PRACTICAS DE LABORATORIO CUARTA SESION QUIMICA DE ALIMENTOS

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1 PRACTICAS DE LABORATORIO CUARTA SESION QUIMICA DE ALIMENTOS GOLDA MEYER TORRES VARGAS 2009 SESION 4 1

2 Reacciones de importancia en el procesador de alimentos Práctica 1: determinación de vitamina c en frutos como guayaba y brócoli antes y después de escaldado en líquido y al vapor. Práctica 2: degradación de las clorofilas por efecto del calor degradación de antocianinas por efecto del ph y Practica 3: determinación de betacarotenos en espinacas antes y después de escaldar en líquido y al vapor 2

3 LABORATORIOS CUARTA SESIÓN LISTA DE MATERIALES Y REACTIVOS PARA 4 GRUPOS MATERIALES LABORATORIO (por grupo ) mortero 3 UNID AD MATERALES QUE DEBEN TRAER LOS ESTUDIANTES ( por grupos) BROCOLI REACTIVOS 20 ml Acido oxálico al 0.15% Estufa EQUIPOS agitador 2 Cuchillos Solución acética clorhídrica de 2- nitroanilina al 0.16%. Tubos de ensayo 10 Colador de aluminio Solución acuosa de Nitrito de sodio al 0. 08% Mallas Espectrofotómetro y celdas de cuarzo. Papel filtro varios Ollas de aluminio medianas. Etanol absoluto Tablas de disección. Vasos de precipitado 250 y 1000 ml 2 de c/u Toallas de manos Solución acuosa de NaOH al 10% Termómetro. Pipetas 10 y 1 ml 2 c/u Cinta para rotular Solución patrón de Balanza. vitamina C Probetas 100 ml 1 Espátulas 1 Erlenmeyers de Embudos con soporte 3 Gradillas 1 Vidrio reloj 3 Cajas de petri 2 Vasos de 600 y c/u ml plásticos Práctica 1: determinación de vitamina c en frutos como guayaba y brócoli antes y después de escaldado en líquido y al vapor Objetivo: Determinar la variación del contenido de vitamina C en mg/ 100 de producto por la técnica espectrofotométrica: Marco teórico: Generalidades de la vitamina C Estabilidad de la vitamina C frete a las operaciones en el procesamiento. Estructura de la vitamina C Que es Absorbancia y qué relación tiene con el Espectrofotómetro?. Qué es el espectrofotómetro? Porque lo usamos en la práctica. Cantidad de Vitamina C en la Guayaba (teórico) 3

4 PROCEDIMIENTO: ADECUACION DEL FRUTO: Tome una guayaba y el brócoli en un estado de maduración óptimo. Lávela con destilada. Corte el fruto con un cuchillo limpio de tal forma que salgan cuatro trozos de igual uniformidad. Tome dos trozos y márquelos fruto fresco Escaldado a vapor Tome dos trozos y divídalos por sus mitades en partes iguales y sométalos a escaldado al vapor a 95ºC durante 5 minutos. Vierta los trozos inmediatamente en baño de hielo. Escaldado en líquido Márquelos como trozos al vapor Tome dos trozos y divídalos por sus mitades en partes iguales y sométalos a escaldado en liquido 95ºC durante 5 minutos. Vierta los trozos inmediatamente en baño de hielo. Márquelos como trozos en liquido de escaldado Determine en cada uno del tratamiento el contenido de vitamina C en mg/100 g y establezca la cantidad de vitamina que se pierde en las operaciones aplicadas. Determinación de vitamina C: Pese 1 gramo de muestra y tritúrelas en mortero adicionando 4 ml de ácido oxálico con solución 0.15% hasta obtener una mezcla pastosa. Agregue 5 ml más de ácido oxálico y se continúe triturando, filtre a través de filtro cualitativo. Prepare tres tubos de ensayo (márquelos de acuerdo a los tratamientos realizados). Coloque con la mayor exactitud y en su orden). Rotular 10 tubos de ensayo y adicionar los siguientes reactivos: Tubo 1 fresco 2 e. ebullición 3 e. al vapor blanco nitroanilina (ml) Nitrito de sodio ml Mezclar y esperar decoloración Etanol absoluto ml Extracto de guayaba Patrón vitamina C ( ml) Acido oxálico ( ml) Agite y deje reposar exactamente 5 minutos, luego adicione: NaOH 10% Agua destilada Mezcle bien el contenido de cada tubo y obtenga la Absorbancia a 540 nm. Ajustando a cero con el blanco de reactivos. CUESTIONARIO PARA EL ANALISIS DE RESULTADOS: Elabore la curva de calibración e interpole las Absorbancias de sus muestras así: 4

5 REGISTRO DE DATOS TABLA DE REGISTRO DE DATOS DE ABSORBANCIA DE LA CURVA PATRON DE VITAMINA C : tubo B Concentración de 0,0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,014 Vitamina C (mg/ml) Absorbancia Graficar curva patrón de Vitamina C.: Concentración en mg/ml (eje y) Vs Absorbancia a 540 nm (eje x). Sobre la grafica determinar: 1. la ecuación del tipo y = mx + b; 2. coeficiente de correlación r 2 3. hallar la concentración de los tratamientos realizados a la guayaba en relación a los cálculos de la curva patrón: y es la concentración de vitamina C en mg/ml, m es la pendiente de la recta y, x es la Absorbancia de la muestra a analizar y b es el intercepto en y. 4. llenar la siguiente tabla: De acuerdo con los resultados calcular el contenido de vitamina C en la fruta y verdura correspondiente, expresándolo como mg/100 g de fruta. Finalmente compararlo con el valor reportado en la bibliografía y realizar el análisis respectivo: TRATAMIENTO FRESCO ESCALDADO AL VAPOR concentración de vitamina C en mg / 100 gr. ESCALDADO EN LIQUIDO 5

6 Práctica 2: degradación de las clorofilas por efecto del calor y degradación de antocianinas por efecto del ph LISTA DE MATERIALES Y REACTIVOS PARA CUATRO GRUPOS MATERIALES LABORATORIO (por grupo ) UNID AD MATERALES QUE DEBEN TRAER LOS ESTUDIANTES ( por grupos) mortero gramos de espinacas frescas. REACTIVOS 50 ml de ácido acético al 20% Estufa EQUIPOS agitador 1 Cuchillos 50 ml de HCl al 10 % Mallas Tubos de ensayo 15 Toallas de manos 50 ml de bicarbonato de sodio al 10% Papel filtro varios Cinta para rotular 50 ml de NaOH al 20 ó 10 % Tablas de disección. Vasos de precipitado 2 de Repollo morado. 50 ml de metabosulfito al Balanza. 250 y 1000 ml c/u 10%. Pipetas 10 y 5 ml 2 c/u 20 ml de KCl AL 5% Probetas 100 ml 1 Sacarosa Espátulas 1 Vasos de vidrio de 600 ml ó 250 ml 6 Embudos con soporte 3 Gradillas 1 Vidrio reloj 3 Cajas de petri 2 Vasos de 600 y 1000 ml plásticos Objetivo. Determinar el grado de degradación de las clorofilas y antocianinas por efecto de las altas temperaturas y cambios en el ph. Marco Teórico: Generalidades de las clorofilas y antocianinas 3. Estructura de las clorofilas y antocianinas 4. Análisis de resultados resuelto. Estabilidad de las clorofilas y antocianinas frete a las operaciones en el procesamiento. PROCEDIMIENTO 6

7 Procedimiento uno: ADECUACION DEL VEGETAL : Tratamiento térmico Tome algunas hojas de espinaca, (80 gr) Lávela con destilada. Corte las hojas con un cuchillo limpio de tal forma que queden finamente picadas. Realizo este procedimiento de tal forma que se obtenga 30 gr de producto. Tome 10 gramos y márquelo como fruto fresco y coloque a 4ºC. Colocar 200 ml de agua a hervir. Una vez ebulla, introducir 5 gramos de espinaca, dejar ebullir a 100ºC por 5 minutos. Escurrir y sumergir en baño de hielo. Dejar secar. Colocar 200 ml de agua a hervir. Una vez ebulla, adicionar ácido acético al 20 % hasta ph acido. Introducir 5 gramos de espinaca, dejar ebullir a 100ºC por 5 minutos. Escurrir. Dejar secar. Colocar 200 ml de agua a hervir. Una vez ebulla, adicionar bicarbonato de sodio al 10% hasta ph básico. Introducir 5 gramos de espinaca, dejar ebullir a 100ºC por 5 minutos. Escurrir. Dejar secar. Colocar 200 ml de agua a hervir. Una vez ebulla, adicionar Cloruro de potasio hasta ph básico. Introducir 5 gramos de espinaca, dejar ebullir a 100ºC por 5 minutos. Escurrir. Dejar secar. Colocar 200 ml de agua a hervir. Una vez ebulla, adicionar una pizca de sacarosa Introducir 5 gramos de espinaca, dejar ebullir a 100ºC por 5 minutos. Escurrir. Dejar secar. Colocar 200 ml de agua a hervir. Una vez ebulla, adicionar 10 ml de metabosulfito de sodio al 10% hasta ph básico. Introducir 5 gramos de espinaca, dejar ebullir a 100ºC por 5 minutos. Procedimiento dos Antocianinas: Preparación de la muestra Realizar en cada tubo: Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 Tubo 6 Tubo 7 Tome 60 gramos de repollo morado y triture en mortero hasta recoger un volumen de 60 ml. Decantar y filtrar el extracto Colocar 8 ml del filtrado en 7 tubos de ensayo. 1 ml de HCl al 10 %. Observar y medir ph 1 ml de ácido acético al 20 %. Observar y medir ph 1 ml de agua. Observar y medir ph 1 ml de bicarbonato de sodio 10 % Observar y medir ph 1 ml de NaOH al 20 % ó 10 %. Observar y medir ph 1 ml de agua, 1 ml de HCl y 1 ml de NaOH. Observar y medir ph 1 ml de metabosulfito 10 % Observar y medir ph 7

8 Registre los ph y observaciones en: Tubo ph Observaciones Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 Tubo 6 Tubo 7 Análisis de resultados: 1. qué tipo de degradación sufre la clorofila a ph ácido. Cómo se llama el producto formado 2. qué tipo de degradación sufre la clorofila a ph básico 3. hay cambios de color en la adición de cloruro de potasio y sacarosa. Cuál es el efecto sobre la clorofila? 1. deduzca el tratamiento más efectivo en operaciones de cocción y escaldado para conservar las antocianinas. 2. Investigue el efecto de cada una de las soluciones químicas sobre las antocianinas. 8

9 Practica 3: determinación de betacarotenos en espinacas antes y despues de escaldar en líquido y al vapor Objetivo: Determinar la variación del contenido de betacarotenos en Ug/ 100 de producto por la técnica espectrofotométrica. Marco teórico: 1. Generalidades de los betacarotenos 2. Estabilidad de los betacarotenos frete a las operaciones en el procesamiento. 3. Estructura de los betacarotenos 4. Que es Absorbancia y qué relación tiene con el Espectrofotómetro?. 5. Qué es el espectrofotómetro? Porque lo usamos en la práctica. 6. Cantidad diaria de betacarotenos en la dieta. 7. Función biológica de los betacarotenos. Determinación Betacarotenos: Pese 10 gramos de muestra y tritúrelas en mortero adicionando 20 ml de una mezcla de éter de petróleo- acetona (1:1) por 5 minutos. Dejar decantar, pasar el sobrenadante a un embudo de decantación que contenga unos 60 cc de agua destilada: repetir la molienda y extracción del material que quedó en el mortero con 5 ml de la mezcal éter- acetona, pasando los sobrenadantes al embudo de decantación, repetir el procedimiento hasta que el extracto presente coloración muy clara. Pasar todos los sobrenadantes al embudo de separación. Agitar bien el embudo y dejar separar las capas. Descartar la capa acuosa inferior, repetir el lavado por dos veces más con porciones agua destilada. Este lavado tiene por objeto remover la acetona y demás sustancias solubles en agua que se encuentren en el extracto. Dejar decantar y descartar la capa acuosa inferior. Filtrar el extracto que queda en el embudo de decantación a través del papel filtro cualitativo en cuyo fondo se ha puesto un poco de sulfato de sodio anhidro, con el propósito de remover trazas que de otra manera tendrían el efecto de desactivar el fosfato tricálcico. Tomar el filtrado y anotar el volumen obtenido y completar hasta 15 ml con éter de petróleo. Prepare una columna cromatografica así: Tome una bureta de 50 ml, coloque un poco de algodón en la punta de la bureta para sostener el reactivo. 9

10 Agregar fosfato cálcico en polvo hasta que forme una capa de más o menos 3.5 cm de altura. Agregar 5 ml del extracto obtenido a la bureta y recibir el extracto en un tubo de ensayo previamente marcado. Continuar añadiendo porciones de 5 ml hasta agotar el extracto. Recibir el fluido en un tubo de ensayo graduado y seguir añadiendo éter de petróleo ( 1 ml) hasta cuando no se detecte coloración amarilla en la porción inferior de la columna. Tome el extracto y mida la Absorbancia a 450 nm. Registre las Absorbancias obtenidas: TRATAMIENTO FRESCO ABSORBANCIA ESCALDADO AL VAPOR ESCALDADO EN LIQUIDO Con la ecuación hallada a partir de la curva patrón Determine la cantidad de betacarotenos en las muestras por tratamiento aplicado en µg / 100 g en base húmeda. TRATAMIENTO FRESCO Concentración de betacarotenos en µg /100 gr. ESCALDADO AL VAPOR ESCALDADO EN LIQUIDO En una sola gráfica, represente la estabilidad de los betacarotenos frente a los tratamientos. 10

11 ANEXO A PROTOCOLO PARA LA DETERMINACION DE CAROTENOS Material y reactivos Columna de vidrio de aproximadamente 25cm de largo y 7mm de diámetro. Mortero con su respectiva mano. Algodón. Arena lavada. Embudo de decantación. Probeta graduada. Solución 1:1 éter de petróleo-acetona. Éter de petróleo. Sulfato de sodio anhidro. Fosfato tricálcico. PROCEDIMIENTO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA CURVA DE CALIBRACIÓN Solución patrón 1: En éter de petróleo (0.5 mg de carotenos por cc de solución). Solución patrón 2: 2 ml de patrón 1, completar con éter de petróleo hasta 550 ml. Esta solución es igual a 20 mg/ml Preparar los siguientes patrones de trabajo así PATRON C1: 0.5 ml de patrón 2 con éter de petróleo diluir hasta 10ml. PATRON C2: 1 ml de patrón 2 diluir hasta 10 ml PATRON C3: 1.5 ml de patrón 2 diluir hasta 10 ml PATRON C4: 2.0 ml de patrón 2 diluir hasta 10ml PATRON C5: 2.5 ml de patrón 2 diluir hasta 10 ml PATRON C6: 3.0 ml de patrón 2 diluir hasta 10 ml Usando como blanco (B) éter de petróleo, ajustar el cero de Absorbancia A (100% de T), a la longitud de onda de 450 nm. A la misma longitud de onda, leer la absorbancia correspondiente a los patrones de trabajo desde C1 hasta C6. Construir la curva de calibración. Procedimiento de extracción: Pesar una muestra de material vegetal, (brócoli 10 g) colocar en un mortero, agregar unos 20 cc de la mezcla éter de petróleo-acetona (1:1). Adicionar un poco de arena lavada y moler el material con la mano del mortero. Dejar decantar, pasar el sobrenadante a un embudo de decantación que contenga unos 60 cc de agua destilada: repetir la molienda y extracción del material que quedó en el mortero con 2 a 3 porciones de la mezcla éter de petróleo-acetona, pasando los sobrenadantes al embudo de decantación, hasta que el extracto presente coloración muy clara. Agitar bien el embudo y dejar separar las dos capas. Descartar la capa acuosa inferior, repetir el lavado por dos veces más con porciones agua destilada. Este lavado tiene por objeto remover la acetona y demás sustancias solubles en agua que se encuentren en el extracto. Aproximadamente 50 cc del extracto requieren porciones de lavado sucesivas que totalicen unos 200 cc de agua destilada. 11

12 Filtrar el extracto que queda en el embudo de decantación a través del papel filtro cualitativo en cuyo fondo se ha puesto un poco de sulfato de sodio anhidro, con el propósito de remover trazas que de otra manera tendrían el efecto de desactivar el fosfato tricálcico. Completar el filtrado (capa etérea libre de acetona y agua)al volumen indicado (15 ml) y continuar como se indica en la separación por cromatografía de columna. Separación por cromatografía de columna Agregar fosfato cálcico en polvo hasta que forme una capa de mas o menos 3.5 cm de altura. Transferir a la columna una alícuota de unos 2 cc de extracto etereo (diluida según se especifica en la columna 2) continuar añadiendo porciones de 2 cc hasta agotar el extracto sin aplicar succión. Recibir el fluido en un tubo de ensayo graduado y seguir añadiendo éter de petróleo hasta cuando no se detecte coloración amarilla en la porción inferior de la columna. Lo primero que sale son los carotenos pues otros compuestos como las clorofilas, quedan retenidos en la capa de fosfato cálcico. Determinar en el espectrofotómetro la absorbancia de la muestra. Ajustando primero el 100% de T con el blanco de éter de petróleo. Calcular la concentración de la solución, interpolando en la curva de calibración. 12

13 Nombre del trabajo: Informe de laboratorio sesión #4 Curso: Química de Alimentos Temáticas revisadas: Reacciones de importancia en el procesador de alimento Práctica 1: determinación de vitamina c en frutos como guayaba y brócoli antes y después de escaldado en líquido y al vapor. Práctica 2: degradación de las clorofilas por efecto del calor y degradación de antocianinas por efecto del ph Practica 3: determinación de betacarotenos en espinacas antes y después de escaldar en líquido y al vapor Aspectos generales del trabajo: Los laboratorios se realizan de forma presencial en cada uno de los CEADS donde estén matriculados. Deben estar atentos a la programación de los mismos en los CEAD, la cual se publicará en las respectivas carteleras o directamente en comunicación directa con el tutor asignado. Es así que el estudiante tiene la responsabilidad de preguntar en el cead de cada uno por el tutor y el horario de los laboratorios. El tutor asignado orientará las sesiones y luego a él los estudiantes deben presentarle los informes, los cuales calificará y enviara al tutor virtual las definitivas del laboratorio. El tutor virtual no califica informes ni el desempeño de los estudiantes en las sesiones de laboratorio. Metodología A continuación se presentan las orientaciones para el desarrollo de las actividades prácticas del curso. La realización de las prácticas de laboratorio es obligatoria para aprobar el curso, el peso de la nota de las prácticas sobre el 100% del curso corresponde a un 30%. El valor total de los laboratorios en puntos es de 90/300. Cada sesión tiene un puntaje de 22.5/300. La equivalencia es la siguiente por ejemplo para una nota de 4,5: 13

14 Calificación de las tres sesiones Valor en Puntos ,5 X X= (90 x 4,5) / 5= 81 puntos Igualmente para cada sesión Calificación de las tres sesiones Valor en Puntos X X= (22.5 x 4) / 5= 18 puntos Los informes de Laboratorio deben ser entregados al tutor con quien realicen el laboratorio, quien les evaluará el desempeño e informe, la calificación y desempeño de cada estudiante se dará en la escala de 0.0 a 5.0 y luego su respectiva conversión en puntos. El tutor luego enviará a la directora del curso ó al tutor del aula virtual, las calificaciones respectivas para sumarla con las notas obtenidas en las demás actividades y de esta manera se pueda dar la nota definitiva del curso. No olviden colocar en el informe a entregar al tutor de laboratorios el nombre de su tutor vitual, nombre del aula y sus datos personales. Peso evaluativo: 90 / 300 Puntos Especificaciones de la entrega del informe de laboratorio: La presentación final debe contener: Portada. Introducción. Resultados y análisis de resultados Conclusiones. Referencias bibliográficas. 14

15 Rubrica de la asignación del informe y desempeño de las prácticas de laboratorio. Item Evaluado Valoración Baja Valoración Media Valoración Alta Máximo Puntaje Asistió y participó activamente del desarrollo de la práctica El estudiante no asistió. (Puntos = 0) El estudiante asistió pero su desempeño no fue en la habilidad del trabajo en grupo y desempeño de la práctica no fu excelente. (Puntos =3.0 ) El estudiante participó de manera pertinente con la actividad durante el desarrollo del laboratorio (Puntos = 7.0) 7 Estructura del Informe( portada, introducción, objetivos, desarrollo( resultados y análisis), conclusiones y referencias) El informe no presenta una excelente estructura. (Puntos = 0) Aunque el informe presenta una estructura base, la misma carece de algunos elementos del cuerpo solicitado. (Puntos = 0.5 ) El informe presenta una excelente estructura y presentación. (Puntos =1.0) 1 máximo de hojas 8 Redacción y ortografía El informe presenta deficiencias en redacción y errores ortográficos (Puntos = 0) No hay errores de ortografía y el documento presenta una mediana articulación de las ideas y la estructura de los párrafos (Puntos = 0.5 ) La redacción es excelente, las ideas están correlacionadas, y el cuerpo del texto es coherente en su totalidad (Puntos 1.0) 1 Fines del trabajo El informe no da respuesta a los lineamientos de las prácticas de laboratorio. Aunque presenta resultados y análisis de resultados estos no son pertinentes. Se evidencia la ausencia de análisis y deducción. El informe presenta una excelente articulación entre los resultados y el análisis de resultados. 10 (Puntos = 0) (Puntos =4) Se evidencia la profundidad de los análisis.(puntos = 8) Referencias Se maneja de manera inadecuada el uso de citas y referencias (Puntos = 0) Aunque presenta referencias, estas no se articulan adecuadamente con el trabajo (Puntos = 0.5) El manejo de citas y referencias es satisfactorio (Puntos = 1.0) 1 TOTAL DE PUNTOS POSIBLES 20 15