Determinacion de Humedad Harina de Trigo

FACULTAD: 

INGENIERÍA QUÍMICA

CURSO: 

QUÍMICA ANALÍTICA CUANTITATIVA

PROFESOR: 

Ing. Carlos Pereyra, Leonardo

ALUMNA: 

Pebes Cabrera, Ivette

2018-A

DETERMINACIÓN DE HUMEDAD EN HARINA DE TRIGO

INTRODUCCIÓN La harina es el polvo fino que se obtiene del cereal molido y de otros alimentos ricos en almidón. Se puede obtener harina de distintos cereales. Aunque la más habitual es harina de trigo (elemento habitual en la elaboración del pan), también se hace harina de centeno, de cebada, de avena, de maíz o de arroz La harina de trigo contiene entre un 65 y un 70% de almidones, pero su valor nutritivo fundamental está en su contenido, ya que tiene del 9 al 14% de proteínas; siendo las más importantes la gliadina y la gluteína, además de contener otras componentes como celulosa, grasas, azúcar y hasta un 14% de agua. La molienda de trigo consiste en separar el endospermo que contiene el almidón de las otras partes del grano. El trigo entero rinde más del 72% de harina blanca y el resto es un subproducto. En la molienda, el grano de trigo se somete a diversos tratamientos antes de convertirlo en harina. Para determinar la calidad industrial de las harinas es necesario realizar una serie de pruebas como son la determinación de humedad, el contenido de cenizas, la presencia de sustancias extrañas, la granulometría, las características sensoriales y la acidez. Al igual a la calidad de los granos de cereales, las harinas no deben tener un contenido de humedad máximo de 15%, Es importante su determinación porque el grano con más de 13,514,0 % no puede ser almacenado en buenas condiciones. El método más usado para la determinación de humedad en las harinas es por secado en un horno, el cual consiste en someter al alimento a altas temperaturas para eliminar la mayor cantidad de agua disponible, en este sistema se puede presentar errores en los resultados siendo uno de los factores el tiempo.

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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.1.1 PROBLEMA GENERAL ¿CÓMO ENCONTRAR EL PORCENTAJE DE HUMEDAD EN LA HARINA DE TRIGO?

1.1.2

PROBLEMA ESPECIFICO ¿QUÉ MÉTODOS Y EQUIPOS UTILIZAR PARA LA DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD EN LA HARINA DE TRIGO?

2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVOS GENERALES

Determinar el porcentaje de humedad en la harina de trigo mediante la evaporación del contenido de agua por el método de la estufa. Realizar los cálculos característicos y referirlos a la cantidad de muestra utilizada.

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2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Averiguar qué estufa es la indicada a usar. Averiguar qué balanza que se va a usar. Averiguar a qué temperatura se haría el secado. Averiguar qué tiempo debe estar a la muestra en la estufa.

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3. MARCO TEÓRICO 3.1 ANTECEDENTES DE ESTUDIO A. PROPUESTA DE UNA METODOLOGÍA PARA LA DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD DEL CLAVO DE OLOR (Eugenia caryophyllata Thunb) POR MEDIO DE DESTILACIÓN AZEOTRÓPICA, VARIANDO TAMAÑO DE PARTÍCULA Y DISOLVENTE EN UNA EMPRESA COMERCIALIZADORA DE ESPECIAS De: WILLIAM ALEXANDER VILLEGAS HERRERA 

La interacción entre el disolvente y el tamaño de partícula no afecta significativamente el porcentaje de humedad al ser determinado por el método de destilación azeotrópica.

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Existe diferencia significativa en el porcentaje de humedad por destilación al variar el tamaño de partícula entre 10 al 40 y 50 al 80. El disolvente utilizado para el análisis por destilación si afecta el resultado de porcentaje de humedad. Con el xileno se obtuvieron los porcentajes más altos en ambas granulometrías 8,11 y 7,22 %. Para productos alimenticios que poseen componentes volátiles orgánicos el método por destilación azeotrópica es el método más adecuado para determinar el contenido de agua. Con el análisis por termobalanza pueden llegar a reportase porcentajes de humedad para el clavo de olor del doble de magnitud o más que con el método de destilación. Para partículas entre mesh 10 al 40 se obtuvo con termobalanza 17,06 % y por destilación 7,61% para partículas entre mesh 50 y 80, 23,63 % con termobalanza y 6,89 % por destilación.

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DETERMINACIÓN DE HUMEDAD EN HARINA DE TRIGO B. Harina de trigo

Según el INEN en su NTE 616, la harina de trigo es el producto que se obtiene de la molienda y tamizado del endospermo del grano de trigo ( triticumvulgare, triticumdurum) hasta un grado de extracción determinado, considerando al restante como un subproducto (residu os deendospermo, germen y salvado). Por harina de trigo se entiende el producto elaborado con granos de trigo común, triticumaestivum l., o trigo ramificado, triticum compactum host., o combinaciones de ellos por medio de procedimientos de trituración o molienda en los que se separa parte del salvado y del germen, y el resto se muele hasta darle un grado adecuado de finura. (norma del códex para la harina de trigo, 1985).

3.2 INFORMACIÓN CIENTÍFICA A. DETERMINACIÓN DE 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 un 95% en los alimentos naturales. En los tejidos vegetales y animales, puede decirse que existe en dos formas generales: “agua libre” y “agua ligada”. El agua libre o absorbida, que es la forma

predominante, se libera con gran facilidad. El agua ligada se halla combinada o absorbida. Se encuentra en los alimentos como agua de cristalización (en los hidratos) o ligada a las proteínas y a las moléculas de sacáridos y absorbida sobre la superficie de las partículas coloidales. Existen varias razones por las cuales, la mayoría de las industrias de alimentos determinan la humedad, las principales son las siguientes: a) El comprador de materias primas no desea adquirir agua en exceso.

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b) El agua, si está presente por encima de ciertos niveles, facilita el desarrollo de los microorganismos. c) Para la mantequilla, margarina, leche desecada y queso está señalado el máximo legal. d) Los materiales pulverulentos se aglomeran en presencia de agua, por ejemplo azúcar y sal. e) La humedad de trigo debe ajustarse adecuadamente para facilitar la molienda. f) La cantidad de agua presente puede afectar la textura. g) La determinación del contenido en agua representa una vía sencilla para el control de la concentración en las distintas etapas de la fabricación de alimentos. B. MÉTODOS DE SECADO Los métodos de secado son los más comunes para valorar el contenido de humedad en los alimentos; se calcula el porcentaje en agua por la perdida en peso debida a su eliminación por calentamiento bajo condiciones normalizadas. Aunque estos métodos dan buenos resultados que pueden interpretarse sobre bases de comparación, es preciso tener presente que a) algunas veces es difícil eliminar por secado toda la humedad presente; b) a cierta temperatura el alimento es susceptible de descomponerse, con lo que se volatilizan otras sustancias además de agua, y c) también pueden perderse otras materias volátiles aparte de agua. (Pearson, 1993) Método por secado de estufa La determinación de secado en estufa se basa en la pérdida de peso de la muestra por evaporación del agua. Para esto se requiere que la muestra sea térmicamente estable y que no contenga una cantidad significativa de compuestos volátiles. El principio operacional del método de determinación de humedad utilizando estufa y balanza analítica, incluye la preparación de la muestra, pesado, secado, enfriado y pesado nuevamente de la muestra. (Nollet, 1996)

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Método por secado en estufa de vacío Se basa en el principio fisicoquímico que relaciona la presión de vapor con la presión del sistema a una temperatura dada. Si se abate la presión del sistema, se abate la presión de vapor y necesariamente se reduce su punto de ebullición. Si se sustrae aire de una estufa por medio de vacío se incrementa la velocidad del secado. Es necesario que la estufa tenga una salida de aire constante y que la presión no exceda los 100 mmHg y 70°C, de manera que la muestra no se descomponga y que no se evaporen los compuestos volátiles de la muestra, cuya presión de vapor también ha sido modificada. (Nollet, 1996) C. BALANZA ANALÍTICA La balanza es un instrumento que sirve para medir la masa. La balanza analítica es una clase de balanza utilizada principalmente para medir pequeñas masas. Este tipo de balanza es uno de los instrumentos de medida más usados en laboratorio y de la cual dependen básicamente todos los resultados analíticos. Las balanzas analíticas modernas, que pueden ofrecer valores de precisión de lectura de 0,1 µg a 0,1 mg, están bastante desarrolladas de manera que no es necesaria la utilización de cuartos especiales para la medida del peso. Au n así, el simple empleo de circuitos electrónicos no elimina las interacciones del sistema con el ambiente. De estos, los efectos físicos son los más importantes porque no pueden ser suprimidos.

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LOCALIZACIÓN DE LA BALANZA La precisión y la confianza de las medidas del peso están directamente relacionadas a la localización de la balanza analítica. Los principales puntos que deben de ser considerados para su correcta posición son: Características de la sala de medida:  



Tener apenas una entrada. Tener el mínimo número de ventanas posible, para evitar la luz directa del sol y corrientes de aire. Ser poco susceptible a choques y vibraciones

Las condiciones de la mesa para la balanza: 







Quedar firmemente apoyada en el suelo o fija en la pared, de manera a transmitir un mínimo de vibraciones posible. Ser rígida, no pudiendo ceder o inclinarse durante las operaciones de medida. Se puede utilizar una de laboratorio bien estable o una de piedra. Localizarse en los sitios más rígidos de la construcción, generalmente en los rincones de la sala. Ser antimagnética (no contener metales o acero) y protegida de cargas electrostáticas (no contener plásticos o vidrios).

Las condiciones ambientales:  

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Mantener la temperatura de la sala constante. Mantener la humedad entre 45% y 60% (debe de ser monitoreada siempre que sea posible). No permitir la incidencia de luz solar directa. No hacer las medidas cerca de irradiadores de calor. Instalar las luminarias lejos de la bancada, para evitar disturbios por radiación térmica. El uso de lámparas fluorescentes es menos problemático. Evitar la medida cerca de aparatos que utilicen ventiladores (ej: aire acondicionado, ordenadores, etc.) o cerca de la puerta.

CUIDADOS OPERACIONALES CUIDADOS BÁSICOS  

Verificar siempre la nivelación de la balanza. Dejar siempre la balanza conectada a la toma y prendida para mantener el equilibrio térmico de los circuitos electrónicos.

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DETERMINACIÓN DE HUMEDAD EN HARINA DE TRIGO 

Dejar siempre la balanza en el modo “standby”, evitando la necesidad de nuevo tiempo de calentamiento (“warm up”).

EL FRASCO DE MEDIDA   



Usar siempre el menor frasco de medida posible. No usar frascos plásticos cuando la humedad esté abajo del 30-40%. La temperatura del frasco de medida y su contenido deben de estar a la misma temperatura del ambiente de la cámara de medida. Nunca tocar los frascos directamente con los dedos al ponerlos o sacarlos de la cámara de medida.

EL PLATO DE MEDIDA  

Poner el frasco siempre en el centro del plato de medida. Remover el frasco del plato de medida luego que termine la operación de medida del peso.

LA LECTURA 



Verificar si el mostrador indica exactamente cero al empezar la operación. Tare la balanza, si es necesario. Leer el resultado de la operación luego que el detector automático de estabilidad desaparezca del mostrador.

CALIBRACIÓN 

Calibrar la balanza regularmente, más todavía cuando está siendo operada por vez primera, si fue cambiada de sitio, después de cualquier nivelación y después de grandes variaciones de temperatura o de presión atmosférica.

MANTENIMIENTO  

Mantener siempre la cámara de medida y el plato limpios. Usar apenas frascos de medida limpios y secos.

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D. ESTUFA La estufa de secado es un equipo que se utiliza para secar y esterilizar recipientes de vidrio y metal en el laboratorio. Se identifica también con el nombre de Horno de secado. Los fabricantes han desarrollado básicamente dos tipos de estufa: las que operan mediante convección natural y las que operan mediante convección forzada. Las estufas operan, por lo general entre la temperatura ambiente y los 350°C. Se conocen también con el nombre de Poupinel o pupinel.

IMPORTANCIA DE LA ESTUFA DE SECADO La estufa de secado se emplea para esterilizar o secar el material de vidrio y metal utilizado en los exámenes o prueba, que realiza el laboratorio y que proviene de la sección de lavado, donde se envía luego de ser usado en algún procedimiento. La esterilización que se efectúa en la estufa se denomina de calor seco y se realiza a 180°C durante 2 horas; la cristalería, al ser calentada por aire a alta temperatura, absorbe humedad y elimina la posibilidad de que se mantenga cualquier actividad biológica debido a las elevadas temperaturas y a los tiempos utilizados.

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4. METODOLOGÍA A. MÉTODO GRAVIMÉTRICO

El análisis gravimétrico es una técnica que tiene como fundamento la determinación de los constituyentes de una muestra o categorías de materiales por la medida de sus pesos. En la industria el agua se emplea como un ingrediente en un producto acabado, como un medio de transporte, como agente de limpieza, como refrigerante o como fuente de vapor para calefacción o producción de energía. Las exigencias de calidad de las aguas de los procesos industriales varían dentro de límites muy amplios, según el tipo de industria y la función del agua en cuestión. Por tanto, no es posible establecer un único estándar para el agua empleada con diversas finalidades industriales, por ejemplo; en la industria de la alimentación el agua dura puede provocar la pérdida de ácido ascórbico, así como la deposición de calcio durante el blanqueado de los guisantes y habichuelas. No obstante, los cerveceros prefieren un agua dura que tenga una dureza considerable y, en algunos casos, hasta recurren a una adición de cloruro y sulfato de calcio para lograr la reacción optima de enzimas durante las operaciones de mezcla. Resulta de lo anterior mente dicho que la determinación del contenido de algunos elementos es de vital importancia para un uso adecuado de este vital compuesto. B. MATERIALES Y EQUIPOS       

ESTUFA BALANZA ANALÍTICA PLACA PETRI PINZAS DE METAL Y DE MADERA DESECADOR CRONÓMETRO GUANTES

C. REACTIVOS E INSUMOS 

HARINA DE TRIGO

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D. PROCESO EXPERIMENTAL 

Pesamos la placa Petri sola (PPS).

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Pesamos la placa petri con la muestra (PPM), entonces el peso de la muestra(PM) se calcula de la siguiente manera:

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Luego llevamos a calentar la muestra a la estufa a 105°C por 60 minutos.

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

Luego llevamos por 5 minutos al desecador.



Volvemos a pesar la placa preti con la muestra y calculamos el nuevo peso. Volver a llevar la muestra a la estufa por 20 min. Repetir los pasos hasta registrar peso constante. Calcular y reportar el porcentaje de humedad en la muestra

  

E. RECOJO DE LA DATA

% =

 −   



DATOS

GRUPO 1

GRUPO 2

GRUPO 3

GRUPO 4

PESO DE MUESTRA(INICIAL) PESO(PLACA+MUESTRA)

10.0019g

10.008g

10.0018g

10.0086g

87.8469g

81.8729g

89.7980g

79.6953g

PESO PLACA PETRI

76.3881g

71.8649g

79.7962g

69.6867g

PESO DE

86.390g

80.456g

88.2550g

78.2173g

PÉRDIDA DE PESO

1.4569g

1.4169g

1.543g

1.478g

PESO DE

86.3742g

80.4419g

88.2460g

78.1363g

PÉRDIDA DE PESO

1.4727g

1.4302g

0.009g

1.559g

PESO DE

86.3380g

80.3931g

88.2423

78.1350g

PÉRDIDA DE PESO

1.5089g

1.479g

0.0037g

1.5603g

%HUMEDAD

15.09%

14.78%

15.55%

15.58%

MUESTRA(FINAL) 60’



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% =

.  + .  + .  + .  

= . %

% HUMEDAD REPORTADO: 15.25%

5. CONCLUSIONES 

El porcentaje de humedad de nuestra muestra de harina es de 15.25%

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Determinacion de Humedad Harina de Trigo

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