Guiaprob-quimica Alimentos.pdf

TRABAJOS PRACTICOS PROBLEMAS

LICENCIATURA EN CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES

- 2009 –

CONTENIDO

I - Expresión de la composición de los alimentos.................................................................. 3 II - Humedad. Extracto seco................................................................................................... 3 III - Contenido de proteína. Proteína bruta. ........................................................................... 5 IV - Productos azucarados...................................................................................................... 8 a) Refractometría. ..................................................................................................................... 8 b) Polarimetría. ......................................................................................................................... 9 c) Metodos químicos : c1.Iodometría de aldosas. c2.Método de la reducción del cobre (Munson y Walker).................................................................................................................. 10 d)Metodos enzimaticos y cromatograficos ............................................................................. 10

V - Fibra. .............................................................................................................................. 17 VI - Alteraciones de lípidos. ................................................................................................ 18 a) Índice de ácidos grasos libres. Índice de acidez (IA). ¡Error! Marcador no definido. b) Indice de peróxido (IPO). ........................................ ¡Error! Marcador no definido. VII - Propiedades funcionales del almidón. ......................................................................... 19

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QUÍMICA DE ALIMENTOS GUÍA DE ESTUDIO I - Expresión de la composición de los alimentos Para cualquier alimento se puede considerar válida la siguiente expresión que relaciona el porcentaje de sus diferentes componentes: %agua + %proteína +%hidratos de carbono + %grasa + %fibra + %cenizas=100 1) En el rotulado nutricional de un alimento figura la siguiente información % proteína = 26 % % grasa = 20 %

% almidón = 13 % % fibra = 8 %

% azúcares sencillos = 2,5 %

Por otra parte, se sabe que el porcentaje de cenizas de una muestra se determina en un laboratorio y se calcula a partir de los datos: A) masa de la cápsula = 14,6527 g masa de cápsula + muestra = 19,0996 g masa de cápsula + muestra calcinada = 14,7133 g ( anteúltima pesada ) masa de cápsula + muestra calcinada = 14,7129 g ( última pesada) B) masa de la cápsula = 15,6334 g masa de cápsula + muestra = 20,1098 g masa de cápsula + muestra calcinada = 15,6934 g ( anteúltima pesada ) masa de cápsula + muestra calcinada = 15.6930 g ( última pesada) a) Calcular el % cenizas en base seca. b) Calcular el % de agua en base desgrasada. c) Consultar en el Código Alimentario Argentino i) ¿Qué determinaciones se emplean para tipificar harinas? ( art.: 681) ii) ¿Cuál es la cantidad máxima de agua que se admite en chacinados frescos? (art.: 320) iii) ¿Cómo se justifica que estos parámetros no se expresen sobre producto terminado? Rta.: a) % cenizas base seca = 1,896 %; b) % agua base desgrasada =36,5 %

II - Humedad. Extracto seco El contenido acuoso de un alimento puede expresarse como % de agua o % de humedad. En productos de alta humedad suele calcularse el extracto seco. Extracto seco = masa de muestra seca * 100 / masa de muestra

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2) Teniendo en cuenta la composición de los siguientes alimentos, complete la tabla indicando un método apropiado y otro no apropiado para la determinación de humedad. Justifique, en ambos casos, su elección. Para resolver el problema es necesario que consulte la bibliografía para conocer las características de los alimentos citados.

ALIMENTO

MÉTODO APROPIADO

MÉTODO NO APROPIADO

Especias Dulce de leche Miel Harina de arvejas 3) Se analiza una leche fluida para determinar el valor del extracto seco, obteniendo los siguientes datos de laboratorio: Tara del cristalizador = 58.2035 g masa cristalizador + muestra = 62.7276 g masa cristalizador + muestra seca = 58.5562 g Calcular el extracto seco. Rta:Extracto seco = 7,8 %

4) Un alumno analizó 3 muestras de harina de trigo obteniendo los siguientes resultados: A

B

C

Para determinar cenizas Masa de muestra: 4.7794 g Residuo calcinado: 0.0291 g

4.1542 g 0.0201 g

5.0012 g 0.0401 g

Para determinar humedad Masa de muestra: 2.1002 g Residuo seco: 1.7893 g

1.9876 g 1.6795 g

2.0146 g 1.7326 g

a) Calcule el % de cenizas en base seca y el % de humedad para cada muestra. b) Tipifique las harinas e indique si son aptas para su comercialización. Art- 661 del CAA - (Res 167, 26.1.82) Harina tipo 0000 000 00 0 ½0

Humedad g/100 g Máximo 15,0 15,0 14,7 14,7 14,5

Cenizas g/100 g Máximo 0,492 0,65 0,678 0,873 1,350

Absorción g/100 g 56-62 57-63 58-65 60-67 -

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Volumen pan Mínimo 550 520 500 475 -

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Rta.: harina A B ceniza en base seca 0.715 0.573 tipificación O OOO humedad 14.8 15.5 aptas para comercialización de acuerdo a estas en el límite ( el límite de no (límite dos determinaciones humedad es 14,7%) es 15,0)

C 0.932 ½O 14.0 sí (lím.es14,5)

5) ¿Qué masa de carne se habrá pesado en la determinación del contenido acuoso de la misma si se sabe que el % de humedad es de 50 % y la diferencia de masa entre la muestra seca y la muestra es de 1,5320 g? Rta: masa carne = 3,064 g

III - Contenido de proteína. Proteína bruta. Cálculo del contenido proteico cuando la muestra se somete al método de Kjeldhal % de proteínas = % N x factor de conversión de N a proteína a) Si se recoge el destilado en 50,0 ml de H2SO4 valorado y se titula con NaOH valorado, el % de N en la muestra se calcula como % N =[(V*N*f )ácido - (V*N*f)base ] . 14 . 100 1000 mmuestra b) Si se recoge el destilado en 50 ml de solución saturada de ácido bórico (solución 2 % de ácido bórico) y se titula con ácido valorado, el % de N en la muestra se calcula como % N = (V*N*f )ácido . 14 . 100 1000 mmuestra

6) Escriba las ecuaciones de titulación correspondientes a ambos casos, a) y b). A partir de ellas, deduzca las ecuaciones ya presentadas. Justifique el empleo de indicador de rango de viraje pH= 5,1 en ambas titulaciones. 7) ¿Por qué se llama “proteína bruta” al contenido proteico de un alimento determinado por el método de Kjeldhal?

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8) Calcula el % proteico de un producto alimenticio sabiendo que la muestra se analizó según el método de Kjeldhal y los datos de laboratorio fueron: masa muestra = 0.6020 g H2SO4 0,1 N : V = 50,0 ml; f = 1,010 NaOH 0,1 N . V = 33,5 ml, f = 1,020 factor conversión de N a proteína = 6,25 Rta.:% proteico = 23,7 %

9) Se quiere conocer el % de proteína en una muestra de pescado. La determinación de N se realizó por el método de Kjeldahl, pero el destilado se recogió en una solución de ácido bórico 3% y se tituló con HCl 0,1N, obteniéndose los siguientes resultados: Vol. de HCl (0,1N f = 0,999) = 18,1 ml masa de pescado = 0,8324 factor de conversión de N a proteína: 6,25 Rta.: 19,0%

10) Llega un producto cárnico al laboratorio y Ud. debe comprobar que el contenido de proteína del mismo es de 15%. Indique qué masa de muestra pesaría para realizar la determinación de N por el método de Kjeldahl. Ud. dispone en el laboratorio del siguiente material:: 9 9 9 9

H2SO4 0,1 N f = 1,010, NaOH 0,1 N f = 0,990, tiene a su disposición buretas de 50,0 ml y sabe que el factor de conversión de N a proteína en el producto es 6,38

Rta.:la respuesta no es única, pero la masa debe ser aproximadamente 1,2 g.

11) Se ha preparado una hamburguesa que contiene carne vacuna y harina de soja como únicos ingredientes. Se quiere saber cuánta harina de soja se empleó en la mezcla, si se tiene la siguiente información: % proteína (hamburguesa) = 25 % (sobre producto desgrasado) % grasa (hamburguesa) = 20% % proteína (carne) = 18% % proteína (harina de soja) = 40% Cantidad de carne utilizada = 30 g Rta.: 3g o 9%

12) Sobre una muestra de producto cárneo que contiene 2% de NaNO2 y 1,5 % de NH4Cl se realiza una determinación de N por el método de Kjeldahl. Calcule el % de proteína (considérese que salvo los compuestos señalados, todo el N restante es proteico)

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Datos Pesos atómicos N: 14; O: 16; Na: 23 , Cl: 35,5; masa de muestra = 0,6200 g Vol (H2SO4 0,1 N f=1,010) = 50,00 ml Vol.( NaOH 0,1N f= 1,045) = 32,30ml f de conversión de N a proteína = 6,25

H:1

Rta.: 21.19

13) Calcular el contenido proteico de un aislado de soja (AS) empleado en la elaboración de un producto alimenticio. El producto contiene 60% de AS, 18 % de agua; 4 % de almidón de maíz, 150 ppm de nitrito de sodio, saborizantes y colorantes (que no contienen sustancias nitrogenadas). El factor de conversión de N a proteínas en el AS es 6,28 y los datos de laboratorio correspondientes al dosaje de proteínas del producto alimenticio según Kjeldhal fueron: H2SO4 0,1 N : V = 35,0 ml; f = 0,9998 masa muestra = 0,7325 g Rta. . 70 % de proteína en el AS.

14) Se presenta un nuevo alimento infantil que contiene como principales ingredientes cereales, leche en polvo y azúcar. El producto está fortificado con hierro y mezcla de aminoácidos. El fabricante declara un agregado mínimo de 700 mg de aminoácidos por 100 g de producto y, para comprobarlo, se lleva a cabo la determinación de Kjeldhal sobre el producto terminado. Determine si el producto contiene la cantidad de aminoácidos declarada por el fabricante, teniendo en cuenta los siguientes datos del laboratorio: Nota: Considere que no hay más compuestos nitrogenados que los mencionados en el enunciado.

masa de muestra = 1,2042 El destilado se recoge en H2SO4 valorado: H2SO4 0,1 N : V = 50,0 ml; f = 1,0110 NaOH 0,1 N . V = 29,3 ml, f = 1,0010 Se sabe que: a) El contenido de Nitrógeno proveniente del cereal representa el 50 % del Nitrógeno total del producto. b) El producto contiene 25 % de leche en polvo. c) El % de N en la mezcla de aminoácidos es del 16 %. Otros datos: factor conversión de N a proteína en el cereal = 5,70 factor conversión de N a proteína en la leche en polvo = 6,38 % de proteína de la leche en polvo = 29,0 % Rta.: no cumple porque el contenido de aminoácidos es de 610mg/100 g de producto. Área Química y Microbiología de Alimentos – Departamento Química Orgánica Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad de Buenos Aires

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15) Se dispone de una muestra cuya composición es la siguiente: agua nitrógeno hidratos de carbono fibra cruda cenizas grasa

14,0% 2,28% 47,5% 5% 0,58% (exp. en base seca) 20%

Se quiere saber cuál es el factor de conversión de nitrógeno a proteína de esta muestra. Considere que todo el nitrógeno es proteico. Rta.: 5,7

16) Se esta trabajando en la formulación de un chacinado fresco elaborado con carne de cerdo y aislado proteico de soja como únicas fuentes de nitrógeno, de manera de cumplir con las exigencias del CAA. Se sabe que el producto terminado tendrá un contenido de agua máx. entre 55 y 60%. a. Calcule la cantidad (%) de aislado de soja que puede ser agregado, teniendo en cuenta las exigencias del Art. 323 del CAA. b. Si se decide que el chacinado tendrá 50 % de carne de cerdo (CC) ¿Cuál sería el contenido proteico del producto terminado? Datos de los ingredientes: - carne de cerdo (CC): Proteínas: Kjeldhal : H2SO4 0,1 N, V = 50,0 ml NaOH 0,1 N, f = 1,002, V = 23.0 ml Masa de la muestra: 1.3259 g factor de conversión de N a proteína = 6,25 -aislado proteico de soja: Proteínas: 82% Especificaciones para chacinados frescos del CAA Art. 323 – El agregado de aislado de soja debe ser como máximo de 10 % sobre base seca del producto terminado. Rta.: a) entre 4-4.5% b) 12.2-12.6%

IV - Productos azucarados Se presentan distintos métodos para determinar el contenido de azúcares en un producto alimenticio: a) Refractometría b) Polarimetría. c) Métodos químicos: Iodometría de aldosas, Método de la reducción del cobre (Munson y Walker). d) Enzimáticos e) Cromatográficos a) Refractometría. El índice de refracción de una sustancia (ηi) a una longitud de onda determinada (λ) está dado por la relación: longitud de ηi = c/vi donde vi es la velocidad de propagación de la luz en un medio y c es la velocidad de la luz en el vacío. Área Química y Microbiología de Alimentos – Departamento Química Orgánica Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad de Buenos Aires

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El índice de refracción depende, entre otras variables, de la longitud de onda del haz luminoso, de la temperatura, de la composición y concentración del medio donde se produce la propagación del haz y por lo tanto puede usarse esta técnica para medir concentraciones o identificar sustancias. Estos valores de índice de refracción pueden encontrarse en tablas o en la literatura, donde se consigna la longitud de onda y la temperatura a la cual fueron medidos (por lo general: línea D del sodio y a 20 ºC). El índice de refracción es una propiedad que se mide frecuentemente en distintas ramas de la industria. Por esta razón, los equipos que se ofrecen comercialmente, si bien en principio miden el índice de refracción, pueden tener escalas graduadas en otras magnitudes que están relacionadas con el mismo.

b) Polarimetría. Los hidratos de carbono, como todas las sustancias que poseen un carbono asimétrico en su molécula, tienen la capacidad de rotar el plano de polarización de la luz polarizada siendo, por lo tanto, ópticamente activos. Según la ley de Biot, la rotación producida por una sustancia óptimamente activa puede expresarse como: α T = [ α ]Tλ. c . l Donde: • • • •

αT: es el ángulo de rotación producido por la sustancia ópticamente activa a la temperatura de trabajo (expresado en º). c: es la concentración de la sustancia en la solución (en g/ml) l: es la longitud del camino óptico (en dm) [α] Tλ es una constante de proporcionalidad denominada poder rotatorio específico; esta constante depende de la longitud de onda utilizada (generalmente la línea D del sodio) y de la temperatura.(en °.ml/g.dm)

La lectura polarimétrica de una solución de azúcares, libre de otros componentes con actividad óptica y debidamente clarificada, se puede calcular entonces a través de la expresión: α Τ = [ α1 ] Τλ . c1 . l+ [ α2 ] Τλ . c2 . l+…+[ αν ] Τλ . cn . l

donde los términos corresponden a la rotación producida por cada una de las sustancias óptimamente activas presentes. El valor del poder rotatorio específico de algunos azúcares, como, por ejemplo, la fructosa, varía de manera importante con pequeños cambios de temperatura. En estos casos es posible calcular la variación del poder rotatorio específico según la siguiente expresión:

[α ] T2 = [α ] 20°C + γ (T2 – 20°C) Área Química y Microbiología de Alimentos – Departamento Química Orgánica Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad de Buenos Aires

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Donde γ es el coeficiente de variación del ángulo de rotación por gramo de sustancia (en °.ml/g.dm.°C) c) Métodos químicos: C1. Iodometría de aldosas. Se basa en la propiedad de las aldosas de oxidarse a los ácidos correspondientes en presencia de NaIO en medio alcalino. (Es una reacción de óxido-reducción, con intercambio de 2 electrones). Se hace reaccionar una cantidad determinada de muestra, debidamente clarificada, con exceso de I2 en medio alcalino. Se determina la cantidad de I2 inicial y del I2 en exceso, (que queda sin reaccionar) con una titulación con Na2S2O3 (Vo y Vmuestra, son los volúmenes empleados respectivamente en las titulaciones mencionadas) n° de equivalentes de aldosa = (Vo. N.f - Vmuestra.N.f) Na2S2O3 1000

Donde

N: normalidad del Na2S2O3

y

f: factor del Na2S2O3

El % de aldosa en la muestra se calcula teniendo en cuenta la masa de muestra pesada y las diluciones realizadas a través del factor de dilución fdil. % de aldosa = (Vo. N.f - Vmuestra.N.f) Na2S2O3 Peso equivalente de aldosa. fdil 100 1000 masa de muestra

C2. Método de la reducción del cobre (Munson y Walker). Este método se basa en la reducción que ejercen los grupos aldehídos y cetónicos libres de los azúcares sobre un compuesto cúprico en medio alcalino. El cúprico se reduce a cuproso que precipita en este medio como Cu2O (rojizo). Con el valor de la masa de Cu2O obtenida en la reacción (previo descuento del blanco de reactivos) se ingresa a la tabla de Hammond y se obtiene el valor de la masa de azúcar correspondiente. d) Métodos enzimáticos Estos métodos debido a su alta especificidad y sensibilidad dan buenos resultados, si se prepara convenientemente la muestra. Existen kits comerciales que contienen todos los reactivos necesarios para la cuantificación de los azucares mas comunes en los Área Química y Microbiología de Alimentos – Departamento Química Orgánica Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad de Buenos Aires

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alimentos (glucosa, fructosa, sacarosa) mediante métodos enzimáticos espectrofotométricos de tiempo fijo. La espectrofotometría de absorción visible (colorimetría) es el método de medición que se usa para calcular la concentración del analito en estas técnicas. El contenido de los azucares se mide por el desarrollo de color en las condiciones del método. Por ejemplo, en la determinación colorimétrica de glucosa por el método de la oxidasa propuesto por Trinder, las reacciones enzimáticas acopladas generan una cantidad de sustancia coloreada (quinona) en un tiempo fijo, luego se mide la absorbancia a 505 nm en espectrofotómetro, la cual es directamente proporcional a la cantidad de glucosa en solución. La ley de Lambert Beer permite calcular la concentración (g/l) a partir de la medida de la intensidad de luz absorbida a una longitud de onda dada 1 . Es una relación empírica. Se puede expresar como: A = ε . c .l Donde: • A: absorbancia (magnitud adimensional), también llamada densidad óptica o extinción. • ε o"k" es la constante de proporcionalidad o coeficiente de extinción, su valor depende de la forma de expresar la concentración. Si la concentración se expresa en moles/litro tendremos coeficiente de extinción molar, si la concentración se expresa en gramos/litro tendremos absortividad. Indica la absorbancia de una determinada sustancia a una longitud de onda dada y se expresa en (Cc.) -1. cm-1 • l es el ancho o espesor de la celda donde se deposita la muestra y se expresa en cm. • c es la concentración (Cc) expresada en moles / litro o gramos/litro. Cálculo de glucosa% (p/p) determinada por el método enzimático colorimétrico: se puede calcular entonces a través de la expresión: Abs. Standard = Conc. Standard (0.1g/100ml) x f Absorbancia de la muestra = Conc.Glucosa (g/100ml de solución) x f Glucosa g/100ml de solución= Absorbancia de la muestra x 1/f Glucosa g/100g de muestra=

donde 1/ f: 0.1g/100ml Abs. Standard

Glucosa g/100ml x 100 masa de muestra (g/100ml de solución)

f) La cromatografía liquida de alta resolución (HPLC), con detector de índice de refracción, es el método de elección para la determinación de hidratos de carbono. Los monosacáridos o disacáridos pueden ser cuantificados por HPLC en fase reversa,

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Esta ley se verifica muy bien en un rango definido de concentraciones (≤ 0.01 M). A concentraciones mayores la distancia promedio entre las especies disminuye, las moléculas de soluto interactúan entre sí debido a su proximidad y se modifican sus propiedades de absorber la luz a una λ. Por lo tanto la gráfica de Absorbancia en función de la concentración pierde su linealidad.

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separados por elución isocrática. Las condiciones del análisis varían según el tipo de columna utilizado, la fase móvil puede ser agua o acetonitrilo / agua. 17) ¿Cuáles son los criterios de selección de un agente clarificante para la preparación de una muestra para determinar azúcares? 18) Se quiere determinar polarimétricamente el % de lactosa y de azúcar invertido en un alimento que los contienen como únicos azúcares. En el laboratorio se pesan 20,0554g del producto, se disuelven en agua y se llevan a 200 ml en un matraz aforado, eliminando previamente todas las interferencias. Las lecturas polarimétricas de esta solución resultan ser a 20 °C, 3,39° y a 87°C, 3,79°. Datos: αlac20°C = α lac87°C = 52,35. °.ml / g.dm α ai20°C = -20 °.ml / g.dm α ai87°C = 0 °.ml / g.dm l= 1dm Rta. . 72,2 % de lactosa y 19,9 % de azúcar invertido.

19) Un producto contiene un trisacárido (glu-glu-glu, reductor y soluble) y sacarosa como únicos hidratos de carbono. Se tomaron 50 g del mismo y se disolvieron en 250 ml de agua; de esta solución se tomaron 10 ml que se llevaron a 100 ml (sol.A). Se invirtieron luego 25 ml de la solución A y luego de neutralizar se llevaron a 50 ml (sol.B). se aplicó el método iodométrico a las soluciones A y B, obteniéndose los siguientes resultados: Vol. de solución utilizado en ambos casos: 25 ml Vol. de sol. de Na2S2O3 0,1N f= 1,000 Blanco = 20 ml Sol.A = 16.9 ml Sol.B = 10.2 ml Considere que el producto alimenticio no contiene otras sustancias que reaccionen en la iodometría mas que los hidratos de carbono. Calcule el % de cada azúcar en dicho producto. Rta.: 15,62% trisacárido, 35,23% sacarosa.

20) Se disuelven 25 g de una mezcla de azúcares, la cual contiene 30% de glucosa y 70% de sacarosa en un matraz aforado de 200 ml (solución I), 50 ml de esta solución se invierten y se llevan a 100 ml (solución II). Calcule las diluciones a realizar de las soluciones I y II para poder realizar una iodometría (concentración de glucosa 3,6 g/l). Indique de qué forma mediría los volúmenes para efectuar dichas diluciones. Rta.: (I) 10:100 ; (II) 20:250

21) Un producto alimenticio contiene glucosa y sacarosa como únicos hidratos de carbono. se tomaron 50 g del mismo, se clarificaron y la solución de azúcares obtenida Área Química y Microbiología de Alimentos – Departamento Química Orgánica Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad de Buenos Aires

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se llevó a 250 ml con agua destilada. De esta solución se tomaron 25 ml que se llevaron a 250 ml (sol.A). Se invirtieron luego 50 ml de la solución A y luego de neutralizar se llevaron a 100 ml (solución B). Se determinaron los azúcares por el método de Munson y Walker en las soluciones A y B obteniéndose los siguientes resultados: Vol. de sol. utilizado en ambos casos = 25.0 ml Sol. A: m de Cu2O = 174,5 mg Sol. B: m de Cu2O = 204,2 mg Mglucosa= 180 Calcule el % de cada azúcar presente en dicho producto. Considerar que la masa de Cu2O del blanco es nula. Rta. : 15,46% de glucosa; 20,02% de sacarosa.

22) Un producto contiene amilosa, entre otros componentes. Sobre 10,0 g del mismo se practica una extracción conveniente obteniéndose 50 ml de una solución acuosa (A) que contiene la totalidad de la amilosa original. Sobre 20 ml de la solución A se realiza una hidrólisis ácida (total) obteniéndose 100 ml de una solución B. Sobre 25 ml de dicha solución, se determinan azúcares por el método de Munson y Walker obteniéndose 221mg de Cu2O. Calcule el % de amilosa en el producto original. Rta.: 8,9 %

23) La norma IRAM 14019 para dulce de leche establece las siguientes especificaciones Azúcares reductores totales (ai) : máx. 56% Azúcares no reductores (ai) : mín. 31,5% Decida si una muestra de dulce de leche cumple con esta especificación a partir de los datos de laboratorio que se adjuntan a continuación. Se pesan 9,9985 g de muestra, se disuelve y trasvasa a un matraz de 250 ml. Se clarifica apropiadamente y se lleva a volumen (solución A). Se filtra y una alícuota de 50,0 ml del filtrado se invierte con HCl (densidad = 1,10g/ml), se neutraliza y se lleva a 100 ml en matraz aforado (solución B) . Se preparan las soluciones A´y B´: A´: se hace una dilución 1 en 2 de A (al medio) B´: se toman 25,0 ml de B y se lleva a 200 ml en matraz aforado. Sobre alícuotas de 25,0 ml de las soluciones preparadas (A´ y B´) se determinan azucares por el método de Munson y Walker, obteniéndose los siguientes resultados: masa de Cu2O del blanco= 2 mg masa de Cu2O de A ´= 133,7 mg masa de Cu2O de B´= 73,9 mg Rta: sí; Azúcares reductores totales (ai)= 52,2%; azúcares no reductores (ai)= 40,1%

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24) Explique por qué el Código Alimentario Argentino (Art 783 - (Res 2256, 16.12.85)) exige para miel de flores: a) Agua, por refractometría, Máx: 18,0%. b) Azúcares reductores (calculados como Azúcar invertido), Mín: 65% c) Sacarosa aparente, Máx: 8% Teniendo en cuenta la composición de azúcares en una miel y que la determinación de los parámetros b) y c) se realiza rutinariamente a partir del método de oxidación de azúcares en medio básico (Fehling, Munson y Walker, etc.), analice por qué el máximo de sacarosa se denomina “aparente”. 25) En base a los siguientes datos, indique posibles adulteraciones de las mieles A, B y C: % azúcares reductores (expresados como azúcar invertido) % sacarosa aparente % agua HMF (ppm) % dextrinas

A

B

C

Límites CAA

70

65

58

Mínimo 65

5 16 30 2

8 18 45 7

15 22 25 1

Máximo 8 Máximo 18 Máximo 40 ppm Máximo 3

26) Se quiere determinar el contenido de HMF en una muestra de miel por HPLC. Para ello se realizó en primer lugar una curva de calibración a partir de soluciones estandard de HMF, cubriendo un rango de concentraciones entre 1,0 y 10,0 mg/L. Graficando el Área de respuesta obtenida vs. concentración de HMF se obtuvo la siguiente expresión: HMF (ppm) = Área + 3,642.104 1,517.106 Posteriormente se llevó a cabo el análisis de la muestra. Se pesaron 12.0656 g del producto, se clarificaron adecuadamente y se llevaron a 50,0 ml (solución A). Se filtró en papel, descartando los primeros 10 ml. Luego se tomaron 10,0 ml del filtrado, se llevaron a 25,0 ml y, posteriormente, se filtraron a través de una membrana de 0,45 μm (solución B). A partir del análisis cromatográfico de la muestra B se obtuvieron los siguientes datos: Corrida 1 Corrida 2 Corrida 3

Área del Pico HMF 6.031.580 6.229.525 6.147.894

a) Calcule el contenido de HMF en la muestra original y determine si la muestra cumple con el artículo Artículo 783 - (Res 2256, 16.12.85) del CAA. b) Justifique los siguientes pasos experimentales: Área Química y Microbiología de Alimentos – Departamento Química Orgánica Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad de Buenos Aires

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- descarte de los primeros 10 ml - filtración a través de una membrana de 0,45 μm - realización de tres corridas cromatográficas Rta: el contenido de HMF en la muestra es de 42 ppm, por lo tanto, no cumple con dicho artículo.

27) Se quiere determinar el % de: i. almidón en un producto que lo contiene como único hidrato de carbono. ii. % sacarosa, % lactosa y % glucosa en un producto que los contiene como únicos azúcares iii. % glucosa y % fructosa en un producto que los contiene como únicos azúcares a- Indique cuales son las enzimas apropiadas para hidrolizar selectivamente los disacáridos y polisacáridos o para la valoración de los monosacáridos de las muestras. b- plantee como resolvería los ejemplos utilizando las mismas si cuantifica los azucares con el test enzimático colorimétrico de glucosa oxidasa. c- Si no tuviera las enzimas específicas, ¿podría utilizar la hidrólisis ácida y resolver las muestras? 28) Se desea determinar el contenido de sacarosa en un producto azucarado que contiene solo sacarosa. Se pesan 12,4580 g de muestra, se llevan a 200,0 ml; se clarifica, se filtra (solución A). Sobre 10 ml de esta solución se realiza la hidrólisis enzimática (inversión) y se lleva a 50 ml. en un matraz aforado (solución B). Se realiza la determinación del contenido de glucosa en ambas soluciones por el método enzimático colorimetrico, obteniéndose los siguientes resultados: Absorbancia (505 nm)*. St. (0.1g/100ml): Sol. A: Sol. B:

0.3311 0.0011 0.3976

* Lecturas contra blanco de reactivos Rta: sac: 18%

29) Un producto contiene como únicos hidratos de carbono glucosa y maltosa. Se pesaron 0.4932 g de muestra, se disolvieron en agua y luego de eliminar las sustancias interferentes, se llevo a 100 ml en matraz aforado (solución A). De esta solución se tomaron 25 ml, se inviertieron con HCl (d: 1.10g/ml), y luego de neutralizar, son llevados a 100 ml con agua destilada (solución B). Se determinó el contenido de glucosa por el método enzimático colorimétrico en las soluciones A y B, obteniéndose los siguientes resultados: Absorbancia (505 nm)* St. (0.1g/100ml): Sol. A: Sol. B

0.3095 0.3963 0.2522

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Calcule el porcentaje de cada azúcar en el producto. * Lecturas contra blanco de reactivos Rta: glu: 26%, Maltosa: 38%

30) Se disuelven 0.5221g de un producto lácteo que contiene lactosa y glucosa como únicos hidratos de carbono en un matraz aforado de 50ml (solución A). Se incuban 5 ml de esta solución con β galactosidasa y luego son llevados a 10 ml con agua destilada (solución B). En las soluciones A y B se determinó el contenido de glucosa por el método enzimático colorimétrico, obteniéndose los siguientes resultados: Absorbancia (505 nm)* St. (0.1g/100ml): Sol. A: Sol. B:

0.3050 0.2963 0.4560

* Lecturas contra blanco de reactivos

Calcule el porcentaje de cada azúcar en el producto Rta: glu: 9%, lactosa: 37%

31) Se desea determinar el % de lactosa de una muestra de suero de queso en polvo por el método enzimático colorimétrico. Calcule la masa de muestra a pesar considerando: a. que el contenido de lactosa del producto es aproximadamente de 70% b.que únicamente dispone de matraces de 50,0 ml y pipetas de doble aforo de 25,0 ml para preparar las soluciones de trabajo c. que para que para que el método sea lineal la concentración máxima de glucosa no puede exceder los 0.45 g / 100 ml. Rta: máximo 1.2 g de muestra

32) Considerando los métodos que se han presentado en esta guía para determinación de azúcares en alimentos, complete la tabla y justifique sus respuestas. Cuando sea posible, escriba las ecuaciones correspondientes al cálculo del % de azúcares en el alimento. Azúcares en el alimento azúcar invertido , glucosa sacarosa, lactosa sacarosa , fructosa sacarosa, galactosa, fructosa glucosa, maltosa

Métodos apropiados

Métodos no apropiados

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33) Determinar si considera apropiado realizar las siguientes determinaciones con las técnicas propuestas en cada caso. Si da una respuesta negativa, proponga un método apropiado y justifique su elección. Para resolver el problema es necesario que consulte la bibliografía para conocer las características de los alimentos citados.

DETERMINACIÓN Contenido lipídico en crema de leche Contenido lipídico en hamburguesas de pollo Contenido lipídico en hamburguesas de pollo Composición de ácidos grasos en leche en polvo Contenido acuoso en galletitas de agua Contenido acuoso en caramelos de dulce de leche Contenido acuoso en salchichas de Viena Contenido acuoso en salchicha de Viena Contenido acuoso en harina de trigo Contenido acuoso en miel Contenido acuoso en miel

MÉTODO Rose Gottlieb Soxhlet con mezcla 1+1 de éter etílico y éter de petróleo. Rose Gottlieb Rose Gottlieb 130°C , 1 hora 100 °C en vacío hasta peso constante Dean Stark Karl Fisher 100 °C hasta peso constante 65 °C en vacío hasta peso constante Refractometría

V - Fibra. 34) Complete la tabla indicando las características más importantes de los distintos métodos de fibra. Método

Reactivos Finalidad de Fracciones Alimentos en empleados empleo de cada que se los que se reactivo dosan puede aplicar

Fibra cruda Fibra insoluble en detergente en medio ácido Fibra insoluble en detergente en medio neutro Método enzimático

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VI - Alteraciones de lípidos.

PARAMETROS DE DETERIORO: Índice de ácidos grasos libres. Índice de acidez (IA) ƒ

Principio: consiste en neutralizar a la fenolftaleina los ácidos grasos libres de la muestra disuelta en un solvente apropiado, con solución alcalina valorada.

ƒ

Interpretación: en aceites vegetales comestibles es indicador de la eficiencia de la refinación, ya que durante la misma se neutralizan los a. grasos liberados en las semillas maduras. En el aceite de oliva es indicador de calidad ya que los frutos deben ser industrializados cuando la acidez es mínima. En grasas de origen animal indica el deterioro por la descomposición de los glicéridos por actividad de las lipasas.

Indice de peróxido (IPO) ƒ

ƒ

Principio: consiste en el tratamiento de la muestra disuelta en una mezcla de solventes, con solución de yoduro de potasio y posterior titulación del yodo liberado con solución de tiosulfato de sodio. 2 Interpretación: Los peróxidos son los principales productos iniciales de la oxidación, pero si la oxidación esta muy avanzada se produce la degradación progresiva de los peróxidos con los que el IPO disminuiría.

. 35) Según el art. 525 del CAA los aceites refinados deben presentar un IA inferior a 0,60 mg de KOH / g de muestra. a) Decidir si los siguientes aceites cumplen este requisito Muestra Aceite I Aceite II Aceite III Datos:M

Oleico=

masa de muestra 1,7500 g 1,3200 g 282,4

V de NaOH 0,05 N f=1,000 0.3 ml 0,6 ml -

% de ácido oleico 0,9

MKOH = 57

b) Expresar el límite máximo de IA dado en el CAA como % de ácido oleico Rta: a) Aceite I: 0,49 mg de KOH/g, cumple; aceite II: 1,30 mg de KOH/g, no cumple; 1,82 mg de KOH7g, no cumple. b) 0,30 % de ácido oleico

2

I2 + 2 S2O3= -----2 I- + S4O6= Área Química y Microbiología de Alimentos – Departamento Química Orgánica Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad de Buenos Aires

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36) Una fábrica de aceite de oliva procesa, bajo las mismas condiciones, dos partidas de frutos de distintos proveedores, obteniendo dos lotes de aceite (A y B) a) Determinar, en base al IA, si los lotes de aceite de oliva podrán comercializarse como virgen extra. Se presentan los datos experimentales para determinar el IA de ambos aceites. Aceite A B

Masa de muestra 1,6040 g 1,2532 g

V de NaOH 0,05 N f=0,9888 0,9 ml 1,7 ml

b) Podría sacar alguna conclusión respecto de la calidad de la materia prima. Justifique su respuesta. CAA, art.535: regula los valores de acidez libre para distintos tipos de aceite de oliva virgen: Clase extra: máx. 2 mg de KOH / g Clase fina: máx. 2 % como ácido oleico Clase común: máx. 6,60 mg de KOH / g Rta.:a) IA de A: 1,58 y IA de B: 3,82

37) ¿Cuáles son los factores que influyen en la velocidad de oxidación de los lípidos? 38) Una fábrica de aceite de girasol quiere cambiar el envase de su producto. Para ello decide evaluar diferentes tipos de materiales de envase. Con tal fin se fracciona aceite de girasol del mismo lote en botellas de diferentes materiales plásticos y se las almacena en las mismas condiciones durante el mismo período de tiempo. Se considera que el envase es apropiado si, al finalizar el ensayo, el IPO es menor de 10. a) Decida si los materiales A y B son apropiados si se obtuvieron los siguientes resultados para el ensayo de IPO: Envase A:

Na2S2O3: : 0,1N f= 1,0023 Vmuestra = 1,1 ml masa de aceite = 5,0233 g

Vblanco = 0,1 ml

Envase B:

Na2S2O3: : 0,1N f= 1,0023 Vmuestra = 0,9 ml masa de aceite = 5,0479 g

Vblanco = 0,1 ml

Rta.: a) ninguno cumple. IPO de A = 19,95 y de B = 15,88

39) Complete la tabla indicando las características más importantes de los distintos métodos. Área Química y Microbiología de Alimentos – Departamento Química Orgánica Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad de Buenos Aires

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Índice de acidez

Índice de peroxido

Solventes para disolución de la muestra. Blanco Reactivos empleados Indicador Condiciones experimentales indispensables alteraciones detectadas

40) Indique cuales son los parámetros que varían mayoritariamente en las siguientes situaciones y son útiles para su evaluación: Índice de acidez

Índice de peroxido

Refinación de un aceite aceite durante la fritura Almacenamiento prolongado de aceite de soja Almacenamiento prolongado de manteca Almacenamiento prolongado de productos con aw: 0 - 0.2

VII - Propiedades funcionales del almidón. 41) Explique el proceso de gelatinización. ¿Qué entiende por temperatura inicial de gelatinización? 42) Explique el proceso de gelificación. ¿Por qué es importante determinar la concentración mínima de gelificación? 43) Explique el proceso de retrogradación. ¿Cómo se determina en el laboratorio la tendencia a la retrogradación? Área Química y Microbiología de Alimentos – Departamento Química Orgánica Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad de Buenos Aires

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44) Analizando las propiedades funcionales de los almidones que se presentan en la tabla, indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando en ambos casos. 1. Cualquiera de los tres almidones se puede emplear como aditivo espesante para preparar una salsa de chocolate para consumir en caliente, que se cocina a 75°C por diez minutos. 2. Cualquiera de los tres almidones puede emplearse para elaborar un postre que se comercializa con almacenamiento en refrigeración. . Almidón 1 2 3

Temperatura de inicio de gelatinización 65°C 80°C 58°C

Volumen de líquido separado en la retrogradación 0 ml 20 ml 4 ml

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