Determinación Densimetrica De Los Aliementos.docx

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

DETERMINACIÓN DENSIMETRICA DE LOS ALIEMENTOS I. INTRODUCCION. En física el término densidad ([pic]) es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen, y puede utilizarse en términos absolutos o relativos. La densidad relativa o aparente expresa la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua, resultando una magnitud adimensional. La densidad del agua tiene un valor de 1 kg/l —a las condiciones de 1 atm y 4 °C — equivalente a 1000 kg/m3 La densidad se puede medir en forma indirecta; se miden la masa y el volumen por separado, y luego se calcula la densidad. La masa se mide habitualmente con una balanza, mientras que el volumen puede medirse determinando la forma del objeto y midiendo las longitudes apropiadas, o mediante el desplazamiento de un líquido, entre otros métodos. Un instrumento muy común para medir en forma directa la densidad de un líquido es el densímetro. Un instrumento menos común es el picnómetro, y en el caso de gases, el picnómetro de gas. Un hidrómetro, o densímetro, es un instrumento que sirve para determinar la densidad relativa de los líquidos sin tener que calcular antes la masa y el volumen. Típicamente está hecho de vidrio y consiste en un cilindro y un bulbo pesado para que flote derecho. El líquido se vierte en una jarra alta, y el hidrómetro gradualmente se baja hasta que flote libremente. La determinación de la densidad se realiza mediante el principio de Arquímedes (método de empuje), que también es el método utilizado por los accesorios para la determinación de la densidad en las balanzas. El principio de Arquímedes establece que todo cuerpo sumergido en un fluido pierde un peso equivalente al peso del fluido desalojado. Este método permite la determinación de la densidad de las sustancias sólidas, viscosas y pastosas, así como los líquidos. La determinación de la densidad se utiliza en muchas zonas para caracterizar ciertas propiedades de un producto o material. Las aplicaciones de determinación de densidad no sólo son numerosas, sino que suelen asociarse con requisitos específicos. Por ello el objetivo de esta práctica de laboratorio es conocer los métodos para determinar la densidad de los alimentos. II. OBJETIVOS.  Determinar la densidad de los alimentos a través de los diversos métodos de análisis densimétricos.  Obtener información sobre la identidad, concentración, pureza, fraude, etc. Y los alimentos.

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 1

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

III. REVISION DE LITERATURA. 3. 1. Densidad El concepto de densidad en los líquidos es fácilmente comprensible, pero los sólidos en forma particulada, tales como guisantes o polvos, tienen una densidad global así como una densidad propia del sólido que deben considerarse. Los gases y vapores, al contrario que sólidos y líquidos, se considera que son compresibles; algunos alimentos como la nata montada o helados incorporan aire durante su preparación que puede ser medido a partir del incremento de volumen. (LEWIS, 1993) Las determinaciones densimétricas son simples y de ejecuciónrápida, generalmente aplicables a lo s alimentos líquidos o ensolución. Esta determinación esta basada en el principio deArquímedes: “Un cuerpo sumergido total o parcialmente, sufre un empuje de abajo hacia arriba por una fuerza neta igual al peso del cuerpo menos el peso del fluidos desplazado”. Este peso es la fuerza de flotación total. Algunas veces la gravedad especifica es referida como densidad relativa. La relación de 20 – 4indica medición de un material a 20ºC con respecto al agua a 4ºC.Un Hidrómetro, o densímetro, es un instrumento que sirve para determinar la gravedad específica de los líquidos. Típicamente está hecho de vidrio y consiste de un cilindro y un bulbo pesado para que flote derecho. El líquido se vierte en una jarra alta, y el hidrómetro gradualmente se baja hasta que flote libremente.El punto en cual la superficie del líquido toca el cilindro del hidrómetro se calcula. Hidrómetros generalmente contienen una escala de papel dentro de ellos para que se pueda leer directamente la gravedad específica en gramos por centímetros cúbicos. En líquidos ligeros como queroseno, gasolina, y alcohol, el hidrómetro debe hundir más para disponer el peso del líquido que en líquidos pesados como agua salada, leche, y ácidos. De hecho, es usual tener dos instrumentos separados, uno para los líquidos y uno para los líquidos ligeros teniendo en diferencia la posición delas marcas medidas. DensímetroLas determinaciones densimétricas son simples y de ejecuciónrápida, generalmente aplicables alimentos líquidos o en solución. Esta determinación está basada en el principio de Arquímedes “un cuerpo sumergido total o parcialmente en el seno de un fluido sufre un empuje de abajo hacia arriba por una fuerza netadesplazando una cantidad de fluido igual al peso del cuerpo” este peso es la fuerza de flotación total. Algunas veces la gravedadespecífica es referida como densidad relativa. La relación d420 indica medición de un material a 20ºC con respecto al agua a 4ºC.

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 2

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

FACTORES QUE ADECTAN LA DETERMINACIONES DENSIMETRICAS:    

Temperatura Presión Concentración Para líquidos la densidad varia muy poco dentro de amplios límites de temperatura y presión.  Entre tanto la densidad de un gas es muy sensible a los cambios de temperatura y presión.  En casi todos los casos la gravedad especifica esproporcional a la concentración, es decir, c uando laconcentración aumenta, entonces la gravedadespecifica aumenta igualmente. La densidad de la leche: La densidad es una variable que determina la relación que hay entre la masa y el volumen de una sustancia, por lo tanto la densidad está dada en unidades de masa sobre volumen, por ejemplo: gramos / militro ó gramos / centímetro cúbico, kilogramo / litro, etc. METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 3

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

La densidad del agua es de 1,00 gramos / centímetro cúbico a una temperatura de 15°C, lo que quiere decir que 1000 gramos de agua ocupan un volumen de 1000 centímetros cúbicos a esta temperatura. La densidad de la leche está directamente relacionada con la cantidad de grasa, sólidos no grasos y agua que contenga la leche. Al realizar un análisis de densidad en la leche, se debe tomar una muestra fresca y mezclarse suavemente sin que haya incorporación de aire. (ALAIS, 2003) DENSIDAD DE LIQUIDOS: Para conocer la densidad de líquidos, es necesario determinar el volumen que ocupan y su masa. El volumen se determina con el material adecuado y la masa se determina empleando una balanza adecuada. El picnómetro es un instrumento sencillo utilizado para determinar la densidad de líquidos con mayor precisión. Es importante mencionar que los picnómetros deben de estar calibrados. La mayoría de ellos tienen un termómetro para el registro de la temperatura. (GUTIERREZ, 2008) IV. MATERIALES Y METODOS. Gravedad específica o densidad relativa en líquidos. HIDRÓMETROS: a) materiales.    

Muestra alimenticia: leche, azúcar, sal, alcohol etílico, etc. Probeta de 250 y 500ml. Termómetro. Juego de hidrómetros: lactodensímetro, alcoholímetros, sacarímetros, salinometros y densímetros.

Fig.(1) En al imagen se ve el densimetro mediante el cual se determino la densidad de la leche.

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 4

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Fig. (2) En la imagen podemos ver la muestra en la bolsa de plastica (leche).

fig. (3) En la imgaen se ve el azucar.

b) procedimiento.  Colocar la muestra liquida en una probeta de 500ml. Previamente lavada y verificar la temperatura. Es recomendable que la temperatura la calibración del hidrómetro sea igual a la temperatura del material a medirse. El líquido debe verterse resbalando por las paredes para evitar que queden atrapadas burbujas de aire.  Introducir el hidrómetro en la muestra liquida.  Leer directamente en la escala graduada de densímetro.  Líquidos claros en la proyección de la línea de la parte inferior del menisco.  Liquido oscuro en la proyección de la línea superior del menisco.  Hacer las correcciones necesarias de las lecturas de la temperatura en caso necesario. Para el caso específico de jugo de fruta determínese los sólidos solubles mediante el uso del hidrómetro de brix; si la temperatura a la cual se realiza la lectura la del calibrado en más de un grado se necesita corrección. METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 5

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

PICNOMETROS. a) materiales.    

Muestra alimenticia: jugo de frutas, leches, etc. Termómetro Baño de maría Picnómetro o fiola

b) procedimiento. Masa del picnómetro vacío.  Lavar los picnómetros con una mezcla de dicromato de potasio y ácido sulfúrico concentrado y enjuagarlos con agua destilada, secar en la estufa y dejar enfriar.  Pesar el picnómetro vacío, limpio y seco (W1) Masa del picnómetro lleno de agua.  Llenar el picnómetro con agua destilada recientemente hervida enfriada.  Colocar la tapa del picnómetro y colocarlo en baño maría, mantenerlo a temperatura constante (T1)=15°C o 20°C.  Retirar el picnómetro del baño, secarlo con un paño que no deja pelusas y pesar (W2). Masa del picnómetro con la muestra.  Vaciar el agua, secar y pesar el picnómetro a la temperatura de laboratorio (W3)  Luego de llenar el picnómetro con la muestra y llevarlo al baño maría, a la temperatura constante (t1) METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 6

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

 Luego retirar el picnómetro con la muestra, secar con cuidado y pesar (W4). La diferencia entre W1 y W3 no debe ser mayor a 0.0002. g. Cálculos: 𝑔𝑟𝑎𝑣. 𝐸𝑠𝑝(𝑇𝑤 ) =

𝑊4− 𝑊3 𝑊2− 𝑊1

Dónde: W1= peso del picnómetro vacío. W2= peso del picnómetro + agua W3= peso del picnómetro vacío. W4= peso del picnómetro + muestra Tw= temperatura de trabajo. Para el caso de los zumos turbios deben agitarse energéticamente, de forma que el sedimento existente se reparta de manera uniforme. En el caso de las bebidas carbonatadas, como por ejemplo la cerveza, se añaden 300-500ml de muestra en un matraz de fondo plano de 1000ml, que se cierra y se agita durante el tiempo necesario para eliminar la sobrepresión, lo que se realiza abriendo de vez en cuando. A continuación se pesa por un filtro de pliegues.

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 7

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

V. RESULTADOS Y DISCUSION. muestra Leche pura Leche + 5% de agua Leche +10% de agua Leche + azúcar

densidad 15 13

Factor de conversión 1.0116 1.0146

12

1.0136

26

1.0276 En la imagen podemos ver la determinación de la densidad de la leche con el densímetro, que se realizó por el método de hidrómetros. Como de resultado la leche tenía la densidad de 15, significa 1ml de leche pesa 1.015gr.

Discusiones: Según Lewis (1993), las densidades de los sólidos son importantes en los procesos de separación, como son la sedimentación y la centrifugación y en el transporte neumático e hidráulico de polvos y partículas. Las condiciones del procesamiento, en particular durante la deshidratación y aglomeración, pueden afectar de manera notable la extensión y naturaleza de la formación de los poros, y por tato la densidad del producto. Según (ALAIS, 2003)La densidad es una variable que determina la relación que hay entre la masa y el volumen de una sustancia, por lo tanto la densidad está dada en unidades de masa sobre volumen, por ejemplo: gramos / militro ó gramos / centímetro cúbico, kilogramo / litro, etc. La densidad del agua es de 1,00 gramos / centímetro cúbico a una temperatura de 15°C, lo que quiere decir que 1000 gramos de agua ocupan un volumen de 1000 centímetros cúbicos a esta temperatura. La densidad de la leche está directamente relacionada con la cantidad de grasa, sólidos no grasos y METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 8

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

agua que contenga la leche. Al realizar un análisis de densidad en la leche, se debe tomar una muestra fresca y mezclarse suavemente sin que haya incorporación de aire. En la práctica realiza el problema fue en que la leche comprado del mercado no ha sido pura, por eso varia la densidad de la leche pura que fue 15 g/ml. VI. CONCLUSIONES  En la siguiente práctica se determinó la densidad de los alimentos de los métodos de hidrómetro y picnómetro de los siguientes alimentos como: la leche y jugo de naranja. Mediante las informaciones de los autores sabes que 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 Temperatura y presión son parámetros muy importantes a tener en cuenta debido a que el efecto de estos en la densidad de los fluidos. Por eso a la hora de la medición la temperatura debe especificarse junto con la densidad, aunque la presión no es necesaria en el caso de líquidos y sólidos porque son prácticamente incompresibles  La densidad aparente de los productos dependerá de la densidad de los propios componentes, la geometría, el tamaño, etc.  Los métodos densimétricos tienen un amplio uso en el campo del control de calidad de productos, si hubo alteración en tales.  La 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  Tanto el hidrómetro como el picnómetro sirven para hallar densidad, pero el picnómetro es más exacto ya que se basa en el valor de las masas, y mediante una balanza analítica se consigue un valor de varios decimales.  Con el hidrómetro además de hallar la densidad de las muestras, se puede hallar también la concentración de soluciones como los grados °Brix en una solución con sacarosa, los grados de alcohol, el porcentaje de sal, etc.  Con los instrumentos para medir densidad se puede también determinar La determinación hecha con el hidrómetro, se hace a la temperatura de referencia del instrumento, ya que la densidad está en función de la temperatura y si no es a la misma temperatura, el resultado no es exacto.  Con el picnómetro no se necesita ningún valor de volumen, simplemente sabiendo las masas de agua y la masa de la muestra se determina su densidad.

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 9

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

VII. BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA.

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 10

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 11

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

VIII. CUESTIONARIO. 1) El lactodensímetro que tipo de densidad es la que mide. El lactodensímetro sirve para la determinación del peso específico de la leche. El vástago del aparato esta graduado entre 1.015 y 1.042 g/mL, es decir 15 y 42 grados lactodensimétricos a 20ºC. la subdivisión de la escala es de 0,0005 g/mL, es decir, 0,5 grados lactodensimétricos. Por lo general la leche no adulterada, de vacas sanas, oscila entre 29 y 34,5 grados lactodensimétricos, por lo tanto entre 1,029 y 1,0345 g/mL a una temperatura de 20ºC. El decreto 271 de Ministerio

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 12

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

de Agricultura de Chile establece la clasificación de la leche, según esto la leche clase A y B tienen una densidad igual o mayor a 1,029 g/mL a 20ºC. La clase C es inferior a 1,029 g/mL a 20ºC. 2) como varia la densidad de los alimentos con respecto al contenido de agua, proteína, grasa, fibra, cenizas y carbohidratos. Mayormente en los alimentos varían en la densidad si hay mayor cantidad de agua, grasa entre otros es menor la densidad. Y también hay una cierta variación en las proteínas y carbohidratos; por ejemplo si en los alimentos líquidos hay mayor cantidad de azúcar es mayor la densidad.

METODOS DE ANALISIS AGROINDUSTRIAL

Página 13