Química y Análisis de Alimentos

Importancia del Análisis de Alimentos

• Demanda de alta calidad por parte del consumidor.
• Aumento en épocas de alta producción para consumir en épocas de baja.
• Para cumplir con los estándares y normas nacionales e internacionales.

Muestreo

• El muestreo nos permite tomar una parte representativa de la población.
• El muestreo se divide en la muestra y el método.
• La muestra depende de la matriz alimenticia, el tamaño y la cantidad.
• El método depende del límite de selección, la sensibilidad, la exactitud, la selectividad, el límite de cuantificación y la precisión.
• La muestra puede ser sólida, líquida o semisólida.
• El análisis proximal es una aproximación de la composición de los grupos nutritivos en alimentos. Como por ejemplo, humedad, extracto etéreo, proteína cruda, cenizas, fibra cruda y extracto no nitrogenado.
• La materia fresca se divide en agua y materia seca.
• La materia seca se divide en cenizas y materia orgánica.
• La materia orgánica se divide en proteína cruda, fibra cruda, extracto etéreo y extracto no nitrogenado.
• La importancia del análisis proximal es conocer la categoría del alimento, estimar la energía digestible y el contenido de materia orgánica.

Tabla de Composición de Alimentos (TCA)

Debe contener:

• Deben tener una clasificación por grupo de alimentos.
• Nombres más usados de los alimentos.
• Valores de los nutrientes.
• Componentes incluidos para cada alimento.
• Abreviaturas, unidades comunes.

Función e Importancia

• Elaborar el etiquetado nutricional.
• Utilizarla como modelo para detectar modificaciones.
• Herramienta para la elaboración de las hojas de balance, definición de la canasta básica de alimentos, y guías alimentarias.
• En la planificación de intervenciones de seguridad alimentaria y nutricional.
• En acciones de educación alimentaria nutricional y de orientación al consumidor.

• Poner a disposición del público información concreta sobre el valor nutritivo de los alimentos que habitualmente consume.

Etiquetado Nutricional

Se entiende toda descripción destinada a informar al consumidor sobre las propiedades nutricionales de un alimento.

Componentes:

• Contenido nutricional en cantidad y porcentajes.
• Enfatizar el compuesto principal del alimento.

Son usadas para:

• Elaboración de una dieta para personas mayores de 4 años.
• Para el análisis de la canasta básica de la población en general.

Dosis Diaria Recomendada y Tamaño de Ración

Daily Value

• Reference Daily Intake (RDI) – Para micronutrientes
• Daily Reference Value (DRV) – Para macronutrientes

Métodos para Determinar Humedad

• Físicos
• Destilación
• Químico
• Producción de gas
• Secado en infrarrojo
• Secado en estufa u horno:
  • El principio de estos métodos es secar el agua a su punto de ebullición a nivel del mar (100°C).
  • El horno se pone de 103 – 105°C porque el agua está interaccionando con muchas cosas. Por cada mol de soluto por litro de solución, la temperatura aumenta 0.512°C.
  • Para las muestras líquidas, se realiza primero un secado por vapor de agua o Baño María.
  • Para que sea más eficiente, se utiliza pequeñas cantidades de muestra y se distribuye uniformemente en la superficie para que no demore tanto y tengamos un resultado más preciso.
• Factores que influyen los resultados:
  • Tiempo y temperatura de secado.
  • Absorción de humedad de la muestra.

• Cantidad de muestra pesada.
  • • Equipo utilizado.
  • Procesos:

    •  Descomposición:

       (Más agua)

    • Volatilización: Disminución de humedad.
    • Oxidación de lípidos: Aumenta la humedad.
  • Tipos de hornos:

• Secado con horno de microondas
  • La radiación es homogénea en toda la superficie.
  • El usuario controla la salida al establecer las condiciones de análisis en el microprocesador a un porcentaje de energía
  • Aumenta la velocidad de las moléculas de agua y que se evapore.
  • No está dentro de las normas de la AOC.
• Secado por rayos infrarrojos
  • Las normas del equipo dictan cuanto tiempo, la temperatura y distancia a la que se debe calentar dependiendo del alimento.
  • Se calienta a temperaturas menores a lo ideal con un poco más de tiempo.
  • La fuente de poder o lámpara alcanza temperaturas altas rápidamente (2000-2500 K)
  • Tienen una balanza de humedad incorporada y un sistema de ventilación.

• • Requiere más atención que un horno convencional debido a las altas temperaturas (Que no se queme la muestra).
  • No está dentro de las normas de la AOC.
• Secado de destilación
  • Codestilación de agua en una muestra de alimento con un solvente con un punto de ebullición ligeramente por arriba del agua y que es inmiscible en la misma, colectando la mezcla que se destila, midiendo luego el volumen del agua.
  • Da mejores resultados con productos secos.
  • El resultado se expresa en %(v/m).
  • Algunos solventes recomendados son el tolueno, xileno, benceno y tetracloruro de carbono.
  • La diferencia de puntos de ebullición es para que el agua salga primero.
  • El tiempo que toma el método en obtener resultados es entre 4 y 5 horas.
  • Los solventes tienden a ser muy tóxicos para el analizador.
  • Debe haber supervisión constante.
  • Es más económico que usar un horno.
  • No requiere de conocimiento del usuario, sólo destreza manual.
  • Causa menor descomposición térmica que otros métodos.
  • Se pueden utilizar solventes de menor punto de ebullición para evitar reacciones adversas pero toma más tiempo.
• Titulación de Karl Fischer
  • Es un método volumétrico y estequiométrico.
  • Adaptable a productos alimenticos que muestran resultados erráticos cuando se calientan o son sometidos al vacío.
  • Recomendado para alimentos de baja humedad y(o alto contenido de azúcar o proteínas.
  • Es más rápido, sensible y no utiliza calor.
  • Se basa en la reacción del agua con el yodo involucrando la reducción del yodo por el SO₂.
  • Se modificó para incluir metanol y piridina pero no se utiliza generalmente por el olor y cuesta mucho trabajar con el mismo.
  • Se requiere un reactivo específico con el nombre del método (Karl Fischer).
  • El color final de la titulación es rojo-marrón intenso (color ladrillo).
  • La inclusión de instrumentos como un potenciómetro, aumentan la sensibilidad del sistema.
  • Existen instrumentos que realizan automáticamente el análisis de humedad por este método.
  • Se puede añadir uno de los reactivos en exceso siempre y cuando se pueda cuantificar el exceso.
  • Si hay un exceso de yodo se puede cuantificar agregándole almidón formando un color azul o casi negro.

• Hay que ser cuidadoso con el reactivo pues hay que realizar la estequiometría para saber cuánto del reactivo va a reaccionar.
  • Se puede establecer con agua pura, estándar de agua en metanol y tartrato de sodio dihidratado. Se utilizan dependiendo de lo que se quiere analizar.

Propiedades en que se basa los métodos físicos

• Densidad, gravedad específica y conductividad eléctrica.
• Hidrometría, picnómetro y refractrometría.
• Para cuantificar de forma rápida la cantidad de fructosa y glucosa en una fruta o verdura, se puede utilizar un refractómetro.
• Los refractómetros miden grados Brix pero principalmente el índice de refracción.
• Un HPLC puede medir el índice de refracción de tal forma que nos dé información de que azúcar es y cuánto hay.
• Generalmente en frutas y vegetales hay sacarosa, fructosa, glucosa, celulosa y almidón.
• Para que la mermelada se gelifique apropiadamente debe haber un 60% de sacarosa en el alimento.

31/08/2015

Determinación de Cenizas en Alimentos

• Residuos inorgánicos que permanecen en la muestra luego de la ignición u oxidación completa de la materia orgánica.
• Nos permite hacer un análisis un recuento de los minerales como el hierro, calcio, potasio, etc.
• Análisis inmediato para la evaluación nutricional de un alimento.
• Puede hacerse como cenizas en seco, cenizas en húmeda y cenizas por secado en plasma a baja temperatura.
• La determinación en de cenizas en seco se utiliza la mufla de 500 a 600°C. La materia orgánica se convierte en CO₂ y óxidos de N₂. La materia inorgánica se convierte en óxidos, sulfatos, fosfatos, cloruros y silicatos.
• El hierro, selenio, plomo y mercurio pueden volatilizarse parcialmente con este procedimiento.
• Las muflas pueden ser convencionales y de microondas.
• Las muflas pueden utilizar crisoles de cuarzo, de pyrex y de porcelana.
• Los crisoles de cuarzo resisten ácidos y halógenos. No a los álcalis.
• Los crisoles pyrex resisten una temperatura máxima de 500°C.
• Los crisoles de porcelana son baratos y no soportan cambios bruscos de temperatura.
• Los crisoles de acero resisten ácidos y álcalis, son baratos pero pueden contaminar la muestra.
• Los crisoles de platino son muy caros y técnicamente no se utilizan.
• La determinación de cenizas en húmedo consiste en oxidar la materia orgánica antes de introducirla a la mufla. Se utilizan ácidos y agentes oxidantes, y la oxidación se realiza sin volatilización.

• Preferiblemente se utilizan ácidos nítricos y perclóricos, son peligrosos y puede producir gases tóxicos.
• Los contaminantes minerales insolubles son lo minerales del suelo como los derivados del sílice y solo son solubles en HBr o HF.
• Los alimentos no tienden a ser alcalinos, por esta razón utilizamos las cenizas para determinar el balance ácido-base.
• El material vegetal se seca mediante métodos convencionales previo a la molienda. Los tallos y tejidos deben se secados en dos etapas. Una a 55°C y a una temperatura más alta. El material vegetal con 15% de cenizas o menor humedad puede ser sometido al análisis sin secado.
• Los productos animales, jarabes y especias requieren de un tratamiento previo debido a su contenido de grasas y azúcares, lo cual puede ocasionar pérdida de muestra.

• Si persiste el carbono se suspende la ceniza en agua, filtre las cenizas en papel filtro sin cenizas, seque el filtrado, coloque el papel y filtrado seco en la mufla y re-incinere.
• En muestras grasosas, se debe extraer la grasa primero.
• La glicerina, alcohol e hidrógeno aceleran la incineración.
• Las muestras gelatinosas se mezclan con fibra de algodón para evitar salpicaduras.

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