Análisis fisicoquímicos para frutas y hortalizas

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Los análisis fisicoquímicos generales incluyen la determinación de acidez, índice

de refracción, contenido de sólidos solubles, determinación de la materia seca, la

humedad y las cenizas, ácido ascórbico, vitaminas, proteínas, respiración, la

densidad y la determinación del pH, entre otras.

 

Porcentaje de acidez

  El porcentaje de acidez se define como la cantidad de ácido predominante en las

frutas. Algunos de los ácidos que se encuentran más comúnmente son:

 

Ácido cítrico.

Ácido málico.

Ácido ascórbico (vitamina C).

Ácido oxálico.

Ácido chikimico.

Ácido acético.

Ácido tartárico.

 

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Tabla 1. Ácidos predominantes en frutas y hortalizas.

FRUTA ACIDO

ManzanaCerezasAlbaricoquesMelocotonesCiruelasMembrilloDuraznoTomate ChontoTomate de árbolBananoMoraPitahayaTomatesGrosellas negrasUvas espinas“Hucklaberries”(variedad de arándano)Arándanos agriosPerasZarzamora.FrambuesasFresasPeraPiñaZarzamoraNaranjasLimones

UvasHigo

MálicoMálico.Málico.Predomina con cítrico.Málico.Málico.Málico.Predomina con cítricoPredomina con cítricoMálico.MálicoMálicoCítrico.Cítrico.Cítrico.Cítrico.Cítrico.Predomina con málico.Cítrico.Cítrico.Cítrico.Cítrico.Cítrico.Cítrico.CítricoCítrico.CítricoTartárico y málicoTartárico

(Wills, 1977)

 Índice de refracción

 

El índice de refracción mide la refracción de la luz a través de una solución.

 

Como el índice de refracción es característico para cada sustancia o mezcla de

sustancias puede aplicarse en el análisis cualitativo y cuantitativo de sustancias

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transparentes. Para la medida del índice de refracción se hace uso de

refractómetros cuyo fundamento puede ser diverso:

 

- Reflexión total (refractómetro de Abbe, butirorrefractómetro, refractómetro para

mantequilla, refractómetro de mano para azúcar, refractómetro de Dulfrich,

refractómetro de inmersión.

- Desviación del rayo de luz (microrrefractómetro de Jelley, refractómetro

diferencial Hilguer-Chance, microscópico espectrométrico).

- Inclusión (en preparados microscópicos).

- Reflexión o interferencia (interferómetro especialmente para gases).

Los aparatos más empleados para el análisis de los alimentos son los

pertenecientes al primer grupo.

 

El índice de refracción de los aceites vegetales también se determina a la

temperatura de los 40oC. Debe estar entre los siguientes límites:

 

Aceite de cacahuate 1.460 a 1.465

Aceite de cártamo 1.467 a 1.470

Aceite de coco 1.448 a 1.450

Aceite de girasol 1.467 a 1.469

Aceite de maíz 1.465 a 1.468

Aceite de soya 1.466 a 1.470

 

Si la temperatura difiere de los 40oC en el momento de la determinación, se debe

utilizar un factor de corrección que es 0.000365 por cada grado de diferencia. A

temperaturas mayores se suma esa cantidad; a temperaturas menores, se resta.

(Meyer, 1984)

 

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Contenido de sólidos solubles. 

El contenido de sólidos solubles se determina con el índice de refracción. Este

método se emplea mucho en la elaboración de productos de frutas y hortalizas,

para determinar la concentración de sacarosa de estos productos.

 

La concentración de sacarosa se expresa con el grado Brix. A una temperatura de

20oC, el grado Brix equivale al porcentaje de peso de la sacarosa contenido en

una solución acuosa. Si a 20oC una solución tiene 60 oBrix, esto significa que la

solución contiene 60% de sacarosa o 60 gramos de azúcar por cada 100 gramos

de muestra.

 

En productos tales como jugos y mermeladas, la presencia de otras sustancias

sólidas influye en la refracción de la luz. Sin embargo, el índice de refracción y el

grado Brix son suficientes para determinar el contenido de sólidos solubles en el

producto.

 

Cuando se toma el índice de refracción a temperaturas diferentes de 20oC, se

utiliza una tabla con lecturas de corrección.

Tabla de Corrección para grados Brix.OBrix 10 15 20 25 30 40 50 60 70

  oC Para restar de la lectura

15

16

17

18

19

0.31

0.25

0.19

0.13

0.06

0.33

0.26

0.20

0.14

0.07

0.34

0.27

0.21

0.14

0.07

0.34

0.28

0.21

0.14

0.07

0.35

0.28

0.22

0.14

0.07

0.37

0.30

0.22

0.15

0.08

0.38

0.30

0.23

0.15

0.08

0.39

0.31

0.24

0.16

0.08

0.40

0.32

0.24

0.16

0.08

   Para adicionar a la lectura

21

22

0.07

0.14

0.07

0.14

0.07

0.15

0.08

0.15

0.08

0.15

0.08

0.15

0.08

0.16

0.08

0.16

0.08

0.16

4

23

24

25

0.21

0.28

0.36

0.22

0.29

0.37

0.22

0.30

0.38

0.23

0.30

0.38

0.23

0.31

0.39

0.23

0.31

0.40

0.24

0.31

0.40

0.24

0.32

0.40

0.24

0.32

0.40

(Meyer, 1984)

 

En lecturas hechas a temperaturas menores de 20oC, se resta la cantidad indicada

en la tabla del valor obtenido. En las lecturas a temperaturas mayores a 20oC, se

sumará la cantidad indicada en la tabla y el valor obtenido. Por ejemplo si se

busca la corrección de 44 oBrix a 18oC, se consulta la columna más cercana; en

este caso, la de 40 oBrix. Así se obtiene la lectura corregida de 43.85 oBrix.

 

El índice de refracción se determina con refractómetros derivados del aparato de

Abbe. Por comodidad se usa mucho el refractómetro portátil que normalmente

tiene sólo una escala en grados Brix.

 

Materia seca, humedad y cenizas 

Mediante la evaporación del agua contenida en un producto, se determina el

porcentaje de materia seca y la humedad de dicho producto. La evaporación se

efectúa en una estufa a una temperatura constante de 105oC o 110oC.

 

Muchos productos vegetales independientes del proceso de elaboración contienen

agua en mayor o menor proporción. En los tejidos vegetales el agua existe en dos

formas; libre y ligada. El agua libre o absorbida que es la forma predominante, es

la que se considera en la mayor parte de los métodos usados para el cálculo del

contenido de agua. El agua ligada, se encuentra como agua de cristalización o

ligada a las moléculas de proteínas y sacáridos.

 

Para determinar el contenido de cenizas, el producto se incinera en una mufla o en

un horno de alta temperatura. Todos los alimentos contienen elementos minerales

formando parte de compuestos orgánicos e inorgánicos. En las cenizas de

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vegetales predominan los derivados del potasio, mientras que en las cenizas de

animales predominan las del sodio.

 

Los análisis se hacen dobles, para un mejor control de los resultados, y no deben

diferir mucho entre sí. Si los resultados difieren considerablemente, esto indica

que se ha hecho un mal muestreo o que el manejo de las muestras fue deficiente.

(Meyer, 1984)

 

PH 

La concentración de los iones hidrógeno en una solución acuosa es una medida

para saber lo ácida o básica.

. (Gallo, 1996)

 

Ácido ascórbico 

Las vitaminas son micronutrientes orgánicos indispensables para la regeneración

del organismo y mantenimiento del metabolismo. La vitamina C es uno de los

compuestos que más comúnmente se encuentran en alimentos vegetales y frutas

especialmente. La vitamina C se halla en todos los tejidos de los organismos

vivos. La importancia de la extracción de la vitamina C resulta evidente cuando

hoy en día se requieren a escala mundial miles de toneladas de vitamina C, para

cubrir las necesidades de las industrias farmacéutica y alimentaria.

 

Existen dos posibilidades para obtener vitamina C:

 

- La extracción de tejidos vegetales

- La síntesis química a partir de la glucosa.

 

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Temperatura 

. El enfriamiento de los productos no climatéricos frena simplemente su ritmo de

deterioro; en los climatéricos en cambio, retrasa además el comienzo de la

maduración. Descendiendo la temperatura no solo se frena la producción de

etileno sino también la velocidad de respuesta de los tejidos al citado gas, de

manera que cuanto más baja sea la temperatura mayor tendrá que ser, a una

determinada concentración de etileno, el tiempo de exposición requerido para que

la maduración se inicie. No existe una temperatura ideal para el almacenamiento

de todas las frutas y hortalizas, dado que son distintas sus respuestas a las bajas

temperaturas. (Gallo, 1996)

 

Densidad - peso específico. 

La densidad de una sustancia es el peso de un mililitro de la misma. Se obtiene

dividiendo el peso de cierto volumen de sustancia entre el peso del volumen

similar al del agua. El resultado depende de la temperatura. Normalmente la

densidad se determina a 20oC. La densidad de líquidos como la leche, jarabes y

vino se determina con un densímetro. La densidad evalúa la concentración del

líquido y, en menor grado su composición. Por cada 0.5oC por encima de los 20oC,

se suma 0.0001 a la lectura. Por cada 0.5oC menos de los 20oC, se resta la misma

cantidad de la lectura. La densidad se puede expresar en g/ml.

 

El peso específico se determina estableciendo una relación entre el peso del

alimento en el aire y el peso del alimento en el agua. Este es necesario para

determinar el índice de cosecha del alimento y para el diseño de maquinas por los

ingenieros. (Meyer, 1984)

 

Actividad del agua (Aw) 

El Aw es el cociente entre la presión del vapor del alimento y la presión del agua a

la misma temperatura. A través de la determinación de la actividad del agua de un

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alimento se puede predecir el tipo de microorganismo del cual puede ser

susceptible dicho alimento. La mayoría de las bacterias crecen bien en un medio

cuyo Aw tenga un valor próximo a 1.00 (un valor comprendido entre 0.955 y 0.998)

dependiendo si son psicrófilas, mesófilas o termófilas. En las bacterias el Aw en su

límite inferior para que puedan crecer, es distinto para cada especie.

 

Los mohos presentan importantes diferencias en cuanto al Aw óptimo y en cuanto

al intervalo de actividad del agua dentro del cual germinan esporas asexuales para

que no exista ninguna posibilidad de crecimiento de hongos, el Aw debe ser inferior

a 0.62, aunque un Aw inferior a 0.70 inhibe a la gran mayoría de los mohos que

atacan los alimentos. Algunos mohos son capaces de crecer en medios con una

Aw próxima a 1.00 (agua pura); todo esto teniendo en cuenta que los mohos se

desarrollan a temperaturas entre 25 y 37oC. Las levaduras a un valor de Aw no

superior a 0.95 e inferior a 0.70 a temperatura entre 20 y 37oC.

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BIBLIOGRAFIA

 NRI. SENA. DFID. Manejo de poscosecha de frutas y hortalizas especializados. Rafael Flórez Faura.

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