Practica 1. Análisis físicos básicos temperatura, densidad y

Materia
Análisis de alimentos I
Responsable
M.C. Rocío Calderón Pascacio
Grado y grupo / Carrera
1º A, 1º B / TSU Procesos
alimentarios
Unidad temática
III. Propiedades físicas básicas
Fecha y horario de realización
Laboratorio
Análisis de alimentos, edificio D
Practica 1. Análisis físicos básicos temperatura, densidad y viscosidad en un alimento
Introducción
Densidad
La densidad (masa específica) de una sustancia se define como la masa de su unidad de volumen
[g/ml] y se determina por pesada. La densidad depende de la temperatura y la presión. Aunque la
temperatura debe especificarse junto con la densidad, la presión no es necesaria en el caso de
líquidos (y sólidos) porque son prácticamente incomprensibles. Para que la determinación sea
precisa habrá de corregirse el error debido a la presión del aire o en caso contrario la pesada
deberá realizarse en condiciones de vacío.
Un método para la determinación de la densidad relativa es la determinación picnométrica, se
puede aplicar en jugos, vinos, cervezas, bebidas alcohólicas, bebidas en general.
En la práctica, la mayoría de las veces, en lugar de la densidad se determina el denominado
cociente del peso sumergido, mucho más fácil de medir, que se obtiene dividiendo el peso
sumergido de la sustancia a investigar por el de la sustancia de referencia (generalmente agua) en
presencia de aire. El valor obtenido se expresa como un índice adimensional. La densidad se
calcula a partir del peso sumergido corrigiendo el efecto de la fuerza ascensional del aire (las
diferencias empiezan a partir de la cuarta cifra decimal). Muchas veces el cociente de peso
sumergido se denomina también, no muy exactamente, “densidad relativa”. No obstante, lo que
se obtiene directamente no es la densidad relativa (en la que se tiene en cuenta el efecto del aire),
sino la “densidad relativa aparente” (en la que el efecto del aire no se corrige), es decir, el cociente
del peso sumergido. Siendo así se puede utilizar el método de densidad relativa δ 20/20, que es la
relación entre la masa de un volumen determinado del liquido a investigar a 20°C y la masa del
mismo volumen de agua pura a 20°C.
Viscosidad
Es una propiedad física relacionada con la textura, es una propiedad reológica, siendo la reología
el estudio de la deformación y el flujo de todos los materiales. Los métodos reológicos miden de
manera exacta la fuerza, la deformación y el flujo.
Las propiedades reológicas son determinadas mediante la medición de la fuerza y la deformación,
en función del tiempo. La reología se ocupa de cómo responden los distintos materiales a las
fuerzas y a las deformaciones aplicadas.
Esfuerzo = fuerza por unidad de área (F/área; newtons/m2=Pascal)
Deformación = deformación relativa
Relación entre esfuerzo y deformación;
Para sólidos ideales el material obedece la Ley de Hooke: la deformación es directamente
proporcional al esfuerzo.
Para fluidos ideales, el material sigue los principios newtonianos, y comúnmente se alude a la
constante de proporcionalidad como la viscosidad, definida como una resistencia interna a fluir.
La dirección de la fuerza con respecto al área de superficie sobre la cual se ejerce, determina el
tipo de esfuerzo. Si la fuerza se ejerce en una dirección perpendicular a la superficie, resulta un
esfuerzo normal y esto puede tener lugar como tensión o compresión. Ejemplos: mascar chicle, el
amasado de masa, en el transcurso de la panificación, la masa es comprimida y halada
continuamente hasta que se consigue la consistencia adecuada. En el caso de que la fuerza actúe
en una dirección paralela a la superficie de la muestra, se experimenta un esfuerzo de cizalladura
(o cortante). Algunos ejemplos de fuerzas de cizalladura son extender la mantequilla sobre una
rebanada de pan tostado, pincelar la salsa BBQ sobre el pollo, o bombear la leche a través de un
pasteurizador.
Objetivo
Determinar las características físico básicas de una muestra de alimento.
Reactivos
500 g o ml de muestra (alimento), Agua, agua destilada, éter.
Equipos: Balanza analítica, viscosímetro.
Materiales
Termómetro, densímetro, hidrómetro picnómetro, pizeta, pipeta de 10 ml, 2 vasos de pp. de 100
ml y 1 vaso de pp. de 250 ml.
Procedimiento
DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA
1.- Homogenizar la muestra mezclándola perfectamente.
2.- Introduzca la punta del termómetro en el interior de la muestra (muestra solida), si la muestra
es líquida coloque 50 ml en un vaso pp. de 100ml e introduzca el termómetro sin tocar el fondo
del vaso.
3. Mantener el termómetro en la muestra durante 5 min enseguida lea la lectura registrada por el
mercurio en el termómetro.
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD
 Muestras Liquidas.
1. Método del picnómetro
1.- Lavar el picnómetro con agua secándolo perfectamente. Lavar con éter y evitar tocarlo
demasiado con las manos.
2.- Una vez obtenido el picnómetro limpio y seco se procede a pesarlo en la balanza electrónica, la
masa obtenida se llamará m0 (masa obtenida al pesar sólo el picnómetro).
3.- Luego, llenar el picnómetro con agua destilada H2O(d) al menisco y lo volvemos a pesar para
obtener m1 (masa obtenida al pesar sólo picnómetro + H2O(d) ).
4.- Ahora, desalojar el agua destilada H2O(d) y enjuagar el picnómetro con la muestra a calcular su
densidad (δ) de 2 a 3 veces, tratando de que no quede nada de agua destilada H2O(d) en el
picnómetro y llenarlo con la muestra al ras para su posterior pesado en la balanza electrónica el
cual se llamará m2.
5.- Determinar la densidad de la muestra (δ muestra T°C ambiente).
Dónde: m muestra = m2 - m0;
m H2O(d) = m1 - m0;
δ muestra T°C ambiente = ((m2 - m0) / (m1 - m0)) x δ H2O(d)T°C ambiente
El dato de δ H2O(d)T°C ambiente es un valor conocido y se puede encontrar en tablas: δ H2O(d)T°C
ambiente = 0.997770
Reportar la densidad en g/ml
2. Método del Hidrómetro
1.- Verter 200 ml de muestra en una probeta de 250 ml.
2.- Sumergir el hidrómetro en la muestra y dejar en reposo hasta que se nivele.
3.- Tomar el hidrómetro por el extremo superior del vástago haciéndolo girar, cuidando que no
toque las paredes de la probeta. Dejar reposar hasta que se estabilice.
4.- Realizar la lectura en el punto de intersección de la superficie de líquido con la graduación del
vástago, es decir en el borde superior del menisco.
5. Registrar la temperatura de la muestra.
 Muestras sólidas
1.- Pesar 5 gramos de la muestra en la balanza analítica (m1)
2.- Verter 150 ml de agua destilada en una probeta de 250 ml (v1)
3.- Sumergir la muestra en la probeta con agua y dejar reposar hasta que se estabilice.
4. Realizar la lectura del volumen en la probeta (v2)
5.- Calcular el volumen desplazado por la muestra: V = v2-v1
6.- Calcular la densidad de la muestra: Densidad= m1/V reportar la densidad en g/ml
DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD
1. Preparar la muestra para su análisis colocándola en el recipiente contenedor vaso pp. de 600 ml
2. Baje y centre el eje en el material de prueba hasta que el menisco del fluido este en el centro de
la muestra de inmersión en el mástil del eje.
3. Para realizar la medición encienda el interruptor del motor colocándolo en “ON”. Dejar pasar un
tiempo necesario hasta que se estabilice la lectura indicada.
4.Al realizar la medición, la lectura deberá registrarse y multiplicarse por el factor correspondiente
a la combinación del modelo del viscosímetro, eje y velocidad utilizados. (Apoyarse de las tablas)
Lectura X Factor = Viscosidad en cP (mPa.S)
Ejemplo: Viscosimetro LVT con el eje No. 1 a 6 R.P.M.
Lectura: 75 Factor: 10
75X10= 750 cP(mPa.S)
5.- Presionar “OFF” para apagar el equipo. Retirar el eje antes de limpiar.
Bibliografía
Matissek, R, FM Schnepel y G Steiner (1992). Análisis de los alimentos. Fundamentos, métodos,
aplicaciones, Ed. Acribia, España, pág. 1-3.
MC. Rocío Calderón Pascacio
P.A. División Agroalimentaria - UTSelva