UNIVERSIDAD PARTICULAR ANTONIO GUILLERMO URRELO

FACULTAD DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIASCURSO : ANLISIS DE LOS ALIMENTOS

DETERMINACIN DENSIMETRICA DE LOS ALIMENTOS

1. OBJETIVO.Determinar las propiedades fsicas (gravedad especfica, grados Baum, concentracin en puntaje, etc.) de los alimentos, de tal modo de obtener informacin en relacin a su identidad, concentracin, pureza, fraude, etc. Datos de mucha utilidad durante el procesamiento, en el control de calidad de los alimentos y en el diseo de equipos y procesamientos. As mismo conocer los diversos mtodos de anlisis densimtrico.

2. FUNDAMENTO.

Las determinaciones densimtricas son simples y de ejecucin rpida, generalmente aplicables a los alimentos lquidos o en solucin. Esta determinacin est basada en el principio de Arqumides: Un cuerpo sumergido en un fluido, total o parcialmente, sufre un empuje de abajo hacia arriba por una fuerza neta igual al peso del cuerpo menos el peso del fluido desplazado . Este peso es la fuerza de flotacin total.

Algunas veces la gravedad especfica es referida como densidad relativa.

La densidad absoluta es la relacin de masa por unidad de volumen y es expresado en gramos por mililitros. Un ml de agua a 4C tiene mxima densidad. Usualmente se toma como referencia la densidad del agua a 4C. La expresin d204, indica la relacin de densidad en relacin con un material a 20C con respecto al agua a 4C.

3. MATERIALES Y MTODOS

3.1. Materiales

Juego de hidrmetros: Lactodensmetros, alcoholmetros, sacarmetros, salinmetros, densmetros.

Picnmetro.

Material de vidrio.

Soluciones de alimentos a diferentes concentraciones: leche, azcar, sal, alcohol, etlico etc.

Muestra de alimentos slidos: arvejas verdes, papas u otros.

Balanza de Westphal.

3.2.Mtodos

3.2.1. Determinacin de gravedad especfica o densidad relativa en lquidos.

a) Uso de Hidrmetros.-

Llenar una probeta de 500 ml. previamente lavada, con la soluci6n o muestra en el que se va determinar la constante fsica.

Dejar en reposo unos minutos para que el material y la probeta se equilibren. Medir y anotar la temperatura del material a medirse. Es aconsejable que la temperatura del material a medirse sea igual a la temperatura de calibracin del hidrmetro.

Sumergir lentamente el hidrmetro (de rango adecuado) en la solucin hasta que quede en equilibrio.

Para lquidos claros leer la escale del densmetro en la proyeccin de la lnea de la parte inferior del menisco; para lquidos coloreados leer en la proyeccin de la lnea superior del menisco.

Hacer las correcciones necesarias de las lecturas por temperatura en los casos pertenecientes (Cuadro 1 para grados Brix).

b) Uso de la Balanza de Westphal para lquidos.

Poner en equilibrio el brazo, mediante el tornillo ubicado en la base de la balanza.

Introducir el bulbo de vidrio dentro de la probeta que contiene la muestra lquida.

Para lquidos ms pesados que el agua poner encima del bulbo la pesa de 0.5 gramos.

Colocar las pesas sobre el brazo de la balanza, la que tiene 10 divisiones. Estas pesas deben ser colocadas de uno en uno (de mayor a menor peso) sobre el brazo hasta que nuevamente establezca el equilibrio.

Hacer la lectura, considerndose los siguientes valores en gravedad especfica:

- La pesa de 0.5 corresponde al primer decimal.

La pesa de 0.05 al segundo decimal.

La pesa de 0.005 al torcer decimal.

La pesa de 0.0005 al cuarto decimal.

Para lquidos menos densos que el agua, el primer decimal corresponde al jinetillo de mayor peso, el segundo decimal al que le sigue en menor peso y as sucesivamente.

c) Uso del Picnmetro.-

Antes de utilizar el picnmetro debe ser lavado cuidadosamente con una mezcla de Dicromato de Potasio y Ac. Sulfrico concentrado, luego enjuagado meticulosamente con agua corriente y despus destilada. Finalmente debera secarse en la estufa, enfriando en un desecador conteniendo material deshidratante y tarado.

Es recomendable tambin que antes de utilizar el picnmetro sea calibrado con agua destila da hervida y enfriada. Trabajar a la temperatura de calibracin del picnmetro para la cual ser necesario un bao mara.

Procedimiento: Obtener el peso del picnmetro limpio y seco.

Llenar el picnmetro con agua destilada recientemente hervida (libre de aire) y enfriada a 2 3 grados por debajo de la temperatura a la cual se va ha determinar la gravedad especfica.

Colocar la tapa del picnmetro y colocado en bao mara mantenida a la temperatura deseada.

Parte del agua saldr por el capilar de la tapa, esto permite asegurar el llenado.

Despus que al picnmetro y su contenido han alcanzado la temperatura del bao (20 a 30 minutos), el agua que rebalsa a travs de la tapa debe ser limpiado rpidamente con papel filtro, evitando que el papel absorba parte del agua del picnmetro.

Retirar el picnmetro del bao y secarlo con una toallita.

Colocar la cubierta o capuchn (si lo tiene) sobre la tapa, tan pronto se retire el picnmetro del bao, para evitar la evaporacin.

Despus que el exterior del picnmetro ha sido secado pesar el picnmetro conteniendo el agua de inmediato.

Proceder en la misma forma con el lquido cuya gravedad especfica se desea determinar.

Clculos

Grav. Esp.=

A = Peso del picnmetro en g. conteniendo el 1quido problema a una T.B = Peso del picnmetro seco en g.

C = Peso del picnmetro en g. conteniendo el agua a una T.

3.2.2. Determinacin de la Gravedad Especfica en Slidos

a) Uso de la balanza de Westphal para slidos.

Poner en equilibrio el brazo, mediante el tornillo ubicado en la a base de la balanza, cilindros de equilibrio y tornillo de equilibrio (lado derecho) utilizando una pesa de 20 g. la cual debe estar colocada en la canastilla de pesas.

Extraer la pesa de 20 g. y colocar la muestra en la canastilla de la muestra.

Recuperar el equilibrio con pesas, las que sern puestas en el platillo de pesas hasta alcanzar el equilibrio (20 g. de la pesa).

Ejemplos : 20 - 17.22 = 2.08 g. = 1.3947(muestra + pesas) - (peso de las pesas)=muestra

Colocar la pesa en forma de V en el primer gancho.

Introducir el platillo de la muestra dentro del liquido.

Recuperar el equilibrio colocando las jinetillas en el brazo de la balanza que tiene la escala de 1 a 9. Estas pesas debern ser colocadas de uno en uno (de mayor a menor peso).

Proceder en la lectura como en el caso (3.2.1.b)

b) Densidad Grosera.

Trabajar con Papa u otros alimentos similares.

En un recipiente de volumen conocido (2 3 Lts) se llena con papas cuyo peso es conocido. Luego sobre dicho recipiente se hecha agua hasta alcanzar el nivel de las papas. Se escurre el agua y luego se determina su volumen. Por diferencia se determina el volumen de las papas. La densidad grosera se obtiene dividiendo el peso de las papas entre el volumen de agua ocupado por ellas.

c) Densidad Aparente

Trabajar con pan u otros alimentos similares. En un recipiente de volumen conocido (0.5 1Lt.), se llena con semillas de hortalizas, tratando de nivelarse en una hoja de cuchillo. Se vaca el contenido y en su reemplazo se coloca el pan, llenndose nuevamente la vasija con las semillas nivelndose nuevamente. Las semillas sobrantes debern ser medidas en una probeta.

Clculos: Vol. del recipiente con solo semillas - Vol. del recipiente, mas pan, completada con semillas = Volumen del pan.

Densidad aparente = Peso por g.

Volumen en cc.

d) Demostracin

Se demostrar la posibilidad prctica del uso de las propiedades de flotacin de cuerpos slidos en soluciones de gravedad especfica conocida (utilizar soluciones salinas) para la clasificacin de los alimentos por su calidad. Utilizar recipientes de 2 - 3 litros.

4. RESULTADOS Y DISCUSIN.

Informar sobre los resultados de las determinaciones efectuadas en las soluciones problema y en los otros ensayos. Comparar los datos obtenidos con los datos de la literatura y discutir o fundamentar los resultados obtenidos. Ver tablas que se adjuntan a esta gua y hacer los clculos especficos.

5. BIBLIOGRAFA.

- JACOBS 1958, Chemical Analysis of Foods and Food products. 3 th.

- SHOEMAKER D. Experimentos de Fsico - qumica.

- SPENCER-MEADE , 1967. Manual del Azcar de Caa de Azcar.

- PEDRONA P.R.. 1952. Manual para el Laboratorio azucarero. Edition D. Van Wastrand Company.

- WINTQN and WINTON. Anlisis de los Alimentos.

TABLAS Y FORMULAS

A. PARA SOLUCIONES SALINAS

GRAVEDAD ESPECIFICA DE SOLUCIONES DE CLORURO SODIO.

A 200 C % Concen. Grav. Espec. Salinmetros B

1

1.0053

2

1.0125

4

1.0268

6

1.0413

8

1.0559

10

1.0709

12

1.0857

14

1.1009

16

1.1162

18

1.1319

20

1.1478

22

1.1640

24

1.1804

26

1.1972

a. Conociendo la gravedad especfica de las soluciones utilizadas en la prctica puede denominarse la concentracin de la solucin.

b. Conociendo el Salinmetro puede determinarse el % de concentracin de la solucin (Relacin 100 Salinmetro a 26.4% de concentracin) luego comparar con el valor correspondiente de Grav. de la Solucin.

c. Haciendo uso de la ecuacin apropiada calcular B.

Be para lquidos ms pesados que el agua a 60F

60F

B = 145 - 145

Grav. Espec. 60F

60F

Be para lquidos menos pesados que el agua a 60F

60F

B = 140 -130

Grav. Espec. 60F

60F

B. PARA ALCOHOL

DENSIDAD RELATIVA DE ALCOHOL EN g/cc

TEMPERATURADENSIDAD

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

250.79367

0.79283

0.79198

0.79114

0.79025

0.78945

0.78860

0.78775

0.78691

0.78606

0.78622

a. Determinar la densidad de la muestra a temperatura ambiente.

b. Utilizando la siguiente frmula, corregir para temperatura a 20C

St = S20 + (20 t) 0.000846

c. Comparar el resultado del calculo con la tabla.

C. PARA SOLUCIONES AZUCARADAS.

GRAVEDAD ESPECIFICA DE SOLUCIONES ACUOSAS DE AZUCAR

A20C% ConcentracinGravedad Esp.Brix

1

2

4

6

8

10

12

14

161.0021

1.0060

1.0139

1.0219

1.0299

1.0381

1.0465

1.0549

1.0635

a. Conociendo la gravedad especfica de las soluciones utilizadas en la prctica determinar la concentracin de azcar.

b. La lectura de Brix corresponde a concentra de azcar si la lectura se hace a la temperatura de calibracin del instrumento.

D. PARA SOLUCIONES AZUCARADAS.

Utilizando la siguiente formula para corregir a temperatura de 25C

S25=S25+0.0007(T-25)