuerdo con los requerimientos de los diferentes
oscurecimientos indicados.
Oscurecimiento Requiere de oxigeno
Requiere grupo amino en la reacción inicial
Rango de pH optimo
Maillard
CaramelizaciónOxidación de ácido
ascórbicofenolasas
2.- Indicar las reacciones que se llevan a cabo en la reacción de Maillard.
3.- indicar como actúan en el oscurecimiento no enzimático las siguientes sustancias:
a) pirofosfato de sodio
b) sulfato ferroso
c) metabisulfito de sodio
PRACTICA 8
36
CONCENTRACIÓN DE PROTEÍNAS
8.1 OBJETIVO
Aplicar algunos métodos de separación de proteínas con base en sus propiedades
fisicoquímicas.
8.2 ANTECEDENTES
Las proteínas son heteropolímeros de aminoácidos de alto peso molecular. Existen
muchas proteínas en la naturaleza que varían en sus propiedades físicas, químicas y
fisiológicas. Las proteínas en la naturaleza juegan una serie de papeles funcionales:
algunas son estructurales, otras hormonas, agentes de transportes, enzimas, toxinas,
etc. Alrededor de 4000 diferentes proteínas se han aislado de fuentes naturales.
A partir de Escherichia coli (un organismo unicelular) se han aislado más de 800 de
diferentes proteínas. No existe una sola manera o camino simple para purificar las
proteínas. Los procedimientos usados para aislar una proteína pueden dar como
resultado la desnaturalización de otras; sin embargo, existen ciertos principios
fundamentales de purificación en los cuales se basa la mayoría de los
procedimientos de fracción.
En una mezcla de proteínas de un pH determinado las moléculas de la mezcla
pueden diferir en: solubilidad, densidad, distribución de carga y grupos reactivos
específicos, tamaño, forma o hidratación. La mayoría de los métodos de aislamiento
hacen uso de una o más de estas diferencias para obtener proteínas puras.
Usualmente es necesario recurrir a varios métodos en aislamiento de una proteína.
Existen técnicas, ampliamente utilizadas en la separación de proteínas, que hacen
uso de las diferencias en las propiedades antes listadas. Técnicas como la
distribución contracorriente o absorción, electroforesis y la cromatografía de
intercambio iónico separan en base a la distribución y densidad de carga. La filtración
en gel se basa principalmente en el tamaño y forma; la ultracentrifugación en el
tamaño, forma y densidad. La electroforesis en gel se basa en la carga, forma y
37
tamaño. En este experimento se aíslan proteínas haciendo uso de las diferencias en
solubilidad.
8.3 MATERIALES Y REACTIVOS
Materiales
1Espátula
1 Gradilla
1 Mortero
1 Pistilo
1 Probeta 100 ml
1 Pipeta de 10 ml
1 Vaso de precipitado de 250 ml
1 Agitador de vidrio
2 Papel filtro cuantitativo
1 Embudo Bushner
1 matraz Kitasato
1Baño Maria
1 Mechero Bunsen
1 Tela de asbesto
1 Triple
4 Tubos para centrifugadora con capacidad de 200 ml
Manta de cielo
Horno
Centrífuga
Potenciómetro
Balanza analítica
1 bomba de vacío
Reactivos
100 ml Ácido láctico (1:9 v/v)
100 ml Hidróxido de Sodio al 90%
5 ml Ácido acético concentrado
38
Muestra: 100 ml de leche, 100 g de harina de trigo.
8.4 PROCEDIMIENTO
A) Separación de las proteínas de la leche.
La leche de vaca contiene aproximadamente 3.5 % de proteínas, principalmente
caseína (2.9 %), lactoalbúmina (0.5 %) y lactoglobulinas (0.1 %).
Separación de la caseína.
1. Tomar una porción de leche (100 ml) y agregarle ácido láctico (1:9) hasta que su
pH sea exactamente 4.7, agitar y dejar reposar por 5 minutos.
2. Decantar sobre un papel filtro cuantitativo tarado, filtrar, desecar el residuo en
horno a 60 °C y pesar para estimar su contenido en la leche.
Separación de la lactoalbúmina.
1. Neutralizar con exactitud el suero filtrado de la caseína con NaOH al 10 %, y
agregar posteriormente 3 ml de ácido acético concentrado por cada 100 ml de
leche usada. Calentar sobre baño Maria hasta que la albúmina precipite
completamente.
2. Centrifugar y obtener el precipitado por decantación, lavar con agua fría,
centrifugar y secar el precipitado por inversión del tubo; pesar para estimar el
contenido de albúmina húmeda.
B) Separación de las proteínas (gluten) de la harina.
1. Pesar 10 g de harina de trigo, colocarla en un mortero y adicionando agua formar
una pequeña bola de masa, ayudándose con una espátula o cuchara.
2. Tomar la masa y colocarla bajo el chorro de agua de la llave permitiendo que el
agua arrastre al almidón, hasta tener una pasta chiclosa de color marrón.
3. Dejar secar el gluten a temperatura ambiente y pesar.
8.5 CUESTIONARIO
39
1. Explicar cual es el efecto de la adición de sales en altas concentraciones a las
proteínas.
2. ¿Cómo y porque puede llevarse a cabo la separación de las proteínas en base al
pH del medio? Explique.
3. Escribir por medio de un ejemplo las estructuras primarias, secundarias y
cuaternarias de una proteína.
4. ¿Qué proteínas tiene la harina de trigo y como se clasifican?
5. ¿Cuál es la función del gluten en la harina para la elaboración de productos
horneados?
6. ¿Que diferencia puede haber entre las propiedades de dos harinas que tienen
diferente composición en su relación proteínas almidón?
7. Explicar cual es el efecto fisicoquímico de la adición de alcohol o acetona a las
soluciones de proteínas.
40
PRACTICA 9
ESPUMADO DE PROTEÍNAS DE CLARA DE HUEVO
9.1 OBJETIVO
Evaluar los diversos factores que afectan la formación de espuma de proteínas de la
clara de huevo.
9.2 ANTECEDENTES
Las diversas propiedades funcionales de las proteínas son ampliamente requeridas
en la industria. Entre estas se encuentran las propiedades surfactantes, las cuales
están relacionadas con la capacidad de las proteínas de bajar la tensión interfacial de
los componentes hidrofóbicos en los alimentos. Esta funcionalidad puede dar idea
de la composición de las proteínas y su conformación. Generalmente las
propiedades surfactantes están relacionadas a la solubilidad de las proteínas.
La capacidad para formar espuma estable con aceite es una propiedad de la
proteína importante en confitería. Las propiedades del espumado son evaluadas
con diversos parámetros, tales como la expansión y estabilidad de la espuma. La
capacidad de expansión se refiere al volumen máximo por dispersión de proteínas o
aireación, mientras que la estabilidad de la espuma se atribuye a la habilidad de una
espuma de mantener su máximo volumen en un máximo de tiempo.
Comúnmente las espumas o batidos alimenticios son dispersiones de gotas de gas
en una fase continua líquida o semisólida que contienen un surfactante soluble.
Existe gran variedad de espumas alimenticias de consistencias muy diversas tales
como los merengues, los malvaviscos y algunos productos de pastelería y confitería,
como la crema batida, helados, soufles, etc. Algunas espumas son sistemas muy
complejos, por ejemplo, los helados que contienen emulsión de glóbulos de grasa
con una suspensión de cristales de hielos, un gel de polisacáridos, una solución
concentrada de azúcares y burbujas de aire. En numerosos casos el gas es aire
41
(eventualmente gas carbónico como la cerveza) y la fase continua una solución o
una suspensión acuosa que contiene la proteína.
En las espumas existe una fase continua de capas líquidas delgadas llamadas
laminillas, que separan las burbujas de gas. Para crear esta interfase se requiere la
energía mecánica, mientras que para mantener la interfase contra la coalescencia de
burbujas de gas se necesita la presencia de agentes de superficies que rebajan la
tensión de la interfase y forman una barrera protectora o elástica entre las burbujas
de gas atrapadas. Algunas proteínas pueden formar una película protectora que se
absorben en la interfase gas/líquido, en este caso la laminilla entre las dos burbujas
próximas está constituida por dos películas proteicas separadas por una capa
líquida.
En el caso del albúmen o clara de huevo, éste es una solución acuosa de numerosas
proteínas globulares tales como la ovoalbúmina, la conalbúmina, el ovomucoide, etc.
Estas proteínas poseen propiedades biológicas y/o propiedades especificas. La
glicoproteínas del albúmen (ovomucoide y ovoalbúmina) contribuyen a la
estabilización de espumas porque retienen y absorben agua en las laminillas.
Los factores ambientales que influyen en la formación y estabilidad de una espuma
son la solubilidad, el pH, la presencia de iones, los tratamientos térmicos, entre otros.
9.3 MATERIALES Y REACTIVOS
Materiales
5 Vasos de precipitados de 100 ml
5 Vaso de precipitado de 1000 ml
1 Probeta graduadas de 100 ml
1 Batidora
1 Recipiente hondo de plástico 500 ml
1 Potenciómetro
1 cronómetro
42
1 Baño María
1 tripié
1 mechero
1 tela asbesto
Reactivos
1 g NaCl
5 ml Solución de HCl 0.5 N
5 ml Solución de NaOH 0.5 N
10 Huevos frescos
9.4 PROCEDIMIENTO
Analizar solo 2 factores por cada equipo. En cada factor se determinará el tiempo de
estabilidad de la espuma con cronómetro, este periodo finaliza cuando existe
separación de fases.
1. Tomar 3 vasos de precipitados con 50 ml de clara de huevo para cada factor a
analizar.
a) En el caso del factor Dilución utilizar agua destilada a partir de los 50 ml de
clara de huevo (el volumen final de las diluciones debe ser 50 ml).
b) En el caso del factor Temperatura utilizar baño María por 3 minutos.
c) En el caso del factor Presencia de iones adicionarle la cantidad de cloruro de
sodio para obtener ese porcentaje en 50 ml.
d) En el caso del factor pH adicionarle solución de HCl 0.5 N o NaOH 0.1 N, hasta
ajustar el pH como se requiere.
Vaso Factor
Dilución(% clara de
huevo)
Temperatura (°C)
Presencia de iones
(% de NaCl )
pH
1 (control)23
1005025
ambiente5070
0 0.250.50
Normal 4
122. Batir cada una de las soluciones de los vasos de precipitado por 3 min y pasar la
espuma a un vaso de precipitado de 1000 ml.
43
3. Llevar a cabo la determinación de la estabilidad de la espuma (en tiempo) hasta
que se observe claramente la separación de dos fases.
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
1. Presentar los datos de volumen y tiempo de estabilidad en gráficas, por factor
estudiado.
2. Analizar las gráficas y relacionar el volumen de espuma con el tiempo de
estabilidad y el factor evaluado.
3. Conclusiones sobre los factores estudiados, la formación y la estabilidad de
las espumas.
9.5 CUESTIONARIO
1. ¿Cuáles son los factores que contribuyen a la estabilidad de una espuma?
2. ¿Cuál es el pH de la ovoalbúmina del huevo y explique como afecta la
formación y estabilidad de una espuma.
3. ¿La adición de las sales puede afectar en la propiedad espumante de la clara
de huevo? Justifique sus respuestas.
4. Explique el mecanismo por el cual la clara de huevo puede formar espumas
estables.
5. ¿Un tratamiento térmico moderado, puede contribuir al desarrollo de la
propiedad espumante de las proteínas de la clara de huevo? Justifique su
respuesta.
44
PRACTICA 10
OSCURECIMIENTO ENZIMÁTICO
10.1 OBJETIVO
Diferenciar el efecto de diversas sustancias sobre el oscurecimiento enzimático de
frutas y hortalizas, con el fin de retardarlo y / o evitarlo.
10.2 ANTECEDENTES
El oscurecimiento enzimático es un factor de calidad en muchos frutos y hortalizas,
ya que se producen cambios en su color y su apariencia, los cuales la mayoría de las
veces son indeseables. Tal es el caso del aguacate, papa, plátano y pera entre otros;
sin embargo esta reacción puede ser deseable como en el caso del jugo de
manzana, donde se requiere una tonalidad oscura en su apariencia.
La formación de pigmentos (melaninas) requiere de tres factores: a) enzima, b)
sustrato, c) oxígeno. Genéricamente a las enzimas responsables de este tipo de
oscurecimiento se les conoce como complejo polifenoloxidasas, llamadas así por
presentar dos tipos de actividad: a) de fenol hidrolasa y b) de polifenol oxidasa.
Dada la poca aceptación que tienen los frutos dañados por las reacciones de
oscurecimiento enzimático, el tecnólogo en alimentos aplica diferentes métodos para
controlarlas. Sin embargo, en algunos casos, comoe n los jugos de manzana, se
desea un cierto pardeamiento para impartirle un color adecuado al producto. Para
evitar o retardar el oscurecimiento se requiere manipular a los diferentes factores
físicos y químicos como: temperatura, pH, uso de sulfitos y ácidos y la eliminación de
oxígeno, entre otros. La intensidad del calentamiento para inactivar las enzimas
depende de muchos factores, ya que cada una tiene una determinada
termosensibilidad, pero también influye decididamente el pH, la presencia de sales y
el grado de aereación.
45
Cabe indicar que al calentar los frutos y sus derivados se debe considerar que hay
posibilidad de que la textura se dañe seriamente. Sin embargo, cuando es posible,
son suficientes los tratamientos térmicos de 70 a 90 °C, durante un corto tiempo,
para destruir a la enzima.
Los sulfitos son muy versátiles, pues se pueden emplear como inhibidores de las
reacciones de oscurecimiento (tanto enzimático como no enzimático), al igual que
como antioxidantes, blanqueadores y antimicrobianos. En este grupo ssssde
compuestos se incluyen el anhídrido sulfuroso y los sulfitos, además de los bisulfitos
y los metabisulfitos. Es posible que el mecanismo de inhibición d elas fenolasas por
medio de los bisulfitos y el SO2 se deba ya sea a que establecen un complejo
quinona-sulfito que evita que la quinona se polimerice o bien a que actúan
directamente sobre la enzima y alteran su estructura proteínica.
Por otra parte, los diferentes ácidos comerciales (málico, fosfórico, cítrico y
ascórbico), así como los jugos de limón y otros cítricos, también se emplean para el
control de las fenolasas. Los ácidos ascórbico y cítrico presentan una capacidad
reductora y convierten las quinonas en sus respectivos fenoles. Además tienen
propiedades de secuestradores y eliminan el cobre necesario para la enzima.
También se considera que pueden actuar directamente con la fenolasa.
10.3 MATERIALES Y REACTIVOS
Materiales
1 Cronómetro
1 Cuchillo
1 tabla para picar
4 Vasos de precipitado de 500 ml
20 Vasos gelatineros de 50 ml (plástico)
Probeta 25 ml
Reactivos
100 ml de solución de Bisulfito de sodio 50, 100, 200 y 300 ppm.
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100 ml de solución de Ácido cítrico 50, 100, 200 y 300 ppm.
1 papa
1 aguacate
1 pera
1 manzana
10.4 PROCEDIMIENTO
Pelar y cortar 15 fracciones de mismo tamaño y forma de cada uno de los frutos y
colocarlos en un vaso de precipitado con agua (para evitar oscurecimiento previo al
experimento).
A) Efecto del anhídrido sulfuroso (SO2).
1. Tomar 25 ml de soluciones preparadas de bisulfito de sodio de las siguientes
concentraciones: 0, 50, 100, 200, 300 ppm (iniciando de una solución patrón a 300
ppm).
2. Etiquetar 5 vasos de plásticos con cada una de las concentraciones anteriores
(utilizar un jugo para cada muestra).
3. Adicionar 25 ml de cada una de las soluciones en los vasos respectivos, y
colocar en cada uno de ellos una fracción de los frutos a estudiar.
4. Esperar 10 minutos y retirar las fracciones de las soluciones, 10 minutos
después hacer observaciones, comparando con la concentración cero.
5. Reportar a que concentración de bisulfito de sodio es inhibido el oscurecimiento
enzimático.
B) Efecto del ácido cítrico.
1. Tomar de las soluciones preparadas 25 ml de ácido cítrico a las siguientes
concentraciones: 0, 50, 100, 200 y 300 ppm (iniciando de una solución patrón a
300 ppm).
2. Seguir la metodología anterior y reportar la concentración de ácido cítrico que
evita el oscurecimiento enzimático.
47
10.5 CUESTIONARIO
1. ¿A qué se debe el efecto de la inhibición enzimática del bisulfito de sodio y el
ácido cítrico?
2. ¿Cómo actúan las polifenoloxidasas en los frutos?
3. ¿En qué frutos se encuentran presentes las polifenoloxidasas?
4. ¿Qué métodos inhiben su mecanismo de acción?
5. ¿Por qué es importante la inhibición de estas enzimas en los procesos
industriales?
6. Explique por que no a todas las concentraciones de bisulfito y ácido cítrico se
inhibe la enzima.
7. ¿Cuál es el objetivo de sumergir los frutos cortados en agua antes de la
practica?
48
PRÁCTICA 11
ÁCIDOS GRASOS LIBRES EN ALIMENTOS
11.1 OBJETIVO
Evaluar la cantidad de ácidos grasos libres en diversos alimentos, con el fin de
conocer el grado de rancidez de los mismos.
11.2 ANTECEDENTES
Los lípidos constituyen uno de los cuatro componentes básicos de los alimentos y
son la fuente más concentrada energía. Además es el nutrimento que tiene mayor
influencia en la textura, palatabilidad y también contribuye al aroma y sabor de
muchos alimentos.
Una clasificación general de los lípidos se da en cuanto al estado físico que presenta
a temperatura ambiente y su fuente. Así, están las grasas que son de origen animal y
que en su mayoría se encuentran sólidas. Se tienen también a los aceites, que por lo
general proviene de semillas vegetales y que están líquidos a temperatura ambiente.
Las grasas y aceites están formados por ácidos grasos esterificados con un alcohol,
siendo el glicerol el más abundante. Debido a la longitud de la cadena
hidrocarbonada y, principalmente a la existencia de dobles ligaduras en la misma, los
aceites son muy susceptibles de sufrir cambios por ataques a dichas ligaduras. Con
esto se presenta un fenómeno de deterioro que se traduce en formación de aromas y
sabores objetables a la calidad del aceite. Existen 3 mecanismos por los cuales
puede suceder las reacciones de deterioro de los lípidos:
A) Rancidez hidrolítica
B) Rancidez Oxidativa
C) Reversión
En todos estos mecanismos de deterioro influyen de manera determinante, factores
físicos como: temperatura , oxígeno, luz y presencia de metales.
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Los aceites vegetales son ampliamente utilizados dentro de la industria botanera
como agentes freidores. Estos procesos utilizan temperaturas elevadas que hace a
los aceites susceptibles a la oxidación y degradación en productos volátiles que en
ciertas cantidades son nocivas para quien las ingiere.
Los cambios químicos y físicos que sufren los aceites afectan su vida de anaquel y
la calidad del producto que los contiene. Estos cambios suelen producir olores y
sabores desagradables. Los dos principales índices de rancidez son la cantidad de
ácidos grasos libres “AGL” (0.5 a 1.5 máximo) y el índice de peróxido (10 mEq/Kg
máximo para aceite fresco).
11.3 MATERIALES Y REACTIVOS
Materiales
2 Vaso de precipitado de 250 ml
1 agitador
4 matraces de 250 ml
1 tripié
1 mechero
1 tela de asbesto
1 bureta
1 soporte universal
1 espátula
1 probeta 50 ml
1 pinza para soporte
Reactivos
50 g de manteca vegetal
50 ml de aceite vegetal
200 ml de alcohol neutralizado
30 ml Hidróxido de potasio 0.1N
1 gotero de fenolftaleína al 1%
50
11.4 PROCEDIMIENTO
1. Calentar 25 ml de aceite y 25 g de manteca hasta 200 °C retirar del mechero y
dejar enfriar a temperatura ambiente.
2. Colocar 5 g de cada muestra (aceite calentado y sin calentar y manteca calentada
y sin calentar) en 4 matraces Erlenmeyer de 250 ml y agregar 50 ml de alcohol.
3. Calentar en baño María a ebullición constante y titular con KOH, usando
fenoftaleína como indicador. Se debe agitar fuertemente después de cada adición del
álcali para asegurar la completa neutralización de los ácidos libres.
Cálculos:
% de ácido oleico = ml gastados de KOH * N * 0.0288 * 100
peso de la muestra
11.5 CUESTIONARIO
1. ¿ Qué son los ácidos grasos y como se presentan en los lípidos?
2. ¿ Cuáles son los ácidos grasos más abundantes en el aceite de cártamo?
3. Describe el mecanismo de reacción de la rancidez oxidativa y de la rancidez
hidrolítica.
4. ¿Porqué no es conveniente refrigerar los aceites?
5. ¿Qué métodos se utilizan para determinar la estabilidad de grasas y aceites?
6. ¿Es el cambio de color en un aceite indicativo de la rancidez de aceites
vegetales? ¿Porqué?
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PRACTICA 12
VITAMINA C EN JUGOS DE FRUTAS
12.1. OBJETIVO
Evaluar cualitativamente el contenido de vitamina C en diferentes frutas y hortalizas.
12.2 ANTECEDENTES
Las vitaminas pertenecen a uno de los grupos constituyentes de los alimentos que
provocan más controversias, debido en gran medida al desconocimiento de su
función. Las vitaminas empezaron a adquirir importancia cuando se observó que la
carencia de estas sustancias en la dieta provocaba cuadros clínicos dramáticos.
Bajo esta designación se agrupan trece compuestos que tienen estructuras químicas
orgánicas muy disímbolas; ocasionalmente, algunos investigadores incluyen en esta
lista otras sustancias como el ácido orótico (vitamina B13),el inositol, el ácido lipoico,
la rutina (vitamina P), la colina, la xantopterina (vitamina B14), el ácido pangámico
(vitamina B15) y la cartina (vitamina T), pero que en general no han sido aceptadas
como tal.
Las trece vitaminas cumplen funciones catalíticas en concentraciones muy bajas ya
que, comparadas con las proteínas, los hidratos de carbono y los lípidos en conjunto,
solo representan de 0.015 a 0.02% de la dieta del individuo. No producen energía ni
son parte de la estructura, pero actúan en el control y la catálisis de diversas
reacciones propias del anabolismo y del catabolismo.
En general, los vegetales contienen una mayor proporción de vitaminas
hidrosolubles que de liposolubles, situación que se invierte en los alimentos de origen
animal; sin embargo hay varias excepciones, como es el caso de las espinacas y de
las coles ricas en vitamina K, o de las oleaginosas que tienen un porcentaje elevado
de vitamina E.
52
Algunas frutas, como las fresas sintetizan el ácido ascórbico paralelamente a los
pigmentos, pero este disminuye después de la recolección; en el caso de las ciruelas
la situaciones al revés puesto que este contenido se incrementa después de la
cosecha. La cantidad de tiamina de la manzana está en relación con el estado
fisiológico. Conviene añadir que incluso dentro de un mismo fruto, la distribución de
vitaminas no es homogénea; en algunos, como el durazno, se observa un incremento
del hueso hacia la cáscara, o la zanahoria que es abundante en niacina en su parte
mas externa. Sin embargo, en la piña se acumula la vitamina C del fruto en el
corazón o centro.
En los cítricos, como la naranja o el limón, de 60 a 70 % del ácido ascórbico esta
presente en el albedo y en el flavedo, en partes de la corteza que el hombre no
consume; lo mismo sucede con otros cultivos; el contenido vitamínico de estos frutos
varia de acuerdo con su localización en el árbol: los mas externos contienen mayor
proporción que los internos.
Así, la concentración de nutrimentos de los vegetales está en función de los
aspectos genéticos, de las prácticas culturales, la radiación solar, la disponibilidad
del agua, la época del año, la fertilización, la topografía, etc. Esto causa que la
descomposición de una misma variedad de planta cambie según la región del mundo
donde se cultive, por lo que no se puede usar una tabla de composición genérica en
todos los países. Además de lo anterior, también determinan la composición final del
alimento la madurez y los procesos industriales de transformación a que se somete
para su comercialización, la manera de almacenarlo y la preparación en el hogar.
12.3 MATERIAL Y REACTIVOS
Materiales
1 Baño maría
1 Mechero bunsen
1 Tela de asbesto
1 tripié
53
3 Vasos de precipitado 500 ml
4 vasos de precipitado de 100 ml
1 mortero
1pistilo
1 probeta de 250 ml
1 pipeta de 1 ml
1 pipeta de 5 ml
1 frasco gotero
Reactivos
2.5 g almidón soluble
1 gotero de solución de yodo recién preparada
Solución de vitamina C o tableta de vitamina C de 250 mg, recién adquiridas
1 naranja
1 limón
1Toronja
1Tomate
1Pimiento verde
5 Uvas moradas
PROCEDIMIENTO
1. Vierte aproximadamente 0.5 g de almidón en un vaso de precipitado con 50 ml de
agua.
2. Coloca la mezcla a fuego lento y remueve su contenido hasta que el almidón se
disuelva por completo. Vierte la solución en un frasco y espera a que se enfríe.
3. En otro vaso de precipitado mezcla 5 ml de solución de almidón con 240 ml de
agua y 4 gotas de yodo. Al añadir el yodo, la solución de almidón y agua se
volverá azul, creando un test estándar que te servirá para detectar la presencia
de vitamina C mediante un proceso llamado dosificación o análisis volumétrico.
4. Para comprobar tu solución de muestra, disuelve la solución o la tableta de 250
mg de vitamina C (previamente pulverizada) en 240 ml de agua fría.
54
5. Vierte 30 ml de la solución de almidón en un vaso de plástico pequeño, añade
una gota de la solución de vitamina C disuelta y remueve la mezcla. El color azul
de la solución desaparecerá.
6. Coloca un poco de jugo de cada fruta y verdura en vasos de plástico separados.
Coloca el pimiento verde en un mortero y tritúralo hasta que hayas extraído el
zumo.
7. Repite el paso 5 pero sustituyendo la solución de vitamina C por los jugos de las
muestras. Usa un vaso de plástico limpio y solución de almidón para cada
muestra de jugo. Cuenta el número de ml del jugo de cada fruta que debes añadir
para que desaparezca el color azul de la solución de muestra.
8. Compara las dosis necesarias de cada jugo para eliminar el color azul de la
solución test estándar y repórtalo en una tabla comparativa.
9. Establece cualitativamente cual fruto contiene mayor cantidad de vitamina C y
compara con lo indicado en la bibliografía.
12.5 CUESTIONARIO
1. ¿Qué factores influyen en el mecanismo de degradación de la Vitamina C?
2. ¿Porqué se considera la Vitamina C como la más inestable de todas las
vitaminas?
3. ¿Qué relación existe entre la degradación oxidativa de la vitamina C y la
presencia de pigmentos obscuros en los alimentos?
4. ¿Cómo se podría evitar la oxidación del ácido ascórbico?
5. ¿Qué importancia biológica tiene la Vitamina C?
55
PRACTICA 13
PIGMENTOS (CLOROFILA, CAROTENOIDES Y ANTOCIANINAS)
13.1 OBJETIVO
Evaluar la coloración de algunos pigmentos de origen vegetal bajo diferentes
condiciones.
13.2 INFORMACIÓN GENERAL
El color de los alimentos es un factor de fundamental importancia debido a que el
consumidor los juzga primeramente por su apariencia y enseguida por su textura y
sabor. Podemos dividir el color de los alimentos en tres partes: el color natural, el
color producido por colorantes sintéticos añadidos y el color formado en los alimentos
por reacciones que tienen lugar como consecuencia de cocinado o tratamiento
térmico.
Los pigmentos son compuestos químicos que estimulan la retina del ojo y dan la
sensación de color. Existen muchos compuestos responsables del color de los
alimentos naturales, pero entre los principales podemos citar: carotenoides,
clorofilas, antiocianinas, flavonoides, taninos, betalaínas, mioglobina y hemoglobina.
La clorofila da el color verde a la lechuga y a los chícharos, los carotenos dan el color
anaranjado a las zanahorias y al maíz y contribuyen al color rojo de los tomates y las
sandias, las antiocianinas contribuyen al color morado de los betabeles y las moras,
la mioglobina da el color rojo a la carne.
La mayoría de los colorantes naturales en los frutos se encuentran en el protoplasma
de las células vegetales dentro de ciertos organelos especializados llamados
plásmidos. Estos son observables bajo el microscopio, ya que forman pequeñas
placas o agujas de estructura cristalina. Cuando son solubles en agua en algunos
casos se concentran dentro de las vacuolas de las células.
56
Estos pigmentos naturales son altamente susceptibles a los cambios químicos como
la maduración de la fruta o el envejecimiento de la carne. También son sensibles a
los efectos físicos y químicos durante el procesamiento de alimentos; por ejemplo,
las antocianinas se transforman de color en el intervalo de pH de uno a siete que
abarca la mayoría de los alimentos. La separación y aislamiento de los pigmentos
naturales se facilita considerablemente debido a que algunos son hidrosolubles
mientras que otros son solubles en disolventes orgánicos.
13.3 MATERIALES Y RECTIVOS
Materiales
1 cápsula de porcelana
1 mortero
1 pistilo para mortero
5 tubos de ensayo 22 x 200
1 vaso de precipitado 50 ml
2 papel filtro # 40, 12.5 c
2 tubos capilares
2 goteros
Reactivos
5 ml de acetona
1 ml de ácido clorhídrico 2M
0.50 ml de vinagre
0.50 g de bicarbonato de sodio
1 ml de hidróxido de sodio 2M
10 g de hortaliza verde (ejemplo acelgas, espinacas, perejil)
20 g de hortaliza roja (ejemplo betabel)
13.4 PROCEDIMIENTO
A) Clorofila y carotenoides (cromatografía en papel)
1. Coloca alguna hortaliza verde en el interior de un mortero, cubrirla con acetona.
Triturar la hortaliza previamente cortada hasta donde sea posible. No utilizar
57
demasiada acetona, solo lo suficiente para obtener unos 3 ml de un liquido verde
intensamente coloreado.
2. Decantar el extracto obtenido dentro de un vaso de precipitado pequeño (el
extracto deberá estar lo mas concentrado posible).
3. Colocar el papel filtro sobre la cápsula de porcelana, mediante un capilar poner
una gota del extracto verde justo en el centro del papel. Dejar secar la gota y
añadir entonces una segunda gota en el mismo sitio. Repetir este proceso 4 o 5
veces hasta que se forme una mancha verde oscura.
4. Poner gota a gota la acetona sobre el centro del papel. El solvente se trasladará
a través del papel filtro, arrastrado el extracto verde con el. Los distintos
pigmentos se moverán a velocidades diferentes, separándose en bandas de
diferentes tonalidades. Una banda amarilla de xantofila en la parte exterior (un
carotinoide) y en el interior una banda verde de clorofila. Puede verse también
una débil banda amarillenta interior (un caroteno).
B) Antocianinas. Efectos en el pigmento por variación del pH de la solución.
1. Desmenuzar alrededor de 25 g de una hortaliza roja, triturarla en un mortero,
añadiendo agua poco a poco hasta un volumen aproximado de 25 ml. Decantar la
solución roja formada.
2. Tomar 5 tubos de ensayo y colocar en cada uno 5 ml del extracto (numerarlos del
1al 5) .
Tubo 1: añadir unas gotas de ácido clorhídrico diluido y comprobar los cambios de
color (un ácido fuerte).
Tubo 2: añadir unas gotas de vinagre (ácido acético diluido) y comprobar los cambios
de color (un ácido débil).
Tubo 3: añadir unas gotas de agua y comprobar cualquier cambio de color.
Tubo 4: añadir un poco de bicarbonato de sodio y comprobar cualquier cambio de
color (un álcali débil) .
Tubo 5: añadir unas gotas de solución de hidróxido de sodio y comprobar cualquier
cambio de color (álcali fuerte).
58
3. Compara las coloraciones producidas en los cinco tubos y saca deducciones para
el cocinado de las hortalizas rojas bajo diferentes condiciones de procesamiento.
En el tubo 3 añade unas gotas de ácido y enseguida unas gotas de álcali,
comprueba los cambios reversibles de coloración que se producen.
14.5 CUESTIONARIO
1. Escribir la estructura básica y propiedades generales de los pigmentos naturales
mas abundantes en la naturaleza.
2. ¿Qué factores pueden afectar el color de los pigmentos naturales durante el
procesamiento de alimentos y como actúan?
3. ¿Qué función biológica desarrollan los carotenoides, clorofila y mioglobina?
4. Elaborar un esquema que describa los cambios que sufre la mioglobina bajo
aplicación de calor, oxidación y adición de ácido nitroso.
59
BIBLIOGRAFÍA
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SA de CV. México.
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Chapingo. México.
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Alimentos. Monterrey, Nuevo León, México.
Vecchione G. (2002). Experimentos sencillos de química en la cocina. Ediciones
Oniro, Barcelona, España.
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