7/16/2019 Propiedades Dielectrica de Los Alimentos

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA

DE

BIOTECNOLOGÍA

PRÁCTICA 7

Propiedades dieléctricas de los alimentos

“Conductividad de alimentos liquidos” 

MATERIA: Fisicoquímica de alimentos 

GRUPO: 3LM1 

EQUIPO: 4

INTEGRANTES:

Alatorre Orozco Kevin Jaramillo Diaz Bulmaro Lozano Townsed Edgar 

PROFESORES:

   Ascencio Rasgado Velia Palmira 

  Martinez Torres Rocio 

  Guerrero Pacheco Adriana 

PRÁCTICA 7

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PRACTICA “7” PROPIEDADES DIELECTRICAS DE LOS ALIMENTOS

“CONDUCTIVIDAD DE ALIMENTOS LIQUIDOS” 

OBJETIVOS

Determinar la conductividad eléctrica de diferentes alimentos liquidos Evaluar la relación entre conductividad eléctrica y alteración de los

alimentos liquidos

INTRODUCCION

De la variedad de propiedades eléctricas que presentan los alimentos, algunasadquieren gran importancia para caracterizarlos, entre las propiedades eléctricasse encuentran las siguientes:

I. ConductanciaII. Propiedades dieléctricas:

Resistencia Capacitancia Conductividad Reaccion a la radiación electromagnética

Para realizar una determinación conductimetricas se emplean celdas deconductividad que pueden tener diversa geometría, en general podemosdescribirlas como un par de electrodos de platino similares, en escencia se tratade aplicar una diferencia de potencial y analizar la resistencia de la solución. Aligual que en un conductor metalico, en las soluciones electrolíticas la ley de Ohmestablece que hay una relación directa entre el potencial aplicado € y la corrienteque circula por la solución (I), donde la constante de proporcionalidad es la

resistencia de la solución (R)

 La resistividad observada de una solución que se encuentre entre dos electrodos de platinose puede calcular por la relación matematica siguiente:

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Donde:

Ρ-------- Es la resistividad con unidades de Ohm x cm (Ω x cm)R-------- Es la resistencia y se mide en Ohm (Ω)d--------- Es la distancia entre electrodos (cm)

 A-------- Es el area de los electrodos ()

De igual manera puede plantearse una expresión similar para el caso de laconductancia teniendo en cuenta que se trata de una magnitud inversa a laresistencia

 

 

Donde:C-------- Es la conductancia y se mide en () (mho)= S (Siemens)K-------- Es la conductancia especifica llamada conductividad y es el reciproco dela resistividad y tiene unidades de () x () 

 A-------- Es el area de los electrodos ()

DIAGRAMA EXPERIMENTAL

Montardispositivo

Conectarconductometro

Medirconductancia

•Para aguadesionizada(para calibrar)

Secar celda

•Con papel

obsorbente

Medirconductancia

•Para leche (serie dediluciones 1:1-1:4)

Enjuagar celda ysecar

•Con aguadesionizada y papelabsorbente

Medirconductancia

•De la misma manerapara otros productos

(yogurt liquido, jugo)

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RESULTADOS

Volumen de laMuestra

(mL)

Dilución Conductancia(µS) 

Concentración deleche%

 

50 0 4020 5050 1:1 2550 2550 1:2 2750 16.650 1:3 1630 12.5

50 1:4 1223 10Tabla 1. Determinaciones conductimetricas de la leche con diferentes diluciones

Tipo de muestra Volumen de laMuestra

(mL)

Dilucion Conductancia(µS) 

Yogurt Natural 50 0 9070Yogurt de

Frutas50 0 9280

Tabla 2. Determinacion conductimetrica del yogurt liquido

Volumen de la

Muestra(mL)

Dilucion Conductancia

(µS) 

Concentracion de

 jugo%

 

50 0 3810  5050 1:1 1599  2550 1:2 1355  12.550 1:3 859  6.2550 1:4 644  3.175

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y = 65.115x + 391.79R² = 0.9638

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

0 10 20 30 40 50 60

   C   o

   n    d   u   c   t   a   n   c   i   a

     μ   S

Vol de agua (ml)

Grafica de conductancia vs vol de agua

y = 67.354x + 714

R² = 0.9871

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

0 10 20 30 40 50 60

   C   o   n    d   u   c   t   a   n   c   i   a

     μ   S

Vol de agua (ml)

Grafica de conductancia vs concentracion

Tabla 3. Determinacion conductimetrica del jugo con diferentes diluciones

Grafica 1. Grafico de valoración conductimetrica de leche a diferentes diluciones conecuación empirica y coeficiente de correlacion.

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 Grafica 2. Grafico de valoración conductimetrica de jugo a diferentes diluciones conecuación empirica y coeficiente de correlacion.

 ANALISIS DE RESULTADOS

COMPARACION DE LAS CURVAS 

1.- En las rectas que se construyeron de las muestras (jugo y leche) se apreciantendencias lineales, aunque en el caso del Grafico 1. Se tuvo que eliminar unpunto sobre una conductancia y una concentración para ajustar mejor la recta yobtener un valor () (Coeficiente de correlación) más adecuado para nuestroexperimento.

Como lo muestran ambos gráficos y como se esperaba la muestra de leche hiba aarrojar una conductancia relativamente más grande y es debido a la gran cantidadde carbohidratos, sales, minerales (metales) que posee, como se muestra en latabla 4 sobre la composición de la leche y su alto contenido en metales,relativamente bajo contenido de grasa y de proteínas. 

Tabla 4. Composición de leche humana y de vaca

La conductancia reportada bibliográficamente de la leche entera de vacaprocesada es de 5000 (µS), lo cual al haber analizado la conductancia de lamuestra de leche, encontramos que entra en lo reportado bibliográficamente yaque se obtuvo un valor de 4020 (µS) sin diluir.

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Tabla 5. Composición del jugo natural de naranjaComo se muestra en la tabla 5. La conductancia en el jugo natural de naranja

también se esperaba grande por su alto contenido en vitaminas, c en especifico,que como sabemos es un acido y estos poseen una conductancia elevada ya queen solución, se liberan y producen iones, estos al moverse en la disoluciónconducen la corriente eléctrica mas fácilmente.

2.- COMPARACION CON DATOS REPORTADOS EN BI BL IOGRAFI A  MUESTRA CONDUCTANCIA

EXPERIMENTAL(µS) 

CONDUCTANCIAEN BIBLIOGRAFIA

(µS) Leche de vaca (ALPURA) 4020 4000-5000

Yogurt natural(YOPLAIT) 2070 ---Yogurt Frutas(YOPLAIT)

2280 ---

Jugo de naranja(NATURAL)

3650 3500-4000

Tabla 6. Conductancia experimental y bibliográfica de muestras de alimentos procesados

3.-RELACION DE L A CONDUCTIVI DAD CON LA CONCENTRACION  

La conductividad depende de la concentración de los electrolitos en gran parteporque la concentración de electrolito determina el número de iones en unvolumen determinado de la solución contenida entre los electrodos. Laconductividad depende también d la concentración por que los iones ejerceninteracciones unos sobre otros. De cuerdo con la ley de Coulomb la interaccioneeléctrica entre los iones es grande cuando los iones son portadores de cargasaltas, cuando se encuentran cerca y cuando el disolvente tiene una constantedieléctrica baja.

4- DIGA SI SE PUEDE MEDI R LA CONDUCTI VIDAD DE AL IMENTOS SÓLI DOS,SI , NO Y PORQUE.

No se puede medir la conductividad eléctrica en alimentos sólidos, esto porque sibien, todos los alimentos contienen agua (unos en mayor proporción que otros),esta no se encuentra de manera libre en el alimento, la cual es quien transportalas moléculas que a su vez transportan la electricidad en el medio atreves delagua; todo lo contrario sería en un alimento solidos que contuviese unaconsiderable cantidad de agua.

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5.- APL ICACIONES A LA CARRERA

 Algunos de los usos de las técnicas conductimétricas en la industria alimentaria

son el control de:- La concentración total iónica de las disoluciones acuosas- La calidad del agua destilada o desionizada: la conductancia específica del aguapura es solo 5 x10-2 µS/cm y vestigios de una impureza iónica aumentaría laconductancia en un orden de magnitud o más.

6- INDICA QUE PROPONDRÍAS PARA MEJORAR EL DESARROLLO DE L APRÁCTICA. Es importante siempre presentar Buenas Prácticas de Laboratorio, en este caso, ala hora de realizar las diluciones de los productos a analizar (la realizaciónincorrecta de diluciones influye en la medición de conductividad eléctrica).

Para la obtención de resultados constantes entre los diferentes equipos, esimportante mantener todos los equipos correctamente calibrados y efectuar lecturas de manera correcta (limpiar y secar la celda correctamente para unanueva lectura); además de cambiar equipos desgastados, o bien, brindar mantenimiento a los equipos con los que cuenta el laboratorio.

7.-LOS ANÁLISIS MAS COMUNES EN LA INDUSTRIA DE AL IMENTOS SON :   Análisis de Composición Nutricional

Humedad, Grasa total, Cenizas totales, Proteína total, Fibra, Caloríastotales, carbohidratos totales, Micronutrientes.

Análisis de Bebidas Alcohólicas

Grado Alcohólico, Densidad, Azúcares reductores, Acidez, SO2. Análisis de Panela

SO2, Sacarosa, Colorantes, Azúcares reductores, Azúcares totales,Cenizas totales, Nitrógeno total.

Análisis de Productos CárnicosNitritos, Almidones, pH.

Jugos, Néctares, Refrescos y Pulpas de frutapH, Sólidos Solubles Totales, Acidez titulable.

Mermeladas, Arequipe, Conservas, Encurtidos y SalsaspH, Sólidos Solubles Totales, Acidez titulable, Peso neto, Peso escurrido

Grasas y Aceites

Densidad, Acidez titulable, Índice de refracción, Índice de yodo, Índice deperóxido, Índice de saponificación.

Leche homogenizada Acidez titulable, Densidad, Proteína, Enzimas, ESD, EST, Proteína total,Sólidos totales.

Miel de AbejapH, Sólidos Solubles Totales, Diastasa.

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Análisis de AguasDureza total, Cloruros, pH, Alcalinidad total, Cloro libre, Turbiedad, Sulfatos,Conductividad, Color, Amonio, bromo total, Nitritos, Hierro total, Aluminio.

Vida Útil de Alimentos8- MENCIONA QUE OTROS PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS EMPLEA LA

INDUSTRIA A LIMENTICIA PARA EL CONTROL DE CAL IDAD DE LOS ALIMENTOS. Calentamiento OMHICO: El calentamiento óhmico se produce cuando unacorriente eléctrica pasa a través de un alimento conductor que actúa a la vez comoresistencia; la energía eléctrica se transforma en energía térmica (efecto Joule)que actúa como agente bactericida. El parámetro más importante a tener encuenta en este proceso es la conductividad eléctrica del alimento, por lo que elcalentamiento va a depender de la composición del producto. En general, losproductos son buenos conductores, debido a que parte importante de sucomposición son agua y electrolitos.

Cocción a vacío (sous-vide cooking): La cocción a vacío se define como unacocción de las materias primas envasadas a vacío en el interior de envasestermorresistentes y bajo condiciones controladas de tiempo y temperatura. Eltratamiento térmico aplicado suele ser inferior a 100ºC (equivalente a unapasteurización) y le sigue una fase de enfriamiento rápido hasta la temperatura dealmacenamiento en refrigeración. Esta técnica presenta una clara ventaja desde elpunto de vista organoléptico y nutricional frente a los tratamientos térmicosconvencionales. Además, la cocción del alimento ya envasado impide la posiblerecontaminación microbiológica

Descompresión Instantánea Controlada (DIC): La tecnología DIC está basada en

un tratamiento térmico de tipo HTST (High Temperature Short Time) combinadocon una descompresión muy rápida. El producto se puede someter a diferentestratamientos térmicos dentro de una cámara de tratamiento mediante la inyecciónde vapor. Generalmente la temperatura puede oscilar entre la temperaturaambiente y 180ºC, y la presión puede variar entre la presión atmosférica y 10bares. La tecnología DIC también puede ser considerado un tratamiento deinactivación o reducción microbiana. Aunque una parte de la inactivaciónmicrobiana podría ser debido al aumento de temperatura, se piensa que elfenómeno de expansión celular descrito anteriormente y que es causado por ladescompresión instantánea, podría ser responsable del efecto bactericidacaracterístico de la DIC.

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9.-ARTICULO DE APL ICACIÓN A LA INGENIERIA EN AL IMENTOS: 

El calentamiento óhmico para laconservación de alimentos 

La aplicación de calentamiento óhmico en una amplia gama de alimentos aportaproductos con características organolépticas y nutricionales adecuadas.

Por MAR VILLAMIEL INSTITUTO DE FERMENTACIONES INDUSTRIALES

CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS (CSIC); 19 de juliode 2006.

El calentamiento óhmico se produce cuando una corriente eléctrica pasa a travésde un alimento, provocando la elevación de la temperatura en su interior comoresultado de la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica. Lasventajas de este proceso se derivan del hecho de que el calentamiento tiene lugar en el interior del alimento. De este modo, y a diferencia de lo que ocurre en uncalentamiento convencional, no existen superficies calientes de contacto.

El calentamiento óhmico es rápido y tiene mayor capacidad de penetración que las

microondas, lo cual hace que sea especialmente útil en el caso de alimentosparticulados, salsas, purés de frutas, huevo líquido o productos cárnicos, entreotros. Este tipo de tratamiento evita sobrecalentamientos, lo que permite un menor deterioro en los constituyentes y una menor formación de depósitos, aspecto esteúltimo de especial relevancia en alimentos ricos en sales y proteínas como, por ejemplo, la leche.

Existe un gran número de aplicaciones del calentamiento óhmico que incluyenescaldado, pasterización, esterilización, descongelación, evaporación,deshidratación, fermentación y extracción, entre otras. Una diferencia con respectoa los microondas es la ausencia de equipos en el ámbito doméstico. Sí existen a

escala de plantas piloto e industrial. En el año 2003 se registraron 19 plantas paracalentamiento óhmico, siendo Japón, Italia, Grecia, Gran Bretaña, EEUU y Méxicopaíses pioneros en el desarrollo de estas plantas. Entre las distintas plantas queaplican este tratamiento, son especialmente destacables las que han sidodesarrolladas para la esterilización en flujo continuo de frutas, zumos de frutas,sopas, salsas o huevo líquido.

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El huevo líquido resulta muy adecuado para este tipo de proceso ya que puede ser calentado óhmicamente en tiempos muy cortos y sin problemas de coagulación. Apesar de que los precios de los equipos están descendiendo, se trata de unatecnología cuyos costes iniciales pueden ser elevados. Sin embargo, larentabilidad ha de evaluarse a largo plazo ya que se trata de procesos en los que

se obtienen productos con adecuadas características microbiológicas,organolépticas y nutricionales bajo condiciones de escaso ensuciamiento y en unmínimo espacio, pudiéndose aplicar a un amplio rango de alimentos. Otra de lasventajas de este calentamiento se encuentra relacionada con los costes deoperación. Son calentamientos en los que un 95% de la energía se transforma encalor, mientras que en un calentamiento con microondas suele ser un 70% comomáximo.

CONCLUSIONESSe midió la conductividad de diferentes alimentos y se predijo ésta según loscomponentes de cada alimento, además se utilizó la conductividad como un

indicador de calidad en la leche, ya que al diluirla ésta disminuye.Se llego a la conclusión de la conductimetría es un método para determinar si unalimento fue alterado, además de que se puede utilizar en titulaciones paracuantificar algún componente en el alimento como el acido tartárico en el vino.

BIBLIOGRAFIA:

  MAR VILLAMIEL INSTITUTO DE FERMENTACIONES INDUSTRIALES CONSEJO

SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS (CSIC), El calentamiento óhmico para la conservación de alimentos, 19 de julio de 2006; consultado en: www.consumer.es

  Tecnologías Emergentes de Conservación de Alimentos (II): Tratamientos térmicos;consultado en: www.itescam.edu.mx 

Laboratorio de análisis fisicoquímico de alimentos, consultado en:http://www.udea.edu.co/portal/page/portal/SedesDependencias/QuimicaFarmaceutica/D.Ser viciosProductos/ServiciosLaboratorio?_piref471_78316139_471_78316138_78316138.tabstring=AnalisisFisicoquimicoAlimentos 

Loren, G. (1968). Principios de química. Ed. Reverte. Valencia. Pp. 356

Charles Alais (1985): Ciencia de la leche, Principios de tecnica lechera. Ed.Reverte. 4ta Edicion. Pp 262,263

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