Laboratorio Quimica de los Alimentos- Final PDF

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Tema de Investigacion Laboratorio Quimico de los Alimentos...

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE

SAN MARCOS (Universidad del Perú, Decana de América)

FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA E.P QUIMICA

PROYECTO DE INVESTIGACION

LABORATORIO DE QUIMICA DE ALIMENTOS Autor Del Águila Mendoza, Alexandra Irene Código: 19070092 Fecha: 14 de septiembre LIMA –PERU2020

INDICE 1.

CAPITULO I: INTRODUCCIÓN……………………………….…………pag.3

2.

CAPÍTULO II: DELIMITACIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2.1 Delimitación de la investigación ………………………….…………pág.4 2.1.1 Universo……………………………………………………….. pág. 4 2.1.2 Espacial………………………………………………………....pág. 4 2.1.3 Temporal………………………………………………………...pág. 4 2.1.4 Contenido………………………………………………………pág. 4. 2.2 Formulación del problema……………………………………..……pág.6 2.2.1 Problema general……………………………………………...pág. 6 2.2.2 Problemas específicos…………………………………………pág.6

3.

CAPITULO III: FORMULACIÓN DE OBJETIVOS………………..…pág. 6 3.1. Objetivo general……………………………………………………pág. 6 3.2 Objetivos específicos………………………………………………..pág. 6

4.

CAPITULO IV: JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN………pág. .7 4.1 Justificación de la investigación………………………………….…pág.7

5.

CAPITULO V: MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL…………………pág. 8 5.1 Química de los Alimentos …………………………………….….…pág. 8 5.2 Laboratorio Químico ……………...…………………...........……. pag.8 5.3Evaluacion de los Alimentos…………………………….....….........pág. 9 5.4 Análisis Químico de los Alimentos ………………………….…….pág. 10 5.4.1 Métodos de Análisis ………………………………………….pág. 10 5.4.2 Análisis Físico-Químico……………………………………....pág. 11 5.4.3 Análisis Microbiológico………………………………………pág. 11

5.4.4 Análisis Sensorial………………………………………….... pág. 12 5.5 Cuaderno e Informes de Laboratorio …………………….……..…pág. 13 5.5.1 Partes……………………………………………………….…pág. 14 5.5.2 Características………………………………………..……….pág.16 5.5.4 Tablas y Gráficos………………………………………..……pág. 15 6.- CAPÍTULO VI: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN………..pág. 16 6.1Ractivos y Equipamiento del Laboratorio ………………….…….…pág. 16 6.2Etapas y/o Procedimientos ……………………………………………pág. 25 6.3 Selección del Método y Laboratorio Experimental ……...................pág. 25 6.4 Laboratorios: Experimentos (objetivos, métodos y evaluación).…...pág. 26 6.4.1 Laboratorio: Evaluación Sensorial de Alimentos………..…...pág. 26 6.4.2 Laboratorio: Evaluación Objetiva de los Alimentos.................pág. 29 6.4.3 Laboratorio: Propiedades Físicas de los Alimentos………..…pág. 30 6.4.4 Laboratorio: Dispersión de la Materia………………..…...…. pág. 32 6.4.5 Laboratorio: Los Lípidos…………………………………..… pág. 34 6.4.6 Laboratorio: Aminoácidos Proteínas y Pardeamiento….....….. pág. 37 6.4.7 Laboratorio: Gelatina ………………………………………...pág. 39 6.4.8 Laboratorio: Hidratos de Carbono…………………………….pág. 40 6.4.9 Laboratorio: Harina de Mezclas………………………….….. pág. 42 6.4.10 Laboratorio: Pigmentos……………………………..….……pág. 42 6.4.11 Laboratorio: Pectina………………………………….…….. pág. .42 7.-CAPÍTULO VII: CONCLUSIONES Y ALTERNATIVAS………..……….pág. 43 8.-CAPITULO VIII: REFERENCIA Y BIBLIOGRAFÍA ……………………pág. 44

CAPITULO I: INTRODUCCION 1.- INTRODUCCION Este proyecto de investigación tiene como finalidad lograr un concepto general y básico de todo lo referente a un Laboratorio Químico de Alimentos, combinando conocimientos de distintos enfoques tales: como analítico, experimental y científico teórico; debido a que los avances en esta ciencia han tenido un efecto relevante en el entendimiento de diferentes aspectos de la Ciencia y Tecnología de Alimentos. Además de contribuir como una herramienta en el entendimiento del estudiante. Usando bases teóricas acompañadas de conceptos básicos, así como interpretar resultados de laboratorio como parte práctica de una manera general, para estudiantes que cuentan con una sólida formación en Química General. Los alimentos se ven expuestos a distintos factores ambientales, lo que puede ocasionar reacciones adicionales; esta reactividad de los alimentos los convierte en: sistemas químicos que están transformándose de manera rápida. Por esto es de gran necesidad caracterizarlas y discernir acerca de su comportamiento y su contribución a las propiedades de sus componentes químicos y su calidad para el consumo, esto nos conlleva a hacer uso del método experimental en un Laboratorio. El laboratorio es un aliado que nos brinda herramienta en este campo como: Microbiología, cromatografía, físico-química, etc. Los laboratorios también se especializan en la parte nutricional para identificar sus valores nutricionales que son beneficiosos para la población, en este proyecto de investigación he decidido dirigirlo hacia el estudio de un grupo de alimentos esenciales e importantes en la industria alimentaria y otros componentes, así como característica físico-químicas de suma importancia El texto está estructurado de 8 capítulos. Los 4 primeros capítulos: I, II, III, y IV nos ayuda a identificar el campo al que está dirigido y el alcance que queremos lograr con esta

investigación El Capítulo V: Marco Teórico: Nos ayuda a adquirir conceptos básicos y saberes previos frente a un Laboratorio Químico de Alimentos. Además, este capítulo y nos brinda información puntual de diversos enfoques del Análisis. El Capítulo VI. Metodología de la Investigación: Este capítulo nos ayuda a identificar los instrumentos que se van usar para cada laboratorio según sus requerimientos, plantea las etapas de un Laboratorio Químico de Alimentos. Nos brinda la parte experimental que se dirige hacia el estudio de los carbohidratos, proteínas, lípidos, ácidos y otros componentes de los alimentos, buscando conocer acerca de su naturaleza, propiedades, su comportamiento en los productos alimenticios .Cada Laboratorio esta compenetrado con experimentos correspondientes al enfoque que contienen: una Introducción teórica , objetivos , métodos , evaluación y cuestionarios , que integrados nos ayudan a adquirir un buen desarrollo practico .En el Capitulo VII nos brinda conclusiones en las cuales se identifica la importancia de estos laboratorios y Finalmente en el Capítulo V Mencionamos las referencias que sirvieron para la realización de este proyecto logrando finalmente su propósito de contribuir a futuros investigadores de este campo de la Química

CAPITULO II: DELIMITICACION Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2.1 DELIMITACION 2.1.1 Universo - Laboratorios dedicados a la Industria Alimentaria y Laboratorios de índole Formativo 2.1.2 Espacial - Laboratorios Químicos, Microbiológicos, Industriales, Análisis y Control de Calidad 2.1.3 Temporal

-En el año 2020 2.1.4 Contenido Química Analítico, Practicas de Laboratorio, Ciencias de los Alimentos. 2.2 FORMULACION DE PROBLEMAS 2.2.1Problema General: PG: ¿Porque es importante tener un conocimiento general de un Laboratorio Químico de Alimentos para la formación de un Químico? 2.2.2Problemas Específicos: PE1: ¿Qué saberes previos necesito para poder abordar en el campo de esta parte de la ciencia? PE2: ¿Qué instrumentos, reactivos o equipamientos necesito conocer y adquirir para llevar a cabo los experimentos en este tipo de laboratorio? PE3: ¿Que métodos y pautas necesito conocer para abordar la practica en el laboratorio? 3.-CAPITULO III: FORMULACION DE OBJETIVOS 3.1 Objetivo General: Valorar la importancia del tema de investigación “Laboratorio Químico de Alimentos para mi formación profesional en el campo de la Química 3.2 Objetivos Especifico: -Interpretar los procesos analíticos, relacionando la teoría y la práctica. -Ejecutar los ensayos de laboratorio para cada grupo de alimentos y cotejar lo estudiado

4.

CAPITULO IV: JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

. JUSTIFICACION PRACTICA: Se busca con esta investigación contribuir en una mejor orientación para los estudiantes de Química, Ciencias de los Alimentos, Tecnólogos Alimentarios e Industrias Alimentarias al llevar sus primeras prácticas de laboratorio de alimentos . JUSTIFICACION TEORICA: Se ha optado por una minuciosa clasificación en base a una amplia recopilación bibliográfica: de manuales de laboratorios de alimentos, normas técnica peruanas, latinoamericanas y extranjeras, legislación sobre alimentos, así como bibliografía asociado para obtener una clasificación básica y general del tema investigado JUSTIFICACION METODOLOGICA: Al recopilar información asociada me encontré con diversos libros de autores que tenían un nivel científico técnico, pero solo abordan ciertos campos dentro del laboratorio tales como: microbiología, cromatografía, etc. Por otro lado, otros carecen de cierto enfoque analítico y optan más por manuales. Al observar esta divergencia he optado por fusionar estas 2 tendencias e introducirlas en esta investigación. JUSTIFICACION INSTITUCIONAL: Aportar en la investigación dentro de mi universidad, para que siga siendo reconocida por su alta contribución científica a las futuras generaciones de profesionales. JUSTIFICACION PERSONAL Y PROFESIONAL: Este proyecto de investigación me ha ayudado a adentrarme y ganar experiencia en el campo de la investigación, en el cual los estudiantes de Ciencias Básicas es un deber tener notoriedad, al pertenecer a una rama tan generalizada del estudio de la vida, en la cual la experiencia nos hace adquirir aptitudes para ir de lo general a lo especifico.

5.-CAPITULO V: MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL 5.1 Química de los Alimentos La química de los alimentos es un área que estudia las sustancias químicas que forman parte de la estructura de los alimentos, ya sea por su composición inicial o por sustancias adicionales, por su preparación o producción. Desde un punto de vista químico, los alimentos pueden entenderse como sistemas de multicomponentes y polifásicos. Este hecho se explica por la existencia de interacciones entre los componentes mismos y su entorno. Por esto la Química de Alimentos estudia el comportamiento de esas sustancias durante toda su vida útil, desde la recolección, producción y la digestión del organismo, pasando por las etapas de almacenamiento, procesado, cocinado, envasado, etc. En la Industria Alimentaria, se usan aditivos, que desempeñan un papel en la conservación, etc. Sirven para mejorar los procesos de producción. Haciéndolos más seguros y mejorando su aspecto y cualidades organolépticas (sabor y color) 5.2 Laboratorio Químico Es un laboratorio en el que se estudian los compuestos, mezclas de sustancias y/o elementos utilizando ensayos químicos. Se realizan observaciones con carácter científico Ayuda a realizar teorías que han sido postuladas a lo largo del desarrollo de la ciencia, sirve para realizar nuevos descubrimientos. Conduce a la elaboración de un informe. La Química es una ciencia experimental, por esto se fundamenta en la experimentación, en la observación y el registro de los resultados obtenidos. Para el desarrollo de estas capacidades, se necesita recopilar experiencia a medida que uno avanza en el campo del laboratorio.

5.3 Evaluación de los Alimentos La calidad de la comida se evaluó en tres parámetros: el color, la textura y el sabor. El Color: Se da una percepción Visual en la activación de la retina a través de ondas electromagnéticas en el espectro visible. Para describir los colores se usa el sistema de Munsell (figura 1.2). El color de Munsell se basa en 3 atributos del color: matiz, valor y croma. La escala de valor es una ligereza de escala que va desde el negro (0) al blanco (10). El croma, es una escala de grises que va desde negro puro a blanco puro.

Figura 1.1

Figura 1.2

La textura: Las características físicas de los alimentos proporcionan una variedad de estímulos táctiles que son difíciles de clasificar. El investigador debe ser capaz de identificar que aspecto de la textura se refleja en los distintos objetivos. Para clasificar la textura se usa la técnica Szczesniak como se describe en la Tabla 1.1. El sabor: Las características del sabor incluyen sabor y olor. Los 4 sabores son: dulce, agrio, salado y amargo. Un quinto sabor Umami se describe como carnoso. El olor es más complejo de clasificar. Crocker y Henderson intentaron clasificarlos como: Afrutado, acido o afilado, romo o alquitranado o chamuscado y caprilico como cabra. Schultz utiliza un sistema de módulos: fragante, quemado, caprino, etéreo, dulce, aceitoso, metálico y picante. (Amoore, J., Stereochemical and vibrational theories off odor).

5.4 Análisis químico de los alimentos 5.4.1 Métodos de Análisis Para realizar el análisis químico de los Alimentos, es necesaria la Química Analítica. Esta rama determina que sustancias son parte de los alimentos, se ocupa de la identificación y cuantificación de su componente químico. Al mismo tiempo usa métodos analíticos que vendrían a ser operaciones física y químicas, permitiendo identificar y cuantificar un componente químico “analito” y el sistema físico que lo contiene “matriz”. Por ejemplo, en la determinación de la vitamina B12 en muestras de pescados, los pescados constituyen la matriz y el analito seria la vitamina B12.Estos métodos pueden clasificarse en: -Métodos Químicos Clásicos: Métodos más antiguos, involucran una reacción química en la que interviene el constituyente que se quiere determinar, -Métodos Instrumentales: Procedimientos en que se basan en la medición instrumental de alguna propiedad físico-química el sistema estudiado. Cuantitativamente se pueden clasificar en: -Métodos de Análisis Gravimétrico: Se basan en una medición directa o indirecta de la masa del analito. -Métodos de Análisis Volumétrico: Se trata de una medida exacta del volumen de una solución que contiene suficiente reactivo, para que sea una reacción total con el analito. Aplicaciones de la Química Analítica en el Área de Alimentos: -Control de calidad: Norma ISO 9000 define el término “calidad” -Estudios de: Almacenamiento, conservación, nutricionales, toxicológicos, nuevas fuentes de alimentación no convencionales y productos para regímenes especiales.

5.4.2 Análisis Físico-Químico: Se basa en la determinación de su composición química es decir que sustancias están presentes. Además, analiza la naturaleza de las interacciones entre las propiedades físicas y los componentes de una, consiste en la medición de diversas propiedades físicas de los sistemas. en El análisis físico-químico brinda herramientas que permiten caracterizar un alimento desde el punto de vista nutricional y toxicológico. Son los más utilizados en el análisis de productos químicos ya que es la mejor forma de obtener las mediciones adecuadas. Además, tiene gran impacto en otras áreas como en: Bioquímica, medicina, ciencias farmacéuticas, etc. Sus métodos más utilizados son: -Mediciones de Densidad: En los líquidos, nos ayudan a identificas si son sustancias puras o mezclas. Si tienes 2 o más componentes. Ya que los ensayos de mezclas simples difieren sus densidades individuales, se puede realizar un buen análisis físico-químicas, estas densidades sirven de ayuda en análisis cuantitativos de soluciones acuosas. Se usa el densímetro o picnómetro -Mediciones de Gravedad Especifica: Es uno de los procesos más usados en estos análisis Se usa el hidrómetro, flota al colocarse un líquido. -Medición de la viscosidad: Se usa el viscosímetro. Se usan colocando un objeto liquito y midiendo la fuerza que se usa para hacer girar ese objeto a cierta velocidad. Esta medición es son comunes en industrias productoras de aceites y flujos lentos. -Determinación del Ph: Se usa un indicador acido-base. Es un tinte que es un ácido débil o una base débil. Los colorantes cambian según los diferentes valores de Ph. Se añade al analito un poco de tinte, Se compara el color del indicador. Este método es rápido y económico.

5.4.3 Análisis Microbiológico Los alimentos pueden desarrollar algunos microorganismos, Siempre hay una determinada carga microbiana. Este análisis nos permite determinar si existe algún riesgo para la salud animal, humana, Saber qué factores exponen a los alimentos para poder controlarla y que no sobrepasen los límites de calidad. Para conocer estos límites se usa: -La letalidad del tratamiento: Dada por la fórmula:

𝜆 = 𝑙𝑜𝑔10(𝑁0 ∕ 𝑁𝑐 ). Nc representa

los valores dentro del límite del microorganismo a controlar y N0 representar la carga microbiana inicial del microorganismo. Además, también nos ayuda determinar la calidad higiénico-sanitaria en el proceso de elaboración de alimentos, e identificar en que proceso el alimento tiene más riesgos de contaminación. -Procedimientos: Muestreo, Método Analítico e Interpretación de resultado. 5.4.4 Análisis Sensorial: Es el análisis mas subjetivo debido a que el instrumento de medición es el ser humano. Este análisis permite evaluar las características sensoriales de un alimento. Define el grado de aceptación de un producto. Sus métodos son: -Análisis e Valoración: Es un test donde se describe las propiedades señoriales. Se usan evaluadores (10) y estos describen con 10-15 adjetivos las sensaciones del alimento. -Análisis Discriminativo: Se usa para diferenciar entre 2 productos, el efecto de las propiedades organolépticas del alimento. Se usa cerca de 30 personas de distintas etnias. -Análisis del consumidor o Test Hedónico: Aquí se evalúa si el producto agrada o no. A diferencia de los otros análisis, aquí los evaluadores no son entrenados ya que la percepción tiene que ser la más. Aquí se trata de abarcar más evaluadores, a fin de obtener una respuesta estadísticamente aceptable.

5.5 Cuaderno e informes de un laboratorio Químico de Alimentos Los resultados de laboratorio se colocan en un cuaderno de laboratorio. Los científicos tienen el deber de elaborar un informe escrito de las actividades llevadas a cabo en el laboratorio. El instructor o jefe de laboratorio debe examinarlos periódicamente, para que el alum no registre correctamente los datos. 5.5.1 Características: -Paginas no extraíbles, si se comete un error se tacha -Escritura permanente, se usan herramientas permanentes -Hojas cuadriculas o milimetradas, sirve para facilitar los gráficos y tablas -Paginas numeradas -Personal e Intransferibles, en empresas privadas se consideran confidenciales 5.5.2Partes I.- Titulo, fecha, condiciones de laboratorio II-Propósito y Fundamento Teórico III.-Procedimientos Experimentales: Registrar los cambios y describir los procedimientos. No copie directamente del Manual de Laboratorio. IV.-Resultados: Datos recopilados del experimento, se representa mediante tablas y/o gráficos. 5.5.3 Tablas y Gráficos A.-Tablas 1.-Numere cada tabla en secuencia

2.- Cada tabla debe tener un titulo 3.- Dibuje líneas solo como se muestra 4.- Las medidas deben mostrarse en el encabezado o en otro lugar 5.- Los datos subjetivos y objetivos deben presentarse en tablas separadas 6.-Use las notas de pies apropiadas B.-Gráficos 1.-Numere cada grafico en secuencia 2.-Cada grafico debe tener un título, debe ser conciso 3.-Use papel cuadriculado a menos que el cuaderno sea cuadriculado o milimetrado 4.-Cada eje debe estar etiquetado y debe tener las unidades de medidas V.-Discusión: Es una declaración de resultados. Consulte cada tabla y figura en su discusión. Incluya también errores, dificultades, posibles explicaciones de los resultados obtenidos, cuando se incluyen preguntas se incorpora sus respuestas. Use referencias VI.-Referencias: Utilice el estilo de la revista Journal of Food Science

La tabla 5.1 representa un formato de datos objetivos y la taba 5.2 representa datos subjetivos. Los formatos son los mismos. Las tablas 5.1 y 5 .2 fueron adaptadas de Journal of Food Science.

No hay líneas dentro de la tabla. Título sin sangría. Tabla subjetiva sin unidades. Nota al pie del índice, denota características subjetivas. En una escala se indica el valor mas alto GRAFICOS DE JOURNAL OF FOOD SCIENCE:

6.- CAPÍTULO VI: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 6.1Reactivos y Equipamiento del Laboratorio 6.1.1 Reactivos Los reactivos se mencionarán en función del tipo de alimento que se esta evaluando. Serán mencionados en los laboratorios 6.1.2 Equipamientos VISCOSÍMETRO BROOKFIELD Mide la viscosidad midiendo la fuerza requerida para mover un fluido. Se usa la viscosidad de los fluidos para el control d...