• Author / Uploaded
• Betty Acero Choque

• Categories
• Lignina
• Quinua
• Miseria
• Comida y bebida
• Comida y vino

Citation preview

Química Agroindustrial

PRACTICA N° 03 DETERMINACION DE FIBRA CRUDA I.INTRODUCCION La fibra cruda es, el residuo obtenido tras el tratamiento de los vegetales con ácidos y álcalis. Es decir, es un concepto más químico que biológico. La fibra vegetal se refiere fundamentalmente a los elementos fibrosos de la pared de la célula vegetal. Por último, la fibra dietética engloba todo tipo de sustancias, sean fibrosas o no, y que, por tanto, incluye la celulosa, la lignina, las peptinas, las gomas, etc. Esta clasificación sólo tiene una importancia práctica a la hora de elaborar una dieta, cuando es necesario calcular una cantidad precisa de fibra. Sin embargo, cuando citamos la fibra nos referimos siempre a la fibra dietética La fibra desempeña en la planta de donde procede dos funciones fundamentales: la estructural y la no estructural. La fibra estructural incluye componentes de la pared celular, como la celulosa, la hemicelulosa y la pectina. La fibra no estructural está formada por las sustancias que secreta la planta como respuesta a las agresiones o lesiones que sufre. Estos compuestos son: mucílagos, gomas o polisacáridos de algas. El contenido en estas sustancias depende también del grado de maduración de la planta. Puede decirse que el porcentaje de celulosa aumenta con la maduración y lo contrario ocurre con la hemicelulosa y la pectina. La lignificación representa el envejecimiento dela planta.

II. OBJETIVOS 

Determinación de la fibra cruda en los diferentes tipos de muestra como: harina de quinua, quinua blanca, quinua pasancalla y maní.

III. VARIABLES 3.1. VARIABLES DE ESTUDIO 3.1.1. Muestras alimenticias  Harina de quinua, quinua blanca, quinua pasancalla y maní. 3.1.2. Concentraciones de reactivo  Ácido sulfúrico al 1.25 %.  Hidróxido de sodio al 1.25 % 3.2.

VARIABLES DE RESPUESTA  Fibra cruda  Ceniza

HUALPA MAMANI, Edgar David

1

Química Agroindustrial

IV. REVISION BIBLIOGRAFICA 4.1. FIBRA CRUDA Fibra cruda es la pérdida de masa que corresponde a la incineración del residuo orgánico que queda después de la digestión con soluciones de ácido sulfúrico e hidróxido de sodio en condiciones específicas y está formado principalmente por celulosa, lignina y pentosas. Como la fibra es el material de que están constituidas las paredes celulares, no hay parte alguna de sustancia vegetal que se encuentre exenta a ella. La fibra vegetal se refiere fundamentalmente a los elementos fibrosos de la pared de la célula vegetal. Por último, la fibra dietética engloba todo tipo de sustancias, sean fibrosas o no, y que, por tanto, incluye la celulosa, la lignina, las peptinas, las gomas, entre otras. Esta clasificación sólo tiene una importancia práctica a la hora de elaborar una dieta, cuando es necesario calcular una cantidad precisa de fibra. Sin embargo, cuando citamos la fibra nos referimos siempre a la fibra dietética. Es importante diferenciar estos conceptos, ya que los contenidos de fibra de nuestros alimentos habituales varían sustancialmente al referirnos a un tipo u otro. 4.1.1. Fundamento del método Mediante la hidrólisis ácida se somete la muestra en ácido sulfúrico y por medio de calor se hidrolizan las proteínas presentes en el alimento. A continuación se lleva a cabo la hidrólisis alcalina con hidróxido de sodio, proceso mediante el cual se hidroliza las grasas, quedando únicamente los carbohidratos como celulosa, hemicelulosa y ligninas. Metodológicamente, la fibra cruda es el residuo orgánico insoluble resistente a la hidrólisis ácida (H2SO4 al 1,25%) y básica (NaOH al 1,25%). El residuo obtenido de esta forma contiene minerales y una mezcla de materiales componentes de la pared celular de los vegetales que no corresponde a ningún compuesto específico; correspondiendo aproximadamente el 97% de tales compuestos a celulosa y lignina. La fibra cruda forma un papel muy importante en la alimentación ya que su función es la de eliminar regularmente. Ayudando a la prevención de enfermedades tales como colesterol, triglicéridos, estreñimiento, cáncer de intestino etc. La fibra cruda no es digerida por el intestino humano únicamente por fermentación en el intestino de los animales. Con el análisis de fibra cruda se pretende cuantificar carbohidratos componentes de la pared celular de los vegetales, según el alimento analizado, pero durante la determinación se pierde entre el 20 y el 60% de la celulosa original presente y entre el 33 y el 96% de la lignina.

HUALPA MAMANI, Edgar David

2

Química Agroindustrial 4.2. QUINUA (Chenopodium quinoa) La quinua es un pseudocereal perteneciente a la subfamilia (Chenopodiaceae) de las amarantáceas. Posee los ocho aminoácidos esenciales para el ser humano, lo que la convierte en un alimento muy completo y de fácil digestión. Tradicionalmente, los granos de quinua se tuestan y con ellos se produce harina. También pueden ser cocidos, añadidos a las sopas, usados como cereales o pastas e incluso se fermentan para obtener cerveza o chicha, bebida tradicional de los Andes. 4.2.1. Propiedades de la quinua La Harina de Quinua es un alimento que se obtiene al moler el grano de quinua previamente lavado. Es un alimento simple y rápido de preparar, muy versátil, puede sustituir a otras harinas. En sopas, platos de fondo, postres, bebidas, pan y galletas. Los infantes y niños lo aceptan fácilmente y es una excelente fuente de nutrición para ellos. Un investigador ha dicho "mientras ningún alimento por si solo puede suministrar todos los nutrientes esenciales para la vida, la quinua es igual o más completa que muchos del reino vegetal y animal".

4.3. EL MANÍ (Arachis hypogaea) El maní o cacahuate es una fuente importante de aceite vegetal y de proteína en las zonas tropicales y subtropicales. Es originario de América del Sur de donde se distribuyó a otros países. Su contenido de aceite es 50 % y el de proteína 30 %. La planta de maní se aprovecha en forma integral para el consumo; su follaje se utiliza como forraje fresco o ensilado; las semillas se comen crudas, cocidas, tostadas o en gran variedad de confituras. De la semilla se extrae el aceite y el subproducto denominado torta, rica en proteínas, es utilizado como concentrado para la alimentación animal. El maní puede rendir de 25 a 30 % de cáscara y de 70 a 75 % de semilla con alguna diferencias entre variedades. En producción por hectárea se puede obtener un rendimiento de 1,5 toneladas de maní en cáscara o más.

V. MATERIALES Y METODOS 5.1.

MATERIALES, EQUIPO Y REACTIVOS

5.1.1. Materiales  Crisoles  Vasos precipitados  Espátulas

HUALPA MAMANI, Edgar David

3

Química Agroindustrial    

Papel filtro Balones Balanza analítica Cocinilla

5.1.2. Equipos  Estufa  Mufla  Condensador 5.1.3. Reactivos  Hidróxido de sodio (𝑁𝑎𝑂𝐻) 1.25%  Ácido sulfúrico (𝐻2 𝑆𝑂4) 1.25% 5.2.

METODOLOGIA

5.2.1. Primera etapa Se fundamenta en digerir la muestra acida y alcalina. Preparación de hidróxido de sodio y ácido sulfúrico al 1.25%.  Preparamos solución de ácido sulfúrico al 1.25% para 500ml de 𝐻2 𝑂. 1.25/1.84 500 𝑚𝑙 ∗ 100 = 3.3967 𝑚𝑙 𝐻2 𝑆𝑂4  Preparación de solución de hidróxido de sodio al 1.25 % para 500 ml de 𝐻2 𝑂. 1.25 500 𝑚𝑙 ∗ 100 = 6.25 𝑔 𝑁𝑎𝑂𝐻

 Se procede a la digestión acida con ácido sulfúrico, digestión alcalina con hidróxido de sodio y digestión alcalina.

HUALPA MAMANI, Edgar David

4

Química Agroindustrial Imagen N°01: Proceso de la digestión en las soluciones de hidróxido de sodio y ácido sulfúrico.

 Se determina el peso 1, luego de secar en la estufa durante 2 horas. 𝑃 −𝑃2 % 𝑓𝑖𝑏𝑟𝑎 𝑐𝑟𝑢𝑑𝑎 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒1𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ∗ 100  En un equipo a125°C durante 20 minutos con rayos UV se determinara la humedad de cada muestra realizadas en la práctica para determinación de grasa. 5.2.2. Segunda etapa  Después de cumplir el tiempo de digestión, se filtran las muestras digeridas.  Con agua destilada se lava las muestras digeridas con la finalidad de que la fibra en la digestión pueda pesarse completo.  Pelos los cuatro crisoles para poner la muestra y pasas por el proceso de incineración.  Luego se pasa a la mufla a más de 600°C para la determinación de ceniza.  Se determina el peso 2 de la muestra incinerada de cada muestra en el crisol.

VI. RESULTADOS Y DISCUSION 6.1. RESULTADOS

HUALPA MAMANI, Edgar David

5

Química Agroindustrial Se obtuvieron los siguientes resultados: Tabla N° 01: Control de peso de las diferentes muestras antes de la extracción. PESOS MUESTRA PAPEL FILTRO MUESTRA Harina de quinua Quinua blanca Quinua pasancalla Maní

0.9159 0.8769 0.9240 0.8919

2.0008 2.0009 2.0002 2.0020

En la tabla N° 01 se muestra los pesos iniciales de cada muestra (Harina de quinua, quinua blanca, quinua pasancalla y maní) y también el peso del papel filtro para poder colocar las muestras y así proceder con la extracción de las grasas. FIBRA MUESTRA Harina de quinua Quinua blanca Quinua pasancalla Maní

0.3255 0.2585 0.2938 0.5800

MUESTRA

Harina de quinua Quinua blanca Quinua pasancalla Maní

PESOS PESO DEL PESO DE LA CRISOL+MUESTRA FIBRA Peso 1 24.9771 25.2297 27.9895 29.1583 26.7147 26.9681 22. 4931 23.9649

CANTIDADA DE MUESTRA DESGRASADA (g) 1.6910 1.7128 1.8835 1.6978

CENIZA Peso 2 24.9042 28.8998 26.6743 23.3849

CANTIDAD DE FIBRA EN (%) 4.3 0.01 2.14 0.12

6.2. DISCUSIONES Al realizar la práctica hemos determinado el porcentaje de fibra en la muestra de harina de quinua y nuestro resultado fue de 2.91% pero la norma establece que el porcentaje de fibra para la harina de quinua es de 3.1 % de acuerdo a la norma NTE INEN 1673:2013 establecida para la fibra de la quinua , esta diferencia que no es tan grande puede darse por factores como: no recoger todo el residuo que queda en el papel filtro después de las dos destilaciones , pesar el crisol caliente, estos factores pueden hacer que nuestros datos varían y causen problemas al momento de realizar los calculo tergiversando los resultados.

HUALPA MAMANI, Edgar David

6

Química Agroindustrial

VII. CONCLUSIONES Que la cantidad de fibra cruda realizada en la practica es de 1.5% lo cual nosmuestra un resultado no tan exacto a lo real que mostraba en el empaque de la avenakueker (1.80% de fibra). 

Pudimos determinar la cantidad de fibra bruta que existe en la harina de quinua utilizando el método de Weende que fue de 2.91 %.



Mediante esta práctica pudimos establecer diferencias y comparar el resultado obtenido con tablas estándares de Fibra de la harina de quinua y así analizar el porqué de estas diferencias tenemos nuestro valor de 2.91 % de fibra de la harina de quinua frente al 3% de la fibra establecida por la norma INEN 1673:2013 para la harina de quinua esta diferencia puede ser provocado por factores externos.



Analizamos los resultados mediante cálculos característicos a la cantidad de muestra utilizada para cuantificar el % de fibra en 100 gramos de muestra y obtuvimos el 2.91%.



El ácido sulfúrico y el hidróxido de sodio utilizado al 1.25 % tienen la función de realizar la digestión tanto ácida como básica respectivamente para simular el ataque gastrointestinal que ocurre en nuestro organismo.

VIII. BIBLIOGRAFIA Barrera, A. (1999). Manual de manejo y análisis alimentario postcosecha de granos a nivel rural. Oficina Regional de la FAO América latina y el Caribe. Santiago de chile: Iberoàmerica. Ciro, A. (1993). Manual de manejo y análisis alimentario postcosecha de granos a nivel rural. Oficina Regional de la FAO América latina y el Caribe. Santiago de chile: Iberoàmerica. Burkitt DP. The epidemiology of cancer of the colon and rectum. Cancer 1971; 28: 3 -13. 2. Trowell HC. Ischemic heart disease and dietary fiber. Am J Clin Nutr 1972; 25: 926 - 932. 3. Burkitt DP, Trowell HC. Refined carbohydrate foods and disease. Some implications of dietary fiber. New York: Academic Press. 1975. 4. Schweizer TF, Wursch, P. The physiological and nutritional HUALPA MAMANI, Edgar David

7

Química Agroindustrial importance of dietary fiber. Experientia 1991; 47 (2):181 - 186. 5. Lairan D, Arnault N, Bertrais S, Planells R, Clero E, Hercherg S, Boutrom-Rualult MC. Dietary fiber intake and risk factors for cardiovascular disease in French adults. Am J Clin Nutr 2005; 82 (6): 1185 - 1194. 6. Kaline K, Bornstein SR, Bergmann A, Hauner H, Schwarrz H. The importance and effect of dietary fiber in diabetes prevention with particular consideration of whole grain products. Horm Metab Res 2007; 38: 687 - 693. 7. Camparto G, Pilotto A, Franze A, Franceschi M, DiMario F. Diverticular diesease in the elderly. Digestive Disease. 2007; 25 (2): 151 - 159. 8. Devin R, DeMeo M, Keshavarzian A, Hamaker B. Influece of dietary fiber on inflammatory bowel disease and colon cancer: importance of fermentation pattern. Nutr Rev. 2007; 65 (2): 51 - 62. 9. Queeman KM, Stewart ML, Smith KN, Thomas W, Fulcher RG, Slavin JL. Concentrated oat beta-glucam, a fermentable fiber, lowers serum cholesterol in hypercholesterolemic adults in a randomized controlled trial. Nutr J. 2007; 26 (6): 6 - 12. 10. Roberfroid MR. Functional effect of food component in the gastrointestinal system. Nutr Rev. 1996; 54 (11): 38 - 42. 11. Zilversmit DB. Dietary Fiber. En: Nutrition, Lipids and Coronary heart diseases. Levy R, Dennis B, Ernest N, Editors. New York: Raven Press; 1979. p. 159 - 174. 12. Eastwood MA. Vegetable fiber: Its physical properties. Proc Nutr Soc. 1973; 32: 137-143. 13. Southgate DAT. The chemistry of dietary fiber. En: Fiber in human nutrition. Spiller GA, Amen RJ, Editors. New York: Plenum Press;

HUALPA MAMANI, Edgar David

8

Química Agroindustrial 1976. p. 31 - 72. 14. Southgate DAT. Dietary fiber: analysis and foods sources. Am J Clin Nutr 1978; 31: 107 - 110. 15. Kritchevsky D. Dietary fiber. Annu Rev Nutr 1988; 8: 301 - 328. 16. Hispley EH. Dietary fiber and pregnancy toxaemia. Br Med J 1953; II: 420 -422. 17. Southgate DAT. Determination of carbohydrates in foods. Unavailable carbohydrate. J Sci Food Agric 1969; 20: 331 - 335. 18. Trowell H. Fiber and irritable bowels. Br Med J 1974; 3: 44 - 49. 19. Trowell H. Definition of dietary fiber and hypothesis that it is a protective factor in certain diseases. Am J Clin Nutr. 1976; 8 (29): 895 - 899. 20. Englyst HN, Cumming JH. Nonstarch polysaccharides (dietary fiber) and resistant starch. En: New development in dietary fiber. Furda I, Brine CJ, Editors. New York: Plenum Press; 1990. p 205 - 225. 21. Spiller GA, Chernoff MC. Shipley EA et al. Com fecal weight be used to establish a recommended intake of dietary fiber (Plantix). Am J Clin Nutr 1977; 30: 659 - 661. 22. Schaller D. Analysis of dietary fiber. Food Prod Dev. 1977; 11 (9):70 - 74. 23. Cummings JH, Englyst HN. What is dietary fiber. Trends Food Sci Technol. 1991; 2: 99 -103. 24. Van Soest PJ, McQuenn RW. Symposium on fiber in human nutrition. The chemistry and estimation of fiber. Proc Nutr Soc. 1973; 32:123 -130. 25. Theander O, Aman P. The chemistry, morphology and analysis of dietary fiber components. En: Dietary Fibers. Chemistry and nutrition. Inglett GE, Falkehag SI, Editors. New York: Academic

HUALPA MAMANI, Edgar David

9

Química Agroindustrial Press; 1979. p. 215 - 244. 26. Cummings JH. Dietary Fiber. Br Med Bull. 1981; 37: 65 -70. 27. Englyst HN. Determination of carbohydrate and its composition in plant materials. En: The analysis of dietary fiber in food. WPT James, Theander O. Editors. New York: Marcel Dekker. 1981. p. 75 - 95. 28. Asp NG. Dietary fiber. Definition, Chemistry and analytical determination. Molec Aspects Med. 1987; 9: 17- 29. 29. Lanza E, Butrom R. A critical review of food fiber analysis and data. J Am Diet Assoc. 1986; 86 (6): 732 - 742. 30. Nishimune T, Sumimoto T, Yakusiji T, Kunita N. Determination of total dietary fiber in Japanese foods. J Assoc Ann Chem 1991; 74 (2):350 - 359. 31. Asp NG, Johansson CG. Dietary fiber analysis. Nutr Abstr Rev Clin Nutr. 1984; 54: 735 - 752. 32. Horwitz W. (Editor). Official Methods of Analysis. 17 th ed.Gaithersburg, MD, U.S.A. A.O.A.C International. 2000. 33. Van Soest PJ. Some physical characteristics of dietary fibres an their influence on the microbial ecology of the human colon. Proc Nutr Soc. 1984; 43 (1): 25 - 33. 34. Van Soest PJ. Use of detergents in the analysis of fibrous feeds. II. A rapid method for the determination of fiber and lignin. J Offi Agric Chem 1963; 46: 829 - 835. 35. Van Soest PJ, Wine RH. Use of detergents in the analysis of fibrous feeds. IV. Determination of plant cell wall constituents. J Offi Agric Chem.1967; 50: 50 - 55. 36. Prosky L, Asp NG, Furda I, De Vries JW, Schweizer TF, Harland B. The determination of total dietary fiber in food, and food products: Collaborative study. J. Assoc Anal. Chem.1985; 68: 677 - 679.

HUALPA MAMANI, Edgar David

10

Química Agroindustrial 37. García O. Estudio bioquímico y nutricional de los materiales indigeribles presentes en cuatro variedades de leguminosas de alto consumo en Venezuela (tesis maestría). Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela. Caracas, Venezuela; 1993. 38. García O, Infante R, Rivera C. Determination of total, soluble and insoluble dietary fiber in two new varieties of Phaseolus vulgaris L using chemical and enzymatic gravimetric methods. Food Chem 1997; 59 (1): 171-174. 39. Sánchez JY, Infante Rb, García OE. Efecto del tratamiento térmico sobre la fibra dietética en platos típicos venezolanos. En: Lajolo FM, Saura-Calixto F, Wittig de Penna E, Menezes EW, editores. Fibra dietética en Iberoamérica. Tecnología y salud. Sao Paulo: CNPq, Livraria Varela, CYTED. 2001.p. 297-308. 40. Alfonzo G. Efecto del tratamiento térmico sobre el contenido de fibra dietética total, soluble e insoluble en algunas leguminosas. Arch Latinoamer Nutr 2000; 50 (3): 281 - 285. 41. DeVries JW. On defining dietary fiber. Proc Nutr Soc 2003; 62: 37- 43. 42. Bingham SA. Meat, starch and nonstarch polysaccharides and large bowel cancer. Am J Clin Nutr 1988; 48 (3): 762 - 767. 43. Englyst HN, Wiggins HS, Cummings JH. Determination of the nonstarch polysaccharides in plant foods by gas-liquid chromatography of constituents sugars as alditol acetates. Analyst 1982; 107: 307-318. 44. Asp NG. Preface: resistant starch. Proceedings of the 2nd prlenary meeting of EURESTA (European resistant starch group). European Flair Concerted Action Nº 11 on physiological implications of the consumption of resistant starch. in man. Eur J Clin Nutr 1992; 46

HUALPA MAMANI, Edgar David

11

Química Agroindustrial (2): S1 – S12. 45. Englyst HN, Kingman SM. Dietary fibre and resistant starch. A nutritional classification of plant polysaccharides. En: Dietary Fibre. Kritchevesky D, Bonfield C, Anderson JW. Editors. New York: Plenum Publishing Corporation. 1990; p 49 - 65. 46. DeVries JW, Prosky L, Li B, Cho S. A historical perspective on defining dietary fiber. Cereal Foods World. 1999; 44: 367 - 369. 47. The Institute of Food Science and Technology (IFST). Dietary fiber. Public affairs and technical and legislative committees. IFST. London, UK. 2007 p.1 - 10. 48. World Health Organization (WHO). Diet, nutrition and the prevention of chronic diseases. Report of a joint WHO/FAO expert consultation. WHO. Technical Report Series 916, Geneva, Italy. 2003. 30 Anales Venezolanos de Nutrición 2008; Vol 21 (1): 25-30. García Ochoa et al. 49. The National Academies Sciences. Panel on definition of dietary fiber, standing committee on the scientific evolution of dietary fiber references intake, Food and Nutrition Board. En: Dietary Reference Intakes: proposed definition of dietary fiber. The National Academies Press. Washington D.C. U.S.A. 2007. p22. 50. Lunn J, Buttriss JL. Carbohydrates and dietary fiber. Nutr Bull 2007; 32 (1): 21 - 64. 51. Sanders ME. Overview of functional foods: emphasis on probiotic bacteria. Dairy and food culture technologies 1998; 8: 341 - 347. 52. Park J, Floch M. Prebiotics, probiotics, and dietary fiber in gastrointestinal disease. Gastroenterol Clin North America 2007; 36 (1): 47 - 63. 53. Roberfroid MB. Concepts in functional food: the case of inulin

HUALPA MAMANI, Edgar David

12

Química Agroindustrial and oligofructuose. Am Soc Nutr Sci 1999; 1398 -1401. 54. Ashwell M. Functional food: a simple scheme for establishing the scientific basis for all claims. Public Health Nutr 2001; 4: 859 862. 55. Tungland BC, Meyer D. Nondigestible oligo and polysaccharides (dietary fiber): their physiology and role in human health and food. Comp Rev Food Sci Food Safety 2002; 3: 73 - 77.

HUALPA MAMANI, Edgar David

13