proyecto analisis proximal
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ANALISIS PROXIMAL
1. PARTE TEORICA
PREPARACION DE REACTIVOS
PRINCIPIO
La preparación de reactivos esta destinado a indicar las observaciones generales para la
preparación de reactivos y las técnicas a utilizarse, para que el estudiante tenga una guía de
cómo preparar en forma directa soluciones valoradas, diluciones comunes, indicadores sin
tener que ocurrir a cálculos matemáticos.
CLASIFICACION DE LOS REACTIVOS
1. Calidad comercial directa
Los productos químicos valorados, como técnicos o comerciales son de calidad
indeterminadas y solo se d eberían utilizar en análisis en los casos en los que no
interesa la máxima exactitud o la máxima pureza. Por ejemplo: el dicromato de
potasio o el acido sulfúrico que se emplea para preparar la mezcla sulfocrómica para la
limpieza de material de vidrio, puede ser de esta clase. En general sin embargo los
productos químicos de calidad técnica no son muy utilizados en trabajos analíticos.
2. Calidad químicamente pura (QP)
El termino químico puro tiene significado poco definido, los reactivos clasificados en
esta calidad son generalmente mas refinados que los técnicos, es prudente evitar el uso
de reactivos puros en trabajos analíticos; si ello no es posible se hace necesario
realizar frecuentes análisis en blanco con el reactivo.
3. Calidad de reactivos analíticas o grado para análisis (PA)
En trabajos de laboratorio el técnico utiliza productos de grado PA, estos deben ser
sometidos a ansiaos comprobándose que en cada caso se cumple con las
especificaciones establecidas por el comité de productos químicos.
TECNICAS DE OPERACIÓN EN LA PREPARACION DE REACTIVOS
Cada vez que se toman reactivos en un frasco con tapón de vidrio, el tapón debe mantenerse
entre los dedos; no debe dejarse en la mesa o en el estante
En caso de requerir del frasco con reactivos de tapa rosca, nunca debe dejarse sobre el estante
o la mesa del laboratorio, las tapas boca abajo sino mas bien boca arriba, para evitar
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ANALISIS PROXIMAL
contaminación con polvo o riesgos innecesarios ala dejar caer el reactivo. Bajo ninguna
circunstancia debe volverse al frasco de origen la porción de un reactivo que no haya sido
utilizado. Después de utilizado el frasco debe volverse a su lugar inicial.
Debe evitarse el despilfarro de reactivos calculando o haciendo una estimación moderada del
reactivo necesario y tomando solo la cantidad precisa, si después se necesita mas cantidad de
reactivo puede tomarse; en cambio, las cantidades de reactivos es parte de una buena técnica
de laboratorio. Nunca debe utilizarse frascos que no tengan rótulos ya que pueden conducir a
errores irreparables. Dentro de un análisis dichos frascos deben eliminarse.
PREPARACION DE MUESTRAS DE REACTIVOS
Una operación corriente en el análisis cuantitativo es la preparación conocida de muestra de
reactivos, para ello se emplea una cantidad pesada de reactivo o de la muestra de un liquido,
generalmente agua destilada y se diluye a un volumen determinado llevando a volumen y
homogenizando en un matraz aforado; la técnica es la siguiente: se coloca en el cuello del
matraz aforado u embudo de vástago corto que pase la sustancia de la pesa sustancia al
embudo mediante u chorro del liquido ayudado de una piceta. Se lava perfectamente el
embudo, tanto en la parte interna como en el exterior del vástago y se la retira del matraz, si es
necesario se facilita la disolución sacudiendo o agitando el liquido y se lleva a volumen,
agregando mas liquido enrasando mediante el empleo de una pipeta, o mas cuidadosamente
utilizando un a pisceta.
FORMULAS GENERALES DE MEZCLAS PARA LIQUIDOS
En el presente contenido vamos a ver como se realiza la mezcla que tiqnq diferente densidad.
A = C – B
B = C (a- c) . B = C ( a- c) . a-b a-c
A = Peso del liquido inicial a = Su contenido % en peso
B = Peso del liquido añadido b = Su contenido % en peso
C = Peso de la mezcla final c = Su contenido % en peso
Para agua como adición, b= 0
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REGLA DE MEZCLA
Por ejemplo, con acido sulfúrico de densidad 20c = 1,435 y otro de densidad = 1.824 hay que
prepara un acido sulfúrico con una densidad =1.520
1.435 □ 1.520 1.824 □
El acido sulfúrico de densidad = 1.435 contiene 54.00% en peso de H2SO4, el de densidad =
1.824 tiene 92.00% en peso de H2SO4, y el de densidad = 1.520 tiene 62.00% en peso de
H2SO4. Se forma entonces la cruz de la mezcla.
54 30 □ □
62 □ □ 92 8
O sea debe mezclarse 30 partes de acido sulfúrico al 54.00% con 8 parte s en peso de acido
sulfúrico al 92.00%, para obtener un acido sulfurito al 62.00 % en peso en peso que
corresponde a una densidad =1.520.
PREPARACION DE SOLUCIONES VALORADAS
Si conoce la pureza del reactivo (para análisis con certificado) se puede preparar una solución
de una normalidad determinada, pesando la cantidad de sustancia que corresponde a los
equivalentes gramos necesarios para el volumen y la normalidad de la solución a prepara se
disuelve la sustancia pesada en un solvente apropiado, corrientemente agua destilada y se
diluye en un matraz aforada como hasta el volumen correspondiente, en realidad no es
indispensable pesar exactamente la cantidad de sustancia neceas porque en la practica,
conviene mas preparar una polución un poco mas concentrada que la requerida y después
valorada diluirla con agua destilada hasta obtener la normalidad requerida; V1 el volumen
final que se obtiene después de la dilución; N2 la normalidad inicial; V2 el volumen inicial
aplicad a la siguiente formula se obtiene, en donde:
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N1 x VI = N2 x V2
VI = N2 x V2 N1
El volumen de agua que se debe agregar al volumen V2 es (V1 – V2) mL.
CONSERVACION DE SOLUCIONES VALORADAS
Las soluciones relativamente estables y que no se alteran expuestos al aire pueden guardarse
en recipiente de hasta unos 10 L para trabajos de frecuente utilización se emplean frascos con
tapón esmerilado de vidrio pirex u otro vidrio resistente a la acción disolvente de la solución.
Los frascos deben estar limpios y secos, se enjuagan con una pequeña cantidad de la
solución y se tapa. Después que la solución haya sido pasada a un recipiente ha de guardarse
colocando un marbete (membrete) que indique:
1. El nombre de la solución.
2. Concentración
3. Fecha de preparación
4. Iniciales del preparador
5. Cualquier otro dato que pudiera ser útil.
La evaporación interna cuando el recipiente no esta totalmente lleno, produce la
condensación de gotas sobre la pared interior, por esto se debe agitar vigorosamente el
recipiente antes de retirar el tapón cuando se va a extraer una alícuota de solución.
En muchas ocasiones, es conveniente utilizar recipientes de polietileno para soluciones de
ácidos o hidróxidos ya que si se utiliza recipientes de vidrio la solución puede contaminarse
con silicatos debido al ataque de vidrio especialmente de álcalis y además el recipiente de
vidrio es muy difícil destapar los frascos cuando tienen tapa de este material (vidrio) ya que
los álcalis ajustan la tapa contra el frasco.
En caso de no disponer de frascos de polietileno y utilizar recipientes de vidrio es preferible
tapar con una tapa de parafina (papel parafina), así nos evitamos problemas posteriores.
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ANALISIS QUÍMICO DE LOS ALIMENTOS
INTRODUCION
El análisis de alimentos es importante para garantizar la calidad de productos formulados
comercialmente (tal el caso de concentrados energéticos o proteicos). De esta forma el cliente
final puede estar seguro de lo que compra. Otra función muy importante del análisis de
alimentos es la de detectar la posible presencia de sustancias indeseables que se encuentren
presente en los alimentos, las cuales pueden ser dañinas para la salud animal o humana. Un
claro ejemplo de esto lo constituyen las aflatoxinas (toxinas producidas por hongos), los
residuos de herbicidas o sus coadyuvantes, etc.
Si bien el mejor indicador de la calidad de un alimento dado es la performance animal, su
implementación como rutina tiene problemas considerados insalvables: los experimentos
utilizando animales son muy costosos y llevan mucho tiempo. Además, el público general se
encuentra generalmente en contra de la utilización de animales para experimentación, lo que
si bien esta tendencia es más importante en los países desarrollados, no tardará en trasladarse
a nuestra región. Como resultado de esto, el análisis de alimentos se lleva a cabo usando
técnicas menos invasivas, que intentan predecir alguno de los tres parámetros que constituyen
la performance animal: el consumo, la digestibilidad y la eficiencia de utilización (Cherney,
2000). Siendo que las variaciones en el consumo explican entre un 60 y un 90% de la
variación en la energía digestible (Mertens, 1994), sería conveniente entonces determinar
aquellas características de los forrajes más asociadas al consumo y a la digestibilidad
(Cherney, 2000). Entre ellas, se pueden citar la fibra, la lignina y la proteína cruda, junto con
una precisa determinación del contenido de materia seca (Cherney y Mertens, 1998).
Los análisis químicos pueden darnos información sobre los componentes químicos del forraje
que influencian la digestión del mismo. Esto nos permitirá entender mejor los procesos
bioquímicos que impactan sobre la performance animal. Los análisis químicos no proveen un
estimador directo de valor nutritivo, pero mediante asociaciones estadísticas se pueden
obtener estimadores de consumo y digestibilidad. Idealmente, estos análisis químicos
debieran ser complementados con análisis dinámicos de fermentación ruminal (análisis in
Vitro) para obtener una caracterización más acabada de su valor nutritivo.
En los primeros tiempos el analista de alimentos se preocupaba principalmente de la
adulteración gruesa. Ahora hay una tendencia creciente para examinar los alimentos desde un
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punto de vista más positivo. Los alimentos procesados son producidos dentro de límites de los
estándares prescritos por los fabricantes, establecidos también para cumplir con requisitos
legales y con otros reconocidos como convenientes. Esto se logra mediante la estandarización
del proceso, tanto como sea posible en cada una de las siguientes etapas: en la granja, la
materia prima, el proceso mismo y finalmente el producto elaborado y su almacenamiento.
Esto ha necesitado el desarrollo de técnicas adecuadas para el análisis y control rápidos, que
pretenden reemplazar métodos subjetivos para evaluar cualidades organolépticas mediante
procedimientos más objetivos. El conocimiento de los mínimos constituyentes de los
alimentos ha mejorado mucho, particularmente por la aplicación de técnicas más modernas de
separación, identificación y medición.
Los sistemas de producción ganadera por lo general están basados en el pastoreo directo
de los recursos forrajeros, con ocasional uso de suplementos tales como granos, subproductos
de cosecha, forrajes conservados como heno o silaje, etc. La suplementación es una práctica
muy difundida en los planteos lecheros, donde se busca optimizar la calidad del alimento
ofrecido a las vacas para que produzcan la mayor cantidad de leche posible a lo largo de la
lactancia. Sin embargo, el forraje base y los suplementos, especialmente los subproductos de
cosecha y los forrajes conservados, varían en su calidad a lo largo del año. En el caso de las
pasturas y los forrajes conservados, esta variación en la calidad se debe a la especie, la época
del año, estado fisiológico, el tipo y cantidad de fertilizante aplicado, el momento de corte o
de pastoreo y otros factores. Analizar los alimentos base es entonces importante para
caracterizar nutricionalmente los mismos y para seleccionar mejor los suplementos a utilizar,
de tal manera que se optimice la producción.
MUESTREO
El valor de los resultados de un análisis químico sobre una muestra de laboratorio bien
preparada dependerá de que tan representativa sea la muestra del lote, serie, paquete o
consignación de un alimento en particular del cual fue tomada y de la clase de información
química que se necesita. Los productos comestibles y los ingredientes de alimentos son
materiales en realidad heterogéneos, por lo que es difícil obtener una sola muestra
absolutamente representativa para el análisis de laboratorio. El problema puede ser
disminuido seleccionando, ya sea al azar o en forma planeada, varias muestras del lote. Estas
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muestras pueden ser analizadas individualmente para obtener resultados de los cuales puede
calcularse la composición media del lote o en ciertos casos las muestras se mezclan para dar
una sola, que es representativa, de la cual se toma una muestra para el análisis de laboratorio.
El proceso de muestreo es una de las facetas de la estadística y la mayor parte de las obras
sobre estadística incluyen capítulos que describen los principios matemáticos elementales
involucrados.
Debido a las dificultades prácticas y a los aspectos económicos de un muestreo
completamente estadístico y la variación natural en la composición de los productos
alimenticios, el análisis de alimentos a menudo se efectúa sobre muestras escogidas al azar.
PREPARACION DE LA MUESTRA
A fin de obtener resultados analíticos precisos, la muestra de laboratorio debe ser tan
homogénea como sea posible dentro de los límites del método analítico usado, para que los
análisis duplicados coincidan lo más posible. El método de homogeneización dependerá del
tipo de alimento que se está analizando. Se dispone de varios aparatos electromecánicos para
reducir el tamaño de partículas de los alimentos y para mezclar íntimamente los productos
alimentarios. Los picadores de carne, ralladores, mezcladores, homogeneizadores para
alimentos secos, húmedos o mojados y los variados tipos de molinos para polvos, son piezas
indispensables del equipo de un laboratorio alimentario. Todos los instrumentos mecánicos
producen calor, por lo que se tendrá sumo cuidado de no alterar la composición de la muestra,
por la pérdida de humedad debida al sobrecalentamiento del equipo. Los alimentos secos
necesitan reducirse a polvo grueso por medio de un molino mecánico y después mezclarse
íntimamente con una cuchara o espátula.
Los alimentos sólidos húmedos, por ejemplo, los productos cárnicos, son homogeneizados
mejor moliéndolos que picándolos. Los alimentos fluidos son emulsionados mejor en una
licuadora. Los aceites y grasas son preparados con facilidad por calentamiento suave y
mezclado.
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ANALISIS PROXIMAL
ANTECEDENTES
El análisis de los alimentos ha sido practicado por el hombre desde los tiempos inmemorables,
en los que podían llamarse análisis organolépticos. Posteriormente los hebreos, cristianos y
mahometanos introdujeron reglas con respecto al consumo de ciertos alimentos, basados
principalmente en la en la experimentación con ellos (Jacobs, 1965).
El análisis cuantitativo de los componentes de un alimento, sin embargo, probablemente se
inició hasta 1775, en Inglaterra, cuando Pearson determino las proporciones de agua, almidón,
materia fibrosa, materia extractiva y cenizas en las papas, reconociendo también la presencia
de grasas, ácidos y azucares. Entre 1840 y 1865 diferentes investigadores iniciaron los
primeros estudios sistemáticos de alimentos para humanos y animales, por métodos mas o
menos similares los empleados actualmente (Pearson, 1970).
Un gran avance tuvo lugar en 1859-1861. Henneberg y sus colaboradores en la estación
agrícola de Weende, Alemania, elaboraron los métodos para el análisis próximo o proximal de
un alimento. Un análisis próximo de u ultimo en que no determina elemento o compuesto
particular, sino que es una estimación de un cierto tipo de componentes de materia volátil,
humedad, cenizas, materia nitrogenada, etc. (Jacobs, 1965).
A pesar de las limitaciones que tiene el análisis proximal ha sido por mas de un siglo el
punto de partida en las evaluaciones de un alimento y aunque los métodos de análisis han
cambiad el fundamento permanece intacto.
DEFINICIÓN
Entendemos por Análisis Básico (proximal) la determinación conjunta de un grupo de
sustancias estrechamente emparentadas. Comprende de ordinario la determinación del
contenido de agua, proteína, grasa (extracto etéreo), cenizas y fibra; las sustancias extractables
no nitrogenadas (ELN) se determinan restando la suma de esos cinco componentes de 100,
para subrayar que se trata de grupo de sustancias mas o menos próximas y no de compuestos
individuales, los analistas suelen usar el termino de cruda y/o bruta detrás de proteína, grasa o
fibra.
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ANALISIS PROXIMAL
En la aplicación de los métodos para el análisis proximal debe tenerse en cuidado seguir el
método lo mas fielmente que se pueda a lo sugerido, ya que algunos de estos como la fibra,
son empíricos y cualquier cambio e la concentración de los reactivos o en el tiempo de
digestión va a alterara los resultados. Un incremento en la temperatura de ignición va a
alterara los resultados. Un incremento en la temperatura de ignición de la muestra para la
determinación de cenizas o material nos puede provocar volatizaciones de sales minerales y
dar resultados erróneos. Cualquier error cometidos en las determinaciones de los cinco
componentes citados aumenta la cifra de las sustancias extractibles no nitrogenadas.
IMPORTANCIA: La importancia del análisis proximal se evidencia por:
La información proporcionada por este análisis constituye la base para la elaboración
de Tablas de Composición de los Alimentos.
Se constituye en el análisis previo a cualquier investigación en el área de alimentos.
Nos proporciona información que permite calcular el valor calórico, conocer el valor
nutritivo, establecer aproximadamente la estabilidad de los alimentos.
Constituye la parte fundamental del análisis bromatológico.
Nos da una información general sobre la composición bruta de los alimentos.
Los métodos son sencillos, confiables, de fundamento fácil de entender.
LIMITACIONES: Las limitaciones de este análisis proximal o inmediato de los
alimentos son:
No proporciona suficiente información para satisfacer los crecientes intereses de los
gobiernos, de la industria y de los consumidores en lo que se refiere a los aspectos
nutricionales y de salud publica de ls alimentos.
Suelen ser métodos precisos, pero no exactos y en muchos casos adolecen de falta de
especificidad necesaria para poder abordar la complejidad de muchos de los productos
alimenticios.
Son con frecuencia y en el caso de análisis rutinarios a nivel industrial o de controles
estatales, lentos y engorrosos y cada día menos adecuados para aplicar a la enorme
diversidad de productos manufacturados por la moderna tecnología de alimentos.
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ANALISIS PROXIMAL
EL METODO WEENDE PARA EL ANALISIS PROXIMO
El análisis proximal según el método de Weende data de hace mas de 100 años, efectuado en
la Estación Experimental que dio su nombre al procedimiento. Este metodo se desarrollo
debido a que la eficacia del valor de la alimentación de los animales domésticos mucho
depende de la composición química de los alimentos que ingieren.
En la practica de la alimentación de los animales se utiliza gran variedad de alimentos,
especialmente pastos, forrajes (cerca de 1000) y de todos ellos se difieren entre si por la
composición química.
Este sistema ha sido muy criticado, pero ha la fecha no se ha desarrollado otro mejor y que
sea practico y tan aceptable, muchos críticos objetan especialmente la porción de fibra que es
altamente empírica. Quizá el principal motivo por el cual no se haya podido aun encontrar un
metodo que lo sustituya es por naturaleza compleja de la fibra, de ahí es que todavía sigue en
uso la determinación de la fibra por el sistema de Weende como constituyente del análisis
proximal.
El análisis proximal por el metodo de Weende esta generalizado tanto para alimentos
humanos como para animales y comprende la determinación de la humedad (materia seca),
extracto etéreo, proteína cruda, ceniza, fibra cruda y extracto no nitrogenado. Incluyéndose
por parte de alguno dentro de este análisis la fracción de calcio y fósforo. Siendo la
determinación de todas estas fracciones del análisis proximal el punto de la partida para
análisis más detallados de nutrientes específicos.
La vigencia de este metodo se mantiene vigente por las siguientes razones:
Es un esquema que sistematiza las operaciones analíticas para el análisis inmediato de
los alimentos.
Explicita las condiciones de la muestra para los diferentes análisis.
Es fácil de aplicar y de comprender su fundamento.
Del esquema de Weende se desprende de cada parámetro de la composición básica de un
alimento así:
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HUMEDAD: informa la cantidad de agua libre presente en un alimento.
CENIZA: reporta la cantidad de componentes inorgánicos o minerales.
EXTRACTO ETEREO: indica la cantidad de grasa neutra o acilgleceroles que constituye
un alimento y los componentes liposolubles menores, como pigmentos, etc.
PROTEINA: indica la cantidad de este nutriente en los alimentos.
FIBRA: expresa la cantidad de componentes estructurales de los alimentos vegetales
constituidos por carbohidratos, celulosa, hemicelulosa, gomas, mucílagos, pectinas y un
compuesto no carbohibratado, la lignina (derivado del fenilpropano).
ELN: indica porcentaje de almidón y azucares (mono y disacáridos) presentes en el alimento.
Según algunos autores incluirían a las vitaminas, que sabemos están en concentraciones bajas
respecto a los otros componentes de los alimentos.
Los métodos más utilizados en el análisis proximal son gravimétricos, salvo en la proteína que
es una volumetría, por ello se recomienda:
Seguir estrictamente el procedimiento de análisis con los detalles en cada paso, esto
debe hacerse rígida y honestamente.
Toda prueba debe hacerse por triplicado de ser posible, pero siempre mínimo por
duplicado.
Llevar un registro de laboratorio ordenado, en el que se anotara detallada y claramente
todo lo realizado.
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ESQUEMA DE WEENDE
HUMEDAD
INTRODUCCIÓN
Todos los alimentos, cualquiera que sea el método de
industrialización a que hayan sido sometidos, contienen
agua en mayor o menor proporción. Las cifras de contenido en agua varían entre un 60 y 95%
en los alimentos naturales. El agua puede decirse que existe en dos formas generales: “agua
libre” y “agua ligada”. El agua libre o absorbida, es la que no esta físicamente unida la matriz
del alimentos y se puede perder con facilidad `por evaporación o secado, es la forma
predominante, y es estimada en la mayor parte de los métodos usados para el cálculo del
contenido en agua. El agua ligada incluye moléculas de agua unidas en forma química por lo
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MUESTRAMUESTRA
HUMEDADHUMEDAD
DESECACIONDESECACION
MUESTRA SECAMUESTRA SECA
KJENDHALIZACIONKJENDHALIZACION INCINERACIONINCINERACION
EXTRACTO ETEREO
EXTRACTO ETEREO
EXTRACCIONETEREA
EXTRACCIONETEREA
MUESTRA SECA Y DESENGRASADAMUESTRA SECA Y
DESENGRASADA
PROTEINA CRUDAPROTEINA CRUDA
DIGESTION ACIDADIGESTION ACIDA
CENIZAS TOTALES
CENIZAS TOTALES
Sust. Solubles en acido
Sust. Solubles en acido
Sust. Insolubles en acido
Sust. Insolubles en acido
DIGESTIÓN BASICA
DIGESTIÓN BASICA
Sust. Solubles en álcaliSust. Solubles en álcali Sust. Insolubles en álcaliSust. Insolubles en álcali
DESECACIONDESECACION
Residuos insolubles en H+ y OH-Residuos insolubles en H+ y OH-
INCINERACIONINCINERACION
CENIZASCENIZAS
ANALISIS PROXIMAL
tanto se halla combinada o absorbida. Se encuentra en los alimentos como agua de
cristalización (en los hidratos) o ligadas a las proteínas. Estas formas requieren para su
eliminación en forma de vapor un calentamiento de distinta intensidad. Parte de la misma
permanece ligada al alimento incluso a temperatura que lo carbonizan. Así pues, la frase “%
de agua” apenas significa nada menos que se indique el método de determinación usado.
Métodos para la determinación del contenido de humedad
Los métodos para determinar la humedad se clasifican en:
a) Métodos directos: destilación a reflujo con solvente inmiscible, desecación con balanza
IR.
b) Métodos indirectos: desecación en estufa de aire caliente
También se clasifican en función del fundamento común, en:
Métodos de desecación
En estufa de aire caliente
En estufa al vacío
En desecador
Métodos de destilación
Destilación directa con solvente inmiscible con punto de ebullición alto o medio.
Destilación a reflujo con solvente inmiscible o metodo de Dean – Stark
Métodos químicos
Carburo de calcio y Karl Fisher
Métodos eléctricos
Basados en propiedades como la resistivilidad, la constante dieléctrica, etc.
Métodos instrumentales
Basados en el IR.
METODOS DE DESECACION
Son los metidos más comunes para valorar el contenido de humedad de los alimentos, se
calcula el porcentaje de agua por la perdida en peso debido a su eliminación por
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ANALISIS PROXIMAL
calentamiento bajo condiciones normalizadas. Aunque estos métodos dan buenos resultados
que pueden interpretarse sobre base de comparaciones, es preciso tener presente que, algunas
veces es difícil eliminar por secado toda la humedad presente.
A cierta temperatura la muestra es susceptible de descomponerse. Dando como resultado agua
de deshidratación intra o intermolecular que afecta al resultado y otros compuestos que se
volatilizan además del agua.
Metodo de secado en estufa de aire caliente
Este metodo es aplicable a todo tipo de muestras excepto las que puedan contener compuestos
volátiles distintos del agua (bebidas carbonatadas, alcoholes, aceites esenciales, especias y
condimentos, que conducen a resultados mas elevados) o los que son susceptibles a la
descomposición a 100ªC (alimentos ricos en azucares reductores y compuestos aminados, o
productos azucarados, que por reacciones de pardeamiento químico vías reacción de Millard o
caramelizacion de azucares forman agua)
Los resultados obtenidos en las determinaciones de la humedad se expresan como
“humedad” , “agua” o “sólidos totales” . No hay reglas rígidas para cada caso particular pero
se `pueden seguir las siguientes pautas:
HUMEDAD.- se usa principalmente en polvos como las harinas.
AGUA.- es mas común cuando la cantidad presente es bastante alta como en alimentos
frescos, (frutas, hortalizas), en embutidos o quesos.
SÓLIDOS TOTALES.- se utiliza para los liquidas, como por ejemplo bebidas, vinagre, leche,
etc.
Método por pérdida de peso con estufa de vacío
La eliminación del agua de una muestra requiere que la presión parcial de agua en la fase de
vapor sea inferior a la que alcanza en la muestra; de ahí que sea necesario cierto movimiento
del aire; en una estufa de aire se logra abriendo parcialmente la ventilación y en las estufas de
vacío dando entrada a una lenta corriente de aire seco.
La temperatura no es igual en los distintos puntos de la estufa, de ahí la conveniencia de
colocar el bulbo del termómetro en las proximidades de la muestra.
Las variaciones pueden alcanzar hasta más de tres grados en los tipos antiguos, en los que el
aire se mueve por convección. Las estufas mas modernas de este tipo están equipadas con
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ANALISIS PROXIMAL
eficaces sistemas de termoestatación y sus fabricantes afirman que la temperatura de las
distintas zonas de las mismas no varía en más de un grado centígrado.
Los alimentos ricos en proteínas y azúcares reductores deben, por ello, desecarse con
precaución, de preferencia de una estufa de vacío a 60 ºC.
Método por Destilación con Solventes no Miscibles
El método de destilación más frecuentemente utilizado (método de Bidwell – Sterling), mide
el volumen de agua liberada por la muestra durante su destilación continua junto con un
disolvente no miscible. El agua se recoge en un colector especialmente diseñado con una
sección graduada en la que se separa el disolvente y se mide; el disolvente retorna, por
rebosamiento, al matraz de destilación. Ofrece un inconveniente que es común a todos los
métodos de determinación del contenido en agua en los que la muestra se calienta, y es que
también mide el agua formada por la temperatura de destilación, por descomposición de los
constituyentes de la muestra analizada.
A pesar de sus limitaciones, este método ofrece algunas ventajas, especialmente si se
seleccionan bien los disolventes:
1. La temperatura se mantiene constante, la del punto de ebullición del disolvente.
2. puede seguirse la marcha de la velocidad de destilación por simple inspección visual;
¡Cuando se aclara en el colector la capa superior del disolvente la destilación ha
concluido¡.
3. Es un método más rápido que las técnicas de deshidratación.
4. No precisa aparatos complicados.
Método Instrumental con la Balanza automática O’HAUS
Está constituido por una balanza con capacidad para 10 grs 0,01 de muestra y sobre su
platillo está colocada una lámpara de luz infrarroja a la derecha del platillo están dos diales
similares, uno permite controlar la intensidad de calor (Watt) que se suministra a la muestra y
el otro permite controlar el tiempo de exposición al mismo. En la parte frontal del instrumento
está una pantalla sobre la que aparecen dos escalas, hacia la izquierda una de peso en gramos,
y a la derecha otra de porcentaje de humedad, del cero hacia arriba el peso de la muestra. A la
derecha de la pantalla está un dial que permite tarar el instrumento.
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ANALISIS PROXIMAL
En laboratorio de Nutrición Animal de la Facultad de Ciencias Pecuarias se realizan los
siguientes tipos de determinación de humedad:
Humedad inicial
Humedad higroscópica
Humedad total
HUMEDAD INICIAL
Básicamente existen dos clases de muestras:
1. aquellas suficientemente secas que permiten la molienda y el análisis inmediato
(contienen mas del 80% del material seco)
2. aquellas que necesitan secarse parcialmente o darles un tratamiento especifico antes de
realizar la molienda y el análisis respectivo (contienen menos del 80% de materia
seca)
La humedad inicial es aplicable para las muestras del segundo grupo a las que hay que
secarlas parcialmente a una temperatura bajo 60 grados centígrados, o bajo secado por
congelación y luego equilibradas con la humedad ambiente, antes de realizar su molienda,
entre otros alimentos tenemos los pastos y forrajes, raíces y tubérculos.
HUMEDAD HIGROSCOPICA
Se la realiza en muestras suficientemente secas que permitan la molienda y el análisis
inmediato estas.
Esta clase muestras integra a aquellas que contienen mas del 80% de materia seca, como es el
caso de los concentrados, balanceados, etc. Y que permite un a molienda y análisis inmediato
sin tener que darles un tratamiento previo.
HUMEDAD TOTAL
En el caso de alimentos que contienen un 88% o más de materia seca (concentrado,
balanceados, etc.) la humedad total será la misma que la humedad higroscópica, es decir que
solo se determinará a 105 º C
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ANALISIS PROXIMAL
MATERIAL MINERAL O CENIZAS
DEFINICION
El concepto de residuo o incineración o cenizas se refiere al residuo que queda tras la
combustión (incineración) completa de los componentes orgánicos de un alimento en
condiciones determinadas. Una vez que se eliminan otras impurezas posibles y partículas de
carbono procedentes de una combustión incompleta, este residuo se corresponde con el
contenido de minerales del alimento.
IMPORTANCIA DE LAS CENIZAS EN ALIMENTOS
La cantidad de cenizas representa el contenido total de minerales en los alimentos. La
determinación del contenido de cenizas puede ser importante por varias razones:
Son una parte del análisis próximo para la evaluación nutricional. Las cenizas son el
primer paso en la preparación de una muestra de alimentos para análisis elemental
específico.
La determinación del contenido de cenizas sirve para obtener la pureza de algunos
ingredientes que se usan en la elaboración de alimentos tales como: azúcar, pectinas,
almidones y gelatina.
El contenido de cenizas se usa como índice de calidad en algunos alimentos como
mermeladas y jaleas. En estos productos el contenido de cenizas es indicativo del
contenido de frutas en los mismos: por lo tanto, se le considera como un índice de
adulteración, contaminación o fraude.
Es importante en productos de cereales porque revela el tipo de refinamiento y molienda.
Ejemplo una harina de trigo integral (todo el grano) contiene aproximadamente 2% de
cenizas; mientras que la harina proveniente del endospermo tiene un contenido de
cenizas de 0,3%. Quiere decir que la mayoría de las cenizas están en las cáscaras. Se
puede esperar un contenido de cenizas constante en productos animales, pero de otra
fuente como las plantas, este puede ser variable.
Se usa como índice de calidad en el vinagre. Hay normas al respecto. En algunos
productos no sólo porque se establece el contenido de cenizas total sino además, el %
de esa ceniza soluble en agua, en ácido y también la alcalinidad que presenta.
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ANALISIS PROXIMAL
Las cenizas contienen los elementos inorgánicos, mucho de los cuales son de interés
nutricional como es el caso del calcio, fósforo, etc.
Cuando en algún producto alimenticio hay un alto contenido de cenizas se sugiere la
presencia de algún adulterante inorgánico. El método más común para determinar cenizas es
la calcinación en mufla a temperaturas entre 500 y 600oC. Para determinar cenizas en azúcar
se han recomendado métodos basados en la conductividad eléctrica (vía húmeda).
El contenido de cenizas en carnes oscila entre 0,8 - 2% en base húmeda. En frutas y
hortalizas está comprendido entre 2 - 12%.
Los elementos minerales en los alimentos se encuentran en combinaciones orgánicas e
inorgánicas. Las sales inorgánicas, tales como: fosfato, carbonato, cloruro, sulfato, nitrito de
sodio, potasio, calcio, son comunes. También pueden encontrarse presentes sales de ácidos
orgánicos: málico, oxálico, acéticos, péptico, etc., Por otra parte ciertos elementos minerales
pueden encontrarse formando complejos de moléculas orgánicas. A veces en la determinación
de cenizas es conveniente mezclar el producto con arena como por ejemplo leche.
Cuando se examina las cenizas dejadas por la combustión de los alimentos, se pueden
clasificar a estos tres grandes grupos:
Alimentos que dejan residuos ácidos: carne, huevos, cereales
Alimentos que dejan residuos neutros: almidones, azucares, grasa en estado
puro.
Alimentos que dejan residuos alcalinos: verduras fritas, leche.
MÉTODOS USADOS EN LA DETERMINACIÓN DE CENIZAS
Existen tres métodos para la determinación de cenizas que son:
Calcinación (vía seca)
Oxidación húmeda (digestión).
Cenizas a baja temperatura (cenizas plasma)
CALCINACIÓN
18
ANALISIS PROXIMAL
Se refiere a la determinación de las cenizas en una mufla a temperaturas que oscilan entre
500 y 600oC. El agua y sustancias volátiles son evaporadas, mientras que las sustancias
orgánicas son incineradas en presencia del oxigeno del aire para producir CO2 y óxido de
nitrógeno. La mayoría de los minerales son convertidos a óxidos, sulfato, fosfato, cloruro y
silicato. Los elementos tales como: Fe, Se, Pb y As, pueden volatilizarse parcialmente con
este procedimiento, es por ello que otros métodos se deben usar como paso preliminar para
análisis elemental específico.
Las ventajas de este método son:
Es un método seguro y no requiere adición de reactivos y sustancias del blanco.
Se requiere de una pequeña atención sólo para evitar la formación de llamas y ello
se logra subiendo la temperatura lentamente hasta aproximadamente 200oC.
Después que se ha quemado la materia orgánica, se continua subiendo la
temperatura hasta aproximadamente 500oC.
Usualmente se pueden manipular varios crisoles a la vez y las cenizas resultantes se
pueden utilizar para muchos análisis como: determinación, de elementos químicos,
cenizas insolubles en ácido y solubles e insolubles en agua.
Entre sus desventajas tenemos:
El largo tiempo que se requiere para la incineración (12-18 horas o toda la noche).
La pérdida de elementos volátiles y las interacciones entre los componentes
minerales y los crisoles. Entre los elementos que se pueden perder por volatilización
tenemos: As, B, Cd, Cr, Fe, Pb, Hg, Ni, P, V, y Zn.
OXIDACIÓN HÚMEDA (DIGESTIÓN HÚMEDA)
Es un procedimiento en el cual se oxidan las sustancias orgánicas usando ácidos y agentes
oxidantes o sus combinaciones. Los minerales son solubilizados sin volatilización. Las
19
ANALISIS PROXIMAL
cenizas húmedas son preferibles a menudo a las cenizas secas como una preparación para un
análisis elemental especifico La necesidad de vigilancia constante y la posibilidad de altos
valores del blanco, hacen al método menos adecuado para el trabajo de rutina. El
procedimiento consiste en oxidar la muestra en presencia de ácido nítrico, sulfúrico,
perclórico y peróxido de hidrógeno, proporcionando calor hasta lograr la destrucción de toda
la materia orgánica y que aparezcan humos blancos. Los ácidos se pueden usar en diferentes
combinaciones, teniendo cuidado con el perclórico que es explosivo.
Este método es muy aplicado a muestras con alto contenido en grasas (carnes y derivados). La
oxidación húmeda posee ventajas frente a la calcinación en seco, ya que se utilizan
temperaturas más bajas (menos de 350oC) y hay poca probabilidad de pérdida de los
elementos por volatilización. El tiempo de la oxidación es corto.
Entre sus desventajas se tienen:
Se toma virtualmente todo el tiempo del operador.
Se usan reactivos corrosivos y solamente se puede manipular un pequeño
número de muestras.
CENIZAS A BAJA TEMPERATURA (CENIZAS PLASMA)
Se refiere a un tipo específico de método de cenizas secas en la cual los alimentos son
oxidados en un vacío parcial por oxígeno naciente, formado por un campo electromagnético.
Las cenizas así son obtenidas a una temperatura mucho más baja que con la mufla,
previniendo la volatilización de muchos elementos. Las estructuras cristalinas usualmente
permanecen intactas. La mayor desventaja es la pequeña capacidad para las muestras y lo caro
del equipo.
Debido a que ciertos alimentos poseen alto contenido de minerales, el contenido de cenizas se
hace importante. Se puede esperar un contenido constante de cenizas de productos de
animales, pero de otras fuentes como las plantas, este puede ser variable.
CONTENIDO DE CENIZAS EN LOS ALIMENTOS
El contenido de cenizas de la mayoría de los alimentos frescos raramente es mayor de 5%.
Aceites puros y grasas generalmente contienen poca cantidad o nada de cenizas. Los
20
ANALISIS PROXIMAL
productos tales como tocino puede contener 6% de cenizas y la carne seca de res puede poseer
un contenido tan alto como 11,6% (base húmeda. Grasas, aceites y mantequillas varían de
0,00 a 4,09%; mientras que productos secos varían de 0,5 a 5.1%. Frutas, jugo de frutas y
melones contienen de 0,2, a 0,6% de cenizas; mientras que las frutas secas contienen de 2,4 a
3,5%. Harinas y comidas varían de 0,3 a 1 .4%. El almidón puro contiene 0,3% y el germen
de trigo 4,3%. Se podría esperar que el grano y sus derivados con salvado tendrían un
contenido superior. Nueces y derivados contienen de 0,8 a 3,4% de cenizas; mientras que a
carne, aves y alimentos marinos contienen entre 0,7 y 1,3% de cenizas.
ANÁLISIS DE CENIZAS
Preparación de las muestras: Entre 1 y 10 g de muestra son generalmente usados para
determinar cenizas. Para este propósito, la molienda o trituración probablemente no alterarán
mucho el contenido de cenizas; sin embargo si estas cenizas son un paso previo para la
determinación de minerales se debe tener cuidado ya que puede haber contaminación por
micro nutrientes ya que los molinos son hechos de metal, el uso repetido de materiales de
vidrio pueden ser fuente de contaminación; el agua también puede ser fuente de
contaminación, por ello es conveniente usar agua destilada desionizada.
Los materiales de las plantas son generalmente secados antes de la molienda por los métodos
de rutina. La temperatura de secado es de pequeñas consecuencias para las cenizas. Sin
embargo la muestra puede ser usada para determinaciones múltiples (proteína, fibra, etc.). Los
materiales de las plantas con 15% o menos de humedad pueden ser incinerados sin secado
previo.
Los productos de animales, Syrups y especias requieren tratamiento previo a la incineración
porque su alto contenido en grasas, humedad o azúcar pueden producir pérdidas de muestra.
Las carnes, syrups y azúcares necesitan ser evaporados por secado en baño de vapor o con una
lámpara infrarroja. Una o dos gotas de aceite de oliva se puede añadir para permitir escapar al
vapor cuando se forma como una costra sobre el producto.
La llama y el humo pueden aparecer en la incineración de muchos productos (quesos,
alimentos marinos, especias, etc.). No se debe subir bruscamente la temperatura de la mufla
para evitar la formación de llamas que provocan pérdidas de las muestras. La temperatura se
debe subir lentamente hasta 200oC y dejarla allí hasta quemar toda la materia orgánica
21
ANALISIS PROXIMAL
(desprendimiento de humo sin llama), después se sube lentamente hasta 500oC
aproximadamente cuando se trate del método de incineración. En este método a veces la
selección de los crisoles se hace crítica porque ello depende de su uso específico. Existen
crisoles de cuarzo, vycor, porcelana, platino, silica etc.
Los crisoles de cuarzo son resistentes a los ácidos y halógenos pero no a los álcalis a
temperaturas altas. Los vycor son estables hasta 900oC; pero los Gooch Pyrec están limitados
hasta 500oC. Los de porcelana se asemejan al cuarzo en sus propiedades físicas pero se
quiebran con los cambios bruscos de temperaturas, son económicos. Los de acero son
resistentes a los ácidos y álcalis, son baratos pero están constituidos por cromo y níquel los
cuales son fuentes posibles de contaminación. Los crisoles de platino son muy inertes y
probablemente los mejores pero son muy caros para uso rutinario. Los de sílica son atacados
por alimentos ácidos.
Todos los crisoles deben ser marcados con creyón de grafito para su identificación ya que
otros tipos de marcadores generalmente se borran con las altas temperaturas.
En muchos alimentos, además de determinar las cenizas totales, es conveniente determinar
también las cenizas solubles e insolubles en agua. Su alcalinidad y la proporción de cenizas
solubles en ácido.
EXTRACTO ETEREO
GRASA
Los cuerpos grasos o lípidos son mezclas de ésteres resultantes de la combinación de glicerina
con los ácidos grasos superiores, principalmente el palmítico, oleico y esteárico. Son pocos
los cuerpos grasos en cuya composición intervienen, en cantidad considerable, los ácidos
grasos inferiores (mantequilla, por ejemplo).
Los lípidos son insolubles en el agua y menos densos que ella. Se disuelven bien en
disolventes no polares, tales como el éter sulfúrico, sulfuro de carbono, benceno, cloroformo y
en los derivados líquidos del petróleo. Se encuentran lípidos, tanto en vegetales como en los
animales. Muchos vegetales acumulan considerables cantidades de lípidos en los frutos y
semillas. Los animales tienen grasa en las diferentes partes de su cuerpo, especialmente entre
la piel y los músculos, en la médula de los huesos y alrededor de las vísceras.
22
ANALISIS PROXIMAL
Hay lípidos sólidos, denominados grasas, y líquidos denominados aceites. El término grasa se
emplea para aquellas mezclas que son sólidas o semisólidas a temperatura ambiente, en tanto
que el término aceite se aplica a mezclas que son líquidas a temperatura ambiente.
Existen diferentes familias o clases de lípidos, pero las propiedades distintivas de todos ellos
derivan de la naturaleza hidrocarbonada de la porción principal de su estructura.
Los lípidos desempeñan diversas funciones biológicas importantes, actuando:
1) Como componentes estructurales de las membranas,
2) Como formas de transporte y almacenamiento del combustible catabólico,
3) Como cubierta protectora sobre la superficie de muchos organismos, y
4) Como componentes de la superficie celular relacionados con el reconocimiento de las
células, la especificidad de especie y la inmunidad de los tejidos.
Algunas sustancias clasificadas entre los lípidos poseen una intensa actividad biológica: se
encuentran entre ellas algunas de las vitaminas y hormonas.
Aunque los lípidos constituyen una clase bien definida de biomoléculas, con frecuencia se
encuentran combinados covalentemente o mediante enlaces débiles, con miembros de otras
clases de biomoléculas, constituyendo moléculas híbridas tales como los glucolípidos, que
contienen lípidos y glúcidos, y las lipoproteínas que contienen lípidos y proteínas. En estas
biomoléculas las propiedades químicas y físicas características de sus componentes están
fusionadas para cumplir funciones biológicas especializadas.
CLASIFICACION DE LOS LIPIDOS
Se ha clasificado a los lípidos de diferentes maneras. La clasificación más satisfactoria es la
que se basa en las estructuras de sus esqueletos. Los lípidos complejos, que se caracterizan
porque tienen ácidos grasos como componentes, comprenden a los acilglicéridos, los
fosfoglicéridos, los esfingolípidos y las ceras, que difieren en la estructura de los esqueletos a
los que se hallan unidos, por covalencia, los ácidos grasos. Reciben, también, el nombre de
lípidos saponificables porque producen jabones (sales de los ácidos grasos) por hidrólisis
alcalina. El otro gran grupo de lípidos está constituído por los lípidos sencillos, que no
23
ANALISIS PROXIMAL
contienen ácidos grasos y no son, por lo tanto, saponificables, entre ellos tenemos a los
terpenos, esteroides y prostaglandinas.
Los lípidos constituyen uno de los grupos importantes en que se clasifican los alimentos. Para
que se cumpla su rol, que es principalmente energético, deben sufrir en el organismo animal
las transformaciones que delinearemos a continuación. Sobre los cuerpos grasos actúan las
lipasas, de las que la gástrica tiene poco efecto, ella actúa en el estómago cuya reacción es
ácida. La lipasa pancreática, que actúa en el intestino, provoca la saponificación de los lípidos
(los desdobla en ácido graso y glicerina). Su acción se vé favorecida por el medio alcalino del
intestino y por la bilis. Los hidratos cuando están diluidos emulsionan los cuerpos grasos, o
sea que los dividen en finas gotitas en el seno del agua. El medio alcalino del intestino es
débil y no llega a formar jabones. Si la cantidad de bilis es insuficiente la absorción de los
ácidos grasos es lenta o deja de producirse, porque las sales biliares convierten los ácidos
grasos de insolubles en solubles y, por lo tanto, capaces de atravesar la mucosa intestinal.
Mientras dure este pasaje por la pared intestinal, los ácidos grasos vuelven al estado de grasa
(ésteres) y van al torrente circulatorio.
Los lípidos se oxidan en los tejidos convirtiéndose en dióxido de carbono y agua, de allí su
poder energético. Los lípidos no oxidados que han sido tomados en los alimentos o que hayan
sido producidos por el organismo se acumulan en el tejido adiposo, alrededor del corazón, los
riñones, el hígado, etc. Los organismos animales producen lípidos a partir de otros alimentos
como el azúcar, el almidón, en esto se fundamenta la ceba de vacunos, cerdos, etc.
ANALISIS
Para el análisis próximo de materiales vegetales siempre debe hacerse referencia a “extracto
etéreo” y no al de grasa, para designar la proporción extraída. Esto se debe a que además de la
grasa, solvente orgánico extrae ceras, ácidos orgánicos, pigmentos vegetales, esteroles,
vitaminas A, D. E, K, etc.
Para que el solvente orgánico entre en contacto con los materiales que se va a extraer, debe
penetrar a los tejidos celulares, para lo cual debemos disponer de una muestra seca y
finalmente molida. Notándose que la humedad detiene aun mas la penetración lenta de los
solventes y a su vez deben excluir de un extracto etéreo verdadero. Razón también por la que
el solvente orgánico a utilizarse en el análisis de extracto etéreo debe ser anhidro.
METODOS DE DETERMINACION
24
ANALISIS PROXIMAL
METODOS DE EXTRACCION DIRECTA CON DISOLVENTES
El contenido en lípidos libres, los cuales consisten fundamentalmente de grasas neutras
(triglicéridos) y de ácidos grasos libres, se puede determinar en forma conveniente en los
alimentos por extracción del material seco y reducido a polvo con una fracción ligera del
petróleo o con éter dietílico en un aparato de extracción continua. Se dispone de éstos en
numerosos diseños, pero básicamente son de dos tipos. El tipo Bolton o Bailey-Walker da una
extracción continua debido al goteo del disolvente que se condensa sobre la muestra contenida
en un dedal que es un filtro poroso, alrededor del cual pasa el vapor caliente del disolvente. El
tipo Soxhlet da una extracción intermitente con un exceso de disolvente reciente condensado.
La eficiencia de estos métodos depende tanto del pre-tratamiento de la muestra como de la
selección del disolvente. Harrison (1939) investigó el uso de varios disolventes sobre la harina
de pescado. Encontró que el material extraído aumenta con la polaridad del disolvente de 9 %
usando éter de petróleo cambiando a hexano, heptano, éter dietílico, disulfuro de carbono,
ciclohexano, benceno, cloruro de metileno, tricloroetileno, cloroformo y acetona hasta casi el
16 % con dioxano. La extracción completa de la grasa neutra es estorbada por la presencia de
cantidades elevadas de sustancias solubles en agua como carbohidratos, glicerol y ácido
láctico. El analizador de grasas de Foss-Let es un instrumento diseñado para extraer la grasa
de las semillas oleaginosas triturando y extrayéndolas con tricloroetileno. El disolvente se
filtra rápidamente a un dispositivo medidor que contiene un flotador controlado por un campo
magnético ajustable, calibrado para el contenido en grasas. El ajuste del campo hasta que
asciende el flotador da una indicación sensible de la concentración en grasas. Pettinati y Swift
(1977) han informado sobre un estudio colaborativo de la determinación de grasa en
productos de carne por las técnicas de Foss-Let y de extracción continua. Encontraron que el
método de Foss-Let muestra una exactitud y precisión equivalentes al método oficial de la
AOAC y es muy rápido (7-10 minutos).
Un procedimiento útil para la extracción de grasas de alimentos húmedos y semisólidos, que
impiden el desecado inicial, es mezclar la muestra con sulfato de calcio, sulfato de sodio
anhidro o con vermiculita. Cuando la muestra se hace pulverulenta y seca, se transfiere a un
cartucho de Soxhlet en un aparato de extracción.
25
ANALISIS PROXIMAL
MÉTODOS DE EXTRACCIÓN POR SOLUBILIZACION
Los lípidos asociados pueden ser liberados si la muestra del alimento se disuelve
completamente antes de hacer la extracción con disolventes polares. La disolución del
alimento se puede lograr por hidrólisis ácida o alcalina. En el método ácido (proceso de
Werner-Schmidt) el material es calentado en baño de agua hirviente con ácido clorhídrico
para romper las proteínas y separar la grasa como una capa que flota sobre el líquido ácido.
La concentración del ácido durante la extracción debe ser aproximadamente 6M, por ejemplo,
10 gr. de leche se tratan con 10 mL. de ácido concentrado ó 1 a 2 gr de alimento sólido se
mezcla con 8 a 9 ml de agua y 10 ml de ácido. Las proteínas se disuelven en el ácido y la
grasa que se separa puede ser extraída por agitación, cuando menos tres veces, con éter
dietílico o con una mezcla de éter dietílico y petróleo ligero. En alimentos como la leche
deshidratada y queso procesado es aconsejable el tratamiento del tratamiento original con
amoníaco antes de adicionar el ácido. Si el material que se analiza contiene una elevada
proporción de azúcares, el método de extracción ácida es menos aconsejable que el método
alcalino. El éter dietílico tiende a coextraer algún material no-lípido, por lo que los lípidos
extraídos y pesados en el extracto seco necesitan ser eliminados cuidadosamente con éter de
petróleo y el residuo no-lípido se vuelve a secar y pesarse para dar por diferencia, el contenido
de grasa total en la muestra. La hidrólisis ácida tiende a descomponer los fosfolípidos, por lo
cual la correlación con la extracción con cloroformo/metanol puede ser pobre en algunos
alimentos.
En la disolución usando álcali (método de Rose-Gottlieb), el material se trata con amoníaco y
alcohol en frío y la grasa se extrae con una mezcla de éter y petróleo ligero. El alcohol
precipita las proteínas que se disuelven en el amoníaco; entonces las grasas pueden ser
extraídas con éter. El petróleo ligero es entonces adicionado ya que reduce la proporción de
agua y consecuentemente también las sustancias no grasas solubles, tales como la lactosa en
el extracto. La extracción alcalina da resultados muy exactos, lo que hace que la técnica sea
muy recomendable.
MÉTODOS VOLUMÉTRICOS
26
ANALISIS PROXIMAL
Estos consisten en disolver la muestra en ácido sulfúrico y separar la grasa por centrifugación
en tubos de vidrio calibrados especialmente. En los EUA se usa el método de Badcock y en
los países europeos el método de Gerber es el usado comúnmente en las determinaciones de
rutina de grasa en leche y en productos lácteos. Para ciertos alimentos, en particular los no
lácteos, se obtiene una separación más limpia si se usa una mezcla de los ácidos acético y
perclórico en lugar del ácido sulfúrico.
PROTEINAS
PROTEINAS Y SU NECESIDAD
Entre todos los compuestos químicos, las proteínas deben considerarse ciertamente como los
más importantes, puesto que son las sustancias de la vida.
Las proteínas constituyen gran parte del cuerpo animal; lo mantienen como unidad y lo hacen
funcionar. Se las encuentra en toda célula viva. Ellas son el material principal de la piel, los
músculos, tendones, nervios y la sangre; de enzimas, anticuerpos y muchas hormonas.
Desde un punto de vista químico, las proteínas son polímeros grandes. Son poliamidas y los
monómeros de los cuales derivan son los ácidos a -aminocarboxílicos. Una sola molécula
proteínica contiene cientos, e incluso miles, de unidades de aminoácidos, las que pueden ser
de unos 20 tipos diferentes. El número de combinaciones diferentes, es decir, el número de
moléculas proteínicas distintas que pueden existir, es casi infinito. Es probable que se
necesiten decenas de miles de proteínas diferentes para formar y hacer funcionar un
organismo animal; este conjunto de proteínas no es idéntico al que constituye un animal de
tipo distinto.
Las proteínas son necesarias para la formación y renovación de los tejidos. Los organismos
que están en período de crecimiento necesitan un adecuado suministro de proteínas para su
aumento de peso. Los organismos adultos que tienen su peso estabilizado están en equilibrio
dinámico, en el que sus proteínas se degradan y se regeneran continuamente, aunque su
composición permanece constante. Para ello debe existir en la dieta un suministro regular y
continuo de proteínas.
METODO DE KJELDAHL
27
ANALISIS PROXIMAL
Aunque se ha modificado durante años, el procedimiento básico de Kjeldahl mantiene aún su
posición como la técnica más fidedigna para la determinación de nitrógeno orgánico. En
consecuencia, es incluido entre los métodos oficiales estatuidos y es aprobado por las
organizaciones internacionales. Además, los resultados obtenidos mediante el método de
Kjeldahl se usan para calibrar los métodos físicos y los automáticos.
Este metodo se basa en la combustión en húmedo de la muestra por calentamiento con acido
sulfúrico concentrado en presencia de catalizadores metálicos y de otro tipo para reducir el
nitrógeno orgánico de la muestra hasta amoniaco, el cual queda en la solución en forma de
sulfato de amonio. El digerido, una vez alcalinizado, se destila directamente o por arrastre con
vapor para desprender el amoniaco, el cual es atrapado y luego se titula.
Se han empleado muchos catalizadores. Se ha considerado que el más efectivo es el mercurio
en forma de óxido mercúrico; así como el selenio, que es casi tan efectivo como aquél, pero
ambos tienen riesgos tóxicos y problemas para desecharlos. Además, el mercurio forma
complejos con el amoníaco en el líquido de digestión que requieren la adición de tiosulfato de
sodio para romper esos complejos y liberar el amoníaco. Williams (1976) recomendó el uso
de una mezcla de sulfato de cobre (II) y bióxido de titanio. A pesar de ello, Wall y Gehrke
(1975) consideraron que esta mezcla es menos efectiva.
También se ha conseguido reducir el tiempo de digestión por adición de sulfato de sodio o de
potasio que elevan la temperatura de digestión. Los catalizadores metálicos se pueden obtener
en forma de tableta muy convenientes, compuestas en una base de sulfato de potasio. Concon
y Soltness (1973) y Koops y cols. (1975) han informado que la adición de peróxido de
hidrógeno acelera significativamente la digestión y disminuye la formación de espuma.
Tradicionalmente, el amoníaco liberado del líquido de digestión hecho alcalino se destila a
una cantidad de ácido diluido normal, que finalmente es titulado con álcali normal para dar el
contenido en nitrógeno orgánico en la muestra. Ahora es más popular destilarlo a una solución
de ácido bórico al 4 % y titular directamente al amoníaco con ácido sulfúrico normal.
ETAPAS DE LA DETERMINACION
28
ANALISIS PROXIMAL
La determinación de proteína bruta consta de tres etapas: digestión, destilación y titulacion.
Una vez obtenidas y analizadas varias proteínas especificas se descubrieron que contenían el
16% de nitrógeno aproximadamente. Esta fue la base para la conversión de nitrógeno en
proteína, de ahí que la cifra de nitrógeno obtenida se multiplica por 6.25 con lo corresponde a
las verdaderas proteínas, ya en la determinacion se extrae amidas, aminas, vitaminas B, etc.
por lo que se le denomina fracción extraída de proteína cruda.
1. DIGESTION, u oxidación aproximadamente a 300ºC de la sustancia orgánica.
La sustancia orgánica nitrogenada se oxida de acuerdo a la siguiente reacción.
SON + H2SO4 NH3 + H2O + CO2
El amoniaco liberado por la muestra queda retenido por el acido sulfúrico como amonio
sulfato.
2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4
El agente oxidante se reduce según la siguiente ecuación:
H2SO4 SO2 + H2O +1/2 O2
La digestión termina cuando el contenido del balón de kjeldahl esta transparente y ya no salen
humos.
2. DESTILACIÓN, termina la digestión se añade álcali (NaOH) para liberar el amoniaco y
destilarlo.
(NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O
3. TITULACION
Puede ser de dos maneras.
a. Directa, recibiendo el destilado en solución al 2 ó 5% de4 acido bórico y titulando el
borato de amonio formando con solución de acido clorhídrico o sulfúrico N/10 en presencia
de indicador mixto rojo de metilo y verde de bromocresol.
H3BO3 + 3NH3 (NH4)3BO3
(NH4)3BO3 + 3HCl H3BO3 + 3NH4Cl
29
ANALISIS PROXIMAL
b. Retrovaloracion, recibiendo el destilado en una cantidad en exceso de acido clorhídrico o
sulfúrico N/10 y titulando el exceso de acido con NaOH N/10 en presencia del indicador de
fenolftaleina.
2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
NOTA: este metodo no puede usarse con compuestos con enlaces N-N, NO o NO2, a menos
que primero se haga modificaciones para evitar la perdida de nitrógeno con o acido nítrico,
esto es retener el HNO3 bajo la forma de acido nitrosalicilico, mediante la dicción de acido de
acido salicílico, una vez bajo esta forma se trata con Zn o tiosulfato de sodio produciendo de
esta manera la reducción para transformarse en compuestos aminados.
Factores recomendados por la FAO/OMS, PARA la conversión de nitrógeno a proteína cruda.
ALIMENTOS FACTORA. ALIMENTOS ANIMALES Huevos, carne, pescado y derivados
6.25
Gelatina 5.55Leche y de4rivados lácteos 6.38B.- ALIMENTOS VEGETALESGranos y cereales: Arroz
5.95
Avena, cebada, centeno. 5.83Trigo y derivados. 5.70
Maiz 6.25Mani 5.46Soya 5.71Semillas oleaginosasLino, algodón, girasol, ajonjolí.
5.30
NuecesAlmendras
5.18
Verduras y frutas 6.25
FIBRA
FIBRA CRUDA
"Fibra cruda" es el residuo orgánico combustible e insoluble que queda después de que la
muestra se ha tratado en condiciones determinadas. Las condiciones más comunes son
tratamientos sucesivos con petróleo ligero, ácido sulfúrico diluido hirviente, hidróxido de
30
ANALISIS PROXIMAL
sodio diluido hirviente, ácido clorhídrico diluido, alcohol y éter. Este tratamiento empírico
proporciona la fibra cruda que consiste principalmente del contenido en celulosa además de la
lignina y hemicelulosas contenidas en la muestra. Las cantidades de estas sustancias en la
fibra cruda pueden variar con las condiciones que se emplean, por lo que para obtener
resultados consistentes deben seguirse procedimientos estandarizados con rigidez.
Es difícil definir la fibra con precisión. Al terminar debe asociarse estrictamente con
indigestibilidad.
La fibra debería considerarse como una unidad biológica y no como una unidad química. La
pared celular de las plantas tiene una estructura compleja compuesta de celulosa y
hemicelulosa, pectina, algo de proteína, sustancias nitrogenadas lignificadas, ceras, cutina y
componentes minerales. Este material se divide a su vez en sustancias insolubles de la matriz,
que incluyen la lignina, celulosa y hemicelulosa, y las más solubles como la pectina, ceras y
proteína, que se pueda extraer.
La pared celular de las células vegetales, contiene la mayor parte del material resistente a las
enzimas del tracto gastrointestinal de los mamíferos. Aunque este material pueda digerirse
parcialmente por la microflora intestinal, raramente la digestión es total.
La fibra también le da las propiedades físicas a los alimentos, y generalmente baja la densidad
calórica de los alimentos.
FIBRA DIETETICA
El papel de la fibra indigeridle o alimento o forraje indigesto en la dieta en el mantenimiento
de salud, es ahora considerado tan importante nutricionalmente como los niveles de
nutrimentos absorbibles en los alimentos. Los métodos empíricos para determinar el
contenido en fibra cruda son de uso limitado porque los resultados pueden representar tan
poco como 1/7 de la fibra dietética total de ciertos alimentos. La fibra dietética puede ser
definida como constituida por todos los componentes de los alimentos que no son rotos
porque las enzimas del conducto alimentario humano para formar compuestos de masa
molecular menor, capaces de ser absorbidos al torrente sanguíneo. Estos incluyen
hemicelulosas, sustancias pépticas, gomas, mucílagos, celulosa, lignina y polisacáridos
31
ANALISIS PROXIMAL
tecnológicamente modificados tales como la carboximetilcelulosa. Debe hacerse notar que
algunas de estas sustancias no tienen estructura fibrosa y son solubles.
Los hidratos de Carbono existentes en los alimentos están constituidos por dos fracciones:
fibra bruta y extracto libre de Nitrógeno. La primera es parte del análisis próximo. Aunque el
sistema ha sido muy criticado hasta el momento no se ha podido desarrollar ningún sistema
alterno de aceptación universal pese a que el procedimiento en si es empírico.
Las principales críticas que se hacen al método es que tanto la fibra bruta como el E.L.N., no
son sustancias químicamente definidas, ya que en terminos reales las distinciones entre fibra
cruda y E.L.N., no existen. Se comprende esto ya que dentro de la fibra bruta contiene
celulosa, hemicelulosa, lignina. pero no es necesariamente la totalidad de estas fracciones
corresponden a la fibra cruda sino que pueden estar incluidas dentro del E.L.N.
Esta función del E.L.N., contiene azucares, fructuosas, almidón, pectinas, ácidos orgánicos,
resinas, taninos, pigmentos, vitaminas hidrosolubles y puede contener parte de celulosa,
Hemicelulosa y Lignina que naturalmente depende de la especie, estado de crecimiento del
material vegetativo y otros factores.
El contenido de fibra de un alimento se determina por medio de la digestión de la muestra
desgrasada, primero en acido diluido y luego en hidróxido diluido; esta digestión tiene el
objeto de hidrolizar las proteínas y carbohidratos no fibrosos o que no forman parte de la
fibra; la fibra que queda es entonces separada de los materiales solubles, lavada y secada. Por
último se le somete a ignición, representa el porcentaje de la fibra.
EXTRACTO LIBRE DE NITRÓGENO
Se lo determina por cálculo y es igual a:
ELN = 100 - (Humedad + Proteína + Extracto etéreo + Ceniza + Fibra)
El ELN se refiere a los carbohidratos presentes en los alimentos a excepción de los que
constituyen la fibra, es decir, almidón, monosacáridos (glucosa, fructosa, galactosa,etc.),
32
ANALISIS PROXIMAL
disacáridos (sacarosa, maltosa, lactosa, etc.), oligosacaridos (rafinosa, estaquilosa, etc.), y
como no es el resultado de ninguna determinación en sí, sino que su valor se refiere a “lo que
queda” y como se determina por diferencia, acumula todos los errores de los otros análisis.
2. PARTE PRÁCTICA
TECNICAS DE PREPARACION DE REACTIVOS
Mediante estas técnicas se determina la cantidad de reactivo que es necesario para preparar
las soluciones tomando en cuenta la densidad, concentración, etc. Considerando que las
formas de de preparación que se dan a continuación pueden estar sujetas a cambios que ya en
el mercado existen casas comerciales que traen los reactivos con diferente concentración
(ASSAY) y diferente densidad.
Reactivos, Indicadores y soluciones mas utilizadas en el laboratorio
1. Acido bórico 2.5%
Dilúyase en agua caliente 25.00 g de acido bórico y dilúyase en un litro de solución.
2. Acido clorhídrico 0.1 N.
33
ANALISIS PROXIMAL
Dilúyase 8.58 mL de acido clorhídrico concentrado en 200 a 300 mL de agua destilada y
dilúyase en un litro.
3. Acido sulfúrico 7‰ (P/V)
Llévese a 3.96 mL. De acido sulfúrico concentrado y añádase agua destilada hasta
completar un litro.
4. Hidróxido de sodio al 22%
Pésese 22.22g de hidróxido de sodio y llévese a 1000 mL de solución.
5. Hidróxido de sodio al 50%
Disuélvase 50.50 g de hidróxido de sodio y llévese a 1000 mL de solución
6. Indicador mixto de proteína ( Macro Kjeldhal)
Pesar 0.2 g de verde de bromocresol se disuelve a un volumen de 50 mL con alcohol
etílico al 95%. Pesar 0.1 g de rojo de metilo se diluye a 50 mL con etanol absoluto al 95%.
A las 24 horas unir ambas soluciones y colocar en frasco color ámbar.
7. Oxido de selenio al 2%
Pesar 2 g de dióxido de selenio y llevar a 100 mL de solución.
8. Mezclas catalizadoras para proteína
a. Selenio en polvo 8g
Sulfato cuprico (CuSO4.5H2O) 8g
Sulfato de sodio (Na2SO4) 500 g
b. Seleñito de sodio (Na2SeO3) 3g
Sulfato cuprico (CuSO4.5H2O) 8g
Sulfato de potasio (K2SO4) 500 g
c. Sulfato de potasio (K2SO4) 96 g
34
ANALISIS PROXIMAL
Seleñito mercurio (HgSeO3) 3g
d. Sulfato de potasio (K2SO4) 10 g
Oxalato de Potasio (K2C2O4K2O) 2g
DETERMINACIÓN DE HUMEDAD
HUMEDAD INICIAL
PRINCIPIO
La determinacion de la humedad inicial consiste e secar el forraje a menos de 60 grados de
temperatura hasta obtener un peso constante; también se puede secar por congelación, luego
la muestra se lleva a equilibrio con la humedad ambiente para realizar la molienda para el
análisis.
EQUIPO
Recipientes: utilice recipientes que no absorban humedad y sean suficientemente
grandes para permitir colocar la muestra bien extendida en una capa bien delgada. Se
puede usar bandejas de hojalata o de vidrio pirex de 30cm de largo por 14 cm de ancho
y 4 cm de alto.
Estufas de aire forzado
35
ANALISIS PROXIMAL
Frascos de polietileno de 500 mL de capacidad.
PROCEDIMIENTO
1. Lave las bandejas y colóquelas en la estufa de aire Forzado a 60 grados centígrados
por cuatro horas como mínimo y luego póngalos a enfriar en un estante o mesa
limpios; pesetas (tarado de bandejas) y registre el peso en el cuaderno correspondiente.
2. Si la muestra ha sido congelada, déjela reposar fuera del congelador para que se
equilibre con la temperatura ambiente. Sáquela del recipiente en que estuvo guardada
y mézclela para homogenizarle. Luego se pesan de 200 a 500 g en una de las bandejas
taradas dependiendo del contenido de humedad de la muestra. Registre este peso.
3. Ponga la bandeja con la muestra en la estufa de aire forzado a una temperatura de 60
grados centígrados por un mínimo de 12 horas hasta que haya eliminado un 88% de la
humedad. La temperatura no debe ser más alta de la indicada, debido a que se puede
afectar algunos valores dentro del análisis.
4. Saque la bandeja de la estufa y colóquela en un lugar limpio y libre de insectos para su
enfriamiento por media hora o más, así equilibrar la muestra con la temperatura
ambiente.
5. Pesaje de la bandeja con la muestra seca y registre este peso.
6. Proceda a moler la muestra a través de un tamiz de 1mm. Es preferible, especialmente
cuando se va a realizar la determinacion de elementos menores, utilizar un molino
wiley equipado con un tamiz de acero inoxidable, ya que las concentraciones de estos
elementos por lo general aparecen en las cantidades menores a 0.01 porcentaje y se
puede ver afectado en el análisis al utilizar tamices o molinos de otro tipo. En caso de
que no se vaya a realiuzar el análisis de estos elementos sino de otro tipo, se puede
utilizar el mismo molino wiley equipado con un tamiz de bronce.
7. Deposite la muestra molida en u recipiente que no permita la entrad de aire, el
recipiente puede ser de polietileno (plástico) de 500 mL de capacidad.
8. Identifique la muestra con el codito y número del laboratorio.
CALCULOS
% HI = (PB + MS) - (PB sola) * 100 (PB + MH) - (PB sola)
36
ANALISIS PROXIMAL
Donde:
PB = peso de la bandeja
MS = muestra seca
MS = muestra húmeda
HUMEDAD HIGROSCOPICA
PRINCIPIO
La humedad de la muestra se pierde por volatilización a causa del calor, hasta que se haya
eliminado el 100% de agua. Esta humedad se elimina a una temperatura de 105 grados
centígrados.
EQUIPO
Estufa de gravedad de 105ºC
Balanza analítica de capacidad de 160 g y precisión de 0.1 mg.
capsulas de aluminio de 5 cm de diámetro.
Desecador.
Pinza universal
Espátula
PROCEDIMIENTO
1. Coloque los recipientes de aluminio (capsula) previamente lavados en una estufa de
105ºC por cuatro horas como mínimo.
2. Enfríe los recipientes de aluminio en un desecador por media hora mínimo, al cabo de
lo cual proceda a pesar los recipientes en la balanza analítica cuidando de manipular
capsulas con la pinza universal. Registrar el peso.
3. Pese por adición 1.5 g de la muestra problema, con aproximación de 0.5 mg en la
capsula que se encuentra la balanza analítica. Registre el peso.
4. Coloque las capsulas con la muestra húmeda en la estufa de gravedad de 105ºC por 12
horas.
37
ANALISIS PROXIMAL
5. Saque los recipientes con la muestra seca de la estufa y colóquelos en un desecador
por media hora como mínimo para su enfriamiento.
6. Proceda a pesar las capsulas con la muestra seca. Registre el peso.
7. Lave los materiales utilizados.
CALCULOS
% Humedad Higroscópica = (PC + MH) - (PC) * 100 (PC + MS) - (PC)Donde
PC = peso crisol MS = muestra secaMH = muestra húmeda
NOTA: los productos con elevado contenido de azucares (ejemplo la melaza) y las carnes con
un alto contenido de grasa, deben deshidratarse en estufas de vacío a temperaturas que no
excedan a los 70ºC liberando agua.
HUMEDAD TOTAL
En el caso de los pastos y forrajes, raíces y tubérculos, etc. en donde primero hay que
determinar la humedad inicial, luego una humedad giroscópica; la humedad total se determina
por la siguiente formula:
X = Y + (100 – Y) * C
100
Donde
Y = humedad inicial en porcentaje
C = humedad higroscópica en porcentaje
DETERMINACIÓN DE CENIZAS
38
ANALISIS PROXIMAL
PRINCIPIO DEL METODO
La muestra de un alimento se incinera a 550ºC para quemar todo el material orgánico
presente en la muestra. El material inorgánico que no se quema a esta temperatura se
denomina cenizas.
MATERIALES Y EQUIPOS
Mufla a 550ºC
Plancha precalcinadora
Desecador con silicagel
Balanza analítica de 100g de capacidad y 0.1 mg de precisión.
Crisoles de porcelana.
Patas para crisoles
Espátula
Pinza universal
PROCEDIMIENTO
1. El material a utilizarse (crisoles), luego de permanecer en una solución de dicromato de
potasio, procedemos a enjuagar por tres veces consecutivas con agua de llave y de la
misma forma procedemos a enjuagar con agua destilada luego metemos los crisoles a la
mufla por un tiempo de 4 horas por lo mínimo para que se efectué el tarado del
material.
2. Se enfría los crisoles en un desecador durante media hora como mínimo al cabo de lo
cual se procede a pesar los crisoles en la balanza analítica y se registra este peso en el
cuaderno respectivo.
3. Se pesa alrededor de 1 g de la muestra problema con un aproximación de 0.1 mg, en el
crisol que se encuentra en la balanza analítica. Y se registra este peso.
39
ANALISIS PROXIMAL
4. Se pasa los crisoles a la plancha precalcinadora y se lo mantiene allí hasta que las
muestras se encuentran previamente calcinadas.
5. Se traslada los crisoles con a muestra previamente calcinada a la mufla y se eleva la
temperatura a 550ºC por el tiempo de 8 horas como mínimo.
6. se saca los crisoles de la mufla y se os coloca en el desecador por un tiempo de media
hora como mínimo para su enfriamiento.
7. Se procede a pesar los crisoles son la ceniza y se registra este peso.
CALCULOS
% de cenizas = (PC + C ) - (PC solo ) . * 100 (PC + M) - (PC solo)
DondePC = peso del crisolC = cenizasM = muestra
% de cenizas en base seca = 100 * % de ceniza % de materia seca
Determinacion de materia orgánica
% de Materia Orgánica = 100 - % de cenizas
DETERMINACION DE EXTRACTO ETEREO
PRINCIPIO
40
ANALISIS PROXIMAL
El hexano se evapora y se condensa continuamente y al pasar a través de la muestra extrae
materiales solubles en el solvente orgánico. El extracto se recoge en un beaker y cuando el
proceso se completa el hexano se destila y se recolecta en otro recipiente, y la grasa que queda
en el beaker se seca y se pesa.
EQUIPO
Aparato para la extracción de grasa (Goldfish)
Beakers para el solvente orgánico
Dedales de extracción
Porta dedales
Beakers para la recuperación del hexano
Balanza analítica
Desecador
Estufa
Espátula
Pinzas
Papel aluminio
REACTIVOS
Hexano
Sodio sulfato anhidro
Algodón desengrasado
PROCEDIMIENTO
1. Una vez lavados los beakers para el solvente, séquelos en la estufa a 105ºC por 2 horas.
2. Sáquelos de la estufa y póngalos en el desecador por 30 minutos, péselos, registre el peso
y vuélvalos al desecador hasta el momento de ser utilizados.
3. Realice el pesaje de las muestras en papel aluminio, pese 1 g de muestra con
aproximación de 0.1 mg. Registre el peso.
4. Coloque en un papel limpio Na2SO4
5. Transfiera la muestra pesada con Na2SO4
6. Pese el papel aluminio con el residuo de la muestra, registre el peso.
41
ANALISIS PROXIMAL
7. Coloque la muestra con el Na2SO4 en un dedal.
8. Introduzca un tapón de algodón desengrasado en la boca del dedal.
9. Coloque el dedal dentro del porta dedal.
10. Coloque los porta dedales con dedales dentro de los ganchos metálicos que están ubicados
en el aparato de Goldfish.
11. saque los beakers del desecador y proceda a poner una medida de Hexano de 25 a 30 cm
aproximadamente. CUIDADO ES INFLAMABLE ………NO FUMAR
12. Coloque el beaker con el hexano dentro del anillo metálico de rosca.
13. Coloque el anillo metálico con el beaker en el aparato de Goldfish.
14. Abra el grifo de agua que esta conectado a los refrigerantes del aparato.
15. Abra la válvula de seguridad tres veces (estas válvulas se encuentran encima de los
refrigerantes del equipo).
16. Levante las parrillas hasta tocar los vasos y ajuste el calor para rendir de 4 a 6 gotas por
segundo.
17. Extraiga el extracto etéreo durante 4 horas. En este tiempo debe controlar que el hexano
no se evapore.
18. Una vea realizada la extracción el extracto etereo y al cabo de las 4 horas proceda de la
siguiente manera:
- Baje los calentadores
- Saque el anillo metálico de rosca que esta conteniendo el beaker con el hexano
y el extracto etereo.
- Saque el porta dedal de los ganchos metálicos del equipo
- Coloque los beakers de recuperación del hexano en los ganchos metálicos del
aparato.
- Vuelva a colocar el anillo de rosca metálico que esta conteniendo el beaker con
hexano y el extracto etereo.
- Levante la parrilla hasta que el sobrante de hexano este casi todo en el vaso de
recuperación. TENGA CUIDADO DE NO DAÑAR LA MUESTRA.
19. Baje los calentadores, zafe el anillo metálico de rosca que esta conteniendo el extracto
etereo.
20. Coloque el beaker con el extracto etereo en la estufa a 105ºC por 30 minutos.
42
ANALISIS PROXIMAL
21. saque los beakers de recuperación con el solvente que se encuentra en el equipo y ponga
el hexano recuperado en el frasco destinado para este fin.
22. Saque los beakers con el extracto etereo de la estufa y colóquelos en el desecador por 30
minutos para su enfriamiento. Péselos y registre el peso.
23. Lave todos los materiales.
CALCULOS
% E.E. = (peso beakers + EE ) - (peso beaker solo) * 100 (Peso papel + muestra) - (peso papel solo)
% E.E: Base Seca = 100 * % E.E % MS
DETERMINACION DE PROTEÍNAS
PRINCIPIO DEL METODO
Calentando el alimento con acido sulfúrico concentrado, los hidratos de carbono y las grasas
se destruyen hasta formar anhídrido carbónico y agua. La proteína se descompone con la
43
ANALISIS PROXIMAL
formación de amoniaco el cual interviene en la reacción con el acido sulfúrico y forma sulfato
de amonio.
El sulfato de amonio en medio acido es resistente y su destrucción con desprendimiento de
amoniaco sucede solamente en medio básico. Por consiguiente, luego de la forma de la sal de
sulfato de amonio, actúa en base fuerte al 50% y se desprende todo el nitrógeno en forma de
amoniaco.
El amoniaco que se desprende se calcula mediante la absorción de esta con 0.1N de una
solución de acido clorhídrico por titulación.
EQUIPO
Aparato de digestión y destilación Macro Kjeldahl
Balones Kjeldahl de 800 mL
Buretas
Probetas
Frascos erlenmeyer de 500 mL
Soporte universal
Agitador magnético
Barra de agitación papel bond.
REACTIVOS
H2SO4 concentrado
NaOH al 50%
Na2SO4
SeO2 al 2%
H3BO3 al 2.5%
Zic en lentejas
Indicador para Macro Kjeldahl
HCl estandarizados 0.1N
PROCEDIMIENTO
Etapa de digestión
44
ANALISIS PROXIMAL
1. Pese en los papeles bond alrededor de 1g de muestra con aproximación 0.1 mg para
esto pese primero el papel, luego proceda a pesar el papel mas la muestra y registre
estos pesos.
2. Introduzca la muestra con el papel en los balones de Kjeldahl de 800 mL.
3. Añada en cada balón aproximadamente 8 g de Na2SO4
4. Agregue 2cc de SeO2 al 2%
5. Agregue 25 mL de acido sulfúrico concentrado a cada balón.
6. Coloque los balones en los digestores del equipo Kjeldahl prenda el extractor de
vapores y luego los calentadores individuales del equipo.
7. Deje que se digiera la muestra hasta que tome un color débilmente amarillo, estos
conseguimos en aproximadamente 45 minutos.
8. Mientras se realiza la etapa de digestión proceda a preparar la etapa de destilación.
9. Una vez realizada la digestión de la muestra con el ácido sulfúrico saque con cuidado
los balones Kjeldahl de los digestores y déjelos enfriar.
10. Una vez enfriado los balones Kjeldahl con las muestras digeridas, añada acada balón
200 ml de agua destilada. ¡DESPACIO ,CUIDADO ¡ ES UNA REACCIÓN EN LA
QUE HAY PRODUCCIÓN DE CALOR Y VAPORES.
11. Agregu a cada balón 3 a 4 lentejuelas de zinc.
12. Procedemos a añadir muy cerca del equipo de Kjeldahl 80 mL de NaOH al 50% en
cada balón.
13. Colocamos inmediatamente el balón kjeldahl a cada tapónde hule del equipo de
destilación del aparato kjeldahl agitamos el balón para la homogenización de la
sustancia producto de la reacción.
14. Prendemos los reverberos del equipo de destilación del aparato de determinación de
proteína y regulamos la temperatura hasta que cada matraz Erlenmeyer con acido
bórico al 2.5% se hayan recolectado de 200 a 250 ml del destilado.
Etapa de destilación
15. Una vez recolectado los 200 a 250 ml del destilado sacamos los matraces Erlenmeyer
y ponemos de 2 a 3 gotas del indicador Macro Kjeldahl.
16. Armamos el equipo de titulación que consiste en el soporte universal con las porta
buretas, el agitador magnético y la barra de agitación.
45
ANALISIS PROXIMAL
17. Ponemos en la bureta el acido clorhídrico 0.1 N.
18. colocamos dentro del matraz Erlenmeyer con el destilado la barra de agitación y
ponemos el Erlenmeyer con el destilado la barra de agitación sobre el agitador
magnético.
19. Realizamos la titulación con acido clorhídrico 0.1 N estandarizado, registrando la
cantidad de acido clorhídrico que utilizamos en el viraje del color.
CALCULOS
%P.B. = F( HCl 0.1 N) * 0.0014 * 6.35 * 100 * ml gastados
(peso papel + muestra) – (peso del papel solo)
DONDE:
F = Factor del acido clorhídrico 0.1N estandarizado 0.0014 = constante
100 = 6.25
16
% P.B. en base seca
100 * % P:B .
%M.S.
CORRECCION DE LA PROTEINA DEL PAPEL
Porcentaje de la proteína del papel = 0.45%
%P.B. REAL = %P.B - %P papel
DETERMINACION DE FIBRA CRUDA
PRINCIPIO
La muestra problema se digiere primero con una solución de acido diluido luego con una
solución de base diluida. Los residuos orgánicos restantes se recogen en un crisol de filtración
46
ANALISIS PROXIMAL
y se lavan con un solvente orgánico para eliminar el E.E la perdida de peso y después de
quemar la muestra se denomina fibra cruda.
EQUIPOS
Aparato de determinación de fibra cruda, que consiste en calentadores individualmente
controlados y condensadores enfriados por agua.
Beakers para la digestión de 600 ml de capacidad.
Estufa
Mufla
Equipo de bomba de vacío
Probetas graduadas
Rubber policemen
Crisoles de Gooch
Pisetas
Papel aluminio
Pipetas Volumétricas de 2mL de capacidad.
REACTIVOS
H2SO4 al 7 por mil.
NaOH AL 22%
Alcohol –n- amílico
Acetona
Lana de vidrio
PROCEDIMIENTO
1. Pesar 1.5 g de la muestra problema con aproximación de 0.1 mg en papel
aluminio, registrar el peso.
2. Colocar la muestra pesada en el beaker de digestión de capacidad de 600 ml.
3. Pesar el papel aluminio con el sobrante de la muestra y registrar el peso.
4. Añadir a cada beaker de 600 ml por los lados, para no dañar la muestra, 200
ml de H2SO4 al 7 por mil.
47
ANALISIS PROXIMAL
5. Añadir 3 ml de alcohol – n - amílico al beaker que esta con el H 2SO4 al 7 por
mil y la muestra.
6. Colocar los beakers en las hornillas del equipo de extracción de fibra y levantar
las parrillas hasta que los beakers coincidan con los tubos refrigerantes del equipo.
7. Abra el grifo de agua que está conectado con la manguera del refrigerante del
equipo de extracción de fibra cruda.
8. Prenda el equipo, regule la temperatura y espere hasta que la solución empiece
a hervir.
9. Tome el tiempo desde que la solución empieza a hervir y deje que se realice la
digestión acida de la muestra por 30 minutos exactos.
10. Una vez realizada la digestión ácida, baje las perillas del equipo, saque los
beakers y añada 20 ml de NaOH al 2%
11. Coloque nuevamente los beakers en las parrillas del equipo, levante las
hornillas hasta que los beakers coincidan con los bulbos refrigerantes del equipo.
12. Tome el tiempo desde que la solución empieza a hervir, deje que se realice la
digestión alcalina de la muestra por 30 minutos exactos.
13. Mientras se realiza la digestión alcalina de la muestra proceda a armar el
equipo de filtración al vacío y preparación de crisoles de Gooch.
- Conecte el Kitasato a la bomba de vacío.
- Coloque en los crisoles de Gooch un pedazo de lana de vidrio
- Lave los crisoles de Gooch que contienen la lana de vidrio con agua destilada
caliente.
14. Una vez terminada la digestión alcalina después de los 30 minutos, baje las parrillas del
equipo, apague el aparato, cierre las válvulas del agua y saque los beakers con la muestra
ya digerida.
15. Utilizando el equipo de filtración de las muestras digeridas en los crisoles de Gooch que
se encuentran conteniendo la lana de vidrio.
16. Ayudados de una pipeta y del Rubber Policemen lave los beakers y la muestra. utilice de
200 a 300 ml de agua destilada caliente.
17. Traslade los crisoles con las muestras digeridas y desengrasadas a la estufa eleve la
temperatura a 105ºC y deje por ocho horas para su secamiento.
48
ANALISIS PROXIMAL
18. Seque los crisoles con la muestras de la estufa y colóquelos en el desecador por 30
minutos, luego de lo cual pese los crisoles con las muestras y registre el peso.
19. Coloque los crisoles con la muestra seca en la mufla de 600 ºC.
20. Saque de la mufla los crisoles con la muestra incinerada y póngales en el desecador por 30
minutos, al cabo de lo cual pese los crisoles con la muestra incinerada. Registre el peso.
21. Lave los materiales utilizados en la determinación de fibra cruda.
CÁLCULOS
% F.C = W crisol con muestra digerida - W del crisol con ceniza x 100 W papel con muestra - W del papel solo
% F.C Base Seca = 100 x % Fc… % de la M.S.
3. RESULTADOS
TABLA 1: Número de muestras analizadas, y número de análisis proximales completos
realizados durante el periodo del 10 de octubre al 15 de diciembre del 2005.
CANTIDAD
Muestras analizadas 109
Análisis proximal completo 68
Análisis Específicos 41
49
ANALISIS PROXIMAL
De acuerdo a la grafica podemos determinar que de las 109 muestras analizadas durante el
periodo de prácticas, el 62% corresponde a muestras en las que se realizó pruebas de análisis
proximal completo, mientras que el 32% corresponde a muestras en las que se solicitaba
pruebas específicas del análisis proximal y bromatológico.
TABLA 2: Procedencia de las muestras analizadas en el Laboratorio de Nutrición Animal de
la Facultad de Ciencias Pecuarias de la ESPOCH durante el periodo comprendido entre el 10
de octubre al 15 de diciembre del 2005
PROCEDENCIA NUMERO DE
MUESTRAS
La Troncal 10
Quevedo 20
Ambato 7
50
MUESTRAS ANALIZADAS
Análisis
Específicos;
41; 38% Análisis Proximal Completo; 68; 62%
ANALISIS PROXIMAL
Riobamba 65
Cajabamba 1
Guayaquil 2
San Juan 3
Milagro 1
TOTAL 109
De acuerdo a la grafica podemos determinar que el la mayoría de muestras son de
procedencia local, es decir de la Ciudad de Riobamba, con un porcentaje del 60% esto puede
ser debido a que se realizan análisis de estudiantes de la Facultad de Ciencias Pecuarias y de
aquellos que se encuentran realizando tesis.
TABLA 3: Tipo de muestras analizadas en el Laboratorio de Nutrición Animal de la Facultad
de Ciencias Pecuarias de la ESPOCH durante el periodo comprendido entre el 10 de octubre
al 15 de diciembre del 2005
MUESTRAS
TIPO NUMERO
Muslo de pollo 10
51
PROCEDENCIA DE LA MUESTRAS
Riobamba60%
Milagro1% La Troncal
9%
Quevedo18%
Ambato6%
San Juan3%
Cajabamba1%
Guayaquil2%
TIPOS DE MUESTRAS
9%
9%
1%
2%4%
1%
8%
1%
4% 2%15%
1%1%4%
15%
2% 4%
3%
17%
Muslo de pollo HecesPasto Piña Harina de pescado Suero de lecheRequesón Sangre Harina de soya Polvillo Queso Yogurt Mermelada Balanceado Guineo – alfalfa Maíz Carne de cuy Cáscara (palma africana) Harina de trigo
ANALISIS PROXIMAL
Heces 18
Pasto 10
Piña 1
Harina de pescado 2
Suero de leche 2
Requesón 4
Sangre 16
Harina de soya 4
Polvillo 1
Queso 9
Yogurt 16
Mermelada 2
Balanceado 4
Guineo – alfalfa 3
Maíz 1
Carne de cuy 4
Cáscara (palma africana) 1
Harina de trigo 1
TOTAL 109
52
ANALISIS PROXIMAL
De acuerdo a la grafica se puede determinar que las muestras de las cuales se ha realizado el
mayor porcentaje de análisis corresponden a heces con el 17%, posteriormente las muestras
de sangre y yogurt con el 15%, cabe aclarar que en las mezclas de yogurt, para un tipo del
mismo se realiza el análisis a diversas concentraciones (0%, 1.5%, 3.0%, 4.5%, 6.0%). es por
ello que para un tipo de yogurt existen 5 clase de muestras.
Existe una incidencia menor de las muestras de harina de trigo, piña, polvillo, maíz y cáscara
de palma africana con un porcentaje del 1% que represente a una muestra de cada tipo que se
ha analizada en este laboratorio durante el periodo de prácticas
TABLA 4: Frecuencia de cada uno de los parámetros que comprenden el análisis proximal.
PARÁMETRO NUMERO DE
MUESTRAS
Humedad inicial 6
Humedad higroscopica 73
Cenizas 68
Proteínas 89
Extracto etéreo 32
Fibra cruda 45
53
ANALISIS PROXIMAL
De acuerdo a la grafica podemos determinar el parámetro de mayor incidencia dentro del
análisis proximal es la determinación de proteína cruda con un porcentaje del 29%,
posteriormente la humedad higroscópica con un porcentaje del 23%.
La determinación de extracto etéreo tiene un baja incidencia 10%, durante ese período debido
a que no existía reactivo para su determinación.
4. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES
El Laboratorio de Nutrición Animal de la Facultad de Ciencias Pecuarias de la
ESPOCH, constituye un centro de aprendizaje par los estudiantes que realizan sus
pasantías en el mismo, debido que brinda apertura para la realización de prácticas.
La pasantía en este laboratorio nos permitió familiarizarnos en el manejo de
materiales, equipos y métodos relacionados con el análisis proximal. Incentivándonos
a realizar investigación acerca de la composición de las muestras entre las cuales
tenemos pastos, balanceados, productos lácteos, ensilajes diferenciando su
composición nutritiva.
54
ANALISIS PROXIMAL
Proteínas 29%
Cenizas 22%
Humedad higrosc.
23%
Humedad inicial2%
Extracto etéreo10%
Fibra cruda14%
ANALISIS PROXIMAL
Durante el periodo de realización de prácticas se obtuvo capacitación por parte de la
Ing. Lucía Silva en la preparación de reactivos que se utilizan en el análisis proximal.
En este Laboratorio se realizan análisis proximal y bromatológico de muestras
provenientes de la ciudad de Riobamba en mayor porcentaje, y aquellas provenientes
de otras localidades en menor proporción.
La determinacion de proteínas es uno de los parámetros del análisis proximal que se
realiza en mayor porcentaje en relación a los otros componentes de este análisis.
Durante el período de prácticas no se realizó determinación de extracto etéreo o grasa
debido a que no existía el reactivo necesaria para la realización del mismo como lo es
el éter etílico.
El Laboratorio brinda apertura para la realización de tesis de grado, así como también
prácticas de estudiantes secundarios y otras Universidades del país.
5. RECOMENDACIONES
La realización de prácticas Laborales en el Área de Alimentos es una oportunidad para
afianzar conocimientos en este campo que constituye parte de nuestra formación
profesional como Bioquímicas Farmacéuticas, por lo cual se debe realizar de manera
responsable.
En la aplicación de los métodos para el análisis próximo debe tenerse en cuidado
seguir el método lo más fielmente que se pueda a lo sugerido, ya que algunos de ellos
como la fibra cruda, son empíricos y cualquier cambio en la concentración de los
reactivos o en el tiempo de digestión va a alterar los resultados.
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ANALISIS PROXIMAL
Un incremento en la temperatura de ignición para la determinación de cenizas o
material mineral ( se sugiere 550 – 600ºC) nos puede provocar volatizaciones de sales
minerales y dar resultados erróneos.
Con el objeto de reducir errores hay que trabajar las muestras por lo menos por
duplicado. Hacer con cierta frecuencia análisis de prueba con muestras analizadas en
otro laboratorio que merezca confianza, o adquirir patrones en Instituciones dedicadas
a éste fin.
En la determinación de proteínas, durante la etapa de digestión se debe tener cuidado
con los vapores que se expelen debido a que estos son peligrosos para la salud.
Además ser prudentes en la utilización de reactivos ya que sus concentraciones son
elevadas.
Al utilizar el ácido bórico durante la destilación hay que titular los matraces
inmediatamente, ya que a temperaturas supriores a 25ºC suele haber pérdidas de
nitrógeno.
En la determinación de antiespumante tiende a dar resultados elevados. Úsese solo en
casos en los que haya espuma abundante.
6. RESUMEN: ANÁLISIS PROXIMAL
A pesar de las limitaciones que tiene el análisis proximal ha sido por más de un siglo el punto
de partida en la evaluación de un alimento y aunque los métodos de análisis han ido
cambiando, el fundamento permanece intacto. el análisis próximo consta de las siguientes
determinaciones: humedad, proteína cruda, materia mineral o cenizas, grasa cruda, extracto
etéreo y por diferencia a 100, extracto libre de nitrógeno.
HUMEDAD: Todos los alimentos, cualquiera que sea el método de industrialización a que
hayan sido sometidos, contienen agua en mayor o menor proporción. Las cifras de contenido
en agua varían entre un 60 y 95% en los alimentos naturales.
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ANALISIS PROXIMAL
PROTEÍNA CRUDA: Dado que el elemento característico de las proteínas es el nitrógeno,
los métodos de cuantificación se basan esencialmente en la determinación del contenido de
nitrógeno de la muestra, suponiendo que todo el nitrógeno esta en forma de proteína.
EXTRACTO ETÉREO O GRASA: Los aceites y grasas presentes en la muestra se extraen
para cualificarse con un disolvente orgánico, éter etílico o de petróleo. por este método se
extraen también otras sustancias solubles en estos disolventes como ceras o pigmentos. En el
caso de forrajes verdes ricos en clorofila y pigmentos el método descrito sobreestima el
contenido de grasa.
MATERIA MINERAL O CENIZA: Es el residuo de la calcinación de la muestra o sea la
eliminación de la materia orgánica y el agua. Nutricionalmente esta fracción es demasiada
cruda y carece de importancia, ya que no indica que minerales la componen y en que
proporción se encuentran. Sin embargo, es el punto de partida en la determinación de
minerales específicos, además es necesario para el cálculo de la materia orgánica de un
alimento.
FIBRA CRUDA: Es una mezcla heterogénea de glúcidos (celulosas y hemicelulosas) y otros
materiales como lignina, esencialmente indigeribles por animales de estomago simple. Los
métodos de análisis establecidos sugieren una doble digestión con acido sulfúrico y sosa, sin
embargo se ha probado que la combinación de la dos digestiones disuelve hasta el 80% de la
hemicelulosa, del 20 – 50% de la celulosa y del 50 – 90% de la lignina presente en la muestra,
lo que nos subestima e contenido de la fibra cruda.
EXTRACTO LIBRE DE NITRÓGENO: Este valor se estima por diferencia restando de
100 los porcentajes de proteína cruda, extracto etéreo, fibra cruda y material mineral.
7. BIBLIOGRAFÍA
BIBLIOGRAFÍA GENERAL
Enciclopedia Microsoft Encarta 2004
ALEN. 1982. Prácticas de Bioquímica. Primera edición. Editorial Siluetas, S.A. Madrid-
España
PAVIA-LAMPMAN-KRIZ. Química Orgánica Experimental. Productos Naturales,
Compuestos de Interés Farmacológico e Industrial. Editorial Universitaria de Barcelona.
España. 1978.
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ANALISIS PROXIMAL
BRAVERMAN JBS. Introducción a la Bioquímica de los Alimentos Editorial El Manual
Moderno, México D.F. 1980
BIBLIOGRAFÍA RELACIONADA AL TEMA
F.L. HART, H.J. FISCHER, Análisis Moderno de los Alimentos, Editorial Acribia.
Zaragoza (España)
PRIMO YÚFERA, E., "Química Agrícola, Volumen III: Alimentos, 1ra edición,
Editorial Alambra, S.A.,España, 1979, p. 1-24.
IRMA TEJADA DE HAEZ. Control de Calidad de Alimentos para Animales.,1º
Edición., México 1992
Dra. OLGA LUCERO.: Técnicas de Laboratorio, Bromatología y Análisis de
Alimentos, Facultad de Ciencias –ESPOCH.
Ing.M,Sc. PATRICIO GUEVARA.: Técnicas de análisis de laboratorio para alimentos
de consumo animal, Convenio RVV ESPOCH. 1999-2002.
INTERNET
ANÁLISIS PROXIMAL EN ALIMENTOS
http://64.233.187.104/search?q=cache:Qvn0tEKY2TAJ:www.agro.uba.ar/catedras/
p_lechera/resumencolombatto.pdf+AN
%C3%81LISIS+PROXIMAL+EN+ALIMENTOS&hl=es&lr=lang_es&ie=UTF-8
BIOQUÍMICA DE LOS ALIMENTOS. DETERMINACIÓN DE HUMEDAD
http://www.monografias.com/trabajos15/determinacion- humedad/determinación-
humedad.shtml
ALIMENTOS BALANCEADOS
http://www.monografias.com/trabajos/alimentos/alimentos.shtml
METODO ANALÍTICO PARA DETERMINACIÓN DE HUMEDAD.
http://64.233.161.104/search?q=cache:BZriSCv5b2kJ:www.amtex.com.mx/docs/A
MTEXHumedad.pdf+METODOS+PARA+DETERMINACION+DE+HUMEDAD&h
l=es
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