PRÁCTICA 2

DETERMINACIÓN DE DENSIDAD EN LOS ALIMENTOS

I. IntroducciónLa investigación básica de los alimentos y de sus materias primas comprende no sólo la determinación de sus principales componentes, tales como carbohidratos, proteínas, grasas y otros compuestos especiales, sino también la determinación de magnitudes generales que se emplean en la caracterización y evaluación de los distintos productos y que pueden ser determinados de manera sencilla por métodos físico-químicos. Dentro de estas determinaciones generales de los alimentos se encuentran métodos tan básicos como la densidad.La densidad o masa específica de una sustancia se define como la masa de su unidad de volumen [g/mL] y se determina por pesada. La densidad depende de la temperatura y la presión. Aunque la temperatura debe especificarse junto con la densidad, la presión no es necesaria en el caso de líquidos y sólidos porque son prácticamente incompresibles.En la práctica, en lugar de la densidad se determina el denominado cociente de peso sumergido, que se obtiene dividiendo el peso sumergido de la muestra a investigar por el de la sustancia de referencia que generalmente es agua en presencia de aire. El valor obtenido se expresa como índice adimensional conocido como densidad relativa, matemáticamente se expresa como:

Dónde:

20º/20º: Densidad relativa a 20ºCa: Densidad de alimentoref: Densidad de referencia (generalmente agua)Esta se determina picnometricamente en el caso de alimentos como bebidas, zumos de frutas, vino, cervezas y otras bebidas alcohólicas.En el caso de la leche la densidad relativa es la relación entre las masas de volúmenes iguales de leche y agua destilada ambas a 15 °C. El ensayo consiste en homogenizar una muestra de leche a una temperatura de 20ºC y sumergir en ella un lactodensímetro, midiéndose el valor de la densidad relativa de la leche.Para el cálculo de la densidad también se han planteado algunas correlaciones matemáticas resultado de investigaciones realizadas por largos periodos de tiempo, entre ellos tenemos:

a) Para la leche, por técnicas de regresión múltiple y considerando 146 observaciones de muestras de leche analizadas durante 5 años, en un intervalo de 10 ºC a 80 ºC, Alvarado (1987) obtuvo una primera ecuación que considera como variable dependiente a la densidad y como variables independientes el porcentaje de sólidos totales y a la temperatura.

DL=1011-0,7184*T+2,5893*S

Dónde:

DL: Densidad de la leche (Kg/m3)T: Temperatura de la leche (ºC)S: Porcentaje de sólidos totales de la leche

b) Para jugos: Con 96 observaciones, entre 5 y 25ºBrix, que cubre los valores más probables que se encuentran los jugos naturales, y entre 10 y 40ºC, Alvarado y López (1986) establecen la siguiente ecuación que permite el cálculo de la densidad de jugos de frutas y de jarabes, como función del contenido de sólidos solubles y de la temperatura:

Dj=1008+4,15Br–0,6*TDónde:

Dj: densidad en (kg/m3)Br: grados Brix (°Brix)T: Temperatura

II. Objetivos

Determinar la densidad de diferentes muestras de alimentos utilizando el picnómetro.

Determinar la densidad de diferentes muestras de alimentos utilizando el densímetro.

Determinar el valor de la densidad de diferentes muestras de alimentos a través de modelos matemáticos.

Comparar los resultados obtenidos en los diferentes métodos con los valores teóricos reportados en la bibliografía..

III. Materiales y Reactivos

Materiales: Picnómetros de 25 y 50mL Densímetro (lactodensímetro) Probeta graduada de 100ml Beaker de 500,100ml Balanza analítica

Materia prima: Aceite Alcohol Leche

IV. PROCEDIMIENTO:

E x p e r i m e n t o 1:

Determinación de Densidad en los Alimentos mediante el uso del Picnómetro

1. Pesar picnómetro vacio(lavado secada enjuagado)2. Llenar el picnómetro completamente hasta que rebosa3. Colocar la tapa4. Limpiar parte externa del picnómetro5. Pesar picnómetro con la muestra

Anote su resultado en la Tabla 1

Tabla 1. (Para el reporte debe colocarle un nombre)

Muestra T° C°Masa Picnómetro Vacío, ml (g)

Masa Picnómetro + Muestra, m3 (g)

LECHE 19 C° 19.16 g 46.39 gACEITE 22 C° 19.157 g 43.4996 g

EXPERIMENTO 2:

Determinación de la densidad en los alimentos mediante el uso del densímetro (lactodensímetro)

1. Llenar una probeta de 1000ml con la muestra hasta rebosar2. Sumergir suavemente el densímetro o lactodensímetro deteniendo en su

caída, girarlo un poco3. Después de 1min. Y efectué en el menisco superior obteniendo asi la

densidad. Medir la temperatura del alimento

Muestra T° C°Densidad(lectura) (g/cm3)

Densidad(corregida)g/cm3

LECHE 19 C° 1.030 1.0298ACEITE 22 C° 0.92 0.92408

PARA LA LECHE:

1. Llenar la leche hasta el ras de la probeta

2. Introducir el lactodensímetro, y obtener la lectura

3. Utilizar termómetro

4. Resolver la ecuación de la densidad con los datos obtenidos más el factor de correcciónCon picnómetro

1. Pesar el picnómetro

2. Llenar el picmnometro con la leche y pesar

PARA EL ACEITE:

1. llenar aceite hasta el ras de la probeta

1. introducir el densímetro

2. utilizar el termómetro

CON PICNÓMETRO

Pesar el picnómetro

1. Llenar con aceite el picnómetro, tapar

PARA EL ALCOHOL

1. Llenar de alcohol a la probeta

2. Introducir el alcoholímetro, obtener el % vol. de alcohol, luego usar el densímetro

3. Usar el termómetro y luego Determinar la densidad con la ecuación con los datos obtenidos

V.RESULTADOS:

Leche

Datos:

T° = 20 °C

Tf = 19 °C

d´ = d + ( T – T´ ) x 0,2

d´ = 1,030 + ( 20 - 19 ) x 0,2

d´ = 1,030 + ( 0,2 )

d´= 1,23

Picnómetro peso = 19,16

Picnómetro + Aceite pesa = 46,39

∆=27,23

ρ=mv

ρ=27,2325ml

ρ=1.0892

Aceite

Datos:

T° = 16 °C

Tf = 22 °C

ρA=0 ,92 gmol

d´ = d + ( T – T´ ) x 0,0068

d´ = 0,92 + ( 22 -16 ) x 0,0068

d´ = 0,92 + ( 6 ) x 0,0068

d´= 0,92408

Picnómetro peso = 14,157

Picnómetro + Aceite pesa = 43,4996

∆=24,3426

ρ=mv

ρ=24,342625ml

ρ=0,9737

Alcohol

Datos:

T° = 16

Tf = 21

DR = 0,85

Lactómetro = 0,85

DR = 0,85 + (21 – 16 ) x 1 DR = 0,85 + ( 5 )

D R=5,85 grmol

VI. CONCLUSION:

La utilización del densímetro nos ayudó a medir la densidad (a una temperatura dada y marcada por nuestro termómetro 22°C) de la muestra de aceite de uso doméstico siguiendo todos los pasos ya preestablecidos y al término de la práctica se puede conocer que nuestro resultado (0,924 gr/cm3) están en el rango establecido (0.90 – 0.98 gr/cm3) de la densidad de la mayoría de los aceites de uso doméstico que están a la venta.

Mediante la gravedad específica y el análisis de grasa se puede averiguar si la leche tiene adulteración con agua .este principio además explica el porqué de la alta gravedad especifica de la leche descremada, que es 1.035 o más.

Concluimos lo importante de poder determinar la densidad en estos líquidos ya que pudimos verificar en muchos de ellos adulteración

VII. DISCUSION:

En nuestros resultados obtenidos en la práctica, la densidad de nuestra muestra de aceite resulto: 0,97 gr/cm3, Comparando esta densidad con la encontrada en las diferentes bibliografías consultadas nos resulta que está en el rango de densidad de un aceite de uso doméstico es de : 0.90 – 0.98 gr/cm3 , el rango de error que pueda tener nuestra medición podría ser la confiabilidad del densímetro utilizado que esta no fue tan exacta como la quisiéramos por la calidad de este instrumento.

VIII.CUESTIONARIO:

1.) ¿QUÉ ES GRAVEDAD ESPECÍFICA?

La gravedad específica es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad del agua:

La gravedad Específica = De la substancia /Del agua

La gravedad específica es adimensional y numéricamente coincide con la densidad. 

Gravedad Específica: La gravedad específica está definida como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua destilada a 4 grados centígrados. Se representa la Gravedad Especifica por Gs, y también se puede calcular utilizando cualquier relación de peso de la sustancia a peso del agua siempre y cuando se consideren volúmenes iguales de material y agua. 

             

Gs=

W S

VWW

V

    

La gravedad específica es una medida relativa de la densidad de un elemento y dependerá de la concentración de masa por unidad de volumen de cada elemento. Dicha concentración de masa estará afectada por la estructura tridimensional molecular y número másico de los átomos.

2.) MENCIONA LA DIFERENCIA ENTRE DENSIDAD Y LA GRAVEDAD ESPECIFICA.

DENSIDAD GRAVEDAD ESPECIFICA

La densidad ρ de un material se define como su masa por unidad de volumen. Si la, masa m de un material ocupa un volumen V .

La densidad se puede emplear para distinguir dos sustancias o para identificar determinada sustancia.

La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su densidad es menor.

La densidad se puede calcular de forma directa midiendo, independientemente, la masa y el volumen de una muestra

La gravedad especifica o densidad relativaDe un material se define como el cociente de su densidad entre la densidad del agua, esta cantidad no tiene unidades es simplemente, un número.

Las gravedades específicas son números adimensionales.

Las sustancias con una gravedad específica la mayor que es más densas.

El uso de la gravedad específica se desalienta en uso técnico en los campos científicos que requieren la alta precisión - se prefiere la densidad real (en dimensiones de la masa por volumen de unidad).

3.) ¿PARA QUÉ SE DETERMINA LA GRAVEDAD ESPECIFICA DE LA LECHE?

Los sólidos no grasos y la grasa determinan la gravedad especifica de la leche en formas opuestas, por ejemplo, a mayor contenido graso menor gravedad específica y a mayor contenido de solidos no grasos mayor gravedad específica y viceversa. Debido a este fenómeno.

4.) EXPLIQUE EL FUNDAMENTO DE LA PRÁCTICA

La investigación básica de los alimentos y de sus materias primas comprende no sólo a la determinación de sus principales componentes, tales como carbohidratos, proteínas, grasas y otros compuestos especiales, sino también la determinación de magnitudes generales. Dentro de estas determinaciones generales de los alimentos se encuentran métodos tan

básicos como la densidad .La densidad o masa específica de una sustancia se define como la masa de su unidad de volumen. La densidad depende de la temperatura y la presión. En esta práctica determinaremos la densidad de la leche, alcohol y aceite. Con el motivo de poder determinar el grado de confiabilidad hacia una posible adulteración.

5.) INTERPRETE EL RESULTADO DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA OBTENIDA EN LA PRÁCTICA

La gravedad especifica es la relación entre la densidad de un fluido con la densidad del agua.

Aceite: ρR¿ρaceiteρ agua

ρR¿0.924Kg /m3

1Kg /m3=0.924

Leche:

ρR¿ρlecheρ agua

ρR¿1.0298Kg /m3

1Kg /m3=1.0298

En ambos casos la densidad y la gravedad específica son iguales.

6.) ¿QUÉ DIFERENCIA EXISTE ENTRE LA UTILIZACIÓN DEL PICNÓMETRO Y EL LACTODENSÍMETRO DE QUEVENNE PARA DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA?

Los lactodensímetros son instrumentos de vidrio utilizados para la medición de la densidad de la leche y así poder determinar si ha sido mezclada con agua o si ha sido parcialmente descremada.

El picnómetro: es un frasco con un cierre sellado de vidrio que dispone de un tapón provisto de un finísimo capilar, de tal manera que puede obtenerse un volumen con gran precisión. Esto permite medir la densidad de un fluido, en referencia a la de un fluido de densidad conocida como el agua o el mercurio utilizado para medir más exactamente el volumen de un líquido por estar diseñado para contener siempre el mismo volumen del líquido.

IX.BIBLIOGRAFÍA

http://www.diclib.com/gravedad%20espec%C3%ADfica/show/es/es_wiki_10/18584#.UjtDlcaKvps#ixzz2fMh6ngv4

http://www.diclib.com/gravedad%20espec%C3%ADfica/show/es/es_wiki_10/18584

http://www.monografias.com/trabajos4/ladensidad/ladensidad.shtml