Determinacion De Ph Y Acidez Titulable Angire 651p3x

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

TRABAJO APLICATIVO TEMA

:

DETERMINACION DEL PH Y ACIDEZ TITULABLE

ASIGNATURA:

ANALISIS DE ALIMENTOS

DOCENTE

:

ING: Silvia

ALUMNA

:

Flor Lucy Villa Pérez

CICLO

:

2011

I.

INTRODUCCIÓN

La acidez es una medida de la concentración de iones de hidrógeno y se determina con el pH y el pH es el índice que expresa el grado de acidez o alcalinidad de una disolución. Entre 0 y 7 la disolución dice que es ácida, y de 7 a 14, se dice que es básica. El pH se puede determinar calorimétricamente utilizando los indicadores adecuados pero se determina con más exactitud por métodos eléctricos. La acidez titulable o normalidad del ácido se determina por titulación o valoración, mediante una base de normalidad conocida. En nuestra carrera de industrias alimentarías es muy importante sobre el tema de acidez y pH ya que tiene que ver con la conservación de los alimentos, la acidificación es un método de conservación de los alimentos. Además de prevenir la proliferación de bacterias, la acidificación contribuye a mantener la calidad deseada de un producto ya que bajo condiciones acidas las bacterias no se multiplican y por ello solo se necesita un proceso de pasteurización. En estado natural, la mayoría de los alimentos, como carnes, pescados y productos vegetales, son ligeramente ácidos. La mayor parte de las frutas son bastante ácidas y solo algunos alimentos, como la clara de huevo por ejemplo, son alcalinos, para preservar los alimentos, durante miles de años se ha venido aumentando su acidez, ya de manera natural, por fermentación o artificial, por adición de ácidos débiles, con lo que se consigue inhibir la proliferación microbiana. La acidez puede ser un factor básico en la preservación, como en el caso de algunos alimentos fermentados tales como el yogurt, la coliflor fermentada o los pepinillos en vinagre o tener un papel auxiliar, cuyo efecto se combina con el de otros factores tales como conservadores químicos, calor o actividad de agua. La definición de pH representa la concentración de iones de hidrógeno en la forma: Es decir, el pH es el logaritmo negativo de la concentración de protones o iones hidrógeno. En alimentos, las sustancias ácidas que interesan son casi siempre ácidos débiles (HA) que se disocian dando lugar a H + y A-. En equilibrio, la relación entre [H+] [A-] y [HA] es una constante (Ka), siendo Ka = [H+] [A-] / [HA].

II.

OBJETIVOS -

Enseñar al estudiante las técnicas para la determinación del pH y acidez de los alimentos.

III.

MARCO TEORICO. 3.1. ACIDEZ Es una medida de la concentración de iones de hidrógeno y se determina con el pH. Exceso de iones de hidrógeno en una disolución acuosa, en relación con los que existen en el agua pura. Cantidad de ácido libre en los aceites, vinos, resinas, etc. 3.2.1. LOS ÁCIDOS ORGÁNICOS: Las frutas contienen ácidos naturales, tales como el acido cítrico de las naranjas y los limones, el acido málico de las manzanas y el acido tartárico de las uvas. Estos ácidos dan acidez a las frutas y disminuyen el proceso de la descomposición de bacterias 3.2. ACIDEZ Y pH EN LAS FRUTAS Y HORTALIZAS: Según S. D. Holdsworth las bacterias en estado activo no son muy resistentes pero las formas esporuladas frecuentemente son muy termo resistentes y en consecuencia se requieren temperaturas hasta de 130 ºC en varios tiempos para inactivarlos. Para fijar el proceso “es para determinar la temperatura y el tiempo de calentamiento requerido por cada producto” es necesario conocer la acidez de producto. Bajo condiciones acidas las bacterias no se multiplican y por ello solo se necesita un proceso de pasteurización (pH inferior a 3.7) empleando agua en ebullición durante varios minutos, dependiendo del tamaño del envase ,para pH entre 3,7 y 4,5 (productos menos ácidos como el tomate) existen unos organismo causantes de alteración de los alimentos como Bacillus Coagulans, Clostridium butyrium y Lactobacilli Leuconoscot, que son capaces de multiplicarse y por consiguiente se necesita un proceso mas largo o bien habrá que acidificar el producto. Para aquellos que tienen un pH superior a 4,5 denominados poco ácidos es necesario un proceso relativamente mas intenso, con temperaturas de 116º a 130º C durante diversos tiempos suficiente para calentar todo el producto de forma que la posibilidad de que sobreviva el Clostridium botulinum sea en extremo remota, si están presentes esporos de Clostridium botulinum después del tratamiento que el crecimiento se produzca toxina botulínica mortal sin embargo, la toxina no es muy termo resistente y pierde su actividad biológica calentando en 30 minutos a 80º C.

Los dos factores que condicionan los procesos de esterilización en relación con la temperatura y tiempo uno es el pH y el otro es la posibilidad de microorganismos que sobrevivan al procesado. 3.2.1. FRUTAS MUY ACIDAS En productos que tienen un pH por debajo de 3,7 es frecuente tratar a una temperatura de al menos 85º C durante un minuto. 3.2.2. FRUTAS MEDIANAMENTE ACIDAS Entre los productos que tienen un pH en el rango de 3,7 a 4,5 se incluyen las cerezas dulces, peras, tomates, albaricoques, melocotones si el pH esta por encima de 4,5 hay que acidificar con un aditivo acido adecuado como el acido cítrico antes de poder dar un tratamiento térmico Standard para alimentos ácidos. 3.2.3. ALIMENTOS POCO ÁCIDOS La mayoría de las hortalizas entran en esta categoría teniendo un pH por encima de 4,5 como son espárragos, habas, zanahoria, remolacha, coliflor, apio, etc. (Holdsworth). 3.2.4. ALIMENTOS ACIDIFICADOS Y ACIDIFICACIÓN La acidificación es un método de conservación de los alimentos. Además de prevenir la proliferación de bacterias, la acidificación contribuye a mantener la calidad deseada de un producto. Los pepinos, las alcachofas, las coliflores, los pimientos y el pescado son alimentos poco ácidos que suelen estar acidificados. Si la acidificación no esta bien controlada y no se mantiene un pH inferior o igual a 4,6, en determinados alimentos puede desarrollarse un microorganismo, el Clostridium botulinum, que produce una toxina peligrosa para la salud. El crecimiento microbiano puede elevar el ph con lo que se presenta nuevos peligros: los hongos desdoblan los ácidos a veces en los productos ácidos de fruta, con lo que se permiten que crezcan el clostridium botulinium. 3.3. ALGUNOS CORRECTORES DE LA ACIDEZ: El ácido cítrico refuerza la actividad de muchos antioxidantes, pero no es un antioxidante propiamente dicho. Se usa principalmente como corrector de la acidez y como componente aromático. Además, aumenta la consistencia gelatinosa de las mermeladas y disminuye el oscurecimiento de la fruta y los productos hechos a base de fruta, debido a la actividad enzimática.

El acetato cálcico tiene numerosas funciones. En algunos alimentos se usa como agente espesante (mezclas para bizcochos, puddings o rellenos para tartas), pero puede servir como amortiguador para controlar el pH de los alimentos durante su fabricación, como conservante para prevenir el desarrollo de microbios y como suplemento de calcio en la comida para animales de compañía. El ácido fumárico se añade a los alimentos para controlar la acidez y se usa también como agente aromatizador. Se usa en frutas en conserva, verduras y legumbres, mermeladas, gelatinas, verduras congeladas. Muchos de estos aditivos son constituyentes naturales del organismo (por ejemplo, el ácido cítrico, el ácido láctico, el ácido fumárico o el ácido acético). 3.4. ACIDEZ TITULABLE Y SISTEMA TAMPÓN O BUFFER La acidez titulable o normalidad del ácido se determina por titulación o valoración, mediante una base de normalidad conocida. En otras palabras la acidez titulable se puede determinar añadiendo suficiente álcali de normalidad conocida hasta neutralizar toda la acidez o llevar el pH al punto neutro. La acidez titulable no se puede predecir a partir de la concentración actual de iones de hidrógeno que se determina con el pH. Cuadro Nro. 01 Los ácidos débiles no se encuentran totalmente disociados y tienen casi todos sus átomos de hidrógeno en la forma de iones de hidrógeno potenciales. Cuando un ácido débil se mezcla con su sal, mantiene un pH casi constante, aunque se le añada grandes cantidades de iones de hidrógeno o de hidroxilo. La mezcla de un ácido débil y su sal o de una base débil y su sal, que evitan los cambios bruscos de pH, se denomina solución buffer o tampón. Por ejemplo, cuando se añade 0,01 mol de HCl a un litro de agua pura, el pH cambia de su valor inicial que es 7 a 2, un cambio de 5 unidades de pH. El pH se hace 100.000 veces más ácido. Sin embargo, cuando se añade 0,01 mol de HCL a una solución que contiene una mezcla de ácido acético 0,1 M (CH3 COOH) y acetato de sodio (CH3 COONa) 0,1M, el pH cambia de un valor inicial de 4,74 a 4,66, un cambio de solo 0,08 unidades de pH, lo que es aproximadamente 1,2 veces más ácida. 3.5. EL pH Índice que expresa el grado de acidez o alcalinidad de una disolución. Entre 0 y 7 la disolución es ácida, y de 7 a 14, básica.

Es el logaritmo de la concentración de iones hidrogeno H. Para cualquier solución cuya concertación de iones de hidrogeno se expresa como 1x10 –n. Una solución acida tiene un pH menor a 7 una solución alcalina (básica)tiene un pH mayor a 7,cuando mas bajo es el pH mas acida , es la solución ,cuando mas alta es el pH mas básica es la solución. (Ralph A.) 3.5.1. MEDICIONES DE pH: Un método para determinar el pH implica el uso de ciertas sustancias químicas llamados indicadores acido-base, es posible realizar por medios eléctricos mediciones más exactas de pH con una precisión de alrededor de 0.01 unidades de pH. (Ralph A.) El pH se puede determinar mediante un electrodo de vidrio, que es sensible a la concentración de iones de hidrógeno. El electrodo de vidrio se calibra contra un buffer de pH conocido. Los indicadores son colorantes que cambian color a un pH más o menos específico. Las flavonas cambian de incoloras a amarillas por encima de pH 8; las antocianinas son rosadas o rojas por debajo de pH 5 y azul o púrpura por encima de ese pH. 3.5.2. VALOR DE pH: Los valores de pH de algunos alimentos y productos corriente son:  Acido cítrico = 2.0.  Vinagre = 2.4 – 3.4  Agua corriente = 4.5 – 8.5  Limón =

2.2 – 2.4

 Manzana = 2.9 – 3.3  Harina

= 6.0 – 6.5

 Pan = 5.0 – 6.0  Col

= 5.2 – 5.4

 Pescado = 6.6 – 6.3  Leche = 6.4 – 6.8 El pH se puede determinar colorimétricamente utilizando los indicadores adecuados pero se determina con más exactitud por métodos eléctricos. La mayoría de lo pH-metros miden la diferencia potencial entre un electrodo de vidrio por balanceo en un potenciómetro.

La acidez medida por el valor de pH es un importante factor para el control de muchos procesos, tanto naturales como de fabricación, es un considerando de gran importancia en la conservación y almacenamiento de alimentos, por su efecto inhibidor del desarrollo de microorganismos y enzimas. En general las bacterias son mas sensibles a los iones hidrogeno que los fermentos y los mohos, la mayor parte de los organismos tienes limites de pH máximo u mínimo para un crecimiento mas rápido los iones H también influyen en la cantidad de calor que se deben aplicar a las conservas para alcanzar su esterilización comercial (Ej.: los vegetales y las carnes se someten a temperaturas elevadas a mayor tiempo que las frutas que son mas acidas). Los valores numéricos verdaderos para estas concentraciones de Ion de hidrógeno son típicamente una fracción muy pequeña 1/10.000.000, por ejemplo. Debido a que éste es un número incómodo con el que trabajar, una escala única fue ideada. La escala creada utiliza el logaritmo negativo de la concentración del ión de hidrógeno (o actividad) para las soluciones ácido y básico. Los valores leídos en esta escala se llaman las medidas del "pH".

3.5.3. LA RELEVANCIA DEL PH El pH de un alimento es la medida de la “acidez” o “alcalinidad” de ese producto. La escala del pH abarca valores que oscilan entre 0 y 14. Un pH inferior a 7 es ácido, un pH de 7 es neutro y un pH superior a 7 es alcalino o básico. Cuadro Nº 2 Indicadores de pH: En la tabla se muestran algunos indicadores ácido-base, o de pH, con sus intervalos de viraje (intervalos de pH en los que cambian de color) y sus distintos colores según se encuentren en medio ácido o básico. NOMBRE

INTERVALO pH de 3,0 – 4,6

Azul bromofenol Anaranjado de 3,1 – 4,4 metilo Rojo de metilo 4,2 – 6,2 Azul de 6,0 _ 7,6 bromotimol Tornasol 5,8 – 8,0 Fenolftaleína 8,0 – 9,8

DE COLOR ACIDO

COLOR BASICO

Amarillo

Purpura

Rojo

Amarillo

Rojo Amarillo

Amarillo Azul

Rojo Incoloro

Azul Rojo - violeta

Amarillo alizarina

de 10,1 – 12,0

Amarillo

Violeta

IV. MATERIALES Y METODOS A. DETRRMINACION DE pH. Materiales: • Muestras alimenticias: leche, zumo de fruta, aceite,vinagre,siyau,gaseosa • Vaso de precipitación de 50ml. • Embudo e buchner • Bomba de vació • Papel filtro • Cintas de indicador de pH • Potenciómetro o pH metro • agua destilada Reactivos Solución de fenolftaleína al1% Hidróxido de sodio al 0.1N Procedimiento: 1. Determinación del pH empleando pH metro Antes de proceder a la determinación del pH, el pH metro debe ser calibrado con los pasos siguientes: • Encienda el potenciómetro y deje calentar por lo menos 5min. Antes de proceder a las calibración, verifique que el electrodo este siempre sumergido en el agua. • Para l proceso de calibración escurra el agua del electrodo y sumérjalo en una solución tampón de pH conocido. Verifique la temperatura de solución buffer, que se debe estar a temperada a medio ambiente. • Ponga el botón de regulación de temperatura a la temperatura correspondiente que se encuentra la solución. • Lleve el swich selector de lectura para lea en la escala de pH y respeta un intervalo de tiempo adecuado a fin de permitir que la lectura s estabilice mientras aplica un ligero movimiento rotatorio para homogenizar el liquido a medir. • Con el botón de calibración lleve la aguja hasta el pH exacto el buffer usado para calibración, verifique la calibración. • Saque cuidadosamente el electrodo, enjuague con agua destilada, escurrir y secar el excedente antes de sumergir en la muestra problema. • Repita el paso 4 y anote el valor de pH determinado.

• •

Al concluir con la determinación vuelve a enjuagar cuidadosamente los electrodos, los que quedaran sumergido en agua destilada. Esto evitara su desecamiento. Apague el potenciómetro.

Emplear soluciones buffer e pH 4.01 y 7.00 Alimentos líquidos: Jugos de fruta, leche, vino, extracto de café, etc. Extraer los el jugo de la frutas y en los casos necesarios filtrar. Tomar más o menos 25ml. De muestra en un vaso de 50ml, introducir el electrodo en la solución y leer directamente en pH. Alimentos sólidos: Pesar aproximadamente 10 g. de muestra, añadir 100ml. De agua destilada, licuar o moler en un mortero, decantar el sobrenadante y filtrar, en el filtrado y medir el pH. 2. Determinación de pH empleando papel indicador. La determinación se hará sobre la muestra liquida y las muestras sólidas. B. DETERMINACION DE ACIDEZ TITULABLE TOTAL Materiales: • Muestra alimenticia. • Vasos de precipitación . • Agua destilada • Fiola de 50 ml. • Solución de fenolftaleína al 1% • Solución de NaOH al 0.1 N Procedimiento La acidez titulable puede ser expresada convencionalmente en gramos de acido por 100 g o por 100 ml de producto, o usando el factor apropiado para el acido en el que se adquiere expresar la acidez, así los mili equivalente del acido oleico es ¿?, acido oxálico es 0.045, acido cítrico monohidratado es 0.070, acido tartárico es 0.075, acido sulfúrico es 0.049, acido acético es 0.060, acido láctico es 0.090. El calculo de la acidez, porcentaje del acido predominante en la muestra es con la siguiente formula: % de acidez = V x N x E 10 x a Donde: V = ml. de NaOH estándar gastado en la titulación N = Normalidad de la solución de álcali E = Peso equivalente A = gramos o ml. de la muestra

% de acidez = G x N x meq del acido x 100 M Donde: G = Gasto de la solución del NaOH en la neutralización N = Normalidad de solución de NaOH Meq del acido = mili equivalente del acido en que se expresa la acidez. M = gramos o ml. de la muestra en la alícuota. Determinación de alimentos líquidos: • • • • •

Mezclar bien una parte de la muestra, sea leche, vino, jugo de fruta, etc., filtrar a través de lana de algodón o papel filtro. Pipetear 25 ml de filtrado en una fiola de 250 ml y diluir hasta la marca con agua destilada. Tomar 50 ml de la solución y colocarla en un erlenmeyer de 125 ml de capacidad. Agregar 3 gotas de solución indicadora de fenolftaleína. Titular con NaOH 0.1 N hasta que aparezca una tonalidad rosa que persista por 30 segundos.

V. RESULTADOS Y DISCUCION a) Resultados: Luego de hallar el porcentaje de acidez de la siguiente formula:

Donde: G : N : Meq : M:

Gasto. Normalidad (NaOH al 0.1N). Mili Equivalente De Acidez. Muestra.

El valor de la muestra se halla se halo de la siguiente manera: 25ml de muestra ---- 250ml.de agua. X ---- 50ml. De agua. Donde “X” representa el valor de la muestra (M). Luego de hallar los datos de las muestras: Se procedió a hallar el % de acidez de las muestras examinadas, en donde se manifiestan en el siguiente cuadro:

FALTA CUADRO

DISCUSION.  Según S. D. Holdsworth las bacterias en estado activo no son muy resistentes pero las formas esporuladas frecuentemente son muy termo resistentes y en consecuencia se requieren temperaturas hasta de 130 ºC en varios tiempos para inactivarlos. Para fijar el proceso “es para determinar la temperatura y el tiempo de calentamiento requerido por cada producto” es necesario conocer la acidez de producto. Si la leche es fresca se debe precalentar a 40º C y después se enfría a 20ºC esto es necesario ya que la densidad cambia de repente las primeras horas (fenómeno de RECKNOGEL) las leches viejas no necesitan esta preparación. La densidad de la leche se mide con un hidrómetro especialmente calibrado(lactómetro) de modo que cubra adecuado rango de densidades. Desde 1’a 25’a 1,035, el cual, por simplicidad se gradúa de 25’ a 35’ .En el método, se vierte suavemente la leche mezclada en la vasija del aparato y se introduce cuidadosamente el lactómetro dentro de la leche. Se rellena la vasija y si fuera necesario, y se lee la graduación señalada por el lactómetro con exactitud de 0’ luego de alcanzarse el equilibrio. Se anota la Tº y se corrige la temperatura a 20ºC.  Según F.L HART (1971), J FISHER, la leche es un líquido blanco, opaco, de sabor ligeramente dulce. Su densidad, o peso específico, tiene un valor promedio casi constante. La densidad de la leche se mide con un lactodensímetro, o pesa-leche, un modelo especial de densímetro, con el vástago graduado de 15 a 40. Cuando flota libremente dentro de la leche, sin tocar las paredes del recipiente, se lee a nivel de la superficie con visual horizontal. Las dos cifras leídas son el milésimo de la densidad y, por tanto, se escriben a continuación de la unidad: 1,0.

VI. CONCLUSIONES  Según Baddeley, G. y otros, el pH en papel tornasol, el vinagre es 2.9, la leche evaporada 6.6, mientras que en la práctica obtuvimos un pH de en el vinagre 2,5 y en la leche evaporada 6,5.  Según Arthur C. Voge 1945, La mejor manera para medir el pH es con el electrodo de pH ya que es más presida y da valores exactos, mientras tanto por deficiencia de este elemento solo se determino los valores con el papel tornasol y el pH digital.

VII. BIBLIOGRAFÍA.  F.L Hart (1971), J Fisher / análisis moderno de los alimentos / editorial Acribia/ Zaragoza – España /122 p.p.  Holdsworth S. “Conservación de frutas y Hortalizas ,1ra edición, Editorial. Acribia SA., España  Ralph A. Burns , “Fundamentos de Química” , 2da edición , Edit. Grafik. SA. , México.