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PRÁCTICA ALIMENTOS 2DETERMINACIÓN DECONTENIDO DE ÁCIDO LÁCTICOAldo Israel Gutiérrez Méndez y Alejandro Ponce AlonsoUniversidad de Guanajuato, División de Ciencias Naturales y Exactas Creado el 23 de febrero de 2021. Compilado el 25 de febrero de 2021 a las 21:31.1. IntroducciónELpH de la leche es un...

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P RÁCTICA A LIMENTOS 2

D ETERMINACIÓN

DE

C ONTENIDO

DE

Á CIDO L ÁCTICO

Aldo Israel Gutiérrez Méndez y Alejandro Ponce Alonso Universidad de Guanajuato, División de Ciencias Naturales y Exactas Creado el 23 de febrero de 2021. Compilado el 25 de febrero de 2021 a las 21:31.

1. Introducción

E

pH de la leche es un parámetro de interés para la evaluación de la calidad de esta, pues en función de este se encuentran reguladas algunas características importantes de la leche, tales como la coagulación, actividad enzimática y crecimiento de microorganismos. En esta práctica que utiliza la metodología descrita en las Normas Oficiales, NMX-F-420-1982, NOM-091-SSA1-1994 y NOM-155-SCFI-2012. L

1.1. La leche es una mezcla 1.1.1. El estado en equilibrio La propiedad fundamental de la leche es la de ser una mezcla, tanto física como químicamente. Es una mezcla definida de sustancias: lactosa, acilgliceroles, caseínas, albúminas y sales. Desde el punto de vista físico, coexisten varios estados; emulsión, suspensión y solución, según veremos más adelante en este trabajo. La heterogeneidad de la leche es conocida por el vulgo; como se sabe, la leche abandonada a temperatura ambiente se separa progresivamente en tres partes. Crema capa de glóbulos grasos reunidos por efecto de la gravedad; Cuajada caseína coagulada como consecuencia de la acción microbiana; Suero contiene los productos solubles y que se separan de la cuajada (esta última se retrae más o menos rápidamente, según la naturaleza del microbioma presente). La degradación de la lactosa por las bacterias se acompaña de producción de ácidos; como consecuencia, se provoca la floculación de casína que, sin embargo, no había sido atacada por aquellas bacterias. El calentamiento de la leche reduce la ionización del calcio y aumenta la estabilidad del fosfocaseinato en una determinada zona de temperatura. Además, desnaturaliza ciertas proteínas y retarde el desnatado espontáneo.

1.2. Lactosa 1.2.1. Aspectos biológicos La lactosa es el único glúcido libre que existe en cantidad importante en todas las leches. Es también el componente más abundatne, el más simple y el más constante en proporción. Predomina ampliamente en la leche humana: 65 g L −1 , esto es, más de la mitad del extracto seco. Es también 1

el componente más abundante de la leche de vaca y de cabra. La primera correción que se hace a la leche de vaca para asemejarla a la leche humada, es la adición de azúcar. La sangre contiene glucosa, pero no lactosa. Excepto en la leche, la lactosa es un azúcar muy raro en la naturaleza. Se sintetiza en la mama a partir de la glucosa sanguínea y, en los rumiantes, a partir de ácidos volátiles. La lactosa es el factor que limita la producción de leche; es decir, que la cantidad de leche producida depende de las posibilidades de síntesis de la lactosa en la mama (es el elemento soluble más abundante y su actividad osmótica es mucho más elevada que la de otros componentes). 1.2.2. Sueros y ácido láctico El ácido láctico sólo existe como indicios en la leche fresca, con un porcentaje medio de 30 mg L −1 . Es, ante todo, el resultado de la fermentación láctica, y, según se tratará más adelante, dentro de la industria láctea puede presentar un carácter beneficioso o perjudicial. El ácido láctico de fermentación se ha convertido en un importante producto químico; en estado puro o en forma de sales recibe diversas aplicaciones: industrias alimentarias, farmacia, industria textil, curtidos, industrias de materias plásticas, etc.

1.3. Objetivo Determinar el contenido de ácido láctico en productos lácteos empleando una solución valorada de NaOH.

2. Métodos A continuación, se enlistan los materiales utilizados durante la práctica y los pasos de la metodología empleada para la determinación de la humedad en los alimentos analizados.

2.1. Materiales y reactivos Para la ejecución de esta práctica se utilizaron los siguientes materiales 1 bureta de 25 mL o 50 mL

1 pipeta volumétrica de 10 mL

1 pinza para bureta

1 pipeta graduada de 10 mL

1 soporte universal

Indicador fenolftaleína al 0.5 % (P/V) en etanol

3 matraces Erlenmeyer de 125 mL

5 muestras lácteas

2.2. Procedimiento En un matraz Erlenmeyer previamente pesado, se añadió una alícuota de 10 mL de la muestra y se pesó nuevamente el matraz junto con el contenido. A continuación, se añadó 1 mL de indicador fenolftaleína. Posteriormente, se realizó la titulación de la muestra con NaOH 0.1 molL −1 hasta observar un cambio de incoloro a rosa en el seno de la solución. Para cada una de las cinco muestras 2

lácteas, el procedimiento se llevó a cabo por triplicado y, finalmente, se determinó el porcentaje de ácidez debida al ácido láctico a partir de los resultados de las titulaciones.

3. Resultados En esta sección se muestran los datos obtenidos tras la elaboración de la práctica y el tratamiento estadístico de estos para su interpretación.

3.1. Datos obtenidos En las siguientes tablas se encuentran los resultados de las mediciones en cada una de las etapas del experimento. Tabla 1: Lecturas de las masas netas de las muestras de leche. Muestras Leche Leche Leche Leche Leche

1 2 3 4 5

Réplica 1 (g)

Réplica 2 (g)

Réplica 3 (g)

11.50 10.50 10.40 12.60 13.50

10.90 10.80 10.30 10.60 13.60

10.50 10.60 10.50 10.30 13.40

Tabla 2: Lecturas del volumen de NaOH gastado en la titulación. Muestras Leche Leche Leche Leche Leche

1 2 3 4 5

Réplica 1 (mL)

Réplica 2 (mL)

Réplica 3 (mL)

6.5 1.3 1.5 3.5 4.1

5. 3 1. 6 1. 5 2. 9 4. 0

5. 2 1. 4 2. 5 2. 8 4. 0

3.2. Tratamiento de los datos A partir de los resultados de las mediciones en el experimiento, se realizaron los cálculos de porcentaje del contenido de ácido láctico, donde se determina por titulación mediante la Ecuación 1. CAc. Láctico VMuestra = CNaOH VNaOH

3

(1)

Así mismo, el contenido de acidez de ácido láctico en (g/L) se calcula mediante la Ecuación 2. Acidez g/L =

VNaOH CNaOH · 90 Vmuestra

(2)

Donde VNaOH corresponde al volumen utilizado de titulante, CNaOH a la concentración del titulante, Vmuestra el volumen de la muestra y 90 el factor de equivalencia para el hidróxido de sodio. De tal modo que se desarrollan los cálculos y resultados reportados en la Tabla 3 y Tabla 4. Tabla 3: Cálculos reportados de la acidez en las muestras. Muestras Leche Leche Leche Leche Leche

Acidez (g/L) Réplica 1

Acidez (g/L) Réplica 2

Acidez (g/L) Réplica 3

Promedio

Desviación estándar

%CV

5.85 1.17 1.35 3.15 3.69

4.77 1.44 1.35 2.61 3.6

4.68 1.26 2.25 2.52 3.6

5.1 1.29 1.65 2.76 3.63

0.65 0.14 0.52 0.34 0.05

12.77 10.66 31.49 12.35 1.43

1 2 3 4 5

Tabla 4: Cálculos reportados del porcentaje de ácido láctico en las muestras. Muestras Leche Leche Leche Leche Leche

1 2 3 4 5

% Ac láctico Réplica 1

% Ac láctico Réplica 2

% Ac láctico Réplica 3

Promedio

Desviación estándar

%CV

0.51 0.11 0.13 0.25 0.27

0.44 0.13 0.13 0.25 0.26

0.45 0.12 0.21 0.24 0.27

0.46 0.12 0.16 0.25 0.27

0.038912 0.011139 0.048414 0.002745 0.004319

8.386012 9.189511 30.56669 1.111461 1.606111

Tabla 5: Cálculos reportados con el coeficiente de variación. Muestras

Promedio de masa ± DE g (3 réplicas)

Leche 1 Leche 2 Leche 3 Leche 4 Leche 5

10.97 ± 0.5 10.63 ± 0.15 10.4 ± 0.1 11.17 ± 1.25 13.5 ± 0.1

4.

Promedio de %CV de la masa VNaOH gastado ± DE ml (3 réplicas) 4.59 1.44 0.96 11.2 0.74

5.67 ± 0.72 1.43 ± 0.15 1.83 ± 0.58 3.07 ± 0.38 4.03 ± 0.06

Promedio% de %CV de VNaOH ácido láctico ± DE (3 réplicas) 12.77 10.66 31.49 12.35 1.43

0.46 ± 0.04 0.12 ± 0.01 0.16 ± 0.05 0.25 ± 0.003 0.27 ± 0.004

%CV del% de ácido láctico 12.77 10.66 31.49 12.35 1.43

Análisis y discusión de resultados

En las distintas muestras analizadas se obtuvieron, a grandes razgos, valores diversos, en cuyos casos las desviaciones estándar y porcentaje del coeficiente de variación también difieren de manera más o menos considerable entre sí. 4

Figura 1: Comparación de los datos experimentales con los límites establecidos en la NOM-155SCFI-2012. Ahora bien, en la NOM-115-SCFI-2012 se establece un valor mínimo de ácido láctico contenido en leche entera, parcialmente descremada y descremada de 1.3 g L −1 y un valor máximo de 1.7 g L −1 . Algunos de los valores de acidez obtenidos posiblemente se encuentran dentro de este intervalo, siendo la muestra de Leche 2 la que se encuentra de manera más próxima dentro de los límites establecidos, además, es probable que la muestra de Leche 3 se encuentre en tal intervalo. Sin embargo, su desviación estándar es relativamente grande (Figura 1). A modo de adición de un comentario respecto al párrafo anterior, la NMX-F-420-1982 indica un intervalo ligeramente distinto, en el cual se especifica un límite inferior de 1.3 gL −1 y uno superior exactamente igual a la norma citada con anterioridad.

5. Conclusiones Considerando los resultados del contenido de ácido láctico en productos lácteos obtenidos en esta práctica, es posible señalar que se encontraron resultados muy variados. Con base en lo mencionado en la Sección 1, estos resultados pueden ser atribuídos a una o más de las siguientes causas: Distintas condiciones de empaquetamiento Distintas condiciones de manipulación Crecimiento de microorganismos Posible adulteración de la leche Por último, las muestras de leche 1, 4 y 5 no cumplen satisfactoriamente con las Normas Oficiales correspondientes, mientras que las muestras 2 y 3 posiblemente sí están dentro del cumplimento de las mismas.

5

Referencias [1] Alais, C. A. (1985). Ciencia de la leche: principios de técnica lechera (1.a ed.) [Libro electrónico]. Editorial Reverté. https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=

web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjxxsXI3oHvAhVKXKwKHdxVB6EQFjAAegQIARAD& url=http%3A%2F%2F148.206.53.233%2Ftesiuami%2FLibros%2FL10.pdf&usg= AOvVaw0ogb2o4P4c5h8p-ZjuRAvh [2] NMX-F-026-1997. LECHE. DENOMINACIÓN. ESPECIFICACIONES COMERCIALES Y MÉTODOS DE PRUEBA. [3] NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-091-SSA1-1994. BIENES Y SERVICIOS. LECHE PASTEURIZADA DE VACA. DISPOSICIONES Y ESPECIFICACIONES SANITARIAS. [4] NMX-F-420-1982. PRODUCTOS ALIMENTICIOS PARA USO HUMANO. DETERMINACIÓN DE ACIDEZ EN LECHE FLUIDA. [5] NORMA Oficial Mexicana NOM-155-SCFI-2012, Leche-Denominaciones, especificaciones fisicoquímicas, información comercial y métodos de prueba.

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