TECNOLOGA DE LCTEOS Y BEBIDAS

TECNOLOGA DE LCTEOS Y BEBIDAS

PRCTICA N4 VISCOSIDAD OSTWALD DE LECHE

OBJETIVOS Realizar un ensayo de laboratorio para determinar la viscosidad de la leche por el mtodo del viscosmetro de Ostwald. Realizar un ensayo de laboratorio para determinar cmo vara el valor de la viscosidad tras el aguado. Realizar un anlisis de regresin de los datos hallados para encontrar el modelo matemtico emprico de la relacin, hacer, variable regresora (porcentaje de aguado (%V/V)) y variable de respuesta (la viscosidad). Realizar el mismo anlisis para la densidad. Graficar tanto para la viscosidad como para la densidad.

MARCO TERICOLA DENSIDADLa densidad de la leche es una especie dad no es un valor constante por estar determinada por dos factores opuestos y variables:1. Concentracin de los elementos disueltos y en suspensin (slidos no grasos); la densidad varia proporcionalmente a esta concentracin.1. Proporcin de materia grasa; teniendo esta una densidad inferior a 1, la densidad global de la leche vara de manera inversa al contenido graso. Como consecuencia, la leche desnatada es ms desnatada es ms densa que la leche entera.La densidad de las leches individuales es variable; los valores medios se encuentran entre 1,030 y 1,033 a la temperatura de 20 C y para la leche de vaca de nuestras zonas. La densidad de la leche de mezcla es ms significativa; se encuentra prxima a 1,032. La densidad de las leches desnatadas se eleva por encima de 1,035. La adicin de agua a la leche (aguado) disminuye evidentemente su densidad. Una leche a la vez desnatada y aguada puede tener una densidad normal; por esta razn, la medida de la densidad no puede revelar el fraude por s sola.La densidad vara tambin con la temperatura; hoy da se determina a 20 C. Existen aparatos especiales (termo-lactodensmetros) para esta medicin, as como tablas de correccin para la temperatura.LA VISCOSIDADLa viscosidad es la resultante del frotamiento de las molculas y se traduce por la resistencia ms o menos grande de los lquidos a fluir.La viscosidad absoluta, se expresa corrientemente en centipoises; en los medio acuosos se utiliza en ocasiones la viscosidad relativa respecto al agua. La viscosidad disminuye con el aumento de la temperatura, lo mismo que la tensin superficial, pero de una forma ms acusada. La viscosidad depende asimismo de la presin; en un lquido newtoniano, la velocidad de flujo es proporcional a la presin; la leche normal se comporta de esta forma pero no ocurre lo mismo con la nata espesada, la leche concentrada, etc., que no son sustancias newtonianas.La viscosidad se mide fcilmente por el tiempo de flujo en un capilar (pipeta de Ostwald) o por el tiempo de cada de una pequea bola en una columna (viscosmetro de Hoppler). La leche es mucho ms viscosa que el agua se debe sobre todo a la materia grasa en estado globular y a las macromolculas proteicas, mientras que las sustancias disueltas influye solo en pequea parte. Por lo tanto, el lactosuero es menos viscoso que la leche desnatada, y esta menos que la leche completa. La solucin de lactosa al 5%, que se parece al lactosuero, tiene una viscosidad un poco superior a la del agua.La viscosidad de la leche es la causa de la resistencia a la subida de glbulos grasos para formar la nata. La viscosidad disminuye con la elevacin de la temperatura; a 20 C no es ms que la mitad, y 40 C el tercio de la que tiene a 0 C.

TemperaturaLeche completaLeche desnatadaSolucin de lactosa al 5%Agua

53,23,91,81,53

102,82,51,51,30

202,21,91,21,006

301,651,350,90.80

500,60,40.55

Allais, Ch. 1985Otro parmetro importante lo constituye el pH del medio. La viscosidad de la leche aumenta cuando el pH desciende por debajo de 6,0. El lactosuero se comporta de manera diferente, pues en se producen pocos cambios por debajo de pH 6,0. Por el contrario, la viscosidad aumenta cuando el pH se eleva hasta 12,0.La contaminacin con ciertos microbios aumenta la viscosidad de la leche especialemte por los estreptococos lcticos de la llamada leche filante.PARTE EXPERIMENTALProcedimientoDensidad relativa: se determina mediante el uso del picnmetro por uno directo del mismo se calculara la densidad relativa1. Lavar perfectamente los picnmetros de igual volumen 2. Enjuagar con agua destilada3. Secar los picnmetros4. Obtener el peso de cada picnmetro5. Llenar los picnmetro con agua destilada y leche 6. Pesar los picnmetros llenos 7. Destarar y hallar el peso del volumen medido a la temperatura correspondiente8. Determinar la densidad relativa

Viscosidad: se determina mediante el viscosmetro de Ostwald /= k.t.

La viscosidad cinemtica: = k.t.

Viscosidad dinmica: N.S/ Procedimiento1. Lavar el viscosmetro2. Realizar el enjuague con abndate agua destilada3. Cargar el viscosmetro con un fluido de viscosidad conocida para determinar la constante K registrando los tiempos de descenso del fluido a travs de los envases de los capilares realizar por los menos 5 repeticiones 4. Con el tiempo promedio con la viscosidad y el valor de la densidad de un lquido conocido (agua destilada a una determinada temperatura) reemplazar estos valores en la frmula para determinar el valor de la constante del viscosmetro Otswald5. Con la constante determinada cargar el viscosmetro con la leche conociendo al pasar por los enrases y luego con este tiempo reemplazar los valores correspondiente en la frmula para determinar el valor de la viscosidad

Determinar la viscosidad para el aguado dela lecheProcedimiento1. Realizar diluciones o aguados de la leche midiendo en probeta la cantidad de leche y agua requerida para cada dilucin 2. Determinar la densidad para cada dilucin de la leche por el mtodo de los picnmetros citado anotar la temperatura modelizar por regresin y graficar3. Cargar el viscosmetro con la muestras de leche registrando los tiempos de descenso del fluido a travs de los enrases de los capilares realizar por los menos 5 repeticiones 4. Determinar la viscosidad dinmica segn la ecuacin planteada modelizar por regresin y graficar

Viscosidad relativa : como los liquidos newtonianos no necesitan mas fuerzas que de la gravedad para comenzar a fluir.

Donde:Viscosidad relativa = densidad del lquido problema a temperatura determinadat1 = tiempo en que tarda en fluir el volumen dado del liquido= densidad del agua de referencia a temperatura determinadat2 = tiempo que tardar en fluir el volumen dado del agua

Procedimiento

Determinar viscosidad para el aguado de la leche

1) diluciones de la leche cruda

Adicin de agua

10% leche30% agua100% leche90% leche70% leche0% agua10% agua60% agua90% agua

40% leche

Agregar 10 ml de leche al viscosmetro de ostwald para la determinacin del tiempo que fluye la leche del punto x a y

Tiempo XX

Tiempo YY

Densidad relativa para cada dilucinAgregar 50 ml de leche al picnmetro de ostwald para la determinacin de la densidad de la leche

RESULTADOSCaracterizacin reomtrica de la leche fresca Densidad relativa de la leche fresca

T leche = 26C

=

(1)

Viscosidad de la leche fresca = k.t.

(2)Tabla 1: Tiempos de descenso del fluido conocido (Agua destilada 26C)Lquido conocido: Agua destilada (26C)

117,93

217,743

317,831

417,949

517,709

Promedio17,8324

Tabla 2: Caractersticas del agua a distintas temperaturasTemperatura (C) (cpoises) (g/cm3)

01,7940,9990

4,41,5461,0000

101,3060,9997

151,13180,9991

201,0020,9982

250,89010,9971

300,79940,9957

Entonces para el agua a 26C interpolamos y hallamos los siguientes valores:Tabla 3: Interpolacin de datos para Temperatura 26CTemperatura (C) (cpoises) (g/cm3)

260,871960,99682

Reemplazando en (2)K = = 0,04905

Entonces: (leche) = 0,04905* 30,2864*1,0275 = 1,527

Determinar viscosidad para el aguado de la leche Tabla 4: Diluciones de agua y leche(%) AguadoCantidad de aguaCantidad de leche

909010

606040

303070

101090

00100

Densidad relativa para cada dilucin

Tabla 5: Densidad relativa en funcin del aguado(%) Aguado Densidad (g/ml)

901,003441296

601,011133603

301,019838057

101,024493927

01,027530364

Modelos por regresin:Grfica 1: Regresin Modelo Exponencial

Grfica 2: Regresin Modelo Lineal

Resultado para densidad: el mejor modelo es el MODELO LINEAL

Viscosidad para cada dilucin

Tabla 6: Promedio de tiempos de descenso de los fluidos

Tiempo90%60%30%10%0%

118,5522,33225,47427,92830,143

218,40621,93125,22227,15130,46

318,42622,11525,29427,86530,402

418,60822,40224,63328,30330,042

518,19222,20925,626,30830,385

Promedio18,436422,197825,244627,51130,2864

Tabla 7: Viscosidad en funcin del aguado(%) Aguado (cpoises)

900,907482198

601,101002995

301,262902231

101,38256573

01,526554595

Grfica 3: Regresin Modelo Exponencial

Grfica 4: Regresin Modelo Lineal

Resultado para densidad: el mejor modelo es el MODELO EXPONENCIAL

DISCUSIONES Segn Alais, C. (2003) dice: La adicin de agua a la leche (aguado), disminuye evidentemente su densidad. Una leche a la vez desnatada y aguada puede tener una densidad normal; por esta razn, la medida de la densidad, no puede revelar el fraude, por si sola.

En la prctica se realizaron la toma de densidad de las leches aguadas, las cuales coinciden en que van disminuyendo significativamente, sin embargo ,segn lo mencionado por el autor, estas leches pueden llegar a tener una densidad normal por lo que esta prueba no servira para comprobar si existe o no fraude.

Segn Informacin tecnolgica, 1997 analiz: Las tendencias seguidas por las propiedades fsicas en funcin del contenido fueron diferentes, ya que el color, la densidad y la elevacin del punto de ebullicin siguieron tendencias lineales, mientras que la viscosidad y funciones reolgicas no.

De acuerdo al experimento realizado por la revista, nuestra prctica similitud en los resultados ya que al realizarse el anlisis de la viscosidad de la leche fresca a diferentes concentraciones se obtuvo una variacin con tendencia exponencial.

Segn Alais, C. (2003).La densidad de la leche no tiene un valor constante, puede estar determinada por dos factores opuestos y variables. El primero es la concentracin de los elementos disueltos y en suspensin (slidos grasos), la variacin se da de manera proporcional. El segundo es la proporcin de materia grasa, la densidad total de la leche vara inversamente al contenido graso.La densidad a 20C es de 1.029 g/ml

En el anlisis de densidad de la leche se obtuvo un valor de 1.0275 a 26 C, realizando la correccin correccin a 20C se obtiene un valor de 1.029 C lo cual coincide con lo expuesto por el autor.

D. Pearson (1986) menciona que un valor inferior a 1.028 representa un aguado en la leche de vacaPara la leche de vaca en comparacin con la Norma tcnica peruana NTP 2002.001 el valor de densidad de la leche analizada en el laboratorio es menor que el dato terico brindado por dicha norma que es de 1.0296

En la prctica se realizaron la toma de densidad de las leches aguadas, las cuales coinciden con el autor mencionado y por la Norma tcnica peruana para nuestro resultado respectivo

CONCLUSIN: En el anlisis reomtrico de la leche fresca se obtuvieron los siguientes valores: viscosidad ( 1.527 cP) y densidad (1.0275g/ml) a 26C. En el anlisis del aguado se pudo observar disminucin de la densidad conforme iba aumentando la cantidad de agua adicionada a la leche. En el anlisis del aguado se puedo observar disminucin de la viscosidad conforme iba aumentando la cantidad de agua adicionada. En el anlisis de regresin para la viscosidad se obtuvo como mejor modelo matemtico al lineal con la siguiente ecuacin: y = -0.0003x + 1.0275 con un coeficiente de determinacin de 0.9992. En el anlisis de regresin para la densidad se obtuvo como mejor modelo matemtico al exponencial con la siguiente ecuacin: y= 1.4971e-0.005x con un coeficiente de determinacin de 0.9907.

BIBLIOGRAFA: Alais, Ch. Ciencia de la leche: principios de tcnica lechera. Mxico: Reverte; 1985. Informacin Tecnolgica, Vol. 8 N 1;Centro de Informacin Tecnolgica,1994. D. Pearson (1986).Tcnicas de laboratorio en anlisis de alimentos. Editorial ACRIBIA S.A.Espaa: Saragoza

ANEXOS:

RECOMENDACIONES:

CUESTIONARIO:

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO villarreal

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