1. Tema 13. Análisis de alimentos. Métodos y metodologias en Ciencia de los alimentos. Análisis básico, acidez de los alimentos y análisis mineral.Análisis en leche y derivados. Análisis en aceites y grasas. Análisis en bebidas alcohólicas. Análisis de aditivos alimentarios QUIMICA ANALITICA APLICADA Departamento de Química Analítica y Tecnología de Alimentos

3. MÉTODOS DE ANALISIS EN CIENCIA DE LOS ALIMENTOS Los métodos de análisis de los alimentos pueden ser: Subjetivos : aspecto del alimento, olor, gusto y sensaciones táctiles, Objetivos (físicos, químicos, microscópicos y microbiológicos) y Otros (biológicos y encuestas nutricionales) Métodos objetivos Métodos físicos : Las propiedades físicas objeto de estos métodos son : La apariencia : que se determina por medio de fotografías; El color : que se determina por el método de Munsell que basa en la medida del matiz, intensidad y saturación del color y La textura: que esta relacionada con características físicas de los alimentos como plasticidad, dureza, fragilidad, elasticidad, ect. Métodos Químicos : Incluyen todos los métodos destinados a determinar los componentes nutritivos de los alimentos, los que afectan a su sabor y los considerados como contaminantes o impurezas como : Métodos clásicos : Se emplean en la determinación de humedad, contenido en agua, cenizas, materia grasa, fibra , materia grasa, ect ; Métodos instrumentales : Ópticos : los atómicos para la determinación de metales y las técnicas moleculares (UV-Visible) para determinar compuestos orgánicos; Electroquímicos : Potenciometricos (electrodos selectivos) o valoraciones potenciometricas y Cromatográficos : La cromatografía de gases para la determinación de gases y sustancias volátiles (aromas), la cromatografía líquida para sustancias orgánicas no volátiles como vitaminas, ácidos grasos, azucares, aditivos, ect.

4. ANALISIS BÁSICO Y MINERAL DE LOS ALIMENTOS En la mayoría de los alimentos se realizan una serie de determinaciones comunes , lo que se entiende por composición bruta : a)Contenido en agua (humedad); b)Ni-trogeno total o proteína bruta; c) Cenizas. ; d) Fibra bruta ;e) Extracto etéreo o grasa bruta; f) Sustancias extractabas no nitrogenadas; g) Minerales; h) Acidez Contenido en agua La mayoría de los alimentos contienen una proporción comprendida entre el 60 y el 95 % Puede estar como: a) libre se libera con facilidad b) ligada como agua de cristalización , unida a las proteínas a los azucares o adsorbida sobre los coloides . Requiere un calentamiento de distinta intensidad y en algunos casos permanece ligada incluso al carbonizar el alimento El % de agua en un alimento solo tendrá significado si se especifica el método seguido para su determinación Alimentos ricos en azúcares Destilación con un disolvente orgánico Tejidos vegetales Deshidratación hasta temperatura ambiente Alimentos deshidratados Métodos químicos: Karl Fisher Queso y carnes Desecación en estufa hasta peso constante Aplicación Determinación Contenido en agua

5. ANALISIS BÁSICO Y MINERAL DE LOS ALIMENTOS Nitrógeno total o proteína bruta El nitrógeno total o proteico (N x 6,25) se determina por el método de Kjeldahl, que consiste en convertir todo el N orgánico (de las proteínas en su mayoría ) en N amoniacal (como NH 4 SO 4 ) , destilar el amoniaco (en medio básico) y valorarlo con una disolución ácida contrastada. El % de proteína se calcula multiplicado el % de N por el factor de 6,25 Cenizas Las cenizas se obtienen al someter el alimento a un proceso de incineración, mediante el cual se destruye la materia orgánica. Están constituidas por óxidos o sales (carbonatos, fosfatos, sulfatos, ect), de los diferentes elementos. Dependiendo del tipo de alimento, así será el método de incineración mas conveniente. Fibra bruta Está constituida por celulosa, lignina y pentosanas Es un índice de las sustancias presentes en los alimentos vegetales. El método para su determinación consiste en la digestión de la muestra vegetal con H 2 SO 4 y NaOH en condiciones especificas

6. Extracto etéreo o grasa bruta Es conjunto de sustancias de un alimento que se extraen con éter etílico ( esteres de los ácidos grasos, fosfolípidos, lecitinas, esteroles, ceras, ácidos grasos libres). La extracción consiste en someter la muestra exenta de agua (deshidratada) a un proceso de extracción continua (Soshlet) utilizando como extractante éter etílico Sustancias extractivas no nitrogenadas Con este termino se designa el valor obtenido al restar de 100 la suma de los % obtenidos en los índices anteriores: % SENN : 100 - ( % agua + % Proteína + % extracto etéreo + % cenizas + % fibra) ANALISIS BÁSICO Y MINERAL DE LOS ALIMENTOS Análisis mineral El número de elementos que se encuentran en los alimentos es muy considerable.Los métodos habituales para su determinación, se basan en la mineralización de la muestra y posterior determinación por técnicas de absorción o de emisión atómica. Acidez de los alimentos El contenido total de ácidos de un alimento la determina la acidez valorable total (AVT) mediante valoración con NaOH y se indica en términos del ácido que predomine en el alimento (láctico en la leche, oleico en el aceite, cítrico en las frutas, ect) La acidez volátil (AV) , se determina por diferencia entre la valoración de la acidez total antes y después de evaporar la muestra con agua. La acidez fija (AF) corresponde a la acidez de la muestra después de someterla a evaporación

10. ANALISIS DE ACEITES Y GRASAS

11. ANALISIS DE ACEITES Y GRASAS Identificación de grasas Para caracterizar la composición química y el estado de las grasas se establecen una serie de índices mediante los cuales se pueden determinar ciertos grupos funcionales o componentes de las mismas Índice de acidez : peso en mg de KOH necesario para neutralizar 1 g de materia grasa (se valoran los ácidos grasos libres) Índice de saponificación : peso en mg de KOH necesario para saponificar 1 g de grasa (valoración con HCl del exceso medido de KOH) Índice de hidroxilo : peso en mg de KOH necesario para neutralizar el ácido acético que se combina por acetilación con 1 g de grasa (se determinan los ácidos hidroxigrasos, alcoholes grasos , mono y acilgliceroles y la glicerina libre). Se emplea como reactivo anhidrido acético. Índice de Yodo : Cantidad de I 2 fijado por 100 g de grasa. Indica el contenido de la grasa en ácidos insaturados, para ácido oleico 89,9, para linoleico 181 y para linolénico 273 Índice de tiocianogeno : Similar al anterior, y se determina por la fijación de tiocianogeno ((SCN) 2 ) a los dobles enlaces de los ácidos insaturados. Se expresa como peso de I 2 equivalente al (SCN) 2 ) absorbido por 100 partes de peso de la grasa

12. ANALISIS DE ACEITES Y GRASAS Determinación de la calidad de las grasas La calidad de las grasas se ve influida por los procedimientos de obtención, elaboración y almacenamiento. Para analizar las posibles modificaciones que pueden sufrir las grasas existen métodos analíticos encaminados a detectar procesos de lipólisis de autooxidación, y su estabilidad térmica Lipólisis : Viene determinada por el contenido de ácidos grasos libres Índice de acidez : Se determina por valoración con NaOH Autooxidación : Las grasas se alteran por autooxidación de los restos acilos insaturados , en el proceso llamado peroxidación lipidica, transformándose en hidroperoxidos. El contenido se determina mediante el índice de peróxidos: Índice de peróxidos : meq de oxigeno activo contenidos en 1 Kg de materia grasa, calculados a partir del I 2 liberado con KI. Determinaciones cromatográficas Las técnicas cromatográficas (generalmente la cromatografía de gases) permiten separar y determinar los ácidos grasos (libres o formando parte de los triglicéridos) como esteres metilicos. La identificación y determinación de los ácidos grasos permite detectar adulteraciones de aceites. También se determinan anilinas, anilidas grasas, colorantes no autorizados, ect.

13. ANALISIS DE BEBIDAS ALCOHOLICAS Bebidas alcohólicas Se preparan a partir de liquidos azucarados sometidos a la fermentación alcohólica. Los azucares fermentables o bien se hallan presentes como tales o se generan por escisión hidrolitica de almidones, dextrinas, disacáridos, polisacáridos, ect. Las mas importantes son la cerveza, el vino y los aguardientes Cerveza : Se elabora a partir de cebada malteada, lúpulo, levadura y agua. Composición : Etanol, Extracto seco, Ácidos (carbónico, láctico, acetico fórmico, succinico, ect), Hidratos de carbono (glicerol) ,Compuestos nitrogenados (procedente de las proteinas de la levadura) Vino : Se obtiene a partir de uva fresca, uva macerada o mosto de uva mediante fermentación alcoholica completa o parcial Composición : Etanol, Extracto seco, Ácidos (tartárico, málico, cítrico, succinico, ect), Compuestos nitrogenados (procedente de las proteinas de la levadura), Hidratos de carbono (glucosa y fructosa), Otros alcoholes (metanol, alcoholes superiores, glicerina, ect), Compuestos fenólicos, Minerales y sustancias aromáticas Aguardientes : Son todos los líquidos incluido el alcohol vínico obtenidos mediante fermentación y destilación.

15. ANALISIS EN VINOS Azucares Azucares reductores : Los métodos para su determinación se basan en la separación previa por precipitación de todas las especies reductoras distintas de los azucares (con disolución saturada de Pb(CH 3 -COO) 2 o Hg(CH 3 -COO) 2 y Na 2 CO 3 ) Una vez separados se valoran indirectamente con Cu 2+ : Azucar + Cu 2+ -> Cu 2 O ↓ Cu 2 O ↓ + Fe 3+ -> Fe 2+ + Cu 2+ El Fe 2+ se valora con MnO 4 - Sacarosa : Se determina por la diferencia de los poderes reductores antes y despues de la hidrólisis clorhidrica de los liquidos procedentes de la separación de las especies reductoras distintas de los azucares. Anhidrido sulfuroso (SO 2 ) En la elaboración del vino, se utiliza como desinfectante SO 2 , y posteriormente se elimina totalmente, si la eliminación no es total, pueden quedar en el vino restos disueltos (libre) o combinados : Se determina mediante los métodos: Método Paul : En primer lugar se determina el sulfuroso libre : Consiste en liberar por acidificación del vino con H 3 PO 4 ,arrastre por corriente de aire , oxidación por borboteo en agua oxigenada neutra y valoración del H 2 SO 4 formado con NaOH . A continuación por ebullición moderada y por el mismo procedimiento se valora el sulfuroso combinado. Método Ripper doble: Valoración yodometrica directa en el vino

16. ADITIVOS ALIMENTARIOS Aditivos alimentarios Son sustancias que se añaden a los productos alimenticios sin cambiar su valor nutritivo , con la finalidad de modificar sus caracteristicas, las tecnicas de elaboración y para mejorar su adaptación al uso que se destinen EDULCORANTES Ciclamato, glucina y sacarina COLORANTES Naturales y artificiales CONSERVANTES Agua oxigenada, ácido bórico, ácido benzoico, bicarbonatos, cloraminas y perclórico, formol. ácido 5- nitrofluracrílico, ácido monobromoácetico ANTIOXIDANTES Butilhidroxianisol (BHA), butilhidroxitolueno(BHT), Galato de dodecilo (GD), galato de octilo (GO), galato de propilo (GP), ácido nordihidroguayarético (NDG) AGENTES SECUESTRANTES ( QUELATANTES) EDTA

17. ADITIVOS ALIMENTARIOS Identificación y análisis de aditivos alimentarios ACIDULANTES -Determinación cromatografica de ácidos : citrico, láctico, málico y tartárico Preparación de la muestra: -En líquidos : Filtrar la muestra a traves de un filtro de 2 μ m -En sólidos : Se extraen con agua acidulada con HCl 2 N Condiciones cromatográficas : Columna : C 18 en fase reversa ; Eluyente : Agua destilada con H 3 PO 4 a pH 2,5 ANTIOXIDANTES -Determinación por HPLC en grasas alimentarias de : BHA,BHT,GD, GP y NDHG Preparación de la muestra: Extracción de los antioxidantes con acetonitrilo Condiciones cromatográficas : Columna : C 18 en fase reversa ; Eluyente A : Tampón H 3 PO 4 a pH 2,5 Eluyente B : Acetonitrilo-metanol Técnica : Gradiente % B 60 a % B 100 en 8 minutos CONSERVANTES -Determinación espectrofotomética de ácido bórico y derivados con quinalizarina Preparación de la muestra : Se extraen los compuestos de B con agua caliente Determinación espectrofotométrica: Se preparan disoluciones de ácido bórico llevandose a cabo la determinación del complejo coloreado con quinalizarina por el metedo de la adición patron.