ANÁLISIS DE ALIMENTOS PROGRAMA - CALENDARIO (Semestre 08-1)

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1 ANÁLISIS DE ALIMENTOS PROGRAMA - CALENDARIO (Semestre 08-1) Ma 20 Noviembre Ju 22 Ma 27 Ju 29 Frutas y verduras. Seminarios Acidez y ph, Acido cítrico, Acido málico y Acido tartárico, Pesticidas. Productos derivados de frutas y verduras. Seminarios Pectinas, Vitamina C, Metales pesados. Bebidas. Refrescos, Te, Chocolate y Café. Seminarios Colorantes artificiales, Edulcorantes artificiales y Acido benzoíco. Bebidas alcohólicas. Seminarios Etanol y Dioxido de azufre. 5a EVALUACION PARCIAL (Para casa)

2 ANÁLISIS DE FRUTAS Y LEGUMBRES FRUTAS: La mayor parte de la porción comestible de las frutas frescas está constituida por agua (75-95%). Son fuentes pobres de proteínas ( %) y de aceite (excepto las aceitunas y el aguacate que tienen hasta 40% aceite). LEGUMBRES: Alta humedad igual que las frutas (84-96% agua). Solo los frijoles y las papas contienen mas proteínas (1-3% N) y carbohidratos.

3 ASPECTOS RELEVANTES EN LA SELECCIÓN DE FRUTAS Y VERDURAS FRESCAS POR LOS CONSUMIDORES.

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5 La selección inicial de las frutas y verduras frescas esta en su apariencia, sin embargo en términos tecnológicos se requiere un conocimiento mas completo de algunos componentes, que en general dan cuenta de la madurez y posibilidad de ser procesados.

6 MÉTODOS GENERALES DE ANÁLISIS. Los términos de agua, proteína, carbohidratos, materia mineral y fibra son en general innecesarios. En general solo se analizan: a) Acidez titulable b) Sólidos insolubles en agua c) Impurezas minerales d) Cenizas insolubles en HCl e) Sólidos totales

7 Adicionalmente se requiere analizar: Aceite mineral Color adicionado Conservadores Para algunas legumbres también se determinan Pesticidas y Cobre Para evaluar la madurez se determina el contenido de pectinas. Con fines nutricionales se determina vitamina C.

9 ANÁLISIS DE FRUTAS Y LEGUMBRES CONGELADAS Los productos conservan las características del producto fresco, dependiendo de las condiciones de proceso y almacenamiento. Se determinan: peso neto, sólidos solubles totales impurezas minerales

10 ANÁLISIS DE FRUTAS Y VERDURAS ENVASADAS (LATA, FRASCO O TETRA PACK) El envasado incrementa la vida útil de los productos, pero involucra calentamiento, por lo que se modifican las características de las frutas y vegetales, llegando a obtenerse productos diferentes al inicial. En general el análisis inicial se limita al contenido neto y drenado.

11 En el envasado generalmente se utiliza un líquido en que el producto se encuentra embebido (jarabe o salmuera), que sirve como medio para transmitir el calor. En la porción sólida se analiza el contenido de calcio, ya que éste se encuentra relacionado con la textura.

12 En el jarabe se determinan el ph, la consistencia (por refractometría, en Brix), colorantes adicionados y contaminación metálica (estaño, plomo y cadmio), principalmente en enlatados. En las salmueras se analizan ph, sal, azúcar, color adicionado, plomo y zinc (en enlatados).

13 CONSERVAS, MERMELADAS Y JALEAS La producción involucra calentamiento a ebullición con azúcar y agua. Los tres componentes que determinan la textura del producto son el azúcar, la pectina y el ácido.

14 Análisis: Sólidos solubles (mínimo 65%, por Índice de refracción) Bióxido de azufre Metales traza Colorantes adicionados

15 Contenido de fruta: Se puede establecer con base en el contenido de sólidos insolubles y potasio. % A en la conserva Fruta % = X 100 % A en la fruta en donde A es el componente (sólidos insolubles, potasio, semillas, etc.)

16 Otras determinaciones: Pectinas, azúcares reductores y ph En el análisis de carbohidratos se determinan la cantidad y tipo de azúcares presentes, generalmente por HPLC. Las mermeladas light generalmente contienen menos azúcar y pueden o no contener edulcorantes artificiales.

17 OTROS PRODUCTOS EN CONSERVAS Con azúcar: Conservación por adición de azúcar no menor a 63%: Frutas acarameladas, cubiertas, cristalizadas y escarchadas.

18 Análisis: Sólidos solubles (refractometría) Azúcares reductores Conservadores Colorantes artificiales Metales traza (arsénico, cobre y plomo)

19 Con sal. Escabeches y salsas. Las legumbres pueden cursarse con sal en salmueras con más de 15%. También se pueden tratar con vinagre (ác. acético), para tener 3% de sal y 3% de ácido. Si la concentración de sal es menor al 10% se induce fermentación en la que se produce ác. láctico.

20 Análisis: Sólidos totales Acidez total y acidez volátil (por diferencia de la acidez final después de un proceso de evaporación) Cenizas, sal y azúcares (para almacenamiento)

21 JUGOS DE FRUTAS La mayoría de los jugos que se comercializan son de cítricos y se obtienen después de exprimir el fruto, colarlo y pasteurizarlo, inmediatamente antes de envasarlo. Algunas veces se adiciona azúcar. Los concentrados se preparan por destilación a presión reducida y pueden conservarse por congelación.

22 Análisis de jugos de frutas: Sólidos totales. Secado a 70ºC a presión reducida. Las determinaciones por refractometría o por densidad relativa son utilizadas en la industria para conocer el grado de concentración. Acidez. Se expresa de acuerdo con el ácido predominante.

23 Cenizas y Alcalinidad de las cenizas. Fosfatos. Potasio Nitrógeno. Kjeldahl y por titulación con formol, para aminoácidos libres. Azúcares Vitamina C Metales traza Conservadores

24 ANÁLISIS DE ALIMENTOS PROGRAMA - CALENDARIO (Semestre 08-1) Ma 20 Noviembre Ju 22 Ma 27 Edulcorantes Ju 29 Frutas y verduras. Seminarios Acidez y ph, Acido cítrico, Acido málico y Acido tartárico, Pesticidas. Productos derivados de frutas y verduras. Seminarios Pectinas, Vitamina C, Metales pesados. Bebidas. Refrescos, Te, Chocolate y Café. Seminarios Colorantes artificiales, artificiales y Acido benzoíco. Bebidas alcohólicas. Seminarios Etanol y Dioxido de azufre. 5a EVALUACION PARCIAL (Para casa)

25 BEBIDAS NO ALCOHOLICAS BEBIDAS REFRESCANTES, TÉ, CAFÉ Y CHOCOLATE.

26 BEBIDAS REFRESCANTES: Listas para tomarse (refrescos), limonadas, etc. Se preparan por dilución de jarabes concentrados con o sin fruta, edulcorantes y acidulantes. Normalmente contienen conservadores, algunas son carbonatadas y se les adicionan colorantes.

27 Bebidas listas para beberse. En general están carbonatadas y se preparan a partir de un jarabe concentrado que contiene sacarosa, jugo de fruta (o alguna esencia o saborizante), ác. cítrico y un conservador (por lo general benzoato de sodio). Se pueden adicionar colorantes artificiales.

28 Limonadas y naranjadas. Son refrescos concentrados con los mismos componentes que las bebidas listas para beber, pero en mayor concentración y no están carbonatadas.

29 Bebidas de fruta. Se refieren a los productos preparados con la fruta entera y se describen como refrescos de. Contienen ác.benzoíco como conservador.

30 Análisis: La toma de muestra requiere la eliminación del CO 2 en las bebidas carbonatadas. Determinaciones: Sólidos totales. Secado en estufa con vacío. Cenizas. Calcinación a 550 C Azúcares (antes y después de inversión) o por HPLC para identificarlos Acidez ph Conservadores (Dióxido de azufre, ác. benzoico) Metales traza (Pb, Cu, As, Zn, Fe)

31 Otras determinaciones: Edulcorantes artificiales Vitamina C Colorantes artificiales CO 2 Determinación manométrica, antes de abrir el recipiente. Bicarbonato de sodio (en agua carbonatada), por titulación ácido-base Cafeína en bebidas de cola. Por absorción a 273 nm después de extracción con cloroformo o por HPLC mg/l

32 En los productos que indican presencia de fruta, se debe determinar el contenido del jugo. Se han tratado de establecer procedimientos basados en la cuantificación de uno o varios de los componentes, dada la variabilidad en las mismas frutas.

33 TE Y CAFÉ Las bebidas de ambos se obtienen por infusión de las hojas o semillas correspondientes. El análisis es muy semejante y se basa en la cuantificación de los compuestos extraibles.

34 TÉ: Extractos de hojas Thea y Camelia (para té negro) y de otras plantas (manzanilla, yerbabuena, azhar, etc). Se obtienen por infusión con agua caliente de las hojas preparadas o por disolución del producto instantáneo ya sea en agua fría o en caliente.

35 ANALISIS DE TÉ El producto más estudiado es el té negro, se prepara por secado, prensado, fermentación y cocción con vapor de hojas de Thea sinensis, bohea, viridis y assamica. Los tes verdes se secan a bajas temperaturas, sin fermentación.

36 Las bolsas de té son la forma más popular de comercialización al menudeo (3g de hojas trituradas). Legislación: cenizas totales, cenizas solubles en agua, productos extraíbles y cafeína.

37 CAFÉ: Se comercializa como grano molido, extractos líquidos y extractos sólidos (instantáneos), pueden contener azucares solubles adicionados. Las bebidas para consumo final se preparan por infusión con agua caliente de los granos procesados y molidos, o por disolución de los extractos y polvos.

38 ANALISIS DE CAFÉ Y SUS PRODUCTOS Es el producto del lavado, secado y fermentación de las semillas de Coffea arabica y C. canephora (var robusta), tostado a C durante min, con la producción de CO 2 que actúa como conservador. En la molienda éste se libera y se debe empacar al vacío o con una atmósfera inerte para preservar sus cualidades.

39 A nivel mundial se comercializa el café crudo o verde, ya que cada país tiene sus preferencias en cuanto al tostado.

40 Derivados del café: grano molido, extractos acuosos y extractos deshidratados ( instantáneos ). Pueden producirse los derivados descafeinados. Extractos líquidos: infusión concentrada con azúcar. (extraíbles/cafeína 24:1; extraíbles/cenizas 7:1; y cenizas/cafeína 4:1).

41 Cafés instantáneos: Secando por aspersión o liofilización las infusiones de café. Por aspersión (180 C y presiones hasta 300 p.s.i.), se produce hidrólisis de polisacáridos y se incrementa el rendimiento. Es higroscópico y se debe envasar al vacío en un ambiente de baja humedad (95% sólidos solubles en agua).

42 Los productos descafeinados no deben contener más de 0.3% de cafeína. Como aditivos, en los productos deshidratados se acepta la presencia de antiaglomerantes, en todos se pueden adicionar conservadores como ácido benzoíco y ésteres de parabenos hasta 450 mg/kg).

43 CHOCOLATE: Tabletas, cocoa y en polvo con leche. Son preparaciones derivadas de las semillas de Theobromina cacao, con adición o no de azúcar y leche en polvo. Las bebidas se preparan por disolución de los productos con agua o leche.

44 ANALISIS DE CACAO Y CHOCOLATE El cacao se deriva de las semillas preparadas de Theobroma cacao, las cuales se separan del fruto tras una fermentación y posteriormente se secan. Los cotiledones del grano seco se rompen en fragmentos angulares conocidos como puntillas que son tostadas a C durante ¼ a 2 hs. El color y sabor final dependen de los procesos de fermentación y tostado.

45 Los productos de cacao se obtienen a partir de las puntillas molidas para obtener un licor de chocolate o masa de cacao, que se calienta a menos de 93 C con carbonato de sodio o potasio, para deshidratarla, hidrolizar los almidones y glucósidos naturales y modificar los taninos y compuestos polifenólicos a substancias menos astringentes. Al retirar la mayor parte de la grasa (manteca de cacao), por prensado y calentamiento, se obtiene una masa que se seca y pulveriza (cocoa).

46 Los productos de cacao se caracterizan por contener al alcaloide teobromina, que se encuentra en una relación 9:1 respecto a la cafeína y se diferencian entre si en el contenido de grasa y la presencia de azucares.

47 DETERMINACIONES GENERALES: Humedad. Secado a 100 C, 5 hs. Valores superiores a 11% indican posibilidad de enmohecimiento. Cenizas. Calcinación a 525 C. AOAC recomienda utilizar aceite de oliva para ayudar a la carbonización, principalmente en los extractos o infusiones ya preparadas. Cenizas solubles en agua. Alcalinidad de las cenizas solubles. Cenizas insolubles en ácido. Nitrógeno total. Kjeldhal.

48 Productos extraíbles. Preparar una infusión a reflujo, filtrar y secar a 100 C. Taninos. Oxidación con permanganato después de extracción acuosa y precipitación con gelatina. Cafeína: a) Absorción UV a nm de un extracto cloroformico obtenido a partir de una solución agua/amoniaco. En muestras coloridas o con aminoácidos libres (tés instantáneos, café y sus derivados) se requiere una limpieza previa por adsorción en celita y oxido de magnesio. b) Separación por CG y detección selectiva del N. c) Separación por HPLC y detección UV

49 Cloruro de metileno (para productos descafeinados). Separación por CG de los compuestos volátiles. Fibra cruda. Extracto etéreo. Extracción continua con éter de petróleo durante 5 hs. Para cocoa y chocolate se recomienda extracción con éter etílico, después de tratamiento con etanol y amoniaco, o por digestión con HCl diluido. Metales traza: Arsénico, cobre y plomo Carbohidratos a) Azucares reductores totales en Té instantáneo b) Fructosa en café para detectar inulina (achicoria) c) Azucares y almidón en cocoa d) Sacarosa y lactosa en chocolate con leche

50 DETERMINACIONES ESPECIALES TÉ Presencia de tallos. Separación manual de tallos después de dispersar el material en agua caliente. El contenido de tallos debe ser menor a 25%. COCOA Y CHOCOLATE Teobromina. Se puede cuantificar como cafeína después de transformarla por reacción con sulfato de metileno y álcali o por titulación del ácido nítrico liberado del nitrato de plata al formar un complejo teobromina- Ag. Proteínas extrañas. Electroforésis e inmunología.

52 ANÁLISIS DE VINOS Y LICORES VINOS: Son los productos de la fermentación de las hexosas presentes en los jugos obtenidos por expresión (generalmente de uvas), por células de levaduras, para formar alcohol y bióxido de carbono.

53 CLASIFICACION: Por el tipo de uva y procesamiento: Blancos Tintos Rosados

54 De acuerdo con el contenido de alcohol: Ligeros o de mesa. Son producidos por la fermentación espontánea debida a la microflora superficial de la fruta. Espumosos. Sufren una segunda fermentación en la botella por lo que se produce un exceso de bióxido de carbono (Champaña) Fortificados. Contienen alrededor de 20% de alcohol y son producidos por adición de licores (Oporto, Jerez)

55 De acuerdo con la composición: Secos. Contienen menos de 0.2% de azúcar Dulces. Contienen más de 6% de azúcar. La champaña contiene hasta 16%.

56 Otro parámetro importante en el control de calidad de los vinos es el ph, que debe ser regulado durante la fermentación y el almacenamiento. En general la acidez total (como ác. Tartárico para los vinos de uva) se encuentra entre 0.3 y 0.55%, con una acidez volátil (como ác. acético) de %. Cuando los valores son superiores a 0.12% se habla de sabor avinagrado.

57 ANÁLISIS. Fuerza alcohólica Extracto seco Acidez total, acidez volátil, ácidos orgánicos Bióxido de azufre Evidencia de la autenticidad. También se analizan: Conservadores no permitidos Endulzantes Colorantes Otros alcoholes (metanol, isopropanol y alcoholes superiores).

58 LICORES O ESPÍRITUS. Son producidos por destilación de los fermentados, de tal forma que están compuestos por la mayor parte del alcohol y otras sustancias volátiles. Los de importancia comercial son el brandy, ginebra, ron, whisky, vodka y tequila. Contienen menos compuestos extraibles, no contienen glicerol y tienen ésteres que dan las características de sabor. Estos se determinan por cromatografía de gases.

59 * Brandy (Cognac). Es el destilado del vino de uva, realizado en alambiques y madurado en barriles de roble. Contienen 40-47% de alcohol v/v y sólidos totales entre 0.1 y 0.7%, con una densidad al rededor de * Vodka. Originalmente producido en Rusia y países vecinos, a partir de trigo, papa, centeno y algunas veces cebada y maíz. En la destilación hay mayor rectificación y puede tener entre 37.2 y 79% v/v de alcohol.

60 * Ginebra. Se produce a partir de granos de maíz y centeno fermentados, altamente rectificado, diluido, saborizado con bayas de enebro y extractos de otras plantas, que se adicionan en el almabique antes de una segunda destilación. Tiene pocos compuestos secundarios derivados de la fermentación que contribuyan al sabor. El principal deterioro es debido a la oxidación de los aceites. Su densidad relativa es alrededor de 0.955, con sólidos totales de 0.1% y 40-41% de alcohol.

61 * Ron. Destilado de melazas o jugo de caña fermentados. Las melazas son diluidas a 12% de azúcar antes de la fermentación y el destilado es añejado en barriles por no menos de 3 años, y es diluido antes de ser embotellado. Contiene mas compuestos volátiles que el brandy o el whisky. Su densidad relativa es , con % de sólidos totales y 45-49% de alcohol.

62 * Whisky. En Escocia se producen exclusivamente con malta. Se pueden usar otros granos (generalmente maíz). Se requiere de la actividad amilolítica o diastásica para la conversión del almidón en azúcar (turba). Después se adiciona levadura y se deja fermentar 2-3 días. El líquido con 10% de alcohol se destila dos veces en alambique de cobre (63-70% alcohol) y se madura en barriles por no menos de 3 años. La densidad relativa es de , con % de sólidos totales y 40-45% de alcohol v/v.

63 * Tequila. Originario de México, se pueden encontrar variedades ambarinas e incoloras. Se obtiene de la destilación del fermentado del jugo del agave azul (Agave tequilana var Weber) con denominación de origen en cinco estados de la república. Para llamarse Tequila además de haber sido fabricado en México debe haber sido producido con 51% o mas de agave. Después de una segunda destilación se obtiene el tequila puro, que posee un 55% de alcohol.

64 ANÁLISIS. El control de calidad se basa principalmente en el control de los ingredientes y procesos. Uno de los aspectos mas importantes es la calidad sensorial. Las determinaciones analíticas se limitan al contenido de alcohol y el color del extracto libre de alcohol (obscurecimiento). Otras determinaciones son acidez, cenizas, taninos y sustancias asociadas (volátiles, ésteres, aldehidos, furfural y otros alcoholes). La cromatografía de gases ha sido una herramienta muy utilizada para describir identidad, con base en el perfil de volátiles.

65 CERVEZA Producto de la fermentación alcohólica de un mosto preparado total o principalmente de cereales (principalmente malta de cebada), azúcares, levaduras y agua potable, con o sin adición de lúpulo o algún otro material amargo y que contiene no menos del 2% de alcohol.

66 CLASIFICACIÓN DE LAS CERVEZAS 1.- Cerveza amarga (muy fuerte). Producto de alta calidad que contiene mayor cantidad de lúpulo. 2.- Cerveza suave. es más dulce y contiene menos productos amargos. 3.- Stout (fuerte). Se fermenta principalmente en Dublín y en Londres es de color oscuro debido a que se utiliza malta caramelizada y negra. 4.- Lager. Se fabrica principalmente en Europa por fermentación de fondo y suele contener más productos extraíbles y menos alcohol.

67 ANÁLISIS DE LA CERVEZA DIÓXIDO DE CARBONO. Se utiliza un dispositivo de perforación unido a un calibrador de presión y una bureta de absorción. ACIDEZ. En cervezas oscuras se usa un potenciómetro. Se determinan acidez fija y volátil. CONTENIDO DE ALCOHOL. Por densitometría. SÓLIDOS TOTALES. Por secado a 100 C o a partir de la densidad. CENIZAS Y CLORUROS. DETERMINACIÓN DE SABORIZANTES. Diacetilo por métodos colorimétricos y por cromatografía de gases. TANINOS COLOR. Absorbancia a 465 nm. CONSERVADORES. Dióxido de azufre y ácido benzoico METALES TRAZA. Arsénico, Plomo, Aluminio, Estaño, Hierro y Cobalto