Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

“FACULTAD DE QUIMICO – FARMACOBIOLOGIA”

Práctica. # 2 “fibra cruda”

Nombre.- Dueñas González Juan Pablo

Fiscal Lechuga Angélica Gabriela

García Sánchez Jesús

Maldonado Herrera Guadalupe

Torrecillas Fierro Víctor

Laboratorio de Análisis de Alimentos I

1ra.sección Farmacia

Fundamento

La fibra cruda es, el residuo obtenido tras el tratamiento de los vegetales con ácidos y álcalis. Es decir, es un concepto más químico que biológico. La fibra vegetal se refiere fundamentalmente a los elementos fibrosos de la pared de la célula vegetal. Por último9, la fibra dietética engloba todo tipo de sustancias, sean fibrosas o no, y que, por tanto, incluye la celulosa, la lignina, las peptinas, las gomas, etc.

Esta clasificación sólo tiene una importancia práctica a la hora de elaborar una dieta, cuando es necesario calcular una cantidad precisa de fibra. Sin embargo, cuando citamos la fibra nos referimos siempre a la fibra dietética

La fibra desempeña en la planta de donde procede dos funciones fundamentales: la estructural y la no estructural. La fibra estructural incluye componentes de la pared celular, como la celulosa, la hemicelulosa y la pectina. La fibra no estructural está formada por las sustancias que secreta la planta como respuesta a las agresiones o lesiones que sufre. Estos compuestos son: mucílagos, gomas o polisacáridos de algas.

El contenido en estas sustancias depende también del grado de maduración de la planta. Puede decirse que el porcentaje de celulosa aumenta con la maduración y lo contrario ocurre con la hemicelulosa y la pectina. La lignificación representa el envejecimiento de la planta.

Sin embargo, la clasificación de la fibra que más nos interesa desde el punto de vista biológico es aquella que parte de su grado de solubilidad en agua:

Fibra insoluble Las fibras insolubles, como la celulosa, la mayoría de las hemicelulosas y la lignina, forman con el agua mezclas de baja viscosidad.

Fibra soluble

Las fibras solubles, como las pectinas, se encuentran principalmente en las frutas y vegetales, especialmente naranjas, manzanas y zanahorias. Se encuentran también en las hojuelas del salvado, la cebada y las legumbres. Las fibras solubles forman mezclas de consistencia viscosa cuyo grado depen de de la fuente de vegetal o fruta utilizado.

Es en 1.976 cuando Trowel define la fibra dietética como aquella sustancia procedente de las plantas y que está formada por un conjunto de macromoléculas que no pueden ser digeridas por las enzimas del tracto digestivo. Para Eaton, la fibra dietética, no es una sustancia, sino un concepto que integra a distintas disciplinas como son la botánica, la química, la fisiología, la gastroenterología y la nutrición.

Sin embargo, es Cummings el que define a la fibra de forma más certera desde la óptica de los conocimientos científicos actuales. Señala que el citoesqueleto de los vegetales es lo que se puede denominar como fibra dietética, que es una sustancia aparentemente inerte y que puede ser fermentada por algunas bacterias, pero no desdoblada por las enzimas digestivas, y por tanto, resulta imposible de absorber. Las propiedades serán muy diversas, dependiendo de la especie y de la variedad vegetal de procedencia.

Los vegetales siempre han constituido el primer eslabón de la cadena alimentaria de los animales. En el citoesqueleto vegetal, formado por celulosa, están presentes las proteínas, las grasas y los hidratos de carbono. Los polisacáridos hidrosolubles o simplemente solubles (gomas, mucílagos y pectinas) y los no hidrosolubles o insolubles (hemicelulosas y lignina) confieren al citoesqueleto vegetal la rigidez necesaria. Al consumir un alimento vegetal, se aprovechan los principios inmediatos que contiene y el citoesqueleto que posee, o sea, la fibra dietética.

El contenido de fibra en los vegetales de consumo habitual oscila entre un 3-8% de alimento comestible. En la fruta es del 1,4-2,4%, siendo la media del 1,6%. Los alimentos más ricos en fibra son el salvado, las alcachofas, las habas, los espárragos, las espinacas, las judías verdes, las berenjenas, las acelgas, la col lombarda, los puerros, los tomates y otros muchos más que harían prácticamente interminable el listado anterior.

Características de la Fibra Dietética

La fibra dietética dispone de numerosas propiedades, de las cuales, se pueden destacar las siguientes:

Se trata de sustancias de origen vegetal. Forma un conjunto heterogéneo de moléculas complejas. No puede ser digerida por los fermentos y las enzimas del tracto digestivo. Puede ser fermentada parcialmente por las bacterias del colon. Tiene facultad osmótica.

Componentes de la Fibra Dietética

Los componentes de la fibra dietética pueden ser agrupados en cuatro grandes grupos, si se atiende a las características químicas de los mismos:

1. Polisacáridos estructurales o polisacáridos no-almidón:

Celulosa. Polisacárido de 200 moléculas como mínimo de glucosa de cadena lineal, con uniones entre cadenas adyacentes, formando microfibras características. Es la sustancia orgánica más abundante en la naturaleza y es el componente mayoritario de la pared celular de los vegetales. La madera contiene el 50% de celulosa y el algodón está constituido por celulosa casi pura. Se hidroliza con facilidad y tiene gran capacidad para absorber el agua. Hemicelulosa. Es la mezcla resultante entre polisacáridos lineales altamente ramificados con algunas pentosas y hexosas. A pesar de lo que su nombre pudiera indicar, nada tiene que ver con la celulosa. Si es rica en ácido urónico se denominará hemicelulosa ácida, y neutra, sí no es así. Pectinas. Formadas por un polisacárido vegetal que está constituido en su mayor parte por ácido galacturónico. Debido a sus enlaces cruzados adopta forma de gel y es soluble en agua caliente. Su estructura puede estar formada hasta por 1.000 monosacáridos. Rafinosa. Es un trisacárido, soluble y no se puede hidrolizar en el intestino por ausencia de las enzimas correspondientes. Su presencia en la alimentación es rara y se puede encontrar en la soja, aunque en cantidad escasa. Estafinosa. Es un tetrasacárido y tiene similares características con la rafinosa.

2. Polisacáridos no estructurales:

Gomas. Son polisacáridos complejos que forman sustancias viscosas y que son segregadas por algunos vegetales como respuesta a las agresiones. Su estructura está constituida por largas cadenas de ácido urónico, xilosa, manosa o arabinosa. Son solubles. Mucílagos. Los pentosanos, los hexosanos, el ácido urónico, etc. son elementos que cuando están en contacto con el agua forman disoluciones viscosas o también, debido a su gran capacidad para retener agua, pueden hincharse para formar una pseudo disolución gelatinosa. Son solubles y en realidad son hemicelulosas neutras.

3. Sustancias estructurales no polisacáridos:

Ligninas. Son polímeros mixtos de fenilpropano. Forman una molécula grande y muy ramificada. Es el elemento que da consistencia a la madera seca donde se encuentra hasta en un 25% de toda la materia. Es la única fibra no polisacárido que se conoce

4. Otras sustancias.

En este apartado se pueden considerar a la cutina, los taninos, la suberina, el ácido fítico, las proteínas y los materiales inorgánicos como el calcio, el potasio y el manganeso.

Clasificación

La fibra dietética, según su composición, se puede clasificar en tres grandes grupos:

1. Fibra verdadera o vegetal. Está integrada por los componentes de la pared celular de las plantas, como son la celulosa, la hemicelulosa y la lignina.

2. Fibra dietética total. Incluye a la totalidad de todos los compuestos, fibrosos o no, que no son digeribles por las enzimas del intestino humano.

3. Fibra bruta o cruda. Es el residuo libre de cenizas que resulta del tratamiento en caliente con ácidos y bases fuertes. Constituye el 20-50% de la fibra dietética total. Es un concepto más químico que biológico.

Hay que señalar que cuando se menciona a la fibra, siempre hay que entender que se está citando a la fibra dietética. Esta cuestión es básica y fundamental para poder entender las diferencias de los valores cuando se refieren al contenido en fibra de los diversos alimentos.

Existen varios métodos analíticos para determinar el contenido total de fibra y su composición. El más prestigioso es el denominado AOAC (Association of Oficial Analytical Chemists) e incluye la determinación de lignina y almidón resistente.

Tabla 1. Diferencias entre fibra cruda y fibra dietética:Fibra cruda (gr/100 gr)/--/Fibra dietética (gr/100 gr)

Harina integral de trigo: 2/--/10Plátano: 0,6/--/2,8Naranja: 0,5/--/1,1

Sin embargo, la clasificación más interesante desde el punto de vista biológico es aquella que se basa en el grado de solubilidad de la fibra en el agua y que dará origen a la mayoría de las tablas que se usan habitualmente en dietética:

1. Fibra insoluble. Forma una mezcla de baja viscosidad. Esta característica es propia de la celulosa, la mayoría de las hemicelulosas y de la lignina.

2. Fibra soluble. Forma una mezcla de consistencia viscosa, cuyo grado depende del alimento ingerido. Se encuentra fundamentalmente en las frutas (naranjas y manzanas) y en los vegetales (zanahorias).

Pero desde el punto de vista de la fermentación bacteriana, existen dos categorías:

1. Fibra poco fermentable. Es aquella cuyo contenido es rico en celulosa y lignina. Es muy resistente a la degradación bacteriana en el colon y es excretada intacta por las heces. Es lo que ocurre con el salvado de trigo.

2. Fibra muy fermentable. Posee gran cantidad de hemicelulosa soluble e insoluble, pectinas o almidón resistente. Su degradación es rápida y completa en el colon.

Propiedades de la Fibra Dietética

Los diferentes tipos de fibra se diferencian entre sí por su composición y por sus propiedades físico-químicas:

1. Resistencia a la digestión. Como ya se ha comentado, el sistema enzimático humano es incapaz de atacar y digerir los distintos componentes de la fibra.

2. Capacidad de absorción y retención de agua. Propiedad condicionada por el grado de solubilidad de la propia fibra, por el tamaño de las partículas y por el pH. La absorción de agua se produce por fijación a la superficie o por atrapamiento en el interior de la macromolécula.

3. Capacidad de cambio iónico.

4. Incremento de viscosidad del medio.

5. Secuestro y posterior eliminación de las sales biliares. Su importancia radica en los siguientes efectos:

a. Aumento de la excreción de ácidos biliares.- Determinadas cepas bacterianas, como el Clostridium putrificans, con capacidad cancerígena, utilizan como sustrato a los ácidos biliares y al colesterol, que son desconjugados por las mismas. Se activa la proteinquinasa C que es capaz de estimular el crecimiento celular. Otras bacterias dan lugar al ácido litolítico y otros mutágenos que son inhibidos por algunos tipos de fibra. b. Disminución de la absorción de las grasas.- Este efecto se debe a que las grasas no se pueden emulsionar ni transportar hasta la mucosa intestinal. c. Interrupción de la circulación enterohepática de las sales biliares.- La interrupción provoca que el hígado tenga que formar nuevas sales biliares y, por tanto, recurrir a las reservas orgánicas de colesterol.

6. Captación de minerales. La fibra rica en ácido urónico tiene facultad para fijar calcio, fósforo, cinc, hierro y magnesio, por lo que puede alterar la absorción de los mismos. Si el aporte de fibra se corresponde con las recomendaciones habituales no existirá ningún

problema carencial causado por el balance negativo de los minerales mencionados. Se considera que si el aporte de fibra es inferior a 50 gr / día, no hay exposición para desencadenar un equilibrio nutricional. En cualquier caso, la ingesta de pan blanco puede prevenir estas alteraciones.

7. Retraso de la absorción intestinal de los hidratos de carbono, de las proteínas y de las grasas. Esta propiedad origina un aumento ligero de la excreción en heces de estos principios inmediatos, por lo que la fibra puede ser útil en la diabetes y en las dislipemias.

Cada componente posee estas propiedades en distinto grado. La actuación de cada una de ellas en el organismo implicará unos efectos que a la postre serán beneficiosos o nocivos, según los casos.

La manipulación y el procesamiento de la fibra influyen en sus propiedades. La molienda atenúa la capacidad de absorber agua, la celulosa extraida y purificada pierde gran parte de sus propiedades, etc.

Propiedades de los componentes

1. Celulosa. Las propiedades más importantes que tiene la celulosa son:

Retener agua en las heces (100 gr pueden fijar 40 cc de agua). Aumentar el volumen y el peso de las heces. Favorecer el peristaltismo del colon. Disminuir el tiempo de tránsito clónico. Aumentar el número de deposiciones intestinales. Reducir la presión intraluminal. No interviene en la absorción de metales divalentes, colesterol y ácidos biliares.

2. Hemicelulosa. Las propiedades que destacan son:

Aumenta el volumen y el peso de las heces. Reduce la elevada presión intraluminal del colon. Aumenta la excreción de ácidos biliares.

3. Pectinas. Actúan de la siguiente manera:

Absorben el agua. Retrasan el vaciamiento gástrico. Suministran el sustrato fermentable para las bacterias del colon. Fijan los ácidos biliares y aumentan su excreción. Reducen la concentración plasmática de colesterol. Mejoran la tolerancia de los diabéticos a la glucosa.

4. Gomas. Sus propiedades son similares a las que poseen las pectinas:

Retrasan el tiempo de vaciado gástrico. Suministran el sustrato fermentable para las bacterias del colon. Reducen la concentración plasmática de colesterol. Mejoran la tolerancia de los diabéticos a la glucosa.

5. Mucílagos. Los efectos que ocasionan son:

Disminución del tiempo de vaciado gástrico. Suministran el sustrato fermentable para las bacterias del colon. Fijan los ácidos biliares.

6. Lignina. Sus propiedades son específicas porque:

Reduce el grado de digestión de la fibra. Inhibe el crecimiento de colonias bacterianas intestinales. Por su efecto hidrofóbico, tiene una acción muy potente en la adsorción de ácidos

biliares. Protege a la mucosa colónica frente a agentes cancerígenos.

Tabla 2. Beneficios de la fibra dietética en el organismo. Utilidad

Lignina: NingunaCelulosa y hemicelulosa: EstreñimientoMucílagos, gomas y pectinas: Absorción lenta de nutrientes y correcta funcionalidad de las bacterias del colon.

Digestión de la Fibra

La fibra dietética alcanza el intestino distal sin sufrir cambios causados por las enzimas del aparato digestivo. Todos sus componentes son metabolizados de forma anaerobia por la microflora propia del colon y del íleo por un proceso de fermentación que se denomina pseudodigestión. Los enlaces químicos de la fibra aportan la energía necesaria para que las bacterias saprofitas del intestino humano puedan vivir.

Tabla 3. Metabolismo de los componentes de la fibra por las bacterias saprofitas. Grado de pseudodigestion (%)

Lignina: 0Celulosa: 40-60Hemicelulosa: 60-80Mucílagos: 80-90

Gomas: 80-90Pectinas: 90-100

En este proceso metabólico se desprenden gases como son CO2, H2 y CH4 y ácidos grasos volátiles de cadena corta (AGCC) como el acético, el propiónico y el butírico. Posteriormente son absorbidos a nivel del colon (85%) y son reutilizados por el organismo para proporcionar energía en el Ciclo de Krebs. Aportan el 3% de toda la energía.

Los componentes de la fibra dietética proporcionan diversas utilidades en el organismo humano. La celulosa y la hemicelulosa arrastran agua, por lo que aumentan la masa fecal. Los mucílagos, las gomas y las pectinas son elementos viscosos y poseen un alto grado de digestión, por lo que generan un doble efecto beneficioso. Por una parte, actúan enlenteciendo la absorción de nutrientes, y por otra, fomentan el correcto funcionalismo de las bacterias saprofitas del colon. Cuando una dieta posee escasa fibra, la evacuación de la materia fecal estará retardada, siendo esta escasa, dura y con olor pútrido. Sin embargo, si es rica en fibra, la evacuación de la masa fecal será rápida.

Fisiología de la Fibra Dietética

Los efectos fisiológicos en el organismo humano originados por la fibra y que tienen mayor importancia son:

En el estómago. La fibra desencadena un aumento de la salivación porque necesita más tiempo de masticación y causa, por tanto, un retraso en el vaciado gástrico. La fibra soluble se puede utilizar en dietas de adelgazamiento porque aumenta el volumen del bolo, lo que se traduce en una sensación de saciedad.

En el intestino delgado. El aporte de fibra en la alimentación hace madurar las vellosidades intestinales, así como cambios en el tamaño de las mismas. De esta manera, disminuye o retrasa la absorción de las materias orgánicas e inorgánicas. Esta cuestión es importante en el metabolismo de la glucosa (fibra soluble) y del colesterol (fibra soluble y lignina).

En el intestino grueso. La fibra acelera el tránsito en el intestino grueso porque aumenta la masa fecal y esta, a su vez, estimula la propulsión de las heces, que adquieren mayor volumen y consistencia pastosa.

Fuentes de Fibra Dietética

Por lo general, se trata de plantas que presentan determinados tipos de fibra.

DIAGRAMA DE BLOQUES

Resultados.

Se peso la muestra de cereal y se colocó en un vaso berzelius y se agregó ácido sulfúrico 200ml 0.225N y se colocó en el condensador para fibras, dejando hasta ebullición y a partir de aquí 30min. Después de este tiempo se retiró de vaso berzelius y se filtró en un pañuelo de lino y se lavó con agua destilada hasta que no presente reacción confirmando este resultado con tira azul o papel tornasol azul.

La muestra no presentó fibra insoluble por eso no se terminó la muestra o no se dirigió con solución básica y se dio por terminada esta determinación.

Muestra 2.0158

No obtuvimos fibra cruda del cereal froot loops marca kellogs

Conclusiones

En esta practica hicimos la prueba de fibra cruda la cual no obtuvimos ya que no existe fibra en nuestra muestra.

Universidad Michoacana de san Nicolás de Hidalgo

“FACULTAD DE QUIMICO – FARMACOBIOLOGÍA”

PRACTICA # 3 “Extracto Etéreo”

Alumnos.- Dueñas González Juan Pablo

Fiscal Lechuga Angélica Gabriela

García Sánchez Jesús

Maldonado Herrera Guadalupe

Torrecillas Fierro Víctor

1ra.sección farmacia

Laboratorio de Análisis De Alimentos I

Fundamento

La determinación de extracto etéreo en los alimentos para animales es uno de los indicadores que frecuentemente se determinan en los laboratorios que se dedican a esta actividad, sin embargo la literatura reporta diferentes disolventes orgánicos con los que se pueden realizar la extracción. Por tanto el investigador de acuerdo con sus intereses y las características del material que a evaluar debe determinar la conveniencia de usar uno u otro disolvente.

Partiendo de lo anterior el objetivo de este trabajo está encaminado a:

Determinar la factibilidad económica de tres disolventes orgánicos Para la determinación de extracto etéreo en Harina de Caña Proteica.

Materiales y métodos

Para realizar el estudio se tomó un alimento obtenido en la Universidad de Granma " conocido como "Harina de caña proteica" (HCP).

La HCP presenta dos componentes básicos que son: Harina de caña de azúcar y ensilaje ácido de pescado.

El mezclado de estas dos materias primas para obtener la HCP se realizó según la metodología propuesta por Cisneros (1999).

Toma de muestra

De un lote de 5 bolsas de polietileno, se extrajeron 5 muestras de 200g de HCP de cada una de ellas , empleando la metodología planteada por Tejada (1990). Las muestras primarias se combinaron, homogeneizaron, molieron y tamizaron utilizando un tamiz de 1mm, obteniendo una muestra bruta por cada unidad muestreada, las cuales constituyeron la base para el análisis.

La precisión de las técnicas analíticas se evaluó mediante la repetibilidad (p< 0.05) para la cual se utilizó una muestra del alimento, replicándose la determinación 5 veces.

Expresiones analíticas

r= 2.83(S)

r-repetibilidad S- desviación estándar

S= a/d

Donde:

Amplitud

Se determinó el contenido de grasa bruta con tres solventes: n-hexano, éter de petróleo y éter dietílico.

De la muestra analítica se tomaron 2.0000g y se secó el material en estufa a 105°C durante 4 horas. La extracción se llevó a cabo durante 7 horas empleando un equipo Soxhlet y un baño MLW-V 15 de fabricación alemana.

El procesamiento estadístico consistió en un análisis de varianza de clasificación simple, para la discriminación de las medias se utilizó el test de Newman-Keuls, para lo cual se empleó el paquete Statistica. La precisión de la técnica analítica se evaluó mediante la repetibilidad.

Cálculos

%E : Porcentaje de GB

md1 : Masa del dedal con la porción de ensayos antes de la extracción.

md2 : Masa del dedal con la porción de ensayos después de la extracción.

m : masa de la porción de ensayos.

DIAGRAMA DE BLOQUES

Resultados

Se colocó la muestra de cereal en un papel filtro el cual se envolvió y se cerró con un clip, este se colocó en un extractor SOXHLET con un matraz previamente puesto a peso constante, se agregó por el condensador 160ml de éter, se inició el calentamiento de tal manera que callera de 2-3 got por segundo de éter y se dejó recircular el éter por 3 hrs. Checando que la temperatura no estuviera a más de 40oC y que el agua no dejara de correr atravez del condensador.

Peso.- 99.5403gr

Peso 2.- 99.5491gr

% de Extracto etéreo= P –P/ M x100

=99.5491gr – 99.5082 x 100

2.0056gr

=2.039% de 2gr

Conclusiones

En ésta práctica se llevó la extracción de lipidos de la muestra que utilizamos anteriormente además y obtuvimos el 2039% de 2 gr k utilizamos de la muestra.