manual de prácticas de ciencia y tecnología de alimentos iii

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE
BIOTECNOLOGÍA
ACADEMIA DE TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
México, D.F. Agosto del 2008
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
PRÓLOGO
Una de las principales necesidades del hombre es la alimentación, ya que esta
es el sustento de la vida y al crecer la población, crece también la demanda en la
disponibilidad de alimentos. Esto hace a la industria alimentaria una de las
empresas más importantes en México y en el mundo, generando además el
mayor número de empleos en las diferentes ramas de la industria.
El control de la calidad de los alimentos requiere del empleo de técnicas
analíticas, fisicoquímicas y microbiológicas. Es por esta razón que se realizó
éste manual, el cual no sólo pretende reforzar los temas teóricos, sino que es
complementario del curso de Ciencia y Tecnología de Alimentos III (CYTA III), ya
que aborda los detalles del proceso y la evaluación de productos de origen
animal desde el punto de vista fisicoquímico y tecnológico.
En la introducción de cada práctica se plantea de manera breve y con la
intención de fomentar el interés y la responsabilidad del alumno en la necesidad
de investigar y complementar el tema, para que al mismo tiempo adquiera a
través de este ejercicio una mayor capacidad de análisis, síntesis y evaluación
de lo que se plantea realizar. Es por ello que se recomienda que en el desarrollo
del curso se haga hincapié en la investigación preliminar al alumno y se realicen
sesiones de discusión preliminar y de resultados.
El presente manual esta dividido en las sesiones de Lácteos, Huevo y Cárnicos,
que incluyen un total de 12 prácticas, siendo las tres primeras correspondientes
a la unidad de productos lácteos, las siguientes 3 correspondientes a Huevo y
sus derivados y las restantes a Cárnicos.
Como es la intención, se espera que este manual contribuya de manera
importante a la formación de los profesionistas que egresaran de la carrera de
Ingeniería en Alimentos para quienes fue creado, pero que en la medida que así
se considere por parte de otros usuarios, que sirva de apoyo a otras carreras
principalmente del área biotecnológica.
Los autores
M. en C. Samuel Suazo Abarca
M. en C. Hermilo Sánchez Pineda
Dra. Ana Gabriela Loyo González
QFB. Ignacio Robledo Bautista
M. en C. María de los Ángeles Vivar Vera
M. en C. Javier Jiménez Hernández
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
CONTENIDO
PRÁCTICA
TÍTULO
PÁGINA
1
Determinación de propiedades físicas, fisicoquímicas y de
calidad en frutas y hortalizas frescas
1
2
Determinación de la velocidad de respiración
12
3
Elaboración de mermelada de naranja
16
4
Evaluación de chícharos en salmuera
23
5
Elaboración y evaluación de vino
28
6
Elaboración y evaluación de ron
35
7
Análisis físico y químico de la leche y evaluación de su
calidad
52
8
Elaboración de leches fermentadas
62
9
Elaboración de queso fresco
70
10
Elaboración de mantequilla y requesón
75
11
Elaboración de queso Oaxaca
81
ANEXO 1. Preparación de Soluciones
88
ANEXO 2. Evaluación sensorial
93
ANEXO 3. Análisis de riesgos y Control de puntos críticos
(ARCPC)
98
ANEXO 4. Formato de reporte
102
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
PRÁCTICA 1
DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FÍSICAS, FISICOQUÍMICAS
Y DE CALIDAD EN FRUTAS Y HORTALIZAS FRESCAS
1. OBJETIVOS
El alumno:
1.1. Evaluará la textura, porcentaje de sólidos solubles totales, acidez titulable, la relación
diámetro/profundidad, etc., como indicadores del grado de maduración y calidad de algunos
productos hortofrutícolas.
1.2. Determinará si los productos evaluados cumplen con los requisitos de calidad tanto para su
consumo y procesamiento nacional como para su exportación.
2. INTRODUCCIÓN
La calidad de los productos hortofrutícolas es una combinación de propiedades
que cumple un producto para un fin determinado. Realmente la calidad de un
producto y los atributos que la caracterizan están en función del objetivo que
para el manejo de éste se pretende; así por ejemplo, para un producto la calidad
está dada por el rendimiento, resistencia a daños por plagas y enfermedades,
facilidad de cosecha y transporte. Desde un punto de vista de la
comercialización la calidad considera condiciones de:






consumo
almacenamiento
envasado y embalaje
embarque y transporte
nutrición, Así como también,
propiedades sensoriales (apariencia, dureza, dulzor, acidez, sabor, etc.).
La determinación del momento óptimo de cosecha de las frutas y hortalizas,
constituye uno de los puntos más importantes de la cadena poscosecha, ya que
resulta básico para establecer los programas de manejo, acondicionamiento,
conservación y transporte, durante la comercialización de estos productos.
Dada la gran diversidad de estructuras anatómicas, diferencias en cuanto a
composición química y comportamiento fisiológico durante la maduración y
senescencia, la determinación del momento adecuado de cosecha resulta difícil,
sobre todo para establecer índices que permitan marcar las diferencias entre
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
estados fisiológicos. Un buen índice debe ser ante todo sensible, práctico, rápido
y de ser posible que exprese el grado de maduración del producto mediante una
cifra que lo haga comparable con las medidas realizadas por otros observadores
y en otros sitios. En general, los índices pueden ser de carácter físico, químico y
fisiológico:



Químicos: contenido de almidón, azúcares, acidez titulable, pigmentos,
vitamina C, entre otros.
Físicos: atributos de textura, sólidos solubles, color externo y tamaño.
Fisiológicos: respiración, balance hormonal, formación de la capa de
absorción, producción de etileno.
En muchos casos la determinación de la calidad coincide necesariamente con
los índices de maduración, de ahí que la calidad final de los productos
hortofrutícolas dependa en gran medida de la eficiencia con la que se apliquen
estos índices.
3. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR
3.1.
¿Qué es un índice de cosecha?
3.2. ¿En qué consisten los fenómenos de maduración fisiológica y
hortícola, así como de la senescencia? ¿Cómo repercuten en la calidad
de la fruta?
3.3.
¿Qué es una norma de calidad? ¿Cuál es su utilidad?
3.4.
¿Qué se entiende por sólidos solubles totales y grados Brix (°Brix)?
3.5.
¿Cuál es la diferencia entre acidez titulable y acidez total (pH)?
3.6. ¿Qué se entiende por textura, firmeza y resistencia de un producto
hortofrutícola?
4. MATERIALES Y EQUIPO
10 mangos
10 manzanas
10 naranjas
1 kg de fresa
10 jitomates
10 brócolis
10 lechugas
Agua destilada
Disoluciones amortiguadoras pH 4 y 7
Papel filtro
Vernier o tornillo micrométrico
Penetrómetro
Licuadora o extractor de jugos
Refractómetro Abbé
Refractómetro de campo
Densímetro °Brix
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
Etanol
Disolución de hidróxido de sodio O.1 N
Disolución de fenolftaleína al 1%
Potenciómetro
Bureta de 25 mL
Material común de laboratorio
5. DESARROLLO EXPERIMENTAL
5.1. Se evaluará cada producto utilizando escalas descriptivas de cinco
puntos de acuerdo a los siguientes parámetros de calidad:
Característica
Parámetros
1. Tamaño: dimensiones, peso y volumen
2. Forma y geometría:
relación diámetro / profundidad, blandura,
suavidad-aspereza, solidez
A. Apariencia
(Visual)
B. Textura
(tacto)
C. Gustos y Sabor
(gusto + aroma)
3. Color: uniformidad, intensidad
4. Brillantez: encerado
5. Defectos externos e internos:
a) Fisiológicos mecánicos
(resequedad, daños)
b) Fisiológicos (pudriciones)
c) Patológicos
(por hongos, bacterias o virus)
d) Entomológicos
1. Dureza (sensorial y con un texturómetro)
2. Suculencia, jugosidad
3. Arenosidad, carácter chicloso
4. Fibrosidad
1. Olor característico
2. Sabor característico del producto
3. Malos olores y sabores
4. Acidez
5. Dulzor
6. Astringencia
5.2. Determinación del porcentaje de sólidos solubles totales ó grados
Brix.
5.2.1. Preparación de la Muestra.
Se muele la fruta en una licuadora y se filtra para obtener 155 mL de
jugo. O bien, se puede extraer el jugo utilizando un extractor de jugos.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
5.2.2. Por Medio del Refractómetro Abbe.
1. Se abren los prismas con el botón 8 ( ver anexo 1) y se coloca una gota
de agua destilada. Se cierran los prismas.
2. En el campo visual se observará la existencia de dos campos, uno claro y
otro oscuro. Con el botón compensador (11) se establece el límite de los
campos, lo más exacto posible.
3. Con el botón calibrador (12) se fija el límite en la cruz de las diagonales
del cuadro superior, de tal forma que en el cuadro inferior se lean cero
grados Brix o 1.3327 de índice de refracción.
4. Se abren los prismas y se limpian con papel absorbente empapado con
etanol, sin dejar pelusa.
5. Se coloca entre los prismas una gota homogénea del filtrado del jugo de
fruta, se cierran y se abren la entrada de luz.
6. Con el botón compensador se establece el límite de los campos, lo más
exacto posible y con el botón calibrador se fija el límite en la cruz de las
diagonales del cuadro superior; en el cuadro inferior se leen los grados
Brix.
7. Los prismas se limpian con un algodón empapado de alcohol etílico y se
secan con papel absorbente sin dejar manchas ni rayas.
8. Se coloca papel absorbente entre los prismas y se cierran.
5.2.3. Por Refractómetro de Campo
1. Se coloca una gota de la muestra entre los prismas ( ver anexo 1), se
cierran y se enfoca hacia la luz.
2. La lectura de grados Brix se toma observando el límite entre las zonas
clara y obscura en la escala.
3. Se limpian los prismas con algodón empapado de etanol y se secan con
papel absorbente.
5.2.4. Con Densímetro
1. Se vierte el jugo a un vaso de precipitados de 600 mL.
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
2. Se coloca el densímetro verticalmente de tal manera que flote.
3. Se toma la lectura.
En caso de operar a temperaturas diferentes a 20°C, deben ajustarse las
lecturas de acuerdo a los valores presentados en el anexo 2.
5.3.
Determinación de Acidez
5.3.1. Procedimiento
1. Se pesan 25 g del producto molido en un vaso de precipitados.
2. Se añaden 200 mL de agua destilada.
3. Se hierve el conjunto durante 15 minutos, agitando periódicamente.
4. Con agua destilada se completa el volumen hasta 250 mL.
5. La mezcla se filtra a través de papel filtro.
6. Del filtrado se toman 50 mL , o sea, la quinta parte.
7. Se le agrega 50 mL de agua destilada (esta disolución corresponde a 5 g
de la muestra original).
5.3.2. Valoración
1. Se llena una bureta con una disolución de hidróxido de sodio 0.1 N.
2. Se toma la lectura de la cantidad de la disolución de la bureta.
3. Se introduce en un matraz Erlenmeyer 100 mL del filtrado obtenido (paso
7 anterior), equivalentes a 5 g de la muestra en forma de disolución.
4. Se adicionan 5 gotas de fenolftaleína al 1% como indicador.
5. Se adiciona gota por gota la disolución de hidróxido de sodio. Al mismo
tiempo se gira el Erlenmeyer con la muestra lentamente.
6. Cuando aparece el color rosa, se sigue girando el frasco durante 15
segundos para ver si el color permanece. En caso necesario, se adiciona
cada vez una gota extra del hidróxido de sodio.
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
7. Si el color permanece, se termina la valoración.
8. Se toma la lectura en la bureta y se calcula la cantidad de hidróxido de
sodio usada para neutralizar la acidez de la muestra.
5.3.3. Cálculo de la Acidez
La acidez del producto se expresa como el porcentaje de peso del ácido que se encuentra en la muestra.
El cálculo de la acidez se efectúa mediante la siguiente fórmula.
% de acidez = A X B X C / D X 100
donde:
A = cantidad en mililitros de hidróxido de sodio.
B = normalidad del hidróxido de sodio usado.
C =peso equivalente expresado en gramos del ácido predominante en el producto.
D = peso de la muestra en miligramos.
En el anexo 3 se presenta la lista de ácidos predominantes en algunas frutas.
5.4.
Determinación de pH utilizando un potenciómetro
1. Calibrar el potenciómetro con disoluciones amortiguadoras de pH 7 y pH
4 a temperatura ambiental.
2. Pesar 6 gramos de fruta en un vaso de precipitados de 100 mL y
adicionar 50 mL de agua destilada (mezclar bien).
3. Colocar el electrodo (previamente enjuagado con agua destilada y seco)
dentro de la muestra.
4. Dejar que se estabilice la lectura en el equipo y registrar el valor final.
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Considerando las normas mexicanas e internacionales para frutas y hortalizas o
lo publicado en la literatura científica correspondiente
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
6.1.
Determine:
a) El grado de calidad de cada producto de acuerdo a sus propiedades
sensoriales y de dureza determinada por el texturómetro y
b) El destino idóneo (consumo inmediato, tipo de procesamiento, etc.) de los
productos según el grado de calidad.
6.2. Explique las causas posibles de la mala calidad sensorial que pueden
presentar algunas hortalizas y frutas
6.3. De acuerdo al contenido de sólidos solubles, acidez titulable y valor de
pH, defina el grado de calidad y destino final de los productos.
6.4. Explique las causas posibles de las desviaciones de lo estipulado en
las normas.
6.5.
Discuta la calidad global de los productos evaluados.
7. BIBLIOGRAFÍA
Anzaldúa Morales, A. 1994. La evaluación sensorial de los alimentos en la
teoría y la práctica, Editorial Acribia, Zaragoza, España.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
Kader, A. A. 1992. Índices de madurez, factores de calidad, normalización e
inspección de productos hortícolas, en “Fisiología y Tecnología Postcosechas de
Productos Hortícolas”, Yahía, E M y I. H. Ciapara ( Ed.), Editorial Limusa, S. A.,
México.
Meyer, M. R.; Paltrinieri, G.; Olmos, U. y Medina Figueroa, J. 1990. Control
de calidad de productos agropecuarios, Manual para educación agropecuaria no.
33, 2° ed., SEP/ Trillas, México, D.F.
Muratalla, L. M. E. 1992. Comportamiento fisiológico en pre y postcosecha del
fruto de cinco selecciones de capulín (Prunus serotina, var. Capuli). Tesis de
Maestría. Centro de fruticultura, Colegio de Postgraduados. Montecillo, México.
Pantástico, E. B. 1984. Fisiología de la Postrrecolección Manejo y Utilización de
Frutas y Hortalizas Tropicales y Subtropicales, Ed. CECSA, México, D.F.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
Tipos de Refractómetros
(1) Refractómetro tipo Abbe de
vista lateral izquierda.
(2) El mismo refractómetro visto
desde el lado derecho.
(3) Termómetro.
(4) Entrada del agua proveniente
del termostato.
(5) Salida del agua hacia el
termostato.
(6) Fuente de luz.
(7) Prisma medidor.
(8) Botón para separar los
prismas.
(9) Entrada de luz.
(10) Tapa que impide la entrada
de luz.
(11) Botón del compensador para
calibrar la luz.
(12) Botón para enfocar el
instrumento.
(13) Entrada de luz para alumbrar
la escala.
(14)Campo visual del ocular. En
este caso, indica
un índice de refracción de 1,440 y
59°Brix.
(14) Prisma para alumbrar.
Partes más importantes del
refractómetro portátil.
(15) Prisma medidor.
(16) Entrada de luz.
ANEXO 1
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
(17) Tornillo para calibrar la luz.
(18) Botón para enfocar.
(19) Campo visual. El campo de
enfoque y la escala están unidos.
ANEXO 2
Los siguientes cuadros muestran las correcciones para lecturas a diferentes
temperaturas.
°Brix
°C
15
16
17
18
19
10
15
20
25
30
40
50
60
70
0.34
0.28
0.21
0.14
0.07
0.35
0.28
0.22
0.14
0.07
0.37
0.30
0.22
0.15
0.08
0.38
0.30
0.23
0.15
0.08
0.39
0.31
0.24
0.16
0.08
0.40
0.32
0.24
0.16
0.08
0.08
0.15
0.23
0.30
0.38
0.08
0.15
0.23
0.31
0.39
0.08
0.15
0.23
0.31
0.40
0.08
0.16
0.24
0.31
0.40
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
Para restar de la lectura
0.31
0.25
0.19
0.13
0.06
0.33
0.26
0.20
0.14
0.07
0.34
0.27
0.21
0.14
0.07
Para adicionar a la lectura
21
22
23
24
25
0.07
0.14
0.21
0.28
0.36
0.07
0.14
0.22
0.29
0.37
0.07
0.15
0.22
0.30
0.38
En lecturas hechas a temperaturas menores de 20 °C, se resta la cantidad indicada en la tabla del valor
obtenido. En lecturas a temperaturas mayores de 20 °C, se sumará la cantidad indicada en el cuadro y el
valor obtenido.
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
ANEXO 3
Los ácidos predominantes en algunas frutas son:
Fruta
Ácido
albaricoque
málico
cereza
málico
ciruela
durazno
frambuesa
fresa
guayaba
higo
málico
málico
cítrico
cítrico
málico
tartárico
Fruta
mango
manzana
membrillo
naranja
pera
piña
uva
zarzamora
Ácido
málico
málico
málico
cítrico
cítrico
cítrico
tartárico
cítrico
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
PRÁCTICA 2
DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE RESPIRACIÓN
1. OBJETIVOS
El alumno:
1.1. Será capaz de medir la actividad respiratoria de diversos productos
vegetales.
1.2. Analizará el comportamiento de la actividad respiratoria y lo
relacionará para diferenciar entre frutos climatéricos y no climatéricos
2. INTRODUCCIÓN
La respiración es un proceso metabólico fundamental tanto en el producto
recolectado como en el vegetal vivo. Puede describirse como la degradación
oxidativa de los productos más complejos normalmente presentes en las células,
como el almidón, los azúcares y los ácidos orgánicos a moléculas mas simples,
como el dióxido de carbono y el agua, con la consiguiente liberación de energía
y otras moléculas que pueden ser utilizadas para las reacciones sintéticas
celulares.
Este proceso está estrechamente relacionado con el estado fisiológico por el que
atraviesa un organismo, y en el caso de frutas y hortalizas tiene un
comportamiento típico de varios grupos de ellos, que se relacionan directamente
con el estado de madurez y son útiles para determinar el momento de cosecha y
la comercialización, así como de las condiciones en que se deben almacenar y
manejar entre otras cosas.
3. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR
3.1. ¿Cuáles son los cambios sufridos por la respiración y el crecimiento
durante el desarrollo de las frutas?
3.2.
¿A qué se le denomina frutas climatéricas y no climatéricas?
3.2.1. Cita tres ejemplos de cada tipo de fruta.
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
3.3. Investigar que parámetros se pueden determinar a partir de la
medición de la actividad respiratoria y la utilidad de estos en el manejo de
frutas y hortalizas.
4. MATERIALES Y EQUIPO
Tres aguacates, o dos plátanos, o chiles Serranos
por frasco
Diez fresas o tres mandarinas por frasco
Disolución saturada de hidróxido de calcio (70 g/L)
Disoluciones de ácido clorhídrico 0.1 y 4 N
Disolución de fenolftaleína al 1 %
Manifol de vidrio
Frascos de vidrio con tapas de 1 kg de capacidad
Soporte universal
Pinzas para bureta
Bomba de vacío
Pipetas volumétricas
Rotámetro
Matraces Erlenmeyer
Bureta de 25 mL
Material común de laboratorio
Aire libre de CO2
Tubos Pettenkoffer
Soporte de madera
5. DESARROLLO EXPERIMENTAL
5.1.
Se lavan los frascos y los tubos Pettenkoffer con ácido clorhídrico 4 N y
enjuagar con agua destilada hervida.
5.2.
Se registran los pesos de los frutos cada vez que se introduzcan a los
frascos y éstos se tapan muy bien, de tal manera que queden bien
sellados.
5.3.
Se coloca una cantidad suficiente (200-300 mL) de la disolución de
Ca(OH) 2 en los tubos Pettenkoffer, de modo que la disolución alcance la
boca del tubo inclinado.
5.4.
Se conectan los frascos que contienen las muestras con los tubos
Pettenkoffer y éstos a su vez, conectarlos con el sistema de vacío y el
rotámetro. Conectar también un frasco vacío que fungirá como testigo.
5.5.
Se enciende la bomba de vacío durante una hora, para que arrastre el
aire y el CO2 liberado por los frutos a través de la disolución de hidróxido
de bario.
5.6.
Se toma una muestra del contenido total de cada tubo Pettenkoffer y se
valora con la disolución de ácido clorhídrico 0.1 N. Controlar las
cantidades que se manejan para los cálculos de CO2 producido. También
se toma una muestra del tubo testigo y se valora.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
5.7.
Se pueden tomar varias muestras al día o bien dejar varios días en la
medida que el fruto lo permita.
5.8.
La velocidad de respiración se calcula usando la relación siguiente o
haciendo los ajustes de la misma según los valores utilizados de cada
parámetro:
(Tb  Tm) x 2.2 xF
mg CO2/kg h =
p *t
donde:
Tb = mL de HCl 0.1 N usados en la titulación del testigo
Tm = mL de HCl 0.1 N usados en la titulación de la muestra
2.2 = mg de CO2 / mg de HCl
p = peso del fruto, g
t = horas
F = 1000 = factor para convertir de g a kg
6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
6.1.
Se grafica la pérdida diaria de peso con respecto al tiempo.
6.2.
Se construye la curva de respiración de cada fruto, graficando los mg de
CO2/kg*h respirados contra el tiempo.
6.3.
Se analiza el comportamiento de cada fruto comparándolos entre sí y de
acuerdo a éste, se clasifican los frutos en climatéricos y no climatéricos.
6.4.
Se contrastan los valores obtenidos con los reportados en la bibliografía.
Y se explicarán las diferencias entre los datos teóricos y prácticos.
7. BIBLIOGRAFÍA
Casas, A.N. 1977. Cambios fisiológicos y bioquímicos durante la maduración del
mamey (Calocarpum mammosum). Tesis de licenciatura. Escuela Nacional de
Ciencias Biológicas. IPN. México.
Eskin, N.A.M. 1990. Biochemistry of foods. Academic Press, New York.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
Hulme, A.C. 1971. The biochemistry of fruits and their products. Vol. I and II.
Academic Press, New York.
Pantástico, Er. B. 1979. Fisiología de la postrrecolección, manejo y utilización
de frutas y hortalizas tropicales y subtropicales. CECSA., México. 111-208.
Wills, R. H. H.; Lee, T. H.; McGlasson, B.; Graham, D. y Joyce, D. 1999.
Fisiología y manipulación de frutas y hortalizas post-recolección. Editorial
Acribia, España. 18-41.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
PRÁCTICA 3
ELABORACIÓN DE MERMELADA DE NARANJA
1. OBJETIVOS
El alumno:
1.1. Elaborará una mermelada a partir de frutos cítricos de acuerdo a las especificaciones establecidas.
1.2. Evaluará el producto con respecto a su viscosidad, sólidos solubles (grados Brix) y propiedades
sensoriales.
1.3.
Comparará los resultados de la evaluación con las normas mexicanas.
2. INTRODUCCIÓN
Se entiende por mermelada al producto preparado por cocción de frutos enteros,
troceados o tamizados y azúcar hasta conseguir un producto semifluído o
espeso. En el caso de mermeladas el contenido mínimo en frutas de las mismas
debe presentar el 30 % del peso.
La producción de mermelada comprende la ebullición de la fruta, azúcar y agua
durante un espacio de tiempo para desarrollar una estructura de gel. El
componente esencial para desarrollar la estructura de gel es la pectina, ya sea
que provenga del mismo fruto o bien que se adicione externamente, cuando en
el fruto es insuficiente.
La estructura del gel depende de la acidez, siendo el pH óptimo de 3. La mejor
concentración de azúcar es de 67.5 %. Cuando se adiciona la pectina la
concentración requerida es del orden de 1 % en peso, si bien depende en cierto
grado de la calidad y origen de la misma.
Los principios para la preparación de las mermeladas de fruta cítrica son los
mismos para la mermelada así como los tres ingredientes esenciales antes
mencionados. Estas se preparan con frutas cítricas con buenos contenidos de
pectina y de ácido, como son, las naranjas, limones, toronjas y limas. La piel
gruesa de éstos frutos precisa una cocción más prolongada que las frutas
blandas o de hueso utilizadas para la preparación de mermelada y se necesita
más agua.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
La mayor parte de la pectina aparece en el albedo. Por consiguiente, resulta
esencial cocer la fruta completa cortada para extraer la máxima cantidad de
pectina y asegurar un buen gel. También se necesita una cantidad extra de fruta
para preparar una mermelada de frutas cítricas.
Las mermeladas de frutas cítricas pueden dividirse en dos tipos, las mermeladas
con aspecto de jalea y las mermeladas espesas. Para elaborar mermelada con
aspecto de jalea, son precisos trozos finos de cáscara con el albedo, mientras
que para los tipos más espesos pueden cortarse tiras de cáscara con el albedo.
Cualquiera que sea el tipo que se prepare, se lograrán mejores resultados
cortando la cáscara en porciones de una tamaño similar.
3. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR
3.1. Mencione los ingredientes básicos de una mermelada y explique la
funcionalidad de cada uno de ellos.
3.2. ¿Cuáles son los puntos importantes que se deben tomar en cuenta en
la preparación de mermelada?
3.3. ¿Cuáles son los cambios o procesos bioquímicos que se llevan a
cabo durante la elaboración de mermelada?
3.4. ¿Cuáles son los principales defectos que se presentan en las
mermeladas?, ¿Cómo se pueden evitar?
4. MATERIALES Y EQUIPO
Naranjas
Azúcar refinada
Ácido cítrico
Pectina
Tina de lavado
Mesa de selección
Marmitas
Despulpadora
Evaporador
Báscula
Potenciómetro
Refractómetro digital
Frascos de vidrio
Cuchillos
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
Extractor de jugos
Ollas
5. DESARROLLO EXPERIMENTAL
5.1.
FORMULACIÓN:
Jugo de naranja
Agua
Ácido cítrico
Pectina 150º
Azúcar
Tiras de cáscaras
5.2.
600 g
185 g
11.6 g
6.9 g
1040 g
145 g
PROCEDIMIENTO
1. Se esterilizan los frascos como se especifica en el anexo
2. Se seleccionan las naranjas con base en su color característico (naranja
intenso) y las de menor grosor y rugosidad de la cáscara.
3. Se lavan con agua corriente. Pesar suficientes naranjas para obtener 600
g de jugo (aproximadamente 1200 g).
4. Se colocan en una tina de escalde con agua en ebullición, hasta que la
cáscara presente una consistencia esponjosa; se les hace un corte en la
base de unión al árbol y cuatro longitudinales simétricas. Desprender las
cáscaras.
5. La cáscara se corta en tirillas con un pela-papas y se cuecen en agua. El
agua de cocimiento de la cáscara se utilizará posteriormente.
6. Mediante una despulpadora se extrae el jugo de las naranjas.
7. Se pesan y mezclan en una marmita de cocimiento, el jugo y el agua.
8. Se pesa y mezcla la pectina con 500 g de azúcar y se adicionan a la
marmita, agitando continuamente hasta una completa disolución.
9. Se hierve la mezcla hasta ebullición, se adicionan 145 g de tiras de
cáscaras y se calientan nuevamente a ebullición, la cual se mantiene
aproximadamente dos minutos.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
10. Se adiciona lentamente el resto del azúcar, se agita continuamente para
evitar la formación de grumos y hasta una completa disolución de la
misma.
11. Se continúa el calentamiento a ebullición, agitando hasta obtener una
mezcla con 70% de sólidos solubles (se mide con el refractómetro).
12. Se interrumpe el calentamiento y de manera rápida se determina la
cantidad de ácido cítrico que hay que añadir para obtener el pH deseado.
13. Se estima el volumen de mermelada en la marmita y con el dato del
punto anterior se calcula y pesa el ácido cítrico a agregar, disuelto en la
menor cantidad posible de agua caliente.
14. Se calienta nuevamente a ebullición y se envasa la mermelada a una
temperatura superior a 85ºC hasta el ras del frasco y se tapa.
15. Los frascos se enfrían con agua a una temperatura de 55 ºC.
5.3.
EVALUACIÓN
5.3.1. Determinación del rendimiento
1. Se pesan los frascos con las mermeladas y se anotan los pesos
respectivos.
2. A estos valores se les restan los pesos de los frascos vacíos con las
tapas para obtener el peso de la mermelada.
3. Se calcula el rendimiento según la siguiente fórmula:
R (%) = Peso total de la mermelada / peso total de las frutas X 100
5.3.2. Análisis sensorial
Se toma una muestra de 40 mL de la mermelada (2 cucharadas) y se le coloca
en vaso de precipitados de 50 mL para ser analizada. Cada miembro de cada
equipo realizará el análisis sensorial.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
1. Con una cuchara se prueba la mermelada y se determina el grado de aceptación del producto de
acuerdo a la siguiente escala:
1 = disgusta mucho
2 = disgusta poco
3 = ni gusta ni disgusta
4 = gusta poco
5 = gusta mucho
2. Tomando como referencia una escala de 1 a 5, se calificará:
a) el gusto a fruta
b) acidez
c)viscosidad (consistencia)
En dicha escala el valor de 3 corresponde a los atributos de una mermelada de
piña comercial (muestra patrón); los valores menores que tenga la mermelada
elaborada representarán magnitudes o intensidades menores que los de la
mermelada de piña, mientras que las calificaciones mayores corresponderán a
intensidades también mayores.
3. Calcular la calificación promedio (media) de cada atributo.
5.3.2. Determinación de azúcares solubles o grados Brix.
Se emplea un refractómetro de campo o digital (ver práctica 1).
5.3.3. Medición de pH
1. Se mezcla en un vaso de precipitados de 250 mL homogéneamente 15 g
de mermelada con 100 mL de agua destilada.
2. Se toma una alícuota de 40-50 mL, se le coloca en un vaso de 50 mL y se
le mide el pH (ver práctica 1).
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS
El alumno:
6.1. Elaborará un diagrama de bloques del proceso de elaboración de mermelada.
6.2. Discutirá la caracterización fisicoquímica de la materia prima utilizada
para la fabricación de mermelada, de acuerdo a la literatura.
6.3.
Calculará el rendimiento del producto obtenido.
6.4. De acuerdo a la evaluación del producto realizada, comparará los
resultados con la norma mexicana correspondiente y explicará las
diferencias.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
6.5. Considerando lo anterior, determinará la calidad global de la
mermelada.
7. IBLIOGRAFÍA
Holdsworth, S.D. 1998. Conservación de frutas y hortalizas, Editorial Acribia,
Zaragoza, España
Madrid, V.A. 1993. Producción de régimen continuo de mermelada y jalea de
frutas. Industria Alimentaria. 15 (4): 6-9.
Meyer, R.M. y Paltrinieri, G. 1983. Elaboración de frutas y hortalizas. Manuales
para educación agropecuaria no 25, SEP/Trillas, México.
Rauch, G.H. 1987. Fabricación de mermeladas. Editorial Acribia, Zaragoza,
España.
Southgate, D. 1992. Conservación de frutas y hortalizas, Editorial Acribia,
Zaragoza, España.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
ANEXO
PREPARACIÓN DE LOS ENVASES
1. Antes de iniciar la elaboración de mermelada es importante que se disponga
de suficientes frascos.
2. Los frascos de vidrio se lavan perfectamente con agua caliente y jabonosa.
3. Los frascos se colocan en una olla grande y se cubren con agua caliente,
calentar a ebullición durante 3 minutos y posteriormente escurrirlos.
4. Una vez limpios, los frascos se colocan boca abajo.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
PRÁCTICA 4
ELABORACIÓN DE CHÌCHAROS EN SALMUERA
1. OBJETIVOS
El alumno:
1.1. Elaborará chícharos en salmuera, logrando su conservación mediante
tratamiento térmico.
1.2.
Evaluará las características físicas del producto.
2. INTRODUCCIÓN
Entre las preparaciones de hortalizas en conservas, la de los chícharos es la
más importante.
Los chícharos son un alimento rico en vitaminas A, B, C. Por el elevado valor
alimenticio de esta leguminosa, las conservas de chícharos han adquirido gran
importancia, y la industria de su conservación está hoy día muy desarrollada en
todos los países.
Entre las variedades usadas para el enlatado, éstas se clasifican en dos grupos:
1) las lisas, y 2) las arrugadas. Estas últimas son de mejor gusto y más dulces,
pero en cambio, su productividad es menor.
Entre las variedades lisas, la más cotizada para la conserva es la Alaska,
favorita de los fabricantes, por ser más resistente. Madura rápidamente y
conserva bien su color verde en el proceso.
Dentro de las arrugadas tenemos a la Perfección, Horsford Market Garbeen,
Admiral, Advancen, Surprise y otras de buenas condiciones para enlatar.
3. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
3.1. Elaborar el diagrama de bloques del proceso de elaboración de la
conserva de chícharos.
3.2.
¿Cuáles son los puntos críticos de control de éste proceso?
3.3. ¿Cuáles son los cambios bioquímicos que se llevan a cabo durante la
elaboración del producto?
3.4. ¿Cuáles son los parámetros de calidad que debe cubrir este
producto?
4. MATERIAL Y EQUIPO
Agua potable
Sal refinada
Azúcar
Chícharos
Disolución de sulfato de cobre al 0.1%
Hipoclorito de sodio
Mesas y tinas de acero inoxidable
Exhauster
Marmitas
Autoclave
Engargoladora
Caldera
Tanque de reposo
Báscula
Latas del número 2, 3, o 10
Manovacuómetro
5. DESARROLLO EXPERIMENTAL
5.1.
Procedimiento
5.1.1. Se pesan y separan los chícharos de las vainas que los encierran.
5.1.2. Seleccionarlos con base en su tamaño, eliminando los que son muy
grandes ó muy pequeños. Esta clasificación se hace en cuatro o seis
tamaños con un diámetro variable de 6.5 a 8 mm.
Por lo cual, una clasificación posible sería de cuatro grupos:
NÚMERO
1
2
3
4
TIPO
Extrafinos
Finos
Medianos
Grandes
DIÁMETRO (mm)
6.0
6.5 – 7
7.0 – 7.5
8.0
5.1.3. Se escaldan por inmersión en agua en las marmitas a 100ºC durante
5- 10 minutos ó con vapor durante 3-5 minutos y posteriormente se
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
enfrían con agua conteniendo 2 ppm de cloro. Si durante el escalde se
presenta una decoloración, adicionar en una proporción de 0.1 %.
5.1.4. Clasificarlos de acuerdo a su grado de maduración de la siguiente
forma: Sumergir los chícharos en una salmuera de densidad 1.12 (15 %
de sal en peso), los que flotan son considerados como aptos para
procesarse. Separarlos y lavarlos.
5.1.5. Se prepara una salmuera con 2 % de sal y 6.7 % azúcar, o bien 2.5 %
de sal y 6.5 % de azúcar.
5.1.6. Envasarlos en latas y llenar con la salmuera hirviendo (100 ºC),
dejando un espacio libre de 1-0.5 cm.
Los tipos de latas más comunes son de 1 kg, ½ kg y ¼ kg. La proporción
de chícharos y salmuera es la siguiente:
CAPACIDAD
DE LA LATA
(kg)
1
½
¼
NÚMERO DE
LATA
CANTIDAD DE
CHÍCHAROS (g)
CANTIDAD DE
SALMUERA (g)
2
3
10
590
260
110
275
145
75
5.1.7. Pasar las latas por el exhauster, procurando que a la salida el
producto tenga una temperatura en el centro geométrico de 85 °C como
mínimo.
5.1.8. Se cierran las latas y se esterilizan en autoclave a 115 °C por el
tiempo correspondiente al tamaño del envase:
No. LATA
2
3
10
TEMPERATURA
116 ºC 121 ºC
(min)
(min)
35
15
45
20
50
23
5.1.9. Se enfrían en agua corriente conteniendo 10 ppm de cloro, hasta que
la temperatura interna sea de 40°C.
5.1.10.
Una vez evaporada el agua superficial se etiquetan los envases.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
5.2.
EVALUACIÓN
5.2.1. Determinación de Vacío
Se introduce el punzón en la tapa y se lee la presión en el manómetro a
temperatura ambiental. Al nivel del mar, los productos enlatados deben tener un
vacío entre 20 y 30 cm de Hg (0.27-0.41 kg/cm2). El vacío será relativamente
menor en lugares ubicados a alturas sobre el nivel del mar.
5.2.2. Determinación de Espacio Libre
Se coloca la lata sobre una superficie plana y una regla sobre la lata y con otra
se mide la distancia (D1) entre la tapa y la regla. Se abre la lata y se mide la
distancia (D2) del nivel del liquido a la regla el espacio libre se calcula restando
ambas distancias: Espacio libre = D2 – D1.
5.2.3. Prueba del cerrado
El cerrado de la lata se verifica con el comprobador de sellado.
La lata se sumerge en agua y luego se perfora la tapa con el punzón, haciéndolo
girar para que la arandela se comprima y el comprobador quede fijado al bote.
Se empieza a bombear aire en la lata hasta alcanzar la presión especificada
para el tipo de bote. Si no salen burbujas se a efectuado bien el cerrado; de la
contrario la lata tiene defectos.
5.2.4. Evaluación sensorial
Utilizando escalas descriptivas de 5 puntos se evaluara el color de los chícharos
con respecto al color original, y la firmeza, considerando la firmeza de los
chícharos antes de ser procesados.
5.2.5. Evaluación de un producto comercial.
Se realizará las mismas determinaciones de calidad de chícharos envasados de
varias marcas comerciales conocidas.
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS
6.1.
Se calcula el rendimiento del producto obtenido.
6.2. De acuerdo a la evaluación efectuada, se determina la calidad del producto terminado mediante la
norma mexicana.
6.3.
Se compara el producto obtenido con los existentes en el mercado.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
7. BIBLIOGRAFÍA
Arthey, D. y Dennos, C. 1992. Procesado de hortalizas. Editorial Acribia,
Zaragoza, España.
Banlieu, J. 1977. Elaboración de conservas vegetales frutas y legumbres., 4ª ed.,
Editorial Sintes, S.A., Barcelona, España.
Bergaret, G. 1963. Conservas vegetales: Frutas y hortalizas. 2ª ed. Salvat
Editores, S.A. Barcelona, España.
Desrosier, N.W. 1982. Conservación de alimentos. C.E.C.S.A. México.
ICMSF. 1991. El sistema de análisis de riesgos y puntos críticos. Su aplicación a
las industrias de alimentos. Editorial Acribia, Zaragoza, España.
Meyer, M.R. y Paltrinieri, G. 1983. Elaboración de frutas y hortalizas. Manuales
para educación agropecuaria. SEP/Trillas. México.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
PRÁCTICA 5
ELABORACIÓN Y EVALUACIÓN DE VINO
1. OBJETIVOS
1.1 . Llevar a cabo la elaboración de vino analizando la influencia de los diversos factores
que intervienen en el proceso.
1.2 . Analizar los cambios que ocurren en cada una de las diferentes etapas del proceso.
1.3 . Evaluar el producto correlacionando la calidad del mismo con los cambios ocurridos y
las condiciones de producción.
2. INTRODUCCIÓN
De los productos fermentados que el hombre ha consumido a través del tiempo, quizá ninguno
goza de tanta popularidad como el vino. Los antecedentes se remontan a épocas mas allá del
año 3000 A.C., aunque adquirió difusión a raíz del desarrollo de las grandes culturas.
Se cree que las bebidas fermentadas se descubrieron accidentalmente y un primer sustrato fue
la miel, después se descubrió el mismo fenómeno en extractos de otras frutas, incluyendo la uva.
De hecho algunos autores consideran como vino al producto fermentado de la pulpa de cualquier
fruta, pero el producto de uva ha desplazado a su favor el gusto de los consumidores de tal
manera que en la actualidad cuando se habla de vino se entiende que es el producto de la
fermentación de la pulpa de uva.
Existe tal variedad de vino como gustos de la gente, lo cual apoyado además en la extensión de
la práctica tanto del cultivo de la uva como de la fabricación del vino, desemboca en una
inmensa variedad de uvas cultivadas, así como en la regionalización del producto. A pesar de
que se conocen más de 50 especies del género vitis, la especie Vitis vinifera es la que más se
utiliza por sus características.
Los vinos se clasifican empleando criterios entre los cuales se encuentran el color. Por su contenido de azúcar residual se clasifican en
seco, dulces o semidulces. Se pueden emplear otros criterios, pero las características finales de estos productos dependen
principalmente de la uva como materia prima, aunque también influyen en alto grado las condiciones del proceso.
3. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
3.1.
Investigar sobre el proceso y las condiciones que se deben de cuidar para obtener
productos de buena calidad.
3.2.
Investigar sobre las normas existentes para los diferentes tipos de vinos y los
análisis que se les aplica.
3.3.
Investigar los criterios de evaluación sensorial utilizados para calificar los vinos y la
importancia de su aplicación.
4. MATERIALES Y REACTIVOS
Matraces Erlenmeyer de 100, 250, 500 y 2000 ml
Vasos de precipitados de 100, 250 y 500 ml
Matraces aforados de 100 y 250 ml
Bureta
Pipetas de 1, 5 y 10 ml
Probetas 100, 250 y 500 ml
Pipetas volumétricas de 1, 5 y 10 ml
Matraces de destilación de 500 ml
Refrigerante
Soporte
Mechero
Anillo
Densímetros ( para °Bx y °G.L.)
Termómetro
Picnómetro
Papel filtro
Garrafones de 20 L
Balanza analítica
Balanza granataria
Báscula
Despulpador
Charolas de acero inoxidable
Cubetas de 10 y 14 L de plástico
Refractómetro ABBE
Espectrofotómetro
Destilador para micro-Kjeldahl tekator
Uvas (tintas y/o blancas)
Metabisulfito de sodio
Sacarosa
Levadura seca activa
Bentonita (o tierra de diatomeas)
Yodo 0.02 N
Tiosulfato de sodio 0.01 N
Solución de almidón al 2%
Fenolftaleína
NaOH 0.1N
Soluciones A y B para Fehling (o reactivo DNS, para azúcares reductores)
Acido sulfúrico, diluido 1:3 en agua
5. DESARROLLO EXPERIMENTAL
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
5.1. PREPARACIÓN DEL INÓCULO
a) Limpiar las uvas quitándoles el raspón y lavándolas al chorro de agua
b) Macerar con una despulpadora o con una licuadora 500g de uvas y separar el jugo lo
más que se pueda de las semillas y el orujo. Medir °Bx
c) Esterilizar el mosto a 15 lb/in2 (121°C) durante 15 min
d) Enfriar aproximadamente a 30°C e inocular con 1.5 g de levadura seca activa (S.
cereviciae)
e) Incubar a 27°C durante 48 horas
5.2. DESARROLLO PARA LA PRODUCCIÓN DEL VINO
a) Pesar las uvas que deben ser aproximadamente 20 Kg. Lavarlas quitándoles el orujo,
escurrirlas y volver a pasarlas.
b) Llevar a cabo la maceración, en una despulpadora de ser posible, para obtener por
separado el jugo y los orujos.
c) Medir los grados Brix (°Bx) y si es necesario ajustar para que queden entre 20 y 23 °
d) Adicionar 250 – 300 ppm de SO2 (a partir de metabisulfito preferentemente) y mezclar
bien
e) Agregar una parte del orujo separado según la coloración que tenga éste y la coloración
que se desee en el vino, medir pH y ajustarlo si es necesario a 5.5
f)
Inocular con el cultivo de la levadura (S. cereviciae) previamente preparado. Tomar
muestra para determinar acidez, pH y °Bx
g) Incubar a temperatura ambiente, seleccionar un lugar fresco en el que la temperatura no
rebase los 25°C, si es posible 20°C
h) Observar el desarrollo de la fermentación y tomar una muestra cada 48 horas para
análisis de acidez pH y °Bx
5.3. MÉTODOS ANÁLITICOS
5.3.1. Grado alcohólico
a) Una muestra de 100 ml se coloca en un matraz de destilación y se le adiciona 100 ml de
agua destilada. Medir la muestra lo más exacto posible. Se destila recibiendo en un
matraz aforado de 100 ml, hasta colectar más de 90 ml (casi 100 ml), se completa al
aforo con agua destilada.
b) Del destilado se toma la cantidad necesaria para determinar su brevedad específica, ya
sea con u picnómetro o con una balanza de Mohr – Westphal. En tablas se busca el
valor que corresponda a la gravedad específica determinada, en por ciento de alcohol en
volumen o grados Gay lussac (°G.L.) preferentemente.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
5.3.2. Determinación de SO2, libre y total
SO2 total
a) Se coloca una muestra en el destilador del microkjeldahl, se añaden 2 ml de ácido
sulfúrico 1:3, se destila recibiendo en solución de yodo 0.02 N (20 ml) hasta completar
un volumen aproximado de 50 ml.
b) Se titula el exceso de yodo hasta color ligeramente amarillo empleando solución de
tiosulfato de sodio valorada (0.01 N), se adiciona 1 ml aproximadamente de solución de
almidón al 2% como indicador y se continúa titulando hasta la desaparición de color azul.
c) Se reporta como mg/L de SO2 o como partes por millón (ppm), como sigue:
SO2 (ppm) = ml I2 X 0.02 X 32 X 100 / 40
Donde ml I2 = ml de tiosulfato 0.02 N, necesarios para titular 20 ml de solución de yodo 0.02 N –
ml de tiosulfato de sodio gastados en titular la muestra.
SO2 libre
a)
Del producto destilado obtenido para la determinación de grado alcohólico, se toman 40 ml colocándolos en un matraz
Erlenmeyer de 250 ml, se le añaden 5 ml de ácido sulfúrico diluido (1:3); Se titula con solución de yodo 0.02 N, usando 1
ml de solución de almidón como indicador, hasta aparición de color azul persistente por 2 minutos.
b) Se calculan las ppm de SO2 de la misma manera, sólo que los ml de I2 corresponden
ahora al gasto directo obtenido en la titulación.
Un método alternativo para la determinación de SO2 libre es el que sigue:
a) Se coloca en un matraz de destilación una muestra de 200 ml, se adiciona
aproximadamente 50 ml de agua destilada. Se destila recibiendo en un matraz
Erlenmeyer de 250 ml donde previamente se han colocado 20 ml de solución de ácido
sulfúrico diluido 1:3.
b) Se titula el exceso de yodo permanente con solución de tiosulfato de sodio 0.01 N. El
cálculo se realiza como se indicó en la determinación de SO 2 total.
5.3.3.
Acidez total
a) Se toman 10 ml de muestra y se adicionan 50 ml de agua destilada en un matraz
Erlenmeyer de 250 ml, se añaden unas gotas de fenolftaleína (al 0.5 – 1%) y se titula
con NaOH 0.1 N hasta color ligeramente rosa. Se calcula como ácido tartárico.
g Acido tartárico / 100 ml = ml de NaOH X 0.1 X 0.075 X 100 / 10
5.3.4. Azúcares reductores totales
En un matraz aforado de 100 ml colocar 5 ml de la muestra y añadir 2 ml de HCl concentrado,
calentar a baño maría a 75°C por 5 minutos, enfriar y añadir suficiente NaOH al 40% para
neutralizar (alrededor de 2 ml de NaOH) y aforar a 100 ml con agua destilada.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
5.3.5. Titulación por el método de Fehling
a) Colocar en un matraz de 125 ml (o 250 ml) 1 ml de la solución A y 1 ml de la solución B
de los reactivos de Fehling, medidos exactamente (con pipeta volumétrica), en caso de
que se espere una concentración relativamente alta puede usarse 5 ml de cada solución.
b) En una bureta colocar la solución de azúcar tratada se indicó anteriormente calentar el
matraz con las soluciones de Fehling a ebullición y titular con la muestra, manteniendo la
ebullición. Calcular como sigue:
% RT = F X 100 / Gasto X 5
Donde F = Factor de las soluciones de Fehling.
5.3.6. Método del ácido 3,5 – dinitro salisílico
a) De la muestra tratada se toma 1 ml en un tubo de ensaye, por duplicado. Se adiciona 1
ml del reactivo ácido 3,5 – dinitro salisílico, se coloca en baño María a ebullición y se
mantiene durante 10 minutos. Sacar y enfriar los tubos, adicionar 10 ml de agua
destilada y leer en un espectrofotómetro la absorbancia a 450 nm.
b) La misma manera con una concentración máxima de 400 mg/ml. Para calibrar el aparato
se prepara simultáneamente u testigo usando 1 ml de agua destilada en lugar de la
muestra.
6. INFORME DE RESULTADOS
6.1.
Realizar un balance y determinar los rendimientos obtenidos.
6.2.
Tabular los datos de todos los análisis realizados.
6.3.
Discutir acerca del proceso y la calidad del producto obtenido.
7. BIBLIOGRAFÍA
Vogt, E.; Jacob, L.; Lemperle, E. y Weiss, E. 1986. El vino. Obtención, elaboración y análisis.
Acribia, S.A. Zaragoza, España.
Peynaud, E. 1991. Enología práctica. Mundi – Prensa. Madrid, España.
Amerine, M.A. y Ough, C.S. 1976. Análisis de vinos y mostos. Acribia, S.A. Zaragoza, España.
Ough, C.S. Tratado básico de enología. Acribia, S.A. Zaragoza, España.
Varman, A.H. y Sutherland, J.P. 1997. Bebidas. Tecnología, química y microbiología. Acribia,
S.A. Zaragoza, España.
Boulon, R.B.; Singleton, V.L.; Bisson, L.F. y Kunkee, R.E. Principios y prácticas de la elaboración
del vino. Acribia S.A. Zaragoza, España.
Zoecklein, B.W.; Gump. B.H.; Nury, F.S. y Fugelsang, K.C. Análisis y producción de vino. Acribia
S.A. Zaragoza, España.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
PRÁCTICA 6
ELABORACIÓN Y EVALUACIÓN DE RON
1. OBJETIVOS.
1.1.
Llevara a cabo la elaboración de una bebida alcohólica fermentada a base de
azucares de caña de azúcar.
1.2.
Analizar la influencia que tienen las condiciones de proceso en la calidad del
producto.
1.3.
Evaluar la calidad del producto y el proceso utilizado.
2. INTRODUCCIÓN.
Las bebidas alcohólicas son tan antiguas que su origen se pierde en los albores de las
civilizaciones; de las bebidas alcohólicas no destiladas se tienen noticias desde varios siglos
antes de la era cristiana. Los destilados son mas recientes y a pesar de que hay indicios de que
ya se consumían en épocas remotas, sólo se tiene información confiable a partir de la edad
media.
Al igual que para otros productos se considera que su descubrimiento fue casual, de hecho su
elaboración permaneció como un arte durante mucho tiempo. En el caso de los destilados el
proceso de destilación y rectificación fue un arte casi exclusivo de los alquimistas.
Sólo hasta que Leewenhoek examinó el mosto con sus lentes se empezó a relacionar la
fermentación con los microorganismos. El estudio microbiológico constituyó un avance
importante ya que permitió conocer las causas de la fermentación y controlar el proceso.
Recientemente el control de la calidad de las bebidas es posible gracias al uso de cultivos puros.
Aunque muchos microorganismo son capaces de llevar a cabo la fermentación alcohólica, se
prefiere utilizar cepas del género Saccharomyces y es ampliamente utilizada la especie S.
Cervisiae dentro de las cuales la variedad ellipsoideus ofrece una alta eficiencia.
Se conoce una gran variedad de bebidas alcohólicas destiladas y no destiladas y las materias
primas son asimismo muy diversas, pero los procesos tienen en común que el alcohol se
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
produce a partir de los azúcares libres del sustrato. El conocimiento de la ruta de conversión de
los azúcares hasta el alcohol fue un verdadero hito en la historia de la bioquímica.
Actualmente se conoce a detalle la ruta metabólica seguida y se sabe que el azúcar se
transforma en piruvato por la vía de Embdem-Meyerhoff-Parnas (EMP) y después el piruvato se
transforma a acetaldehído con generación de CO 2; el acetaldehído se reduce a alcohol mediante
la acción de la enzima alcohol deshidrogenasa.
La mayor parte del azúcar (del 90 al 95%) se trasforma por la vía de EMP, también intervienen
otras rutas como la de Hexosa monofosfato (HMP) en grado menor. Además no todo el azúcar
se transforma en alcohol y CO2 sino también se generan otros compuestos los cuales
contribuyen en algo a las características propias de cada bebida.
El ron es una bebida alcohólica destilada para cuya elaboración se utiliza el jugo de la caña de
azúcar o un subproducto de la elaboración de la azúcar y las melazas. Al destilado después de
la fermentación se le llama aguardiente y sólo después de un año de añejamiento recibe el
nombre de ron.
3. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR.
3.1.1
El proceso y las condiciones que se deben cuidar para obtener productos de buena
calidad.
3.1.2
Las normas existentes y los análisis que se realizan al producto.
3.1.3
La clasificación de las bebidas alcohólicas y a que tipo corresponde el ron y las
características que debe presentar.
4. MATERIALES Y REACTIVOS.
Autoclave
Potenciómetro
Espectrofotómetro
Estufa para humedad
Balanza analítica
Centrífuga
Parrilla eléctrica con agitación
Microscopio
2 pipetas estériles de 10 ml
2 alcoholímetros, 0 a 60° GL
Y 0 a 100° GL
2 matraces de 2 l
1 garrafón de 20 l
3 pipetas de 10 ml
30 tubos de ensaye de 14 X 110
20 tubos de ensaye de 15 X 150
2 vasos de precipitados de 100 ml
1 matraz balón fondo plano de 4 l
1 soporte universal
1 refrigerante
Etanol
Lugol
Agua estéril
Melaza
Ácido sulfúrico Q.P.
Ácido sulfúrico R.A.
Antrona
Urea
KH2PO4
(NH4)2SO4
Solución reguladora pH 7.0
Y pH 4.0
Solución de cristal violeta
Aceite de inmersión
Solución de NaOH 2 N
Solución de safranina
Cultivos de tubos inclinados con
Saboraud Desxtrosa Agar de
S. cervisiae de 72 h incubado
A 30° C.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
1 mechero
1 probeta de 250 ml, 500 ml y 1 l
1 termómetro
5 DESARROLLO EXPERIMENTAL
5.1. TRATAMIENTO DE LA MELAZA
a) Diluir la melaza al doble con agua destilada.
b) Filtrar la solución en una coladera fina para separa partículas grandes.
c) Ajustar el pH a 2.0 adicionando ácido sulfúrico previamente diluido con agua destilada
1:1 y darle un tratamiento en autoclave a 121°C durante 15 min.
d) Enfriar la solución y pasarla a frascos de centrífuga. Centrifugar durante 10 min a 5000
rpm decantar la melaza en otro recipiente y desechar el precipitado.
e) Determinar la concentración de azúcar por el método de la antrona.
5.2. PREPARACIÓN DEL INOCULO
a) Preparar 500 ml de medio para el inoculo con la siguiente composición:
Azucares totales (de melaza)
Urea
KH2PO4
4%
1%
0.5%
b) Ajustar el pH a 5.5
c) Esterilizar a 121°C durante 15 min y enfriar.
d) Adicionar 5 ml de una suspensión de levadura preparada en agua destilada estéril.
Preparar frotis y comprobar pureza de cultivo
e) Incubar un día a 30°C, de preferencia agitando.
5.3. PREPARACIÓN DEL MEDIO DE PRODUCCIÓN.
a)
Preparar un garrafón de 12 l de medio de cultivo con la siguiente formula:
Azucares totales
Sulfato de amonio
KH2PO4
b)
Ajustar el pH a 5.5
5.4. PRODUCCIÓN DE RON.
5.4.1. Etapa de fermentación.
15%
2%
1%
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
a)
En condiciones asépticas tomar muestras del medio de producción para determinar pH
y azúcares totales.
b)
Incubar con el cultivo preparado en el punto 4.2. para este fin y homogeneizar.
c)
Tomar muestras para realizar los análisis.
d)
Incubar a 28-30°C.
e)
Tomar muestras a intervalos regulares de tiempo (6 a 8 h) para determinación de pH,
acidez, azúcares, peso seco y grado alcohólico. Anotar resultados.
f)
Si al cabo de 48 h de incubación, hay asentamiento en el fondo del garrafón y poca o
nula producción de gas (lo que se observa por el burbujeo), dar por terminada la
fermentación, en caso contrario prolongarla hasta las 72 h.
5.4.2. Destilación y añejamiento.
a)
Al término de la incubación decantar el mosto para separar el sedimento y desechar
éste.
b)
Pesar la suspensión separada a un equipo de destilación en el cual debe haber enfriado
eficiente para evitar fugas.
c) Destilar separando lo mas que se pueda el liquido de los sólidos. Anotar la variación de
la temperatura que se observe y el volumen colectado correspondiente al tiempo en que
se hacen las lecturas.
d) Hacer una segunda destilación para separar cabezas y colas, determinando las
fracciones de acuerdo a los datos del punto anterior y lo esperado para la mezcla
alcohol-agua.
e) Guardar la fracción media (corazón) en un recipiente de madera no resinosa y taparlo
bien.
5.5. ANÁLISIS DE MUESTRAS.
5.5.1. Determinación del grado alcohólico.
a) Colocar 250 ml de muestra en el equipo de destilación.
b) Destilar recolectando el máximo volumen posible, no es necesario llegar a sequedad.
c) Adicionar agua destilada al volumen recolectado hasta completar 250 ml.
d) Determinar la concentración de alcohol por medio de un alcoholímetro, registrar la
temperatura para corregir las lecturas.
5.5.2. Determinación de azucares por el método de la antrona.
a) Colocar 2 ml de muestra en un tubo de ensaye; adicionar 1 ml de solución de antrona,
mezclar y colocar en un baño de hielo.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
b) Adicionar lentamente 4 ml de H2SO4 concentrado resbalando por las paredes para
estratificar. Reposar de 2 a 3 min.
c) Si no se forma coloración verdosa en la interfase continuar, de lo contrario desechar y
preparar otras muestras.
d) Agitar perfectamente y colocar en un baño de agua a ebullición durante 10 min.
e) Enfriar y leer a 520 nm lo más rápidamente posible.
f)
La curva patrón se prepara con una solución de glucosa para una concentración máxima
de 100 g/ml siguiendo el mismo procedimiento. Todas las determinaciones deben
hacerse por duplicado.
6. INFORME DE RESULTADO.
6.1.
Construir la curva tipo de azúcares y hacer los cálculos para el ajuste de los medios.
6.2.
Realizar el balance de la producción de alcohol a partir de los datos obtenidos.
6.3.
Realizar una discusión del desarrollo de la fermentación.
6.4.
Realizar un análisis del proceso de condiciones y características del mismo, así como del
producto final.
6.5.
Llevar a cabo una discusión acerca de la calidad del producto en relación a lo esperado
y al proceso utilizado comparando con lo que se reporta en la bibliografía.
7. BIBLIOGRAFÍA.
Casida, L.E. 1958. Industrial microbiology. John Wiley and Sons, N.Y.
Desrosier, N.W. 1984. Elementos de tecnología de alimentos. Ed. CECSA, México.
Pederson, C.S. 1979. Microbiology of food fermentations. AVI Pub. Co. Wesport, Conn.
Reed, G. 1985. Prescott and Dunn´s Industrial Microbiology. Academic Pres, N.Y.
Rose, A.H. 1977. Alcoholic beverage. Vol. 7 of Economic Microbiology Series. Academic Press,
N.Y.
Rose, A.H. 1982. Fermented foods. Vol. 7 of Economic Microbiology Series. Academic Press,
N.Y.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
Webb, A.D. 1974. Chemistry of wine making. Advances in Chemical Series 137. Ed. by American
Chemical Society Washinhton, D.C.
PRÁCTICA 7
ANÁLISIS FISICO Y QUÍMICO DE LA LECHE Y EVALUACIÓN DE SU CALIDAD
1. OBJETIVOS
1.1.
Conocer y aplicar las técnicas más utilizadas para el análisis de la leche.
1.2.
Evaluar la calidad de la leche por medio de un análisis fisicoquímico.
1.3.
Realizar un estudio comparativo de diferentes tipos de leches.
1.4.
Establecer correlaciones entre los componentes de la leche y analizar la utilidad de
las pruebas realizadas para la determinación de la calidad y el control de los
diferentes tipos de leches que se producen.
1.5.
Identificar posibles adulteraciones en derivados lácteos.
2. INTRODUCCIÓN
El estudio completo de la leche ha sido elevado a la categoría de ciencia llamada Lactología, la
cual abarca un amplio campo, ya que se relaciona con numerosas y variadas disciplinas del
conocimiento. La leche es un líquido de composición compleja secretado por las ubres de las
hembras, cuya función es la de ser un alimento exclusivo de las crías de los mamíferos durante
el primer periodo de vida. De ahí la gran complejidad de la composición de la leche, pues
responde a esta necesidad.
Se sabe que la leche ha sido producida desde antes del año 5000 a.c. y en la actualidad es un
alimento básico de gran importancia industrial. Para la comercialización de la leche se ha tenido
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
que estudiar su composición con el fin de establecer estándares que sirvan como base para el
pago de la misma. Existen cuatro componentes importantes en la leche, la grasa, proteínas,
lactosa y sales minerales. Debido a que estos constituyentes varían sensiblemente con una serie
de factores como son especie de que se trate, raza, ciclo de lactancia, estado fisiológico de la
vaca, alimentación, estación del año, además de muchos otros factores que afectan, las normas
definen el producto indicando que debe ser “libre” de calostro, por lo que obliga a que la leche se
comercialice después de un cierto tiempo de ocurrido el parto, normalmente 10 días,
estableciendo además valores mínimos y máximos de los componentes así como carga máxima
de microorganismos.
De todos los productos alimenticios, la leche es el que se rige en forma más estricta por las
disposiciones legales, debido a su gran variabilidad, ya que se trata de un producto fácilmente
adulterable.
En consecuencia, la leche es sometida a varias inspecciones y pruebas de Control de Calidad
para determinar sus propiedades físicas y químicas, su calidad microbiológica así como la
presencia de adulterantes, contaminantes químicos y biológicos.
De esta vigilancia en la calidad de la leche dependerá su consumo y utilización en la elaboración
de diversos productos.
En ésta práctica se realizarán la mayoría de las determinaciones recomendadas por las Normas
Oficiales Mexicanas, a diferentes marcas comerciales de leche de vaca.
3. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR
3.1.
Investigar las características de la leche que permitan establecer su calidad
fisicoquímica, microbiológica y comercial.
3.2.
Investigar los análisis mínimos básicos que se practican en las etapas de producción,
recepción y procesamiento de las leches de consumo.
3.3.
Investigar cuales son los parámetros más importantes que se evalúan en la
industrialización de la leche.
3.4.
Investigar cuales son las correlaciones que se establecen entre los diferentes tipos de
análisis que se practican en la leche.
4. MATERIALES Y REACTIVOS
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
Refractómetro ABBE.
Muestras de leche
Estufa de vacío
Sol de Sulfato de cobre pentahidratado
7.25%
Mufla
Arena limpia
Crióscopo
Sol. Hidróxido de potasio 0.1 N
Termómetro
Sol. ácido acético 9%
Balanza analítica
Sol. Ácido clorhídrico 0.1 N
Lactodensímetro Quevenne
Sol. Formaldehído al 40%
Butirómetro Gerber
Sol. Hidróxido de sodio al 0.25 N
Equipo Kjeldahl para proteína
fenoftaleína al 1%
Centrífuga para determinación de Ácido sulfúrico concentrado
grasa
Baño María
Alcohol amílico
Buretas
Sol Ferricianuro de potasio al 15%
Pipetas volumétricas
Sol. Ferricianuro de potasio al 0.25 N
Cajas petri
Sol. Tiosulfato de sodio al 30%
Material de
laboratorio
uso
Yoduro de potasio
común
de Solo. Tiosulfato de sodio 0.005N
Sol. Sulfato de zinc al 2%
Sol. Almidón al 1%
5. DESARROLLO EXPERIMENTAL
5.1.
TOMA Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Como cantidad promedio para análisis ordinario en la leche es necesario disponer de 100 ml de
muestra, sin embargo es variable, pues depende del número de determinaciones que se pretenda
llevar a cabo. Es conveniente utilizar frascos de vidrio o plástico secos y no absorbentes y
provistos de tapa de cierre hermético.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
Para la preparación de la muestra es necesario que las muestras estén perfectamente
homogéneas, esto se logra agitando, procurando evitar la incorporación de aire.
5.2.
ANÁLISIS SENSORIAL
Color
a) Tomar una muestra de cada leche y llenar un tubo de ensayo, procurando que todos sean
del mimo tamaño y llevarlos al mismo nivel.
b) Observar la coloración que presenta cada muestra por separado contrastando con un
fondo blanco y contra un fondo negro. Anotar las tonalidades observadas.
Olor
a) Por medio de movimientos del envase, apreciar el olor por separado cada muestra de
leche y anotar cualquier olor extraño que se perciba; reportar:
NORMAL: a crema, característico, etc.
ANORMAL: a hierba, ácido, quemado, rancio, a medicina, a formol, etc.
Sabor
Degustar una porción de la muestra, indicando el sabor que se percibe. Reportar:
NORMAL: a crema, característico.
ANORMAL: a medicina, quemado, rancio, salado, a forraje, cocido, etc.
NOTA. NO SE RECOMIENDA REALIZAR LA PRUEBA DE SABOR SI LA LECHE ES BRONCA
DE PROCEDENCIA DUDOSA O SE DESCONOCE SU CALIDAD HIGIENICA, O BIEN SI
DURANTE LA PRUBA DE OLOR SE DETECTÓ ALGUNO EXTRAÑO O MUY FUERTE.
5.3.
DETERMINACIONES FÍSICAS
Determinación de densidad o peso específico. Método del lactodensímetro de Quevenne.
a) Coloca aproximadamente 200 ml de leche en una probeta de 250 ml. Evitando la
formación de espuma.
b) Introducir el lactodensímetro de Quevenne procurando que no se pegue a las paredes.
Tomar la lectura directamente en la escala del lactodensímetro rápidamente en cuanto se
estabilice (30 seg. aprox.).
c) Sacar el lactodensímetro y medir la temperatura de la leche inmediatamente.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
d) La lectura correspondiente a la escala del lactodensímetro esta considerada para
determinaciones a 15°C, por lo cual la lectura real se obtiene sumando 0.2 unidades por
cada °C arriba de los 15°C y restando 0.2 unidades por cada °C debajo de los 15°C.
Cálculos:
D=
L___
1000 + 1
donde:
D = Densidad o peso específico
L = Lectura corregida a 15°C en grados Quevenne.
ÍNDICE DE REFRACCIÓN
REFRACCIÓN DE LA LECHE
a) Colocar una pequeña muestra de agua destilada en el prisma del refractómetro de Abbé y
ajustar la lectura a cero de concentración ó 1.3327 de índice de refracción.
b) Secar cuidadosamente el prisma y colocar una muestra homogénea de la leche. Hacer la
lectura de la concentración e índice de refracción.
c) Tomar la temperatura durante la medición para hacer las correcciones necesarias.
REFRACCIÓN DEL SUERO
a) Medir 40 ml de leche en una probeta de 50 ml, añadir 10 ml de la solución sulfato de
cobre, agitar perfectamente y reposar 15 mín.. Pasado ese tiempo filtrar a través de papel
filtro de poro medio ó en un crisol Gooch con gasa.
b) Recoger el filtrado, que deberá ser transparente, de no ser así filtrar nuevamente.
c) Pasar el filtrado en una cuba para refractómetro y colocarla en el soporte del baño
ajustando previamente su temperatura a 20°C, la cual deberá permanecer constante.
d) Introducir el prisma del refractómetro en la cuba, esperar 2 min para igualar la temperatura
del baño y efectuar la lectura de refracción del suero.
e) Medir también el índice de refracción de la solución de sulfato de cobre a la misma
temperatura.
f) La lectura obtenida proporciona directamente los grados Brix.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
SÓLIDOS TOTALES Y CENIZAS
a) Colocar en una cápsula de porcelana una cama de arena previamente limpia y calcinada
en la mufla.
b) Una vez calcinada la arena, pasar la cápsula a la estufa a 95°C para que se atempere.
Pasarla posteriormente a un desecador para que se enfríe.
c) Pesar la cápsula en una balanza analítica. Una vez pesada, adicionar 5 ml de leche y
pesarla inmediatamente otra vez.
d) Meter nuevamente la cápsula en la estufa hasta que alcance el peso constante.
e) Pasar la cápsula a un desecador y cuando ya esté fría pesarla. Realizar los cálculos de
sólidos totales.
f) Par la determinación de cenizas, introducir la cápsula con la muestra en la mufla para
calcinarla a 650°C durante 3 horas.
g) Después de éste tiempo observar la apariencia de las cenizas. Si estas son de color
blanco o gris pasar el crisol atemperado a un desecador.
h) Una ve fría la cápsula, pesarla con todo y cenizas.
PUNTO DE CONGELACIÓN
a) Colocar la muestra de leche en el tubo de congelación del crióscopo hasta la marca.
b) Introducir el termómetro de registro, procurando que se quede separado del fondo del tubo
1.5 cm aproximadamente.
c) Enfriar agitando lentamente y observando de manera continua la columna de mercurio del
termómetro que se encuentra dentro de la leche. La columna de mercurio descenderá
lentamente hasta desaparecer.
d) Pasado un tiempo la columna de mercurio volverá a aparecer (la agitación debe detenerse
en ese momento) ascendiendo rápidamente hasta llegar a un nivel donde permanecerá
por un tiempo; Registrar la lectura en éste momento, ya que esta es el punto de
congelación. La prueba debe durar alrededor de 4 minutos
5.4.
DETERMINACIONES QUÍMICAS
ACIDEZ
a) Colocar 9 ó 10 ml de leche con pipeta volumétrica en un matraz Erlenmeyer de 50 ml y
añadir 3 gotas de fenoftaleína.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
b) Titular con la solución de NaOH 0.1N hasta la aparición de un color ligeramente rosado que
permanezca al menos 1 minuto.
c) Calcular el % de acidez.
% Acidez = G * N * Peso meq
W
donde:
G = gasto del NaOH en ml
N = normalidad del NaOH
Peso meq. = peso miliequivalente del ác. láctico (0.09 g/meq)
W = peso de la muestra en g. Convertir los mililitros empleando la densidad de la leche.
PROTEÍNA. MÉT. VOLUMÉTRICO DE SORENSEN – POOL.
a) Neutralizar 50 ml de la solución de formaldehído al 40% con NaOH 0.25N. Utilizar
fenoftaleína como indicador.
b) Neutralizar 100 ml de leche con NaOH 0.25N ó HCl 0.25N según se requiera, utilizando
fenoftaleína como indicador.
c) Adicionar 20 ml de formaldehído neutralizado a la leche también neutralizada y mezclar.
d) Titular la mezcla con NaOH 0.25N. Registrar el gasto.
e) Calcular el % proteína.
Cálculos:
% proteína = G (0.495)
donde:
G = Gasto en ml
GRASA. MÉT. GERBER.
a) En un butirómetro de Gerber colocar cuidadosamente y sin mojar el cuello 10 ml de ácido
sulfúrico concentrado de densidad 1.82. Después agregar 11 ml de leche, medidos con
pipeta volumétrica, deslizándola por las paredes, evitando que se mezcle con el ácido y
procurando no mojar el cuello del butirómetro.
b) Adicionar ahora 1 ml de alcohol isoamílico o amílico. Tapar el butirómetro fuertemente con
la ayuda de la bayoneta y envolverlo con la franela. Agitar perfectamente y con precaución
hasta que se deshagan los grumos.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
c) Llevar el butirómetro a baño María a 70°C durante 10 mín. con el tapón hacia abajo.
d) Centrifugar los butirómetros con el tapón hacia abajo a 1000 – 1250 rpm durante 8-10
mín.
e) Volver a colocar los butirómetros en el baño durante otros 5 mín.
f) Hacer la lectura de la grasa separada, aumentando o disminuyendo la presión del tapón
con la ayuda de la bayoneta, para lograr que la parte inferior de la columna de la grasa se
encuentre en una de las divisiones de la escala. Considerar que cada división
corresponde a 0.1% de grasa.
NOTA. SI NO SE OBSERVA UNA BUENA SEPARACIÓN DE LA FASE GRASA, LA CUAL
DEBE SER HASTA CIERTO PUNTO TRANSPARENTE, SERÁ DIFICIL REALIZAR UNA
LECTURA CORRECTA, EN ESE CASO SE RECOMIENDA VOLVER A REALIZAR LA
DETERMINACIÓN.
PRUEBA DE ALCOHOL
a) Colocar 10 ml de leche en un tubo de ensaye. Adicionar 5 ml de alcohol etílico al 96% y
agitar ligeramente.
b) Verter el contenido del tubo en una caja de petri y observar si hay floculación (Formación
de grumos).
c) Si la prueba es negativa (-), repetirla usando alcohol al 75% y al 60%.
DETERMINACIÓN DE LACTOSA. MÉT. VOLUMÉTRICO DE HAGEDOM Y JENSEN.
MODIFICACIÓN DE GORH.
a) Colocar 5 g de leche o un volumen equivalente en un matraz de 100 ml., agregar 1 ml de
sol. ferricianuro de potasio, K3Fe(CN)6 al 15% y 1 ml de tiosulfato de sodio al 30%
b) Alcalinizar con NaOH 0.25N usando fenoftaleína como indicador. Agitar y reposar por 15
mín. y luego filtrar.
c) En un matraz de 250 ml colocar de 2 a 6 ml del filtrado, diluir hasta 20 ml con agua
destilada y agregar 10 ml de la sol. de ferricianuro de potasio 0.25N.
d) Calentar la mezcla por 20 mín. en baño María a ebullición.
e) Enfriar y agregar 10 ml del reactivo de yoduro-Sulfato de Zinc y 10 ml de la solución ácido
acético al 9%
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
f) Titular el yodo liberado con sol. valorada de Tiosulfato de sodio 0.05N. Cuando ya la sol.
se haya decolorado hasta amarillo, adicionar 0.5 ml de la sol. de almidón al 1% con lo cual
la mezcla retornará a su color oscuro. Continuar la titulación hasta su vire franco de azul
intenso a amarillo paja.
g) Preparar un blanco siguiendo el mismo procedimiento desde el inciso c, usando agua
destilada en lugar de la muestra. Restar el gasto del obtenido en la muestra para el
cálculo de la lactosa.
6. INFORME DE RESULTADOS
Los siguientes aspectos no son los únicos a considerar, ya que la discusión debe ser amplia
según los resultados que se hayan obtenido. No olvidar lo que se marca en los objetivos y la
investigación preliminar procurando que la discusión sea integral. Además no olvidar que la
metodología se debe presentar como diagramas de bloques, los cuales deben ser descritos
brevemente.
6.1.
6.2.
6.3.
Tabular los resultados del análisis sensorial de todas las muestras y analizar las
posibles causas de las diferencias detectadas.
Tabular los resultados de las determinaciones físicas y químicas realizadas e incluir
al igual que en el punto anterior los valores que indican las normas.
Discutir acerca de lo adecuado de las determinaciones, analizando los fundamentos,
interferencias y complementariedad de las mismas.
7. BIBLIOGRAFÍA
Alais C. (1970). Ciencia de la leche. Ed. CECSA, México D.F..
AOAC. 1984. Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemist. USA.
Equipo técnico de Alfa-Laval Food Engineering AB. (1990). Manual de industrias lácteas. Ed.
Mundi-Prensa. Madrid, España.
Hart f. L. Y Fisher H. J. (1985). Análisis moderno de los alimentos. Ed. Acribia, España.
Peréz-Gavilán E. J. y Pérez-Gavilán J. P. (1984). Bioquímica y Microbiología de la leche. Ed.
Limusa, México.
Santos M. A. (1987). Leche y sus derivados. Ed. Trillas, México.
Veysseire R. (1985). Lactología técnica. Ed. Acribia, España.
Winton A. L. Y Winton K. B. (1957). Análisis de los allimentos. Ed. CECSA, México.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
PRÁCTICA 7
ANÁLISIS FISICO Y QUÍMICO DE LA LECHE Y EVALUACIÓN DE SU CALIDAD
8. OBJETIVOS
1.6.
Conocer y aplicar las técnicas más utilizadas para el análisis de la leche.
1.7.
Evaluar la calidad de la leche por medio de un análisis fisicoquímico.
1.8.
Realizar un estudio comparativo de diferentes tipos de leches.
1.9.
Establecer correlaciones entre los componentes de la leche y analizar la utilidad de
las pruebas realizadas para la determinación de la calidad y el control de los
diferentes tipos de leches que se producen.
1.10.
Identificar posibles adulteraciones en derivados lácteos.
9. INTRODUCCIÓN
El estudio completo de la leche ha sido elevado a la categoría de ciencia llamada Lactología, la
cual abarca un amplio campo, ya que se relaciona con numerosas y variadas disciplinas del
conocimiento. La leche es un líquido de composición compleja secretado por las ubres de las
hembras, cuya función es la de ser un alimento exclusivo de las crías de los mamíferos durante
el primer periodo de vida. De ahí la gran complejidad de la composición de la leche, pues
responde a esta necesidad.
Se sabe que la leche ha sido producida desde antes del año 5000 a.c. y en la actualidad es un
alimento básico de gran importancia industrial. Para la comercialización de la leche se ha tenido
que estudiar su composición con el fin de establecer estándares que sirvan como base para el
pago de la misma. Existen cuatro componentes importantes en la leche, la grasa, proteínas,
lactosa y sales minerales. Debido a que estos constituyentes varían sensiblemente con una serie
de factores como son especie de que se trate, raza, ciclo de lactancia, estado fisiológico de la
vaca, alimentación, estación del año, además de muchos otros factores que afectan, las normas
definen el producto indicando que debe ser “libre” de calostro, por lo que obliga a que la leche se
comercialice después de un cierto tiempo de ocurrido el parto, normalmente 10 días,
estableciendo además valores mínimos y máximos de los componentes así como carga máxima
de microorganismos.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
De todos los productos alimenticios, la leche es el que se rige en forma más estricta por las
disposiciones legales, debido a su gran variabilidad, ya que se trata de un producto fácilmente
adulterable.
En consecuencia, la leche es sometida a varias inspecciones y pruebas de Control de Calidad
para determinar sus propiedades físicas y químicas, su calidad microbiológica así como la
presencia de adulterantes, contaminantes químicos y biológicos.
De esta vigilancia en la calidad de la leche dependerá su consumo y utilización en la elaboración
de diversos productos.
En ésta práctica se realizarán la mayoría de las determinaciones recomendadas por las Normas
Oficiales Mexicanas, a diferentes marcas comerciales de leche de vaca.
10.
INVESTIGACIÓN PRELIMINAR
3.5.
Investigar las características de la leche que permitan establecer su calidad
fisicoquímica, microbiológica y comercial.
3.6.
Investigar los análisis mínimos básicos que se practican en las etapas de producción,
recepción y procesamiento de las leches de consumo.
3.7.
Investigar cuales son los parámetros más importantes que se evalúan en la
industrialización de la leche.
3.8.
Investigar cuales son las correlaciones que se establecen entre los diferentes tipos de
análisis que se practican en la leche.
11.
MATERIALES Y REACTIVOS
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
Refractómetro ABBE.
Muestras de leche
Estufa de vacío
Sol de Sulfato de cobre pentahidratado
7.25%
Mufla
Arena limpia
Crióscopo
Sol. Hidróxido de potasio 0.1 N
Termómetro
Sol. ácido acético 9%
Balanza analítica
Sol. Ácido clorhídrico 0.1 N
Lactodensímetro Quevenne
Sol. Formaldehído al 40%
Butirómetro Gerber
Sol. Hidróxido de sodio al 0.25 N
Equipo Kjeldahl para proteína
fenoftaleína al 1%
Centrífuga para determinación de Ácido sulfúrico concentrado
grasa
Baño María
Alcohol amílico
Buretas
Sol Ferricianuro de potasio al 15%
Pipetas volumétricas
Sol. Ferricianuro de potasio al 0.25 N
Cajas petri
Sol. Tiosulfato de sodio al 30%
Material de
laboratorio
uso
Yoduro de potasio
común
de Solo. Tiosulfato de sodio 0.005N
Sol. Sulfato de zinc al 2%
Sol. Almidón al 1%
12.
5.5.
DESARROLLO EXPERIMENTAL
TOMA Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Como cantidad promedio para análisis ordinario en la leche es necesario disponer de 100 ml de
muestra, sin embargo es variable, pues depende del número de determinaciones que se pretenda
llevar a cabo. Es conveniente utilizar frascos de vidrio o plástico secos y no absorbentes y
provistos de tapa de cierre hermético.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
Para la preparación de la muestra es necesario que las muestras estén perfectamente
homogéneas, esto se logra agitando, procurando evitar la incorporación de aire.
5.6.
ANÁLISIS SENSORIAL
Color
c) Tomar una muestra de cada leche y llenar un tubo de ensayo, procurando que todos sean
del mimo tamaño y llevarlos al mismo nivel.
d) Observar la coloración que presenta cada muestra por separado contrastando con un
fondo blanco y contra un fondo negro. Anotar las tonalidades observadas.
Olor
b) Por medio de movimientos del envase, apreciar el olor por separado cada muestra de
leche y anotar cualquier olor extraño que se perciba; reportar:
NORMAL: a crema, característico, etc.
ANORMAL: a hierba, ácido, quemado, rancio, a medicina, a formol, etc.
Sabor
Degustar una porción de la muestra, indicando el sabor que se percibe. Reportar:
NORMAL: a crema, característico.
ANORMAL: a medicina, quemado, rancio, salado, a forraje, cocido, etc.
NOTA. NO SE RECOMIENDA REALIZAR LA PRUEBA DE SABOR SI LA LECHE ES BRONCA
DE PROCEDENCIA DUDOSA O SE DESCONOCE SU CALIDAD HIGIENICA, O BIEN SI
DURANTE LA PRUBA DE OLOR SE DETECTÓ ALGUNO EXTRAÑO O MUY FUERTE.
5.7.
DETERMINACIONES FÍSICAS
Determinación de densidad o peso específico. Método del lactodensímetro de Quevenne.
e) Coloca aproximadamente 200 ml de leche en una probeta de 250 ml. Evitando la
formación de espuma.
f) Introducir el lactodensímetro de Quevenne procurando que no se pegue a las paredes.
Tomar la lectura directamente en la escala del lactodensímetro rápidamente en cuanto se
estabilice (30 seg. aprox.).
g) Sacar el lactodensímetro y medir la temperatura de la leche inmediatamente.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
h) La lectura correspondiente a la escala del lactodensímetro esta considerada para
determinaciones a 15°C, por lo cual la lectura real se obtiene sumando 0.2 unidades por
cada °C arriba de los 15°C y restando 0.2 unidades por cada °C debajo de los 15°C.
Cálculos:
D=
L___
1000 + 1
donde:
D = Densidad o peso específico
L = Lectura corregida a 15°C en grados Quevenne.
ÍNDICE DE REFRACCIÓN
REFRACCIÓN DE LA LECHE
d) Colocar una pequeña muestra de agua destilada en el prisma del refractómetro de Abbé y
ajustar la lectura a cero de concentración ó 1.3327 de índice de refracción.
e) Secar cuidadosamente el prisma y colocar una muestra homogénea de la leche. Hacer la
lectura de la concentración e índice de refracción.
f) Tomar la temperatura durante la medición para hacer las correcciones necesarias.
REFRACCIÓN DEL SUERO
g) Medir 40 ml de leche en una probeta de 50 ml, añadir 10 ml de la solución sulfato de
cobre, agitar perfectamente y reposar 15 mín.. Pasado ese tiempo filtrar a través de papel
filtro de poro medio ó en un crisol Gooch con gasa.
h) Recoger el filtrado, que deberá ser transparente, de no ser así filtrar nuevamente.
i)
Pasar el filtrado en una cuba para refractómetro y colocarla en el soporte del baño
ajustando previamente su temperatura a 20°C, la cual deberá permanecer constante.
j)
Introducir el prisma del refractómetro en la cuba, esperar 2 min para igualar la temperatura
del baño y efectuar la lectura de refracción del suero.
k) Medir también el índice de refracción de la solución de sulfato de cobre a la misma
temperatura.
l)
La lectura obtenida proporciona directamente los grados Brix.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
SÓLIDOS TOTALES Y CENIZAS
i)
Colocar en una cápsula de porcelana una cama de arena previamente limpia y calcinada
en la mufla.
j)
Una vez calcinada la arena, pasar la cápsula a la estufa a 95°C para que se atempere.
Pasarla posteriormente a un desecador para que se enfríe.
k) Pesar la cápsula en una balanza analítica. Una vez pesada, adicionar 5 ml de leche y
pesarla inmediatamente otra vez.
l)
Meter nuevamente la cápsula en la estufa hasta que alcance el peso constante.
m) Pasar la cápsula a un desecador y cuando ya esté fría pesarla. Realizar los cálculos de
sólidos totales.
n) Par la determinación de cenizas, introducir la cápsula con la muestra en la mufla para
calcinarla a 650°C durante 3 horas.
o) Después de éste tiempo observar la apariencia de las cenizas. Si estas son de color
blanco o gris pasar el crisol atemperado a un desecador.
p) Una ve fría la cápsula, pesarla con todo y cenizas.
PUNTO DE CONGELACIÓN
e) Colocar la muestra de leche en el tubo de congelación del crióscopo hasta la marca.
f) Introducir el termómetro de registro, procurando que se quede separado del fondo del tubo
1.5 cm aproximadamente.
g) Enfriar agitando lentamente y observando de manera continua la columna de mercurio del
termómetro que se encuentra dentro de la leche. La columna de mercurio descenderá
lentamente hasta desaparecer.
h) Pasado un tiempo la columna de mercurio volverá a aparecer (la agitación debe detenerse
en ese momento) ascendiendo rápidamente hasta llegar a un nivel donde permanecerá
por un tiempo; Registrar la lectura en éste momento, ya que esta es el punto de
congelación. La prueba debe durar alrededor de 4 minutos
5.8.
DETERMINACIONES QUÍMICAS
ACIDEZ
d) Colocar 9 ó 10 ml de leche con pipeta volumétrica en un matraz Erlenmeyer de 50 ml y
añadir 3 gotas de fenoftaleína.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
e) Titular con la solución de NaOH 0.1N hasta la aparición de un color ligeramente rosado que
permanezca al menos 1 minuto.
f)
Calcular el % de acidez.
% Acidez = G * N * Peso meq
W
donde:
G = gasto del NaOH en ml
N = normalidad del NaOH
Peso meq. = peso miliequivalente del ác. láctico (0.09 g/meq)
W = peso de la muestra en g. Convertir los mililitros empleando la densidad de la leche.
PROTEÍNA. MÉT. VOLUMÉTRICO DE SORENSEN – POOL.
f) Neutralizar 50 ml de la solución de formaldehído al 40% con NaOH 0.25N. Utilizar
fenoftaleína como indicador.
g) Neutralizar 100 ml de leche con NaOH 0.25N ó HCl 0.25N según se requiera, utilizando
fenoftaleína como indicador.
h) Adicionar 20 ml de formaldehído neutralizado a la leche también neutralizada y mezclar.
i)
Titular la mezcla con NaOH 0.25N. Registrar el gasto.
j)
Calcular el % proteína.
Cálculos:
% proteína = G (0.495)
donde:
G = Gasto en ml
GRASA. MÉT. GERBER.
g) En un butirómetro de Gerber colocar cuidadosamente y sin mojar el cuello 10 ml de ácido
sulfúrico concentrado de densidad 1.82. Después agregar 11 ml de leche, medidos con
pipeta volumétrica, deslizándola por las paredes, evitando que se mezcle con el ácido y
procurando no mojar el cuello del butirómetro.
h) Adicionar ahora 1 ml de alcohol isoamílico o amílico. Tapar el butirómetro fuertemente con
la ayuda de la bayoneta y envolverlo con la franela. Agitar perfectamente y con precaución
hasta que se deshagan los grumos.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
i)
Llevar el butirómetro a baño María a 70°C durante 10 mín. con el tapón hacia abajo.
j)
Centrifugar los butirómetros con el tapón hacia abajo a 1000 – 1250 rpm durante 8-10
mín.
k) Volver a colocar los butirómetros en el baño durante otros 5 mín.
l)
Hacer la lectura de la grasa separada, aumentando o disminuyendo la presión del tapón
con la ayuda de la bayoneta, para lograr que la parte inferior de la columna de la grasa se
encuentre en una de las divisiones de la escala. Considerar que cada división
corresponde a 0.1% de grasa.
NOTA. SI NO SE OBSERVA UNA BUENA SEPARACIÓN DE LA FASE GRASA, LA CUAL
DEBE SER HASTA CIERTO PUNTO TRANSPARENTE, SERÁ DIFICIL REALIZAR UNA
LECTURA CORRECTA, EN ESE CASO SE RECOMIENDA VOLVER A REALIZAR LA
DETERMINACIÓN.
PRUEBA DE ALCOHOL
d) Colocar 10 ml de leche en un tubo de ensaye. Adicionar 5 ml de alcohol etílico al 96% y
agitar ligeramente.
e) Verter el contenido del tubo en una caja de petri y observar si hay floculación (Formación
de grumos).
f) Si la prueba es negativa (-), repetirla usando alcohol al 75% y al 60%.
DETERMINACIÓN DE LACTOSA. MÉT. VOLUMÉTRICO DE HAGEDOM Y JENSEN.
MODIFICACIÓN DE GORH.
h) Colocar 5 g de leche o un volumen equivalente en un matraz de 100 ml., agregar 1 ml de
sol. ferricianuro de potasio, K3Fe(CN)6 al 15% y 1 ml de tiosulfato de sodio al 30%
i)
Alcalinizar con NaOH 0.25N usando fenoftaleína como indicador. Agitar y reposar por 15
mín. y luego filtrar.
j)
En un matraz de 250 ml colocar de 2 a 6 ml del filtrado, diluir hasta 20 ml con agua
destilada y agregar 10 ml de la sol. de ferricianuro de potasio 0.25N.
k) Calentar la mezcla por 20 mín. en baño María a ebullición.
l)
Enfriar y agregar 10 ml del reactivo de yoduro-Sulfato de Zinc y 10 ml de la solución ácido
acético al 9%
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
m) Titular el yodo liberado con sol. valorada de Tiosulfato de sodio 0.05N. Cuando ya la sol.
se haya decolorado hasta amarillo, adicionar 0.5 ml de la sol. de almidón al 1% con lo cual
la mezcla retornará a su color oscuro. Continuar la titulación hasta su vire franco de azul
intenso a amarillo paja.
n) Preparar un blanco siguiendo el mismo procedimiento desde el inciso c, usando agua
destilada en lugar de la muestra. Restar el gasto del obtenido en la muestra para el
cálculo de la lactosa.
13.
INFORME DE RESULTADOS
Los siguientes aspectos no son los únicos a considerar, ya que la discusión debe ser amplia
según los resultados que se hayan obtenido. No olvidar lo que se marca en los objetivos y la
investigación preliminar procurando que la discusión sea integral. Además no olvidar que la
metodología se debe presentar como diagramas de bloques, los cuales deben ser descritos
brevemente.
6.4.
6.5.
6.6.
14.
Tabular los resultados del análisis sensorial de todas las muestras y analizar las
posibles causas de las diferencias detectadas.
Tabular los resultados de las determinaciones físicas y químicas realizadas e incluir
al igual que en el punto anterior los valores que indican las normas.
Discutir acerca de lo adecuado de las determinaciones, analizando los fundamentos,
interferencias y complementariedad de las mismas.
BIBLIOGRAFÍA
Alais C. (1970). Ciencia de la leche. Ed. CECSA, México D.F..
AOAC. 1984. Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemist. USA.
Equipo técnico de Alfa-Laval Food Engineering AB. (1990). Manual de industrias lácteas. Ed.
Mundi-Prensa. Madrid, España.
Hart f. L. Y Fisher H. J. (1985). Análisis moderno de los alimentos. Ed. Acribia, España.
Peréz-Gavilán E. J. y Pérez-Gavilán J. P. (1984). Bioquímica y Microbiología de la leche. Ed.
Limusa, México.
Santos M. A. (1987). Leche y sus derivados. Ed. Trillas, México.
Veysseire R. (1985). Lactología técnica. Ed. Acribia, España.
Winton A. L. Y Winton K. B. (1957). Análisis de los allimentos. Ed. CECSA, México.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
PRÁCTICA 9
ELABORACIÓN DE QUESO FRESCO
15.
OBJETIVOS
1.1.
Conocer los factores que afectan la velocidad de coagulación y las características de
la cuajada.
1.2.
Determinar la fuerza del cuajo para la elaboración de queso fresco.
1.3.
Obtener queso fresco como producto de la coagulación de la leche por acción
enzimática.
16.
INTRODUCCIÓN
El queso puede ser definido como el producto fresco o madurado obtenido por la coagulación y
separación de suero de la leche. Este producto ha sido consumido de manera tradicional
prácticamente por todos los pueblos del mundo desde tiempos ancestrales.
Con pocas excepciones, los métodos de fabricación y de control de la fermentación del queso
fueron descubiertos y desarrollados empíricamente. En realidad, las condiciones ambientales del
clima de cada zona-con flora microbiana predominante- determinaron, a través de los tiempos, la
adopción de métodos prácticos de trabajo basado en la observación y consagrado por la
tradición. La aplicación del desarrollo de la microbiología y de la tecnología a los conocimientos y
a la experiencia tradicionales ha hecho que el arte de la quesería se esté transformando cada
vez más en una verdadera ciencia, y hoy en día es posible producir en cualquier localidad un tipo
de queso con características semejantes a los de los productos típicos de ámbito local.
El queso contiene proteínas, grasas, agua y sales en proporciones diversas, dependiendo del
tipo. La coagulación de la leche es el proceso fundamental de la elaboración de quesos. A
excepción de una producción de quesos coagulados por acidificación, la leche utilizada en la
elaboración de la mayor parte de los quesos se coagula con cuajo y/o otras enzimas
proteolíticas.
El cuajo es extraído del estómago de terneros y se vende en forma líquida o en polvo. El
principio activo del cuajo es la quimosina (ó renina), que es una enzima proteolítica que tiene la
propiedad de hidrolizar los enlaces peptídicos de las proteínas La fuerza usual del cuajo líquido
varía entre 1:10000 y1:150000, es decir una parte del cuajo puede coagular 10000- 15000 partes
de leche en 40 minutos a unos 35°C. Debido a la escasez de cuajo procedente de terneras, se
utilizan sustitutos de forma separada o en combinaciones diversas con dicho cuajo (50:50, 30:70,
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
etc). Entre los sustitutos utilizados comúnmente tenemos el cuajo bovino (de terneras o vaquillas
desarrolladas) y porcino (pepsina procedente de cuajo de cerdos).
17.
INVESTIGACIÓN PRELIMINAR
3.1.
Investigar el mecanismo de la coagulación de la leche por acción del cuajo.
3.2.
Investigar cuáles son y porqué (desde el punto de vista fisicoquímico) los factores
intrínsecos (por ejemplo: composición y tratamiento previo de la leche) y extrínsecos
(condiciones del proceso) afectan la coagulación de la leche.
3.3.
Investigar el proceso comercial (operaciones unitarias y equipo utilizado) para la
elaboración de queso fresco.
3.4.
Investigar la Norma Oficial Mexicana para este tipo de productos.
18.
MATERIALES Y REACTIVOS
Pasteurizador
NaOH 0.1 N
Tinas de cuajado
Fenoftaleína
Pala de madera
Leche bronca o pasteurizada
Liras de cortado
Cuajo, fuerza 1:10000
Marmita de vapor Sal
Cronómetro
19.
DESARROLLO EXPERIMENTAL
5.9. ESTUDIO DE LOS FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE
COAGULACIÓN
La siguiente tabla muestra las variables a estudiar y los parámetros que tienen que permanecer
constantes durante el curso de la reacción.
Cuadro 1. Condiciones de reacción para el estudio de los factores que afectan la
coagulación.
V
A
pH
Temperatura
R
I
Actual
ambiente
A
B
5.0
30
L
E
5.5
40
S
6.0
50
CON
pH
6.5
STAN
Temperatura
40
-
TES
Fuerza
1:10000
1:10000
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
Fuerza del cuajo
1:5000
1:10000 1:20000
-
6.5
40
-
Procedimiento general:
a)
Ajustar pH a 100 ml de leche (ácido acético ó ácido cítrico).
b)
Poner 10 ml de leche en un tubo con tapón de rosca (duplicado).
c)
Adicionar 1 ml de solución de cuajo (registrar la hora).
d)
Incubar a la temperatura.
e)
Observar y anotar los cambios (cada 60 seg) que van sucediendo durante el proceso
de coagulación de la leche.
5.10. DETERMINACIÓN DE LA FUERZA DEL CUAJO
a)
Diluir el cuajo en polvo: 1gramo en 99 ml de agua.
b)
Diluir el cuajo líquido: 10 ml en 90 ml de agua.
c)
Calentar 500 ml de leche a 35°C y mantener la leche a esa temperatura.
d)
Agregar a la leche 10 ml de la solución de cuajo en polvo (19 ml contienen 0.1 g de
cuajo).
e)
Con ayuda de un cronometro determinar el momento en que la leche cuaja, esto
puede ser determinado observando continuamente el desarrollo del proceso y
haciendo un corte con ayuda de una espátula.
Calcular:
L x 40*
F = ------------C x T
donde:
L= Cantidad de leche
C= Cantidad de cuajo
T = Tiempo de coagulación en minutos
Normalmente la leche cuaja en 40 minutos a 35°C.
5.11. ELABORACIÓN DE QUESO FRESCO
a)
Atemperar a 35-40°C en baño maría 20 litros de leche pasteurizada (si es leche
bronca, pasteurizar a 65°C durante 30 min).
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
b)
Adicionar cuajo (diluír 10 ml de cuajo líquido, fuerza 1:10000 en 90 ml de agua) con
agitación continua durante 1 min.
c)
Dejar reposar (recipiente tapado) durante aproximadamente 40 min.
d)
Hace prueba de coagulación realizando un corte en V sobre la cuajada.
e)
Si la cuajada se ha formado, cortar con ayuda de un cuchillo en cuadros.
f)
Desuerar la mitad del suero de la cuajada colocándola en una tina una manta de cielo.
g)
Colocar una parte de la cuajada medianamente desuerada sobre una manta de cielo
colocada dentro de una tina, agregar sal, adicionar otra parte de la cuajada, agregar
sal, adicionar la última parte de la cuajada y agregar sal.
h)
Dejar escurrir (mientras se escurre la sal se irá difundiendo.
i)
Poner la cuajada salada en una envoltura especial.
j)
Pesar y calcular rendimiento en base húmeda y seca.
5.12. ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS
a)
Realizar la determinación de densidad, °Bx y Acidez en la leche (materia prima) y el
suero.
b)
Determinar humedad al queso obtenido
20.
INFORME DE RESULTADOS
a) Discutir porqué las condiciones de reacción (pH, concentración de cuajo y temperatura)
afectan la velocidad de coagulación.
b) Discutir acerca de lo que reflejan los resultados respecto a la calidad (sensorial y
fisicoquímica) del producto (queso).
c) Establecer si el queso fresco obtenido en la presente práctica cumple con las Normas
Oficiales Mexicanas establecidas para este producto.
d) Elaborar el ARCPC del queso elaborado.
21.
BIBLIOGRAFÍA
Alfa-Laval Food. (1990). El queso en: Manual de Industrias Lacteas. Madrid Vicente Ediciones.
Pp. 229-240.
Alais Ch. (1986). Ciencia de la leche. Principios de la técnica lechera. 6° ed. Edit. CECSA,
México D.F.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
Badui, S. D. (1999). Leche en: Química de los Alimentos. Addison Wesley Longman. México. Pp.
589-594, 608-609
Keating, P. F. (2002). Queso en: Introducción a la Lactología. Limusa. México. Pp. 64-200
Santos, M.A. (1987). Leche y sus derivados. Ed. Trillas. México.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
PRÁCTICA 10
ELABORACIÓN DE MANTEQUILLA
22.
OBJETIVO
El alumno será capaz de poder elaborar mantequilla por el proceso discontinuo a partir de la
crema obtenida por descremado de la leche, así como conocer sus fundamentos, bioquímicos,
fisicoquímicos y tecnológicos que implican su proceso.
23.
INTRODUCCIÓN
Desde el punto de vista fisicoquímico, la mantequilla está constituida principalmente por la grasa
de la leche en forma de una emulsión del tipo agua en aceite. Su proceso de fabricación se basa
principalmente en invertir la emulsión original de la leche y la crema, productos en los que los
glóbulos grasos están dispersos en el suero.
La composición media de una mantequilla salada es: 80% de materia grasa; 16.5% de agua,
2.3% de sal y 1.2% de suero que contiene proteínas y minerales. La mantequilla contiene
además vitaminas liposolubles A, D, E y K y carotenoides.
La mantequilla se elabora a partir de la crema de la leche. Hasta que aparecieron las
desnatadoras centrífugas en 1879, la crema se obtenía por desnatado expontáneo o natural, es
decir, por la acción de la gravedad.
Al final del siglo pasado y durante las décadas siguientes se extendió gradualmente la utilización
de la desnatadora en las granjas y hacia 1930, prácticamente toda la leche destinada a la
producción de mantequilla se desnataba en las explotaciones lecheras; la crema se enviaba a la
mantequería y la leche desnatada se utilizaba en la propia granja para la alimentación animal.
24.
INVESTIGACIÓN PRELIMINAR
3.1.
¿Cuál es el objetivo de neutralizar previamente la crema durante el proceso de
elaboración de la mantequilla?
3.2.
¿Cuáles son las causas que inducen sabores indeseables en la crema que se utiliza
para la elaboración de mantequilla?
3.3.
¿Cuáles son los agentes neutralizantes que se emplean, así como sus propiedades o
características que se requieren para su uso y las reacciones que se llevan a cabo en
presencia de ácido láctico?
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
3.4.
¿Cuál es el propósito principal del cultivo iniciador?
3.5.
¿Qué tipos de bacterias se utilizan como cultivos iniciadores y cual es su función de
éstas?
3.6.
¿A qué se refiere la maduración de la crema?
3.7.
¿Cuáles son los factores que afectan el batido?
3.8.
¿Cuáles son los cambios fisicoquímicos que se llevan a cabo durante el batido?
3.9.
¿Qué defectos se pueden presentar en la mantequilla?
3.10.
Cuántos tipos de mantequilla reporta la literatura?
25.
MATERIALES Y REACTIVOS
Buretas
Sal refinada
Soporte universal
Carbonato de calcio (CaCO3)
Pinzas para bureta
NaOH 0.1 N
Termómetro de 10-100 ºC
Fenolftaleína
Pasteurización de crema
Crema
Máquina de hielo
Leche en polvo
Mantequilladora
Batidora
Cámara de refrigeración
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
26.
DESARROLLO EXPERIMENTAL
5.1 . Utilizar leche libre de malos olores y sabores, posteriormente llevar a
cabo el descremado, la crema para mantequilla puede ser dulce o ácida
y deberá contener entre 35-40% de grasa y de 0.13 a 0.16% de ácido
láctico.
5.2 . Cuando la crema contiene más del 40% de grasa, se adiciona leche descremada o
agua pura hasta obtener de 35-40% de grasa.
Posteriormente, se procede al neutralizado para ajustar la acidez de la crema a una acidez
cerca de la normal (0.15%). Para ello se utiliza una solución alcalina de carbonato de calcio.
5.3 . Una vez neutralizada la crema, se pasteuriza a 145 ºF por 30 minutos o 10 ºF por 15
minutos o 170 ºF por 5 minutos por el método de sostenimiento.
5.4 . Inmediatamente que termine el tiempo de sostenimiento, la crema debe ser enfriada a
68-72 ºF (20-22 ºC) rápidamente en un intercambiador tubular o en un sistema de placas
a una temperatura de unos 3 ºC menos que la de batido.
5.5 . La crema se enfría hasta 7-10 ºC en verano y de 10 a 12.5 ºC en invierno, durante un
tiempo mínimo de 3-4 horas y preferentemente de unas 20 horas para conseguir la
solidificación parcial de los glóbulos grasos.
5.6 . A continuación se prepara el cultivo iniciador para lo cual los cultivos comerciales se
inoculan en leche pasteurizada a 180 ºF (82.2 ºC) o mayor por 30 minutos por lo menos,
luego se les incuba a 70-72 ºF (21.1-22.1 ºC) de 8 a 16 horas, hasta que la leche esté
coagulada y el aroma y sabor desarrollados.
5.7 . En este punto se dice que el iniciador está maduro; enfriar hasta el momento de
usarlo; a este se le denomina cultivo madre, el cual se transfiere cada 24 o 48 horas.
Luego se prepara el iniciador, inoculando el cultivo madre a una cantidad de leche que
se va a usar en la crema.
5.8 . Después de pasteurizar la crema se enfría a 66.8 – 72ºF (20-22 ºC). En este punto se
agrega el iniciador que puede fluctuar de 5 a 10 % del peso total de la crema. Se incuba
la crema por varias horas (0.2-0.4% de acidez).
5.9 .
Una vez alcanzada esta acidez se enfría la crema para controlar el crecimiento
bacteriano.
5.10.
a)
Después se procede al batido de la crema lo cual puede hacerse en la
mantequilladora o en forma manual. El procedimiento para el primer caso consiste
en:
Para evitar que la mantequilla se pegue a la máquina, los poros de ésta deben
llenarse con agua, esto de logra haciéndola girar con un poco de agua dentro, antes
de usarse.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
b)
NOTA: Para obtener una mantequilla con la consistencia y textura adecuada, hay que
trabajar a una temperatura que permita realizar el batido en un tiempo de 40 a 60
minutos. En primavera y verano, esta temperatura es por término medio de 7 a 10 ºF;
en otoño e invierno puede estar entre 10 y 13 ºC.
c)
La máquina se debe llenar de un tercio a un medio de su capacidad.
d)
Se agrega colorante, si es necesario (beta-caroteno o de Bixia orellana).
e)
Operar de 2 a 5 minutos, luego abrir la llave del desuerador, en su posición superior
para dejar escapar el gas.
f)
Poner a trabajar la batidora hasta que los glóbulos de mantequilla tengan el tamaño
de 1 cm de diámetro.
g)
Desuere y enjuague la mantequilla con agua a la misma temperatura de la mantequilla
hasta que ésta salga clara.
h)
Luego agregue agua a 50 ºF en el mismo volumen de la crema usada, agite de 2 a 4
minutos para que esta se endurezca la mantequilla y permita la formación de una sola
masa.
i)
Después se realiza el salado, el cual es al gusto, para ello de abre canales en la
mantequilla, se agrega la sal y luego se agita por 2 a 4 minutos.
j)
Proceder al moldeado, almacenamiento en refrigeración o envasado.
27.
INFORME DE RESULTADOS
6.1.
Elaborar el diagrama de flujo del proceso de elaboración de manterquilla.
6.2.
Calcular el rendimiento mantequero.
6.3.
De acuerdo a la literatura determinar a que tipo de mantequilla pertenece.
28.
BIBLIOGRAFÍA
Revilla, R.A.. (1983). Tecnología de la leche. Procesamiento, manufactura y análisis. Herrero
Hermanos, sucesores, S.A. México: 70-81
Pérez, G.E.J. y Pérez, G.E.J.P. 1984. Bioquímica y microbiología de la leche. Limusa. México:
129-152.
Warner, J.N. 1989. Princípios de la tecnologia de lácteos. AGT Editor, S.A. México: 196-206.
Alfa-Laval. 1990. Manual de industrias lácteas 2ª ed. AMV/Mundi Prensa. España: 191-203.
Broundreau, A. y Saint-Amant, L. 1991. Mantequilla. En: Amiot, J. Ciencia y tecnología de la
leche. Acribia. España: 219-247.
Anónimo. 1984. Fabricación de productos lácteos. 1984. Acribia. España: 214-233.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
ANEXO
EJEMPLO PARA EL AJUSTE DEL CONTENIDO DE GRASA
¿Qué cantidad de agua, se necesita añadir a 100 kg de crema, con un contenido de grasa del
60%, para reducirla a 40%?
60 a
c – b: 40 partes de crema con
60 % de grasa
40 = c
0=b
a – c: 20 partes de agua
40 kg de crema necesitan 20 partes de agua
100 kg ------------------------- X
X = 50 Kg de agua
EJEMPLO PARA EL AJUSTE DE LA ACIDEZ.
¿Cuál es la cantidad de bicarbonato de sodio, necesaria para reducir la acidez de 0.4% hasta
0.14% a 100 kg de crema?
% de acidez en la crema
0.4
% de acidez requerida
0.15
% de acidez por neutralizar 0.26
100 kg x 0.0026 = 0.26 kg de ácido láctico
84 g de NaCO3 neutralizan 90 g de ácido láctico
X --------------------------------------- 260 g
X = 243 g de NaHCO3
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
PRÁCTICA 11
ELABORACIÓN DE QUESO OAXACA
(Método Tradicional)
29.
OBJETIVOS
a) Aprender a determinar acidez en la leche normal, ácida y suero.
b) Aprender a elaborar queso tipo Oaxaca con leche ácida.
c) Comprobar la transformación del fosfocaseinato a parakappafosfocaseinato.
d) Entender la importancia de la limpieza total en la elaboración de cualquier producto
lácteo.
30.
INTRODUCCIÓN
El queso es un producto derivado de la leche que ha sido consumido de manera tradicional por
prácticamente todos los pueblos. Constituye una forma excelente de preservar los sólidos de la
leche, permitiendo además diversificar su consumo.
Las variantes que se pueden encontrar de este producto son en tal número que resulta imposible
aplicar una sola clasificación que incluya a todos. Sin embargo se acostumbra clasificarlos
aplicando criterios como son la consistencia, el tipo de cuajado, si son o no madurados, son o no
de pasta cocida, el tipo y grado de maduración, etc. Se encuentran además aquellos elaborados
a partir del suero y un gran número de quesos procesados de alto grado.
Existen regiones en el mundo que son conocidas por el queso que producen, a los cuales dan su
nombre, o bien quesos de denominación específica que han sido muy difundidos y que se
conocen prácticamente en todo el planeta.
Una familia de quesos especial la constituyen los llamados quesos de “pasta filata”, de los cuales
son ejemplo el Provolone, el Mozarella y el Scamorza, quesos italianos muy apreciados. Son
quesos blandos o semiduros que pueden tener un madurado ligero o consumirse frescos. Una
variedad de estos quesos, muy conocido en México, es el queso Oaxaca, el cual se comercializa
en bolas trenzadas comúnmente de 1 Kg y menores, o bien moldeado en bloques cilíndricos de
mayor tamaño como muchos otros quesos.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
El proceso de elaboración de estos quesos resulta muy interesante ya que cada etapa requiere
condiciones especiales y que, de no respetarse, puede resultar un producto de mala calidad o
simplemente no obtener el producto que deseaba.
31.
INVESTIGACIÓN PRELIMINAR
a)
Investigar el proceso de elaboración de los quesos de pasta cocida e hilada, así como
las características de los productos.
b)
Investigar y analizar los cambios importantes que ocurren en el proceso y que
permiten el producto obtener sus características particulares.
c)
Investigar de manera general el proceso de elaboración de otros tipos de quesos para
establecer una comparación con los que se elaboran en esta práctica.
d)
Investigar las propiedades del producto que son útiles para establecer un control de
calidad del mismo. Investigar las normas existente en México para este producto.
32.
MATERIALES Y REACTIVOS
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
A.- Leche cruda fresca o bronca
8.0 litros (14 a 17 ºD)
B.- Leche cruda ácida
(de más de 50 grados Dornic ºD)
Aproximadamente 2.5 litros. Esta se
prepara adicionando una pequeña
cantidad de cultivo láctico a leche cruda y
dejándola acidificar por varias horas
Solución de fenolftaleína
20 mL
Hidróxido de sodio NaOH al 0.1 100 mL
N
Nitrato de sodio (inhibidor de 2 g por 10 litros de leche de mezcla A+B
coniformes) NaNO3
Cuajo líquido (fueza 1/10000)
1.2 o 1.5 mL por cada 10 litros de leche de
mezcla A+B
Sal
80 g/10 L
Báscula
Tna para cuajar queso u olla de peltre de 20 litros.
Una paleta de madera y un cuchillo liso
Lira para corte de cuajada (horizontal y vertical)
Vaso de precipitado de 500 mL
Colador de plástico
Estufa o parrilla
Termómetro
Tinaja de plástico para usar como baño María.
Soporte universal
Pinza para bureta
Bureta de 25 mL
Vaso de precipitado de 25 mL
Pipeta de 9 mL
33.
DESARROLLO EXPERIMENTAL
5.10
A la leche cruda fresca o bronca (Leche A, por ejemplo 8 litros)
adicionarle porciones (por ejemplo 250 mL de leche ácida, leche B,
hasta ajustar su acidez a 32-36 grados Dornic (ºD) (Ver ANEXO).
5.11
Ya ajustada la leche (a 32-36 ºD), determinar el volumen final y ajustar su
temperatura a 30-32 ºC.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
5.12
Poner el recipiente metálico conteniendo la leche en baño María a 35-37 ºC
(temperatura del agua).
5.13
Agregar el nitrato de sodio en porción de 0.5 g por cada 10 litros de lechemezcla (hacer el cálculo si se emplea más o menos de 10 litros). Agregar en forma
disuelta el NaNO3 .
5.14
Agitar la leche durante un minuto.
5.15
Agregar el cuajo, calculado en proporción de 1.2-1.5 mL por 10 litros de lechemezcla; diluirlo previamente en 30-40 mL de agua potable.
5.16
Agitar la leche durante un minuto.
5.17
Dejar reposar la leche hasta que cuaje; esto sucede después de 10 a 20
minutos. Para saber el punto de corte, hacer la prueba del cuchillo sobre el gel.
5.18
Cortar el gel con las liras: horizontal, luego vertical en el mismo sentido;
después vertical en el sentido contrario. Si no hay liras. Hacerlo con un cuchillo filoso,
cortando a 1 cm de espaciamiento.
5.19
Dejar reposar la cuajada cortada durante 3 minutos. Se propicia que se acidifique
más el grano y el suero.
5.20
Trabajar el “grano” durante 10 minutos; agitar suavemente.
5.21
Separar la mayor parte del suero.
5.22
En el suero que exuda la cuajada, medir la acidez titulable en Dornic (en 9 mL
del suero).
5.23
Si la acidez se halla entre 30 y 34 ºD, tomar 10 g de cuajada y en una taza de
plástico agregarle un poco de agua caliente a 70-75 ºC. Con una cuchara “batir” poco a
poco la cuajada y observar si se estira como un “chicle”. Si lo hace es que ya está en el
“punto de estiramiento” y se podrá amasar toda la pasta.
5.24
Cuando la pasta ya esté en su punto, cortarla en fragmentos de 2 cm e
incorporarle poco a poco agua caliente a 70-75 ºC. Dejar que suba la temperatura de la
masa hasta 55-60 ºC.
5.25
Ya con la pasta caliente empezar a amasarla para que plastifique y se vuelva
“chiclosa”.
5.26
Formar una tira gruesa con la pasta y estirarlo poco a poco para formar una
“cinta” o tira del mismo ancho.
5.27
Sumergir la tira en agua fría o una mezcla de agua-hielo. Dejarla ahí por 20
minutos.
5.28
Sacar la cinta, escurrirla y orearla 20 minutos.
5.29
Saltar la tira “untándole” la sal fina por los dos lados. Formar la “madeja” o bola
de queso.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
5.30
Dejar orear la bola al menos 2 horas. Colocar la pieza en un bolsa de plástico.
5.31
Colocar en refrigeración, a las 12 horas ya se puede consumir o comercializar.
34.
INFORME DE RESULTADOS
e) Elaborar un diagrama de flujo indicando los aspectos importantes de cada etapa.
f)
Analizar el efecto provocado sobre el producto en cada etapa.
g) Comparar y discutir las diferencias entre le proceso empleado aquí y el reportado en la
bibliografía, procurando destacar la posible influencia en la elaboración del producto y su
importancia..
h) Calcular el rendimiento. Indicar el posible efecto de la composición de la leche inicial y
como se podría incrementar.
i)
Analizar las ventajas y desventajas del fundido húmedo y el fundido en seco. Indicar que
problemas se tendrían en cada caso y como se evitarían.
35.
BIBLIOGRAFÍA
a) Alfa-Laval Food. (1990). El queso en: Manual de Industrias Lacteas. Madrid Vicente
Ediciones. Pp. 229-240.
b) Alais Ch. (1986). Ciencia de la leche. Principios de la técnica lechera. 6° ed. Edit.
CECSA, México D.F.
c) Badui, S. D. (1999). Leche en: Química de los Alimentos. Addison Wesley Longman.
México. Pp. 589-594, 608-609
d) Keating, P. F. (2002). Queso en: Introducción a la Lactología. Limusa. México. Pp. 64200
e) Santos, M.A. (1987). Leche y sus derivados. Ed. Trillas. México.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
ANEXO
DETERMINACIÓN DE GRADOS DORNIC (ºD)
Para saber la acidez titulable o grados Dornic
Se titulan 9 mL de leche-mezcla (A+B) con NaOH 0.1 N, previa adición de 4
gotas de fenolftaleína a la muestra
El vire a color rosa pálido.
El gasto en mL de NaOH multiplicado por 10 es igual al número de grados
Dornic.
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
ANEXO 1
PREPARACIÓN DE SOLUCIONES
Existen diferentes tipos de soluciones, las empíricas y las valoradas, aquí hablaremos solo de las
valoradas, las cuales son todas aquellas soluciones en las que se conoce con la concentración
del soluto en relación a un volumen de solución., o en relación al peso del disolvente.
Existen cinco tipos de estas soluciones, la solución porcentual (%p/v, p/p, v/v), partes por millón
(ppm), normal (N), molar, molal (m), Solución
SOLUCIÓN PORCENTUAL (%). Es aquella en que su concentración equivale a los gramos o
mililitros de soluto contenidos en 100 g ó ml de la solución.
SOLUCIÓN EN PARTES POR MILLÓN (ppm). Es aquella en que su concentración equivale a 1
mg de soluto contenido en 1000 g ó ml de la solución.
SOLUCIÓN NORMAL (N). Es aquella que contiene un equivalente químico del soluto, disuelto en
un litro de la solución. Un equivalente químico es un mol dividido entre la valencia
SOLUCIÓN MOLAR (M). Es aquella que contienen el peso molecular gramo llevado a un litro de
solución, es decir, contiene 1 mol del soluto en un litro de solución.
SOLUCIÓN MOLAL (m). Es aquella que contienen el peso molecular gramo llevado a un kilo de
solución, es decir, contiene 1 mol del soluto en un kilo de solución.
Las soluciones que se preparan en la presente práctica son de uso común en la investigación y
no solo exclusivas de esta materia.
Es conveniente que antes de iniciar la preparación y valoración de un reactivo se cuente con el
material de cristalería limpio y en condiciones de ser usado.
SOL. HIDROXIDO DE SODIO (NaOH) 0.1N
a) Pesar 4.0 g de NaOH y disolverlo en una pequeña cantidad de agua destilada.
b) Pasarlo a un matraz aforado de 1 litro, lavando el recipiente que lo contenía varias
ocasiones y aforar con la ayuda de una piseta.
c) Vaciar el contenido del matraz aforado en un frasco reactivo y etiquetar.
d) Sol. Hidroxido de sodio (NaOH) 0.25N
e) Pesar 10.0 g de NaOH y disolverlo en una pequeña cantidad de agua destilada.
f)
Repetir los incisos b y c.
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
VALORACIÓN DEL NaOH CON HCl
a) Llenar una bureta con NaOH 0.1N evitando la presencia de burbujas.
b) Colocar 10 ml de HCl valorado en un matraz Erlenmeyer de 250 ml que contenga 100 ml
de agua destilada.
c) Agregar de 2 a 3 gotas de fenoftaleína como indicador.
d) Titular, descargando el contenido de la bureta gota a gota, sin dejar de agitar el matraz
hasta el vire del indicador de incoloro a rosa pálido.
e) Efectuar la determinación por triplicado.
f)
Calcular la normalidad exacta del NaOH considerando la siguiente fórmula.
N2 – V2
N1 =
V1
donde:
N1 = Normalidad del problema (NaOH)
N2 = Normalidad del estándar secundario (HCl)
V1 = Alícuota de estándar secundario
V2 = Gasto del problema
SOLUCIÓN ÁCIDO CLORHÍDRICO (HCl) 0.1N
a) Un mol de HCl = 36.5 g/mol divididos entre 1.
b) El ác. clorhídrico se presenta comercialmente con una pureza del 37%. Por lo que para
un litro de solución de HCl 0.1N:
100 g------ 37 g de HCl
X -------- 36.5 g/mol
c) X= 98g de HCl masa, ahora se requiere el dato de volumen, es decir, que en el envase
comercial, por cada 98g de su contenido, se encuentran sólo 36.5g de HCl
d) La densidad del HCL se encuentra indicada en la etiqueta del envase, la cual
generalmente es 1.18 g/ml, esto es:
m
V =
98
=
d
=
83 ml
1.18
e) Tomar con una pipeta 8.3 ml de HCl concentrado y adicionarlo a un matraz aforado de 1
litro, aforar con agua destilada.
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
VALORACIÓN DEL HCl CON UNA SOL. PATRÓN DE Na2CO3
a) Pesar en una pesa filtro, alrededor de 0.250g de Na2CO3 puro y secarlo hasta peso
constante.
b) Pesar exactamente de 0.100 a 0.250g de Na2CO3 y llevarlo a un matraz Erlenmeyer de
250 ml y adicionar 100 ml de agua destilada. Agregar 2 ó 3 gotas del indicador
anaranjado de metilo.
c) Colocar en una bureta el HCl que se va a valorar, evitando la presencia de burbujas, que
con frecuencia se forma en la parte inferior de la bureta.
d) Titular lentamente, adicionando gota a gota la solución de HCl. sin dejar de agitar, hasta
que vire el indicador de anaranjado a color canela. Es muy importante que la
observación del vire se realice en una superficie blanca.
e) Repetir la operación por triplicado.
f)
Calcular la normalidad exacta considerando que:
Peso de la sustancia patrón (Na2CO3)
N=
Peso M.eq. de Na2CO3 X ml gastados de HCl
SOLUCIÓN DE ACIDO BÓRICO (H3BO4) 4%
a) Colocar 40 g de ácido bórico grado reactivo en un matraz aforado de 1 litro y llevarlo al
aforo. Mezclar hasta la completa disolución.
SOLUCIÓN DE TIOSULFATO DE SODIO (Na2S2O3) 0.1N
a) Disolver en una pequeña cantidad de agua destilada previamente hervida* y fría, 24.82g
de tiosulfato de sodio cristalizado
b) Llevar a un matraz aforado de 1 litro y aforar con el agua hervida y fría.
c) Para prolongar su estabilidad, adicionar 1 ml de cloroformo.
* El CO2 que se encuentra normalmente presente en el agua destilada, puede producir una
reacción que aunque lente, puede producir azufre y bisulfito, reduciendo el gasto de titulación de
la solución original.
VALORACIÓN DEL TIOSULFATO DE SODIO (Na2S2O3) 0.1N CON SOLUCIÓN DEYODATO DE
POTASIO (KIO3) 0.1N.
a) Secar yodato de potasio R.A. a 120°C durante una hora, enfriar y pesar en un vaso de
precipitado 5.351g de la sal, disolver perfectamente en agua destilada y aforar a un litro.
b) En un matraz Erlenmeyer de 250 ml, adicionar 25 ml de la solución anterior, 10 ml de KI
al 10% y 3 ml de ácido sulfúrico 2N.
c) El yodato liberado se titula con la solución aproximada 0.1N de tiosulfato de sodio. Para
evaluar la normalidad de la solución patrón de KIO3, se considera la siguiente reacción.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
IO3- + 6H+ + 2I- --------- 3I+ + 3H2O
d) La Normalidad exacta del tisolfato se obtiene mediante la relación:
V1 X N1 = V2 X N2
SOLUCIONES INDICADORAS.
FENOFTALEÍNA 0.1%
a) Pesar 0.1g de fenoftaleína y disolverla en 50 ml de etanol, adicionar entonces 50 ml de
agua destilada. Filtrar la solución si es necesario.
NARANJA DE METILO 0.5%
a) Se le puede encontrar comercialmente como ácido libre o como sal de sodio. Se le llama
también Heliantina.
b) En el caso del ácido libre se pesan 0.5g del analito y se llevan a un volumen de 100 ml
de agua destilada. En caso de quedar turbia la solución, se puede filtrar en frío.
c) Si se prefiere la sal de sodio, disolver en 100 ml de agua caliente y adicionar 1.52 ml de
HCl 0.1N, enfriar y filtrar si es necesario.
AZUL DE METILENO 0.1%
a) Pesar 0.1g del indicador de oxido-reducción y disolver en 100 ml de agua destilada.
Filtrar el indicador a través de papel filtro.
SOLUCIÓN DE ALMIDÓN PARA YODIMETRÍA 1%
a) Disolver 1g de almidón en 20 ml de agua fría, calentar 80 ml de agua destilada, en un
vaso de precipitados de 250 ml y cuando este en ebullición adicionar los 20 ml de la
solución de almidón, agitando rápidamente hasta que hierva de nuevo.
b) Dejar enfriar y almacenar en refrigeración. Esta solución debe prepararse recién
preparada.
SOLUCIÓN DE WESSELOW
a) Mezclar una parte de la solución del indicador ácido-base, rojo de metilo al 0.2% en
etanol, con una parte del indicador de óxido-reducción, azul de metileno al 0.1% en
agua, como indicador de pantalla.
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
ANEXO 3
ANÁLISIS DE RIESGOS Y CONTROL DE PUNTOS CRÍTICOS (ARCPC)
DEFINICIÓN
El sistema ARCPC es un método científico, racional y sistemático para la identificación,
aseguramiento y control de riesgos durante la producción, procesamiento, manufactura,
preparación y uso del alimento con el fin de asegurar que el alimento es seguro al momento de
ser consumido.
VENTAJAS
a) Permite identificar riesgos específicos y tomar medidas preventivas para su control, con
el fin de garantizar la calidad sanitaria de los alimentos.
b) Es un instrumento para evaluar los riesgos y establecer los sistemas de control que se
orienten hacia medidas preventivas en lugar de basarse principalmente en el análisis del
producto final que muchas veces conlleva a pérdidas o rechazos sensibles para la
industria.
c) Es capaz de adaptarse a los cambios en la tecnología, como el diseño del equipo o en
los procedimientos de elaboración de los nuevos productos.
d) Puede aplicarse a lo largo de toda la cadena alimentaria, desde el productor primario
hasta el consumidor.
e) Ofrece una respuesta más oportuna a los posibles problemas que se presenten, además
de retroalimentarse con los comentarios y quejas de los consumidores.
f) Finalmente es el método utilizado y reconocido a nivel internacional para controlar la
calidad sanitaria de los alimentos en el marco de tales sistemas.
DEFINICONES
Control. Todas las acciones necesarias para asegurar y mantener lo establecido en el plan
ARCPC.
Medida del control: Acción ó actividad que puede ser usado para prevenir, eliminar ò reducir a un
nivel aceptable un riesgo de seguridad del alimento.
Punto crítico de control: Paso por el cual el control puede ser aplicado y es esencial para
prevenir, eliminar ó reducirlo a un nivel aceptable un riesgo de seguridad del alimento.
Límite crítico: Un criterio el cual separa la aceptabilidad de la inaceptabilidad.
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Diagrama de flujo: Una representación sistemática de la secuencia de pasos u operaciones
usadas en la producción o manufactura de un producto alimenticio en particular.
ARCPC: Sistema que identifica, evalúa y controla riesgos que son importantes para la seguridad
del alimento.
Riesgo: Agente biológico, químico o físico o propiedad de un alimento que puede tener efectos
adverso sobre la salud.
Análisis de riesgos: Proceso para evaluar los riesgos que afecten la seguridad de los alimentos.
PRINCIPIOS DEL ARCPC
1. Identificar los riesgos
Listar todos los riesgos que razonablemente pueden ocurrir en cada paso de la producción
primaria, procesamiento, manufactura y distribución hasta el punto de consumo.
2. Determinar los Puntos Críticos de Control (PCC)
La determinación de un Punto Crítico de Control (PCC) en el sistema ARCPC puede ser
facilitado por la aplicación de un “Diagrama Flujo de Decisión (sí/no)” (de razonamiento lógico),
que indique si es para la etapa de producción, procesamiento, almacenamiento ó distribución del
almacenamiento. Si un riesgo ha sido identificado a un paso donde el control es necesario por
seguridad y no existe medida del control a este paso o algún otro, entonces el producto o
proceso debe ser modificado a este paso, o en un estado previo o posterior, para incluir una
medida del control.
3. Establecer especificaciones (límites críticos) para cada Punto Crítico de Control
Si es posible, los límites críticos deben ser especificados y validados para cada PCC. En algunos
casos más de un límite crítico será elaborado a un paso particular. El criterio frecuentemente
usado incluye medida de temperatura, tiempo, nivel de humedad, pH, Aw, parámetros
sensoriales tal como apariencia visual y textura.
4. Establecer un sistema para el monitoreo de cada punto crítico de control
El monitoreo es la bitácora de medida u observación de un PCC relativo a su límite crítico. Los
procedimientos de monitoreo deben ser disponibles para detectar la pérdida del control en el
PCC. Por lo tanto, el monitoreo debe proveer esta información a tiempo y así, asegurar el control
del proceso y prevenir el incumplimiento de los límites críticos. Los ajustes deben ser realizados
antes de que una desviación ocurra. La frecuencia del monitoreo debe ser suficiente par
garantizar que el PCC está controlado. Medidas físicas y químicas son preferentemente
utilizadas.
5. Establecer acciones correctivas que deben ser tomadas en caso de que ocurra una
desviación en el Punto Crítico de Control
Acciones correctivas específicas deben ser desarrolladas para cada PCC en el sistema ARCPC.
6. Establecer procedimientos de registro
Los procedimientos de muestreo al azar y métodos de análisis son utilizados en el sistema
ARCPC para verificar si está trabajando adecuadamente.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
7. Establecer procedimientos de verificación
La documentación (bitácora) eficiente y adecuada es esencial para la aplicación de un sistema
ARCPC.
BIBLIOGRAFÍA
g) Organización Mundial de Salud. (1995). Aplicación del Análisis de Riesgos a Cuestiones
de Normas Alimentarias. Informe de la Consulta Mixta FAO/OMS de Expertos.
h) World Health Organization. (1997). Introducing the Hazard Analysis and Critical control
Point System. Food Safety Unit. Program of food Safety and food aid world health
organization.
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
ANEXO 4
FORMATO DEL REPORTE DE PRÁCTICA
1. RESUMEN
El resumen es un texto breve, claro, el cual debe contener los objetivos de la práctica, los
métodos empleados, los principales resultados y las conclusiones. El resumen es un texto que
se redacta a renglón seguido y no es de ninguna manera puntual. Máximo 15 renglones.
2. INTRODUCCIÓN
En este apartado debe ubicarse el marco teórico de la práctica en cuestión, debe contener
también la problemática general del tema a tratar, definiciones, factores o parámetros que
afectan o modifican el producto que se esta tratando, normas que rigen la calidad del producto y
por su puesto, la investigación preliminar debe quedar contenida en la introducción.
Es muy importante que toda la información contenida en este apartado tenga coherencia y
relación entre cada párrafo.
Es recomendable que la introducción no sea demasiado extensa, 2 a 5 cuartillas.
3. OBJETIVOS
Los objetivos quedan planteados al comienza de cada práctica, por lo que sólo es cuestión de
ajustar la redacción en caso de ser necesario.
Estos objetivos plantean la meta a alcanzar al comienzo de cada práctica, son claros y
puntuales.
Es importante que al final de la práctica, se analicen los objetivos y se determine hasta que punto
fueron cumplidos cada uno de ellos, de no haberse cumplido, especificar porque.
4. MATERIALES Y MÉTODOS
Es muy importante que en este apartado se muestre de manera clara, cual fue la metodología o
estrategia experimental seguida, empleando para ello diagrama de bloques. Estos diagramas
estarán referidos con un pie de figura, deben ser perfectamente claros y explicados brevemente
en unos cuantos párrafos.
5. RESULTADOS
Los resultados obtenidos, deben ser presentados en cuadros y/o figuras. Cuando se trate de
cuadros, éstos deben tener un encabezado el cual debe explicar brevemente el contenido del
cuadro, cuando se trate de figuras (gráficas, escala sensorial, etc.) debe contener un pie de
figura, el cual debe explicar también de forma breve el contenido o interpretación de la misma.
Es indispensable que los resultados obtenidos sean comparados con las normas de calidad que
rigen el producto en cuestión.
Y no menos importante, debe darse una breve explicación de los cuadros y figuras que
contienen los resultados.
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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III
6. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Este apartado es el más importante de todo el reporte, ya que es aquí en donde se da una
INTERPRETACIÓN de los resultados obtenidos, es aquí donde basándose en las tablas y
figuras colocadas en el apartado anterior, se hace un análisis sobre cada parámetro estudiado,
ingrediente adicionado, fenómeno bioquímico modificado o inducido, para evaluar la calidad del
producto elaborado o estudiado.
7. CONCLUSIONES
Las conclusiones deben ser PUNTUALES, CLARAS Y SON REDACTADAS con base en los
RESULTADOS. Su redacción es a manera de “fenómeno – respuesta”. Ejemplo. “La alta
concentración del medio causó la deshidratación del producto elaborado”.
Nunca se redactan a manera de comentarios.
8. BIBLIOGRAFIA
Los libros, revistas, manuales o páginas web que sean consultadas deben ser reportados en la
bibliografía, considerando la siguiente redacción:
NOTA. DEBEN CONSULTARSE POR LO MENOS 3 LIBROS Y 1 ARTÍCULO. LAS PÁGINAS
WEB SON SÓLO DE APOYO.
Libros, manuales y tesis.
Autores (comenzando con apellido paterno, inicial del apellido materno e inicial del nombre).
Año. Nombre del libro, manual y/o tesis. Núm. de edición. Editorial. País de impresión. Páginas.

Libro
Badui D. S. (1997). Química de los alimentos. Edit. ALHAMBRA. México, D.F. pp. 648.

Tesis
Jiménez-Hernández, J. (2000). Evaluación de la productividad y coloración de esporóforos de
diferentes cepas de Pleurotus spp. Tesis Biología. UNAM-Campus Iztacala. Los Reyes Iztacala,
Tlalnepantla Estado de México. pp. 60.

Artículos de revistas
Autores (comenzando con apellido paterno, inicial del apellido materno e inicial del nombre).
Año. Nombre del artículo. Nombre de la revista. Volumen(Número): Páginas consultadas.
Coseteng M. Y. and Lee C. Y. (1987). Changes in apple polyphenoloxidase and polyphenol
concentrations in relation to degree of browning. J. Food Sci. 52(4): 985-989.

Páginas web.
www.nombre de la página y fecha en que se consulto.
www.elsevier.com (27/12/02).
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EVALUACIÓN DEL REPORTE.
APARTADO
Resumen
Introducción
Materiales y métodos
Resultados
Análisis y discusión de resultados
Conclusiones
Bibliografía
PORCENTAJE (%)
5
10
15
15
35
15
5