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PRE-INFORME LABORATORIO SOLUCIONES (FISICOQUIMICA)

APRENDIZ: Rudy Andrés Lasso Giraldo Ficha 583800

Instructor: Angélica Astrid Aguiar

Centro Nacional de hotelería, Turismo y Alimentos Tecnólogo control de calidad en alimentos SENA-BOGOTA 2014

ANÁLISIS DE LECHE CRUDA

FUNDAMENTO TEORICO

La leche de vaca es una secreción nutritiva de color blanquecino opaca producida por las glándulas mamarias de las hembras de los mamíferos. Esta capacidad es una más de las características que define a los mamíferos; la función de las leches es nutrir a las crías hasta que son capaces de digerir otros alimentos. La leche es un alimento de primer orden, sano, fortificadamente de fácil digestión y económico; así que es un objeto de gran comercio, que sería todavía mayor si no fuera origen de tantas adulteraciones y falsificaciones. Además en el momento que sale de la ubre y en algunos casos antes, tropieza con mil gérmenes que la invaden y descomponen más o menos rápidamente. Una muestra de leche se puede conservar varios días en buen estado, sin cuajarse ni agriarse, guardada en un recipiente herméticamente cerrado y puesta en sitio fresco. El análisis de los alimentos es la disciplina que se ocupa del desarrollo, uso y estudio de los procedimientos analíticos para evaluar las características de los alimentos y de sus componentes. Esta información es crítica para el entendimiento de los factores que determinan las propiedades de los alimentos, así como la habilidad para producir alimentos que sean consistentemente seguros, nutritivos y deseables para el consumidor. CARACTERISTICAS La leche cruda entera deberá tener las siguientes características físicas-químicas: Requisitos

Mínimo

Máximo

Densidad a 15 0C (Gravedad específica)

1.0300

1.0330

Materia Grasa % m/m

3.0

-

Sólidos Totales % m/m

11.3

-

Sólidos no grasos % m/m

8.3

-

Acidez expresada como ácido láctico % (m/v)

0.13

0.16

pH

6.6

6.7

Leche para consumo directo

6.5

4.0

Leche para pasteurización

-

7.0

Impureza macroscópicas (sedimentos) (mg/500 cm3 norma o disco)

4.0

Índice criocópico

-0.530 0C

-0.510 0C

(para recibos individuales por fincas)

(-0.550 0H)

(-0.530 0H)

Índice de refracción

nD20 1.3420

-

Índice lactométrico

8.4 0L

-

Prueba de alcohol

No se coagulará por la adición de un volumen igual de alcohol de 68 % en peso o 75 % en volumen

Presencia de conservantes

Negativa

Presencia de adulterantes

Negativa

Presencia de neutralizantes

Negativa

Ensayo de reductasa (azul de metileno), en horas

Las pruebas químicas más empleadas en la leche son:

ACIDEZ La acidez verdadera es la que está dada por la presencia del ácido láctico y otros ácidos originados durante la fermentación; a esta acidez también se le conoce como acidez desarrollada o real. Durante la fermentación de la lactosa ocurren además otras fermentaciones que dan origen a olores o aromas característicos y por esto a pesar de que el ácido láctico es inodoro se dice que la leche ácida posee un olor característico. La acidez es probablemente uno de los parámetros más importantes, el cual controla la calidad en el proceso de la leche.

Esta norma establece el método para determinar la acidez titulable en la leche. Se aplica a la leche cruda, leche pasteurizada, esterilizada, crema y productos lácteos fluidos, sean o no fermentados. La acidez titulable corresponde al número de mililitros de solución 0.1N de NaOh, necesarios para neutralizar 100ml de muestra. El grado de acidez corresponde a la suma de todas las sustancias de reacción ácida contenidas en la leche.

La capacidad buffering de la leche, es solamente afectada por los iones de calcio y magnesio, que se precipitan con un fosfato coloidal cuando el pH es elevado. Lo que habitualmente se conoce como acidez de la leche es el resultado de una valoración; se añade a la leche el volumen necesario de solución alcalina valorada para alcanzar el punto de viraje de un indicador, generalmente la fenolftaleína que vira del incoloro al rosa hacia pH 8.4. Se trata de un nivel arbitrario. La acidez permitida en la leche es de 6.6 a 8.4, su representación es en grados dornic. ACIDEZ TITULABLE Es una medida del contenido de ácidos grasos libres en una muestra. Su cálculo se basa en la masa molar de un ácido graso o una mezcla de ácidos grasos .Normalmente se mide por titulación directa en la solución y con indicador visual (Boekenoogen, 1964).

pH Potencial hidrógeno, es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolución. La leche tiene una reacción débilmente acida, con un pH comprendido entre 6.5 y 6.6 como consecuencia de la presencia de caseína, y de los aniones fosfóricos y cítricos. La diferencia entre la escala pH y los grados dornic es que el pH nos indica la acidez real que existe en este momento, mientras que la acidez dornic nos indica la cantidad de ácido láctico que se puede producir a partir de la lactosa. Cuando toda la lactosa se ha transformado en ácido láctico, el pH y los grados dornic coinciden. La medición potenciométrica con el "pH-metro" es la única precisa; el sistema de electrodos más utilizado está formado por el par electrodo de referencia de calomelaenos con cloruro potásico saturado (electrodo de vidrio).

Hay pH-metros especiales para la selección de las leches en los muelles de recepción de las fábricas.

La regulación de estos aparatos se hace con soluciones tampón de pH conocido; para la leche y sus derivados se emplea el tampón de fosfato M/15 y pH 7 para la zona neutra, y el tampón de oftalato ácido de potasio M/20 de pH 4 para la zona ácida.

PRUEBA DE REDUCTASA Para estimar el número aproximado de microorganismos en la leche cruda se utiliza un método indirecto basado en la reducción del colorante azul de metileno que es un indicador de óxido-reducción (es azul cuando está oxidado e incoloro cuando esta reducido). La actividad reductora de los microorganismos se manifiesta por el tiempo de la reducción del colorante a una temperatura de 37 a 38 grados centígrados la cual se indica en el siguiente cuadro:

TIEMPO DE REDUCCIÓN DEL AZUL DE METILENO

CONTENIDO MICROBIANO UFC/mL

5 horas (300 minutos)

100 000-200 000

2 a 4 horas (120 a 240 minutos)

200 000 a 2 millones

Menor a 2 horas (120 minutos)

2 a 10 millones

La incubación se hace tubos estériles a 37 grados con 10 c.c de leche y 1 c.c. de indicador, constituido por 5 mg de azul de metileno disueltos en 100 c.c. de agua estéril. A intervalos regulares se observa el color de la mezcla, pudiendo así definirse diferentes categorías de leches.

Ejemplos: La decoloración se produce en menos de 15 minutos: leche de muy mala calidad, altamente contaminada. La decoloración se produce entre 15 y 60 minutos: leche bastante contaminada. La decoloración se produce entre 1 y 3 horas: ligeramente contaminada. La decoloración se produce tras 3 horas: leche poco contaminada, de calidad satisfactoria para la industria; la microflora total es probablemente inferior a 1 millón de gérmenes / c.c. Este método es el más difundido en el mundo para apreciar la calidad de los suministros de la leche a las fábricas y para fijar el precio según la calidad.

PRUEBA DE ALCOHOL Esta prueba sirve para determinar la facilidad de coagulación de la leche expuesta al calor; si la leche coagula en presencia de alcohol significa que no puede ser sometida a tratamiento térmico. La coagulación de la leche en esta prueba puede ser debida a la presencia de calostro, de la leche ácida, leche de lactancia avanzada o leche con de desbalance de sales; por ello no se puede depender de esta prueba para aceptar o rechazar leche en una planta. Esta norma permite detectar de forma rápida y cualitativamente la termoestabilidad de una leche cruda, por medio de la prueba del alcohol.

Esta prueba es una de las más fáciles de realizar se mezlca 2 c.c. de leche con c.c. de alcohol etílico de 68 grados G.L.; se aprecia floculación neta (resultado +) o ausencia de floculación (resultado -). Existe una buena correspondencia entre esta prueba y la estabilidad de la suspensión coloidal, aunque ésta depende sólo de la acidificación de la leche por las bacterias.

Las leches con un contenido elevado de calcio iónico o de composición anormal, especialmente las del final de la lactación, pueden coagular por el alcohol sin ser ácidas. Esta limitación de la prueba no se refiere más que a leches de pequeñas mezclas. En realidad, la prueba se utiliza mucho para la selección de las leches a su llegada a la fábrica. Puede añadirse un indicador al alcohol de pH para hacer la prueba más significativa.

GRASAS Para la determinación de la materia grasa libre, se utilizan dos tipos de método: Métodos volumétricos. Se mide simplemente el volumen de la fase grasa, separada de la fase acuosa por centrifugación, en aparatos graduados especialmente llamados "butirómetros". Método de Gerber El método ácido-butirométrico de Gerber, sigue siendo el más utilizado para ánalisis de la leche, a pesar del empleo de un reactivo peligroso, el ácido sulfúrico. Éste, así como los demás métodos volumétricos presentan un carácter un tanto cuanto empírico ya que varios factores afectan la gravedad específica de la grasa separada, variaciones propias de la grasa, ácidos grasos presentes, solubilidad de la grasa en los disolventes, etc. Con estos métodos volumétricos la muestra se sitúa en un butirómetro y se descompone utilizando ácidos o álcalis de manera que la grasa es liberada, esta se separa por métodos mecánicos y se colecta en el cuello calibrado.

SÓLIDOS TOTALES La prueba de sólidos totales es una muestra de leche que se realiza con el fin de determinar si la leche se le ha adicionado agua, o bien si ha sido adulterada.

La leche es un líquido de composición compleja, se puede aceptar que está formada aproximadamente por un 87.5% de sólido o materia seca total. El agua es el soporte de los componentes sólidos de la leche y se encuentra presente en dos estados: como agua libre que es la mayor parte y como absorbida en la superficie de los componentes. En lo que se refiere a los sólidos o materia seca la composición porcentual más comúnmente hallada es la siguiente:

Materia grasa (lípidos) 3.5-4% Lactosa

4.7%

Sustancias nitrogenadas 3.5% Minerales 0.8% A pesar de estos porcentajes en la composición de la leche se acepta como los más comunes, no es fácil precisar con certeza los mismos, pues dependen de una serie de factores aún para una misma vaca. Esto hace que no todas las leches sean iguales en sus propiedades y la variación en la composición hace que determinadas leches sean útiles para la elaboración de cierto producto lácteo, pero a su vez es inapropiada para otros. De la misma manera, se tendrán algunas leches más nutritivas que otras. Algunos de los factores que influyen en su composición son: a) Ciclo de lactancia. b) Incidencia de la alimentación. c) Incidencia climática. d) Incidencia del ordeño. e) Incidencia de la raza SÓLIDOS NO GRASOS Una vez determinado el contenido de sólidos totales de la leche y el contenido de grasa, se determina el contenido de sólidos no grasos por cálculo ya que los sólidos no grasos están formados por lactosa, proteínas y sales minerales. Se determinan usando la siguiente fórmula: SÓLIDOS NO GRASOS = SÓLIDOS TOTALES – SOLIDOS GRASOS DENSIDAD

Determinación de la densidad de la leche. Densidad: es una propiedad física y se define como la relación entre la masa y volumen de Una sustancia a cierta temperatura, su valor se determina con la siguiente ecuación: (D=M/V). En este caso utilizaremos el lactodensímetro para su determinación.

No es un valor constante, depende de la concentración de los elementos disueltos y en suspensión (Sólidos No Grasos); la densidad varía proporcionalmente a esta concentración. Proporción de materia grasa; teniendo esta una densidad inferior a 1, la densidad varía de manera inversa al contenido graso.

ÍNDICE CRIOSCOPICO

L a determinación del punto crioscópico o punto de congelación de la leche es un análisis generalizado para supervisar en la leche la presencia de agua agregada. El agua congela a 0°C, por otro lado los valores del punto crioscópico en las leches individuales suelen dar valores de -0.528 a 0.577 y en las mezclas entre-0.540 y -0.560, sin embargo esta es específica por zonas y está dada en función de la alimentación, raza y etapa de lactancia.

INDICE DE REFRACCIÓN

Establece el método de ensayo para determinar el índice de refracción del suero de la leche, con el objeto de observar la concentración de sólidos solubles. El grado refractométrico del suero obtenido de la leche se utiliza para determinar la presencia de agua agregada en la leche. Si se ha añadido agua la proporción de las sales solubles de la leche disminuirá en el suero por lo que el grado refractométrico disminuirá también. IDENTIFICACIÓN DE CLORUROS (PRUEBA CUALITATIVA) Colocar en un tubo de ensayo 5 ml de la solución de nitrato de plata al 10 % m/v, agregar dos

gotas de solución de cromato de potasio. Agitar y adicionar 1ml de leche. Mezclar y observar el color. Interpretación de resultados. Si se produce una coloración rojo ladrillo, la cantidad de cloruros en la leche expresada como cloruro de sodio es inferior a 2.3 g/L. Si la cantidad de cloruros en la leche, expresada como cloruro de sodio es de 2.3 g/L de leche o mayor, se produce inmediatamente una coloración amarilla canario. En este caso, la muestra es sospechosa de haber sido adicionada con cloruros, por lo tanto debe efectuarse la determinación cuantitativa. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE CLORUROS ( PRUEBA CUANTITATIVA) Pipetear 50ml de leche en un balón volumétrico de 250 ml y pesar la muestra. Agregar al balón 30 ml de ácido nítrico 4N diluido, llevar a la marca con agua destilada y agitar. Cuando la solución se ha decantado, se filtra. Tomar 100 ml del filtrado y transferir a un balón volumétrico de 150 ml. Mezclar con 10 ml de ácido sulfúrico diluido y 10 ml de nitrato de plata 0.1 N. Cuando al cloruro de plata se haya decantado, llevar a la marca con agua destilada, agitar y filtrar. Tomar 50 ml del filtrado y agregar 5 ml de la solución de alumbre férrico. El exceso de nitrato de plata se titula con la solución de tiocinato de amonio. (35.46x250x(10-bx150/50)x100) % de cloruros en la leche = 10000 X a X 100 Donde: a: peso de la muestra de la leche en gramos b: Volumen de la solución de tiocinato de amonio 0.1 N. Utilizados en la titulación (en ml). Interpretación de resultados. La cantidad de cloruros en la leche expresada como cloruro de sodio es inferior a 2.3 g/l. Si la cantidad es mayor de 2.3 g/l de leche, se sospecha que ha sido adicionada con cloruros con el fin de aumentar los sólidos a la leche y por consiguiente incrementar la densidad. PRUEBA PARA IDENTIFICACIÓN DE HARINAS Y ALMIDONES Colocar en tubo de ensayo 5 ml de muestra de leche, hervir, enfriar en agua con hielo y agregar 5 gotas de lugol.

Interpretación de resultados. Positivo: color azul, indica la presencia de almidones o harinas. Negativo: color amarillento. La adición de harinas y almidones se hace con el fin de aumentar los sólidos en la leche.

PRUEBA PARA LA IDENTIFICACIÓN DE AGUA OXIGENADA O PEROXIDO DE HIDRÓGENO En un tubo de ensayo colocar 10 ml de muestra, agregar 10m a 20 gotas del reactivo reparado así : (Reactivo: Solución de pentóxido de vanadio al 1% m/v en ácido sulfúrico diluido. El ácido sulfúrico diluido se prepara agregando cuidadosamente 6 ml de ácido sulfúrico (95-98% de pureza) a 94 ml de agua). Observar el color: Interpretación de resultados. La aparición de un color curuba (salmón) indica la presencia de agua oxigenada. Una coloración amarillenta igual al reactivo negativo. En Colombia no es permitido el uso de peróxido de hidrógeno pero los transportadores lo utilizan para evitar la acidificación y así aumentar su vida útil. El agua oxigena produce también daños intestinales en el hombre. Esta se destruye con tratamientos térmicos como pasterización. PRUEBA PARA LA IDENTIFICACIÓN DE NEUTRALIZANTES METODO OXALATO DE POTASIO (PRUEBA CONFIRMATIVA) Depositar 5 ml de leche en un tubo de ensayo. Calentar con continua agitación hasta ebullición. Adicionar 5 gotas de solución de oxalato de potasio al 30% p/v. Agitar bien y adicionar 3 gotas de solución de fenoftaleína. Interpretación de resultados. La coloración rosada indica la presencia de neutralizantes en la leche. Para comparar el resultado montar una muestra testigo, con neutralizantes. PRUEBA DE PEROXIDASA Pipetear 3 ml de leche cruda y depositarlos en tubo de ensayo. Adicionar 10 gotas de solución de Guayacol, agitar, esperar 1 minuto. Observar el color. Adicionar 5 gotas de solución de agua oxigenada al 30% agitar y observar el color. Montar una muestra igual con leche hervida para tener una muestra testigo negativo. Interpretación de resultados. La peroxidasa es una enzima presente en la leche cruda que descompone el agua oxigenada, liberando oxigeno atómico capaz de fijarse sobre sustancias fácilmente oxidables como el guayacol. Si el lapso entre la adición del primer reactivo y el segundo aparece una coloración curuba (salmón) indica presencia de agua oxigenada y peroxidasa. Si después de la adición del agua oxigenada aparece por debajo de la leche un anillo de color curuba (salmón) indica la presencia de peroxidasa. Esta enzima es muy termoestable y debe estar presente en leches pasterizadas y ausente en leche ultrapasterizada (135-150 grados centígrados)

PRUEBA PARA IDENTIFICACIÓN DE HARINAS Y ALMIDONES Colocar en tubo de ensayo 5 ml de muestra de leche, hervir, enfriar en agua con hielo y agregar 5 gotas de lugol. Interpretación de resultados. Positivo: color azul, indica la presencia de almidones o harinas. Negativo: color amarillento. La adición de harinas y almidones se hace con el fin de aumentar los sólidos en la leche.

PRUEBA FORMALDEHIDO Detección de formaldehido El formaldehído es el primer miembro de la serie de aldehídos alifáticos. Este elemento ha sido utilizado en la industria láctea como agente conservador para muestras de leche que van a ser analizadas desde el punto de vista químico y como bacteriostático en la leche destinada para la fabricación de algunos tipos de quesos efecto estudiado por BROCK (1962), quien encontró que el formaldehído en soluciones diluidas (20-50% µg /ml), tiene la capacidad de inhibir la división celular en cepas de Aerobacter aerogenes y Pseudomona aeruginosa. Su utilización ha suscitado discusiones, sobre su eficacia, en contraste con las posibles alteraciones que podría ocasionar en las características organolépticas del producto, en el proceso de la coagulación, en el equilibrio microbiano y en la actividad enzimática Otra aplicación que se le ha dado al formaldehído, debido a su efecto antimicrobiano, es corno adulterante en leches de baja calidad.

MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS NECESARIOS PARA EL ANÁLISIS FÍSICO - QUÍMICO  Dosificador  Agitador  Mechero  Tubos de ensayo  Pinzas para tubo de ensayo  Bureta graduada  Pipetas volumétricas de 1,9,10 y 11ml  Erlenmeyer  Acidómetro  Termolactodensímetro  Potenciómetro  Refractómetro de Bertuzzi  Probetas  Centrifuga Gerber  Butirómetro para leche Gerber  Dosificador para ácido sulfúrico

Termómetro  Fenolftaleína al 1%  Hidróxido de sodio 0.1N  Solución tampón de pH 4 y 7  Alcohol isoamílico  Ácido sulfúrico (densidad 1.820 – 1.825 g/ml) Azul de metileno solución  Lugo  Solución acuosa de cromato de potasio  Solución de oxalato de potasio  Solución de hidróxido de sodio  Solución de nitrato de plata  Solución de guayacol al  Solución de agua oxigenada  Solución de Cloruro férrico  Solución de pentóxido de vanadio

CIBERGRAFIA http://labalimentos-4-clinicos-1.blogspot.com/2008/12/prctica-4analisis-de-leche-bronca.html http://www.ciencias.unal.edu.co/unciencias/datafile/farmacia/revista/V15P87-93.pdf http://tecnilacteos.blogspot.com/2010/02/pruebas-de-plataforma-paradeterminar.html http://pruebasdeplataformadelaleche.blogspot.com/ http://agroindustriacurc.files.wordpress.com/2011/09/pruebas-deplataforma-exposiciongrupo-i.pdf http://funke-gerber.de/FG_Kat_SP.pdf MATERIAL DE APOYO INSTRUCTORA ASTRID AGUIAR