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• Jonathan Nogales Pimentel

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UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA FACULTAD DE INGENIERÍA MANEJO Y CONSERVACIÓN DE PRODUCTOS AGROPECUARIOS GUÍA PRACTICA DE LABORATORIO RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS, ELEMENTOS DE LABORATORIO Y NORMAS DE SEGURIDAD. INTRODUCCIÓN La realización de diversas pruebas y determinaciones de laboratorio son de uso común en el área de la agroindustria, principalmente en lo concerniente a los alimentos de origen vegetal y animal, con el ánimo de tener control sobre los procesos y sobre la inocuidad de los mismos. En los laboratorios se emplean una gran variedad de implementos, accesorios, reactivos y equipos para la realización de estas determinaciones, los cuales deben ser empleados y manejados de forma correcta para obtener los resultados apropiados. Por lo anterior se hace importante familiarizar a los estudiantes con estos materiales y equipos de laboratorio con el fin de poder realizar adecuadamente las prácticas académicas previstas y generar en ellos la responsabilidad necesaria en el uso de estos equipos, elementos y reactivos. OBJETIVOS:   

Efectuar el reconocimiento de los materiales, reactivos, equipos y vidriería de laboratorio Familiarizar al estudiante con el manejo de los equipos e instrumentos del laboratorio Afianzar hábitos propios del trabajo dentro de un laboratorio: respeto por las normas de seguridad, puntualidad, seriedad, orden, limpieza y rigurosidad científica en la realización de las pruebas.

MARCO TEÓRICO NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

1. Lavarse las manos al entrar y salir del laboratorio, y siempre que haya entrado en contacto con algún producto químico. 2. Llevar en todo momento bata y ropa de trabajo abrochada, los cabellos recogidos, evitando elementos o joyas que se puedan enganchar en los montajes y el material del laboratorio. 3. No está permitido fumar ni ingerir alimentos dentro del laboratorio. 4. Los productos químicos deben manipularse cuidadosamente, ante cualquier duda se debe consultar con el asistente de laboratorio y/o monitor encargado, no se deben probar, ni tocar, ni succionar con la boca los líquidos en las pipetas, así mismo, no deben tomarse los tubos de ensayo directamente con la mano, para ello utilice las pinzas dispuestas para ello, es conveniente el uso de las gradillas en caso de ser necesario. 5. Emplear en cada circunstancia el equipo e indumentaria personal adecuada, según las necesidades de seguridad y de inocuidad de cada práctica o prueba que se esté realizando. 6. No arrojar por los sifones ningún residuo químico o de solución que pueda generar problemas de contaminación al medio ambiente. 7. Es importante asegurar el orden y la limpieza del laboratorio con el fin de reducir el riesgo de contaminación, por lo tanto se deben realizar las labores de limpieza y desinfección antes de iniciar la práctica y al terminarla utilizando productos adecuados (jabones en polvo y disolución de hipoclorito de sodio u otro desinfectante apropiado) 8. La concentración y la disciplina garantizan que la práctica sea un éxito. Se debe estar siempre atento y nunca llevar a cabo experiencias no autorizadas. Preguntar al asistente del laboratorio en caso de cualquier tipo de duda. 9. Al finalizar la práctica, recoger los materiales y reactivos, para evitar su acumulación fuera de los lugares asignados y asegurarse de que los equipos estén bien apagados, limpios y en su sitio. 10. Todo el material de vidrio utilizado debe ser entregado en buen estado y limpio. Los equipos deben ser entregados limpios y en perfecto estado de funcionamiento. INSTRUMENTOS DEL LABORATORIO Algunos de los instrumentos más utilizados en los laboratorios, son elaborados de vidrio resistente a altas temperaturas, por su alto contenido de dióxido de silicio, bajo álcali, óxido bórico y vestigios de otros óxidos, lo que condiciona su escaso coeficiente de dilatación, teniendo una gran aplicación en la fabricación de materiales de laboratorio. Así como los elaborados de distintos metales pesados como platino, mercurio, aluminio, cobre que les otorgan características como buenos conductores del calor o porque al medio ambiente son muy manejables sin alterar su composición.

El material de vidrio constituye una de las principales herramientas para los fines que se persiguen en el laboratorio. Los requisitos necesarios para que un material sea un "buen material", son: 1. Ser de buena calidad; es decir que no sean fácil de quebrarse. 2. Ser de color neutro. 3. Poseer resistencia a las acciones mecánicas y a las variaciones de temperatura así como también a los álcali-libre (no se raje). 4. Poseer bajo coeficiente de dilatación (que no pierda su forma). 

Vaso de precipitado: es un recipiente cilíndrico ancho, de paredes rectas y con un pico para facilitar el vertido de los líquidos, se observan unas señales indicativas las cuales sirven de guía para el volumen de la disolución. Su uso principal es crear disoluciones cuando el soluto es sólido y tal como su nombre indica otra utilidad suya es precipitar.

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Probeta: son cilindros de vidrio graduados con una base que le proporciona estabilidad sobre sí mismo. Su utilidad es medir volúmenes que no requieran mucha precisión. Los más utilizados son los que en la parte superior llevan incorporada una boca que facilita el vertido de líquidos y los que tienen tapón para almacenarlos.

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Bureta: son tubos de vidrio graduados provistos de una llave en su zona inferior que permite dispersar volúmenes variables de líquido. Son aparatos con mucha precisión, por este motivo la bureta se utiliza para valorar soluciones de concentración desconocida.

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Pipeta: se utiliza para transferir volúmenes de líquidos: 

Pipetas aforadas: diseñadas para medir un solo volumen, las encontramos de un aforo, que consiste en un tubo largo y estrecho con un ensanchamiento en la parte central y que en su parte superior comprende la línea de aforo que indica el volumen máximo que debe alcanzar el líquido. Y la de doble aforo, que la única diferencia de la anterior es que esta pipeta tiene una segunda línea de aforo.

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Pipetas graduadas: tienen una graduación grabada en sus paredes y pueden medir cualquier volumen que no rebase su capacidad máxima.

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Matraz aforado: tiene forma de pera con fondo plano o curvo (finalidad calentar el contenido), su cuello es largo y estrecho y en él se marca el aforo, que indica su capacidad. Su utilidad principal es recoger líquidos aunque otra de sus finalidades es crear disoluciones con unas medidas exactas. Podemos encontrar también el matraz aforado esmerilado el cual se emplea para almacenar durante un periodo de tiempo los líquidos.

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Matraz de Erlenmeyer: es un recipiente que tiene forma de tronco de cono con cuello corto, estos matraces no están calibrados aunque pueden llevar señales indicativas de capacidad. Su variada utilidad va desde preparar disoluciones hasta contener disoluciones para valorar, su uso principal. También podemos encontrarnos estos matraces esmerilados y cuya utilidad es almacenar sustancias.

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Matraz kitasato: es un matraz de Erlenmeyer que presenta una salida lateral para ejercer el vacío. Este tipo de matraz se utiliza para filtrar disoluciones saturadas rápidamente y aprovechar a su vez todo el líquido posible.

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Vidrio de reloj: consiste en una pieza cóncava cuya utilidad es pesar pequeñas cantidades de sustancias en estado sólido.

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Tubo de ensayo: son tubos cilíndricos cerrados por un extremo, hay varios tipos de tubos de ensayo, con tapón, graduados, etc., pero todos tienen la misma utilidad, hacer reacciones a pequeña escala.

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Embudos: suelen ser de vidrio y su utilidad es filtrar, transferir líquidos o sólidos a otros recipientes…

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Varillas agitadoras: son de vidrio y sirven para agitar.

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Tubo de centrifugado: consiste en un tubo muy parecido al del ensayo, pero su utilidad debido a sus características es separar los componentes de una disolución por centrifugado.

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Desecador: Suelen ser de vidrio. Se utilizan para desecar sustancias o bien para preservarlas de la humedad. Para ello contienen una sustancia muy higroscópica, como el gel de sílice, el ácido sulfúrico, etc.

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Placas de Petri: recipientes de vidrio o de plástico cilíndricos cuya utilidad principal es en microbiología para cultivos.

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Cápsulas de porcelana: su única utilidad es secar y pesar sustancias.

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Mortero: Material de laboratorio de porcelana o de vidrio, que se usa para moler o reducir el tamaño de las sustancias.

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Nuez: son pinzas de acero inoxidable que se utilizan para sujetar las buretas.

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Filtro: se usa para separar el soluto de las disoluciones en el que este es de un tamaño casi microscópico.

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Gradillas: son soportes de metal o madera para los tubos de ensayo.

EQUIPOS DE LABORATORIO. 

PENETRÓMETRO:

Es el instrumento utilizado para medir firmeza o dureza en todo tipo de frutas. Este equipo es ideal para determinar el momento adecuado de recolección o para el control de la maduración de una de fruta. El penetrómetro está conformado por un cabezal en el cual se encuentra una pantalla LED, tres teclas: 1- puesta en cero, 2- selección de unidad, 3- ON-OFF, un puesto de prueba para sujetar el equipo y tres puntuales de penetración que, se utilizan, dependiendo del tamaño de las frutas medidas, escogiendo el adecuado para realizar la medición de firmeza. Cuando se realiza una toma de muestras, la persona que hace la medición, debe asegurarse de que las muestras a utilizar, sean representativas del total de la cosecha, para cada una de las muestras es conveniente realizar dos mediciones en su zona central, en lados opuestos, para luego promediar todas las mediciones. Para efectuar una medida correcta se debe tener en cuenta que la fruta debe sujetarse sobre una superficie fija de manera que se pueda aplicar correctamente la presión, el cabezal del penetrometro, el puntual de penetración y la propia fruta debe estar en línea, la presión del puntual sobre la fruta debe ser lenta y uniforme hasta que alcance la muesca marcada en el propio puntual, la mediciones deben hacerse a condiciones lo más parecida posible. 

REFRACTÓMETRO

Es un instrumento de medición óptica con el cual se puede determinar el contenido de sólidos solubles en el jugo de la fruta. Su principio funcionamiento se da a partir de la refracción de la luz generada por una concentración de sólidos solubles. Al igual que la medida de la firmeza, la cantidad de sólidos solubles de una fruta es uno de los parámetros más utilizados en el control de la maduración. El refractómetro está compuesto por un espejo que dirige la luz hacia una montura que contiene dos prismas. La luz es observada a través de objetivos (lente) que contiene tres escalas graduadas, dependiendo de la escala graduada escogida se

realiza la lectura que se hace en el punto de intersección de los tonos claros y oscuros. Por ser un equipo de medición óptica, requiere un mantenimiento y cuidado especial, con el fin de evitar la toma de datos de manera equivocada.  POTENCIÓMETRO: Es un instrumento que utiliza un electrodo combinado de vidrio que sirve para medir el pH que presenta una fruta. El electrodo combinado de vidrio consta de dos electrodos uno indicador y otro de referencia. El principio de medición de este equipo se basa en la comparación de la diferencia de potencial que se crea entre estos dos electrodos, la cual depende del pH. Para la calibración del equipo se utilizan dos soluciones tampón. La calidad en la determinación del pH depende de la conservación las soluciones tampón y del estado en que se encuentra el electrodo. 

ACIDEZ TITULABLE.

A través de la acidez titulable se establece los porcentajes de acido que posee el jugo de una fruta. Con esta medida, junto a los sólidos solubles (grados Brix), se puede deducir la relación o grado de madurez de la fruta. La acidez titulable se determina mediante una titulación con hidróxido de sodio (NaOH), la cual se conforma por tres medios: un titulante que es la base, un agente titulado que es el jugo de la fruta y un indicador o colorante llamado fenolftaleína. El equipo de titulación está conformado por una bureta que contiene el NaOH, 0,1 normal, un vaso de precipitado con 10 gr de pulpa de fruta aforado con agua destilada hasta un volumen determinado, un soporte universal donde se instala la bureta en línea con el vaso al cual se le adiciona el colorante y se titula hasta obtener un tono rosa y/o pH de 8,2; se mide la cantidad de NaOH gastado y se calcula el porcentaje de acidez.  ESTUFA DE SECADO La estufa de secado es un equipo que se utiliza para secar productos biológicos y esterilizar recipientes de vidrio y metal en el laboratorio. Se identifica también con el nombre Horno de secado. En la industria, se han desarrollado básicamente dos tipos de estufa: las que operan mediante convección natural y las que operan mediante convección forzada. Las estufas operan, por lo general, entre la temperatura ambiente y los 350 °C. La estufa normalmente se dispone a una temperatura cercana a los 100 grados en los laboratorios de química, para introducir en ella sustancias de las cuales queremos eliminar humedad, ya que aunque no sea a la temperatura de ebullición del agua, con tiempo, ésta se irá igualmente. En otros laboratorios, como los biológicos o bioquímicos, las estufas normalmente se disponen a temperaturas adecuadas para crecimiento de

microorganismos, por lo que suelen estar a 37ºC (temperatura de los microorganismos que habitan en el cuerpo humano) o a 28ºC (temperatura de los microorganismos que habitan en el suelo). PROCEDIMIENTO: RECONOCIMIENTO DEL MATERIAL DE VIDRIO Y PORCELANA: 

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Para alcanzar los objetivos propuestos, el estudiante deberá hacer un reconocimiento físico del laboratorio y de los implementos y materiales que están disponibles para su uso. Para familiarizarse con los materiales volumétricos, el estudiante deberá medir el volumen de agua, dos veces usando solamente pipetas, dos veces con probetas, y dos con buretas. Cada grupo debe establecer cuál de los materiales de volumen utilizados es más preciso. Seleccione una pipeta graduada, dibújela, describa sus características y su utilidad en el laboratorio. Dibuje y describa tres materiales de vidrio con sus utilidades dentro del laboratorio. Dibuje y describa la capsula de porcelana y el mortero y sus utilidades dentro del laboratorio.

RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS: Dibujar o tomar registros fotográficos y señalar la función, mantenimiento y calibración de los principales materiales, instrumentos y equipos de laboratorio. Efectuar los cálculos requeridos, en cada una de las pruebas observadas en la práctica, de acuerdo a las instrucciones y sugerencias realizadas por el docente y el auxiliar del laboratorio. CUESTIONARIO 1. ¿Cuál es la diferencia entre Materiales, Instrumentos, Reactivos y Equipos de laboratorio? 2. ¿Para qué sirven las placas de Petri? 3. ¿Cuál es el método de calibración del potenciómetro? 4. Describa brevemente los aportes específicos que le han dejado la realización de esta práctica. 5. Describa cada uno de los elementos y equipos utilizados en el laboratorio. 6. ¿Cuál es la metodología oficial para determinar acidez titulable?

7. ¿Cuál es la acidez y el pH de los siguientes alimentos?: mora, guayaba, maracuyá, tomate chonto, espinacas, repollo, café, cebolla junca, cebolla cabezona, naranja y piña.