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FACULTAD DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS
ALIMENTARIAS
PRACTICA N° 04
“DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE ACIDEZ TITULABLE EN LA
FRUTA CARAMBOLA (AVERRHOA CARAMBOLA L) .”
INTEGRANTES: GALLARDO SANCHEZ, Chavely HUARAUYA ESPIRITU, Rosalinda MACHADO CONCHA, Katerine SEDANO DURAN, Emma. TRINIDAD LOAYZA, Jeyson. CURSO: Química Analítica DOCENTE: ZAVALETA DE LA CRUZ, Laveriano CICLO: 2019 – II TINGO MARÍA - PERÚ SETIEMBRE - 2019
I. INTRODUCCION
Nosotros los seres humanos tenemos la capacidad de identificar talvez con solo el gusto la acidez o la alcalinidad de frutas como hortalizas. En si la medida de acidez es diferente, el porcentaje de acidez son indiferenciables para poder determinar el porcentaje o cantidad de ácidos presentes en las frutas y hortalizas es necesario realizar un análisis de titulación. En esta práctica con nuestro equipo de trabajo realizamos la acidez titulable de la carambola, el cual consiste en la reacción que se obtiene al combinar una solución de hidróxido de sodio de concentración conocida y una sustancia indicadora (fenolftaleína), ambas son combinadas o mezcladas en una solución de nuestra muestra preparada, dependiendo de que se desee analizar. Las frutas contienen ácidos orgánicos en su composición química lo cual les da una característica de sabor amargo, en algunas ocasiones ese sabor amargo es conocido como vitaminas. Bueno la acidez libre (acidez titulable) representa a los ácidos orgánicos presentes que se encuentran libres y se mide neutralizando los jugos o extractos de frutas con una base fuerte, el pH aumenta durante la neutralización y la acidez titulable se calcula a partir de la cantidad de base necesaria para alcanzar el pH del punto final de la prueba. I.1. Objetivo general
- Determinar el porcentaje de acidez titulable y el valor del pH de la CARAMBOLA (Averrhoa carambola L). I.2. Objetivos específicos
agentes de transformación que se agregan para controlar la alcalinidad de muchos productos. Un ejemplo de ácido orgánico usado en la industria es el ácido cítrico, el cual es responsable de la acidez de las frutas cítricas. Para su uso Industrial el ácido cítrico es fabricado por la fermentación anaeróbica del azúcar de Caña (sacarosa) o azúcar de maíz (dextrosa) por una cepa especial de Aspergillus niger. Su mayor empleo es como acidulante en bebidas carbonatadas y alimentos. II.1.4. Influencia de los ácidos orgánicos en los alimentos Según NETTO (2011) los ácidos orgánicos presentes en los alimentos influyen en el sabor, color y la estabilidad de los mismos. Los valores de acidez pueden ser muy variables, por ejemplo, en el caso de las frutas, varían desde 0,2 a 0,3 %, en el limón (el ácido cítrico puede constituir hasta 60 % de los sólidos solubles totales de la porción comestible). Los ácidos predominantes en frutas son: el cítrico (en la mayoría de las frutas tropicales), el málico (Ej. manzana), el tartárico (Ej. uvas y tamarindo). Los productos pesqueros, aves y productos cárnicos son de acidez muy baja y el ácido predominante es el láctico y no los di o tri carboxílicos característicos de los tejidos vegetales. Según PARISH (2003) los ácidos orgánicos en los alimentos actúan retardando el crecimiento de algunos microorganismos y evitando el de otros. Algunos pueden tener actividad fungistática, mientras que otros son más efectivos en la inhibición bacteriana, aunque no han sido claramente definidas las condiciones bajo las cuales son más efectivos. II.1.5. La acidez titulable Según BELITZ (2004) la acidez libre (acidez titulable) representa a los ácidos orgánicos presentes que se encuentran libres y se mide neutralizando los jugos o extractos de frutas con una base fuerte, el pH aumenta durante la neutralización y la acidez titulable se calcula a partir de la cantidad de base
necesaria para alcanzar el pH del punto final de la prueba; en la práctica se toma como punto final pH = 8.2 usando fenolftaleína como indicador. Bajo estas condiciones, los ácidos orgánicos libres y sólo una parte del ácido fosfórico y fenoles están involucrados en el resultado final. Para reportar la acidez, se considera el ácido orgánico más abundante del producto, el cual varía dependiendo de la especie que se trate, por lo que el resultado se expresa en términos de la cantidad del ácido dominante, entre los existentes, por ejemplo, en la leche como ácido láctico, en las manzanas como ácido málico, en las uvas como ácido tartárico, etc. Según GARCIA (2008) la mayoría de las frutas son particularmente ricas en ácidos orgánicos que están usualmente disueltos en la vacuola de la célula, ya sea en forma libre o combinada como sales, ésteres, glucósidos, etc. Para el cálculo de la acidez titulable se aplica la siguiente formula: % de acidez = V. N. meq. M Cuadro 01: Ácidos predominantes en algunas frutas. Fruta Acido Fruta Acido Albaricoque Málico Pera Cítrico Chirimoya Málico Nango Málico Cereza Málico Manzana Málico Ciruela Málico Membrillo Málico Durazno Málico Naranja Cítrico Frambuesa Cítrico Pera Cítrico Fresa Cítrico Piña Cítrico
a Rosado, que es el punto que alcanza el equilibrio o cuando todo el ácido ha sido neutralizado por el álcali, se recomienda en estos casos diluir la muestra hasta obtener un color menos oscuro o decolorar con carbón activado al 1%. Si es muy difícil aclarar la muestra, es mejor determinar potencio-métricamente.
- Reacciones de oscurecimiento enzimático.- Muchas veces cuando se está preparando la muestra, esta toma un color rosado, como en el caso de la papa fresca, por ejemplo, hasta llegar al color oscuro, dependiendo de la rapidez con que se lleva a cabo la reacción enzimática o el tiempo que se demora en preparar la muestra y tenerla lista para la titulación. Esto como en el caso anterior, hace difícil apreciar el punto exacto de viraje. Para evitar estos inconvenientes se recomienda tratar la muestra lo más pronto posible con bisulfito, a fin de evitar el pardeamiento enzimático.
- Presencia de anhídrido carbónico.- la presencia de este compuesto puede alterar los resultados de la titulación. El anhídrido carbónico puede ser titulado por el álcali, produciéndose carbonato de sodio, de esta manera el gasto no sería debido solamente a la presencia de ácidos obteniéndose resultados errados, para evitar esto se recomienda trabajar con agua destilada libre de CO2, para lo cual se hierve y se deja enfriar, tapando el frasco que lo contiene a fin de evitar la incorporación de CO2 del medio ambiente, la titulación también debe hacerse lo más pronto posible
- Presencia de grasa.- Cuando la muestra a analizar es rica en grasa, esta dificulta la extracción de los ácidos, por lo que se recomienda hacer la extracción con etanol de 90°, neutralizando con soda N/20.
- Pureza de álcali.- Si la solución alcalina que se utiliza no corresponde a la normalidad esperada, se obtendrá resultados erróneos, por lo que se recomienda revisar un ácido de normalidad conocida, de esta manera se obtiene la normalidad exacta de álcali y se podrá hacer las correcciones pertinentes
II.2. El PH II.2.1. Definición Según BELITZ (2004) el pH se define numéricamente como el logaritmo negativo en base 10 de la concentración de iones hidrógeno. pH =−log ¿ ¿ El pH mide la acidez real, es decir, la cantidad de hidrogeniones activos (H+) presentes, a diferencia de la acidez titulable que mide la cantidad de hidrogeno sustituible en la neutralización, o sea los ácidos presentes sin considerar la fuerza de estos para liberar los iones (H+). acido Peso molecular Acido Peso molecular Zanahorias 5.2 – 6.0 Fresas 3.0 – 3. Patatas 5.4 – 6.2 Manzanas 2.9 – 3. Cebollas 5.3 – 5.8 Naranjas 3.6 – 4. Tomates 4.2 – 4.9 Peras 4.0 – 5. Guisantes 5.6 – 6.5 Judías verdes 4.9 – 5. Pimienta 4.7 – 5.2 Champiñones 6.0 – 6. Chirimoya 4.2 – 5.5 Melocotón 3.4 – 4. Piña 3,2 – 4.0 Uvas 3.4 – 4. Espinacas 5.1 – 5.8 limones 2.2 – 2. Cuadro 03: pH aproximado de algunos alimentos. Fuente: IIIESCAS, (2008) II.2.2. El pH en los alimentos y sus beneficios Según ICMFS (1983) el pH bajo ayuda en la conservación de los alimentos de dos maneras: directamente inhibiendo el crecimiento microbiano, e indirectamente, a base de disminuir la resistencia al calor de los microorganismos, en los alimentos que vayan a ser tratados térmicamente. Según FRAZIER Y WESTOFF (1993) los alimentos con valores de pH menores a 4,5 son considerados “ácidos” y los alimentos con valores mayores a 4,5 alimentos “no ácidos”. Los alimentos ácidos no son alterados fácilmente por las bacterias, siendo más sensibles a la alteración por levaduras y mohos. Todo alimento que
- Contenido de alcohol.- EL contenido de alcohol supone una reducción de la acidez de la disolución. Consecuentemente, cuando en el caso de vinos se hace una desalcoholización, el pH disminuye después de ésta. A mayor alcohol, menor acidez (pH sube), a menor alcohol, mayor acidez (pH baja). II.3. La maduración de frutas y hortalizas Según TOLEDO (1995) la maduración es un conjunto de procesos de crecimiento y desarrollo que conduce a la obtención de la madurez fisiológica u hortícola del producto. El estado de madurez de las frutas y hortalizas es importante en relación a la determinación del momento de cosecha y utilización de las técnicas adecuadas de manejo, transporte y comercialización de estos productos; constituyendo además, un indicador de su potencial de vida y calidad post cosecha. Así mismo, la madurez está vinculada a aspectos tales como la forma de consumo del producto (natural o procesado), su composición interna (sabor, olor, acidez, valor nutritivo). II.3.1. Madurez fisiológica Según BELITZ (2004) la madurez fisiológica es aquel estado de desarrollo del fruto en el que una vez desprendido del árbol, puede evolucionar a madurez de consumo. El grado de madurez de la fruta al momento de la cosecha es un factor de primera importancia puesto que de él depende la aceptación del producto por el consumidor, como también su máxima duración en el almacenaje. II.3.1.1. Madurez organoléptica o de consumo Según BELITZ (2004) la madurez organoléptica es el estado de desarrollo de los frutos en que se presentan en su máxima expresión las condiciones organolépticas y de atractividad en la fruta. Estas características se evidencian por cambios típicos en composición, color, sabor, aroma, textura y otros atributos sensoriales del producto.
Antes de que la fruta haya alcanzado su comestibilidad optima se encuentra inmadura (o verde) y después sobremadura (pasada). II.3.1.2. Madurez Comercial Según TOLEDO (1995) la madurez comercial es aquel estado de un órgano vegetal en que el mercado exige que se encuentre. Generalmente guarda escasa relación con la madurez fisiológica y puede coincidir con cualquier estadio del proceso de desarrollo o envejecimiento; los términos inmaduro, maduro, sobre maduro se refieren también a estas exigencias. II.3.2. Cambios bioquímicos en la maduración Según RAMÍREZ (1997) entre las principales reacciones bioquímicas de la maduración están las modificaciones de los constituyentes glusídicos. En general el contenido en osas y el sabor azucarado aumenta en el curso de la maduración, a pesar del consumo de una parte de esas osas por oxidación respiratoria. Según CHEFTEL (1998) por lo general, la maduración presupone un descenso de la acidez; de esta forma la relación azucares/ácidos aumenta durante la maduración de la mayor parte de las frutas; en el caso de la naranja, toronja, que se recogen maduros, ese fenómeno prosigue durante el almacenamiento. Por el momento las reacciones de degradación de los ácidos orgánicos son poco conocida; una de ellas, la descarboxilación anaerobia del ácido málico, presente, por ejemplo, en cantidades elevadas en la manzana, podría explicar, en parte, el desprendimiento de anhídrido carbónico que caracteriza al pico climatérico, en efecto, la enzima málica, que cataliza esta reacción, se sintetiza, en cantidades crecientes, durante la maduración de la manzana y, probablemente, de otras frutas. Varios tipos de cambios acompañan a la madurez en la mayoría de las frutas:
- Cambios en textura y reducción de la firmeza.
Especie Carambola Nombre científico Averrhoa Carambola L Nombre común Carambola II.4.1.2. Origen Según NAKASONE (1998) la carambola (Averrhoa Carambola L), pertenece a la familia Oxalidácea y es originaria de Asia tropical. Actualmente esta fruta se encuentra en numerosos lugares de los trópicos y subtrópicos, en países tales como: Australia, Brasil, China, Estados Unidos, Francia, Haití, lndochina, Malasia, México y Tailandia. Según CALZADA (1980) en el Perú, esta fruta se desarrolla en zonas sub-tropicales, en lugares como Chanchamayo y Satipo (Junín), Tingo María (Huánuco) e Iquitos. Son diversos y numerosos los nombres bajo cual se le conoce a la fruta del árbol Averrhoa Carambola Linn, en el mundo: "carambolo", "carambola" y "tiriguro" en Costa Rica; "cornichón" en las Antillas francesas; "limas de cayena" en Brasil; "tamarindo chino" y "tamarindo culi" en Venezuela; "fruta estrella" (star fruit) en los Estados Unidos; "fruta de cinco esquinas" (five comer fruit) en Australia y como "durazno exótico" en la provincia china de Fukien. II.4.1.3. Características Según DAVILA (2003) la carambola es una baya carnosa, de forma ovoide a elipsoidal variada que posee entre 3 y 6 costillas longitudinales y redondeadas que generan una sección cruz-estrella cuando se cortan transversalmente, su tamaño oscila entre los 50 y 100 mm de ancho, su peso entre los 100 y 250g y su textura puede variar de lisa a fibrosa. Según GONZALES (2000) la carambola posee un tamaño de 5 a 15 cm de longitud, la cáscara es delgada de un color que varía entre la gama verde, amarillo y naranja según el grado de madurez, es lisa y con una cutícula
cerosa. La semilla es comestible, tiene una longitud de (0.6 – 1.3 cm), son delgadas. Según HERNÁNDEZ & GALVÁN (2013) la pulpa tiene un color similar a la piel, es translúcida, crujiente, jugosa y sin fibra. El sabor es predominantemente ácido aunque algunas variedades son dulces. II.4.1.4. Variedades Según BABU (2006) existen dos clases distintas de carambola, la variedad acida que es del tipo más pequeño, muy agrio y con más ácido oxálico; la otra variedad es la dulce, que es más grande y con menos ácido oxálico. Cuadro 04: Principales características de carambola (Averrhoa carambola L). Variedad Peso (g) Tamaño (cm) Color Grados °Brix Arkin 90 – 200 8 Amarilla 7 B-2 100 – 200 8 – 12 Amarilla 7 – 8 B-10 100 – 315 7 – 8 Verde 8 – 12 B-17 80 – 90 7 – 8 Amarilla 15 – 18 Cheng – Tsey 315 7 – 8 Naranja 7 – 8 Golden Star 100 - 200 10 – 12.5 Amarilla 7 Fuente: FAO, (1993) II.4.1.5. Estado de madurez de la carambola Según GONZALES (2000) la maduración de las carambolas suele coincidir con un cambio de color, desarrollo del aroma y sabor característico del fruto, producto de la síntesis, desenmascaramiento de carotenoides y la manifestación de los compuestos volátiles. En la carambola el fruto durante el desarrollo cambia de un tono amarillo - verde a un tono pardo- naranja; por su
tropicales y subtropicales con producciones significativas en la Selva Baja y en menor escala en la Costa Norte. En la actualidad se está ampliando su cultivo, por lo que a corto plazo se espera contar con mayores niveles productivos. Cuadro 06: Producción, superficie y rendimiento de carambola (Averrhoa carambola L) según departamento. Año Departamento Producción (TM) Superficie (Ha) Rendimiento (Kg/Ha) 1995 Loreto 2204 36 58000 1996 Loreto Junín
1997 Huánuco Junín Loreto Madre de Dios
1998 Madre de Dios Huánuco Junín Loreto
Madre de Dios Huánuco Junín Loreto
Fuente: Dirección Regional de Agricultura (1995-1999) II.4.1.6.1. Factores ecológicos para el cultivo de la carambola Según ZALAMEA (2011) los factores ecológicos para el cultivo de carambola son:
- Clima: subtropical-semitropical. La temperatura a la que se debe mantener es 26 – 28º C (Se adapta bien a regímenes de 18 – 25º C), pero es altamente susceptible a bajas bruscas de temperatura. La planta es sensible a las heladas.
- Humedad: 80-90%.
- Pluviosidad: 1200-2500 mm.
- Altitud: 0-800 msnm.
- TIPO DE SUELO: Suelos francos, arcillosos con estructura friable, no soporta el encharcamiento. Suelos calcáreos provocan deficiencia especialmente en micro nutrientes, especialmente en Zinc, Magnesio. Acidez del suelo: pH 5,0 - 6,8. No soporta el encharcamiento.
- VIENTO: El cultivo es altamente susceptible en sitios con alta ventosidad, para lo cual se deben construir sistemas de protección. II.4.1.7. Composición química de la Carambola (Averrboa carambola L.) Según GALAN (1991) en el ámbito mundial se reporta que la carambola es un fruto bajo en calorías, buena fuente de potasio y vitamina A, y una fuente moderada de vítamina C. Asimismo, se registra que las variedades extremadamente ácidas son ricas en ácido oxálico y el fruto de carambola puede contener hasta 14 aminoácidos. Hasta hace poco tiempo la carambola se ha considerado un fruto ácido de relativamente alto contenido de ácido oxálico y en consecuencia de escaso interés comercial, sin embargo GALÁN, (1991) manifiesta que el contenido en ácido oxálico encontrados en carambola no llega a la mitad de los reseñados para un producto tan conocido y consumido como la espinaca. Su aporte de carotenos es también destacado (protección celular por neutralización de los radicales libres) y contribuyen a cubrir nuestras necesidades. Su contenido en minerales es, al contrario, bastante bajo, salvo en fosforo. Márquez, Pretell y Minchón (2012) mencionan que se ha encontrado también que la carambola es rico en fibra dietaría, especialmente insoluble y que estas altas fracciones pueden ayudar a controlar la glucosa presente en la sangre después de las comidas, además de tener un contenido de humedad elevado, alrededor del 90,6%, y minerales como calcio, potasio, fósforo, hierro.
Contenido Limites Ácido Oxálico (g/100g de jugo) 0.04 – 0. Acidez (mq/100g de jugo) 1.90 – 13. PH 2.40 – 2. Grados Brix 5.00 -13. Azucares totales (%) 3.50 – 11. 09 Contenido de jugo (%) 60.00 – 75. FUENTE : NOVILLO M.G ( II.4.1.8. Usos e importancia alimenticia Según MARTÍNEZ (2011) las carambolas se venden principalmente como fruta fresca. Sin embargo, se procesan también en encurtidos, salsas, vino y jaleas, aunque en escala limitada. El fruto es apreciado por su apariencia y forma inusual. Se come fresco, en ensaladas o se usa para aderezar carnes. El jugo constituye una bebida deliciosa ya sea sólo o combinado con otras bebidas. Asimismo la pulpa ácida también se utiliza para remover manchas en ropa blanca y para abrillantar metales de latón y bronce. Su madera tiene buen comportamiento como combustible. 2.1.5. Características y perspectivas del mercado: Según MENDOZA (1997) las características de los mercados son las siguientes Mercado nacional. El mercado nacional de carambola es muy restringido, actualmente la demanda se encuentra satisfecha con pocos volúmenes de producto, lo que implica una limitante para incrementar los volúmenes y expandir mercados. Otra limitante, es que los compradores de carambola encarecen fuertemente el precio de venta al consumidor final. Mercado internacional. Los mercados de exportación son muy exigentes, de cada 20 frutos sólo uno califica para exportación. Entre las causas están las rozaduras que se presentan en el fruto por crecer en racimos,
más no por la falta de características cualitativas idóneas, ya que la fruta es competitiva en el ámbito internacional. III. MATERIALES Y MÉTODOS III.1. Materiales y equipos utilizados.
- Navaja
- Mortero y pilón.
- Cuchara.
- Vaso Precipitado 100 mL
- Varilla de vidrio/ Agitador
- Embudo con hoja filtro.
- Fiola de 50 mL.
- Alícuota de 25 mL.
- Probeta de 100 mL.
- Matraz Erlenmeyer de 250 mL.
- Soporte Universal con Bureta.
- Cocina Eléctrica.
- Balanza Analítica.
- Phmetro (pH)
- Waze – GPS (Aplicación de PlayStore con Internet)
- Radar meteorológico (Aplicación de PlayStore con Internet)
- Calculadora.
- Cuaderno de apuntes.
- Cámara fotográfica. III.2. Reactivos y solventes
- Agua destilada.
- Fenolftaleína al 1%.
- Hidróxido de Sodio. III.3. Muestra
