Técnicas analíticas para soja y subproductos

Propuestas para la recuperación del tegumento de la semilla de soja

PROLOGO

La presente publicación será, por sus características eminentemente prácticas, una Obra de gran utilidad para profesionales que se desempeñan en áreas de Laboratorios analíticos, sobre todo industriales.

En ella el autor vuelca largos años de experiencia en establecimientos industriales de varios rubros: Textil, aceitero, alimenticio, etc unida a su labor en el área de control bromatológico oficial. Esto le permite abordar con total idoneidad acompañado de un lenguaje claro y sencillo, temas que a veces se presentan áridos para su puesta en práctica.

Además, el enfoque de sus investigaciones sobre la utilización del tegumento de la semilla de soja es novedoso aún hoy, luego de casi veinte años de iniciado, y hace factible aprovechar integralmente una gran masa de material orgánico en momentos en que la Humanidad requiere que se cuiden al máximo los recuros que nos dá la MADRE TIERRA.

Luisa J. Buccomino

Bioquímica

Breves palabras del autor

Es difícil comenzar una publicación técnica hablando en primera persona.

Diría que hasta suena grosero.

Sin embargo y a pesar de que a diario se cumple la célebre centencia de Ortega y Gasset "El hombre es él y sus circunstancias", día a día agradezco la decisión que tomé a los 13 años, cuando, a pesar de la distancia que separaba la Escuela de Química de mi casa, me encaminaba hacia el centro de Rosario invirtiendo cuatro horas del día para viajar en aquellos desmantelados troleys.

La escuela Técnica puso en mis manos los primeros materiales: Una pipeta, un vaso de precipitados, aquella constante ceremonia de la elaboración de licor que se repetía año a año y generación tras generación, los métodos históricos como la hidrotimetría para calcular con solución jabonosa y por medio de una marcha, la aptitud química de un agua y nuestros primeros contactos con las técnicas colorimétricas con una serie de tubos de Nessler, el viejo colorímetro de Duboscq y las primeras curvas colorimétricas con el Crudo Caamaño, dibujadas en papel logarítmico.

Eran épocas de reglas de cálculo y aparatosas "minicalculadoras".

Eran épocas de un reciente premio Nóbel de Química llamado Leloir, el procer, el mundialmente mentado argentino.

Eran épocas de aprender todo. Una marcha de cationes a la mañana; la teoría por la tarde y la primer cerveza por la noche.

Estábamos creciendo.

Escuchábamos de revueltas, pero también asomábamos la cabeza desde la escuela de Química para ver chimeneas humeantes y escuchar ruidos de engranajes aún sobrevivientes de la debacle que se venía y que nos esperaban para trabajar.

Mucha agua pasó debajo del puente.

Muchos se preguntan ahora ¿Para qué estudiar una marcha de cationes o de aniones si hay Espectrofotómetros de Absorción Atómica?, ¿Para qué perder tiempo en utilizar la vieja Sartorius de dos platillos preparando un reactivo si lo proveen en hermosos kits con escalas de colores para la comparación y con solo agregar una gota a la muestra se puede determinar la cantidad de Nitratos en un agua?…..

A lo largo de estos 23 años de no interrumpir mi trabajo, aún en momentos difíciles y recordando aquello tan nuestro y hasta kirch de "No te apartes de la huella / aunque vengan degollando", creo que estoy cumpliendo con mis objetivos.

Vaya éste montoncito de palabras para alentar a quienes

sienten ése mismo amor por el análisis químico, por la blanca mesada de un laboratorio, para que no claudiquen ante las pruebas más duras. Este Técnico Químico las tuvo y en cantidades, sin embargo "Seremos lo que debamos ser o pasaremos la vida cuestionándonos el sentido de cada día" Mis agradecimientos a: Vicky Mulé; Gina Buccomino; Walter Miérez, por haberme permitido iniciar una investigación sobre soja hace veinte años; La Ingeniera Fittipaldi, quien me transmitió esta pasión por el análisis químico; Gerardo Danelón; el Giro, por compartir largas charlas aburiendo a los demás con temas de laboratorio; Rolando Echeverría por haber elegido mi investigación entre muchas propuestas; a Walter Molina por facilitarme material, a los muchachos de la A.T.N., al Laboratorio de la desaparecida ESTEXA donde comencé a trabajar siendo muy joven y mientras escribo ésto está siendo demolido, a mis ex-compañeros y a todos los que omití por error: Perdón.

OBJETIVOS DE LA PUBLICACION

La Agroindustria santafesina es una de las mayores del mundo.

Miles de toneladas anuales se exportan y exigen controles de calidad cada vez mas intensos. Por un lado las exigencias del Código Alimentario Argentino para alimentos y productos alimenticios que se extiende mas allá de nuestro territorio, contemplando legislaciones unificadas en su anexo Mercosur (Mercado Común del Sur). Por otra parte los países adquirentes con sus requerimientos de calidad cada vez mas amplios, y finalmente las pautas de comercialización exigen que el operador químico conozca las distintas técnicas de análisis de semillas.

Esta publicación pretende ser una guía ayuda memoria en la que se puedan hallar datos útiles y técnicas posibles de llevar a cabo en cualquier laboratorio que disponga de un mínimo de infraestructura para determinar la calidad de una semilla. Si bién la mayoría de las determinaciones se describen para muestras de soja, son adaptables a otras semillas y a otros alimentos. Por ejemplo, si se necesita concer la materia grasa de una salchica, que es un producto alimenticio totalmente distinto a la semilla que nos ocupa, se reemplazará solamente la muestra y la extracción se efectuará en las mismas condiciones. Si se tratara de un panificado, las técnicas también serían similares.

APLICACION DE LAS TECNICAS EN OTROS ALIMENTOS

Los fabricantes de alimentos estilan cada vez mas el incorporar en sus rótulos la información nutricional, la que consta de:

Materia Grasa (o lípidos)

Proteinas (o prótidos)

Fibras.

Cenizas (o minerales totales)

Carbohidratos (se calcula restando de 100 % los valores anteriores)

A partir de estos datos y de la determinación de humedad, se calcula el Valor Energético (en Kilocalorías por 100 g o 100 cm3 , de acuerdo al Art. 1345 del C.A.A., de la siguiente forma:

% Lípidos x 9

% Hidratos de Carbono x 4

% Proteinas x 4

% Acidos orgánicos x 3

(y % Polialcoholes por 2,4)

El resultado de la suma de estos porcentajes es el valor energético.

El laboratorio Bromatológico que dispone de los elementos necesarios para las determinaciones que se citan en esta publicación, puede utilizar las técnicas de semillas en el análisis de: Panificados; Masitas; Embutidos y Chacinados; Fideos; Polvo para preparar flanes; Helados, Sopas cremas; Harinas fortificadas; Harinas integrales; Productos lácteos deshidratados; Productos con base de cacao; y todo alimento que permita ser pesado para introducirlo en un extractor de materia grasa.

Otro ejemplo es la aplicación de la determinación de acidez en la materia grasa a la de una leche fluida: Se toman 10 ml. de muestra y se valoran como se indica en la técnica Nº 4, cambiando en el cálculo el Milieaquivalente que, en vez de expresar la acidez en % de ácido Oleico, se expresará en % p/v de Acido Láctico, cuyo Meq. es 0,09 y el volumen de la muestra.

La acidez de una leche en polvo requerirá su reconstitución de acuerdo a las directivas del fabricante o a lo solicitado por el C.A.A. que es al 13% p/v, de donde se toman 10 ml.

La acidez de los panes integrales debe ser contolada, por lo que se tomará una muestra pesada al mg., se disgregará en agua y se operará de la misma forma en que se indica en la técnica.

Para la determinación de proteinas se han sugerido métodos alternativos, la mayoría basados en el uso de colorantes. La experiencia ha demostrado que el único método útil y oficial es el de Kjeldahl. El que se describe en la técnica correspondiente puede ser aplicado a cualquier muestra, sea sólida o líquida, teniendo previamente en cuenta una estimación de la proteina contenida debido a que un exceso de amoníaco podría agotar el ácido donde se recoge

y una muy pequeña cantidad daría una diferencia poco significativa entre las dos determinaciones de exceso de ácido.

En resumen, el objetivo del libro es el análisis de la semilla de soja, extendiéndose a otras semillas y aplicando las técnicas a otros alimentos y productos alimentarios.

CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE EL POROTO DE SOJA

Según algunos autores, la soja aparece en China hace unos 5000 años. Se la consideraba un alimento bàsico y junto al arroz, la cebada, el mijo y el trigo, formaba parte de los cinco cultivos sagrados.

El poroto de soja posee de un 38 a 40% de proteìnas, superando a la carne puesto que el contenido proteico de 1 Kg. de soja equivale al de 2,5 Kg de carne o a 10 L de leche.

Posee ademàs, 21% de materia grasa, 5% de cenizas y 34% de carbohidratos. Sobre el 100% que representa el poroto, tenemos un 8% correspondiente a la cáscara, un 2% al hipocotilo y un 90% a los cotiledones.

La composición química del poroto de soja es la siguiente:

Humedad: 7 a 8%

Proteinas: 39 a 41%

Lìpidos: 15 a 21%

Lecitina: 2,5 a 3%

Hidratos de Carbono: 25 a 28%

Minerales: 4 a 6%

Hay autores que, basàndose en su alto porcentaje proteico, convienen en clasificarla como "semilla Proteínica" en vez de semilla oleaginosa, como usualmente se la conoce.

Las proteinas estàn almacenadas en partículas esfèricas de 2 a 20 milimicrones de diàmetro llamadas cuerpos proteínicos.

La materia grasa tambièn está almacenada en "esferomas" de 0,3 a 0,5 milimicrones de diámetro.

Estas partìculas se desintegran en la molienda durante el procesamiento de la semilla para la obtención

de aceite.

2-1- PROCESO PARA LA OBTENCION DE ACEITE Y HARINA

La semilla de soja, procedente del silo de almacenaje, se limpia y cuartea y de ella se separa la cascarilla por aspiración.

Posteriormente la semilla se acondiciona hasta que contenga un 10-11% de humedad y a una temperatura que no supere los 70 – 75ºC.

Seguidamente los granos se hacen pasar por rodillos hasta convertirlos en hojuelas, las que sufren una extracción con hexano.

Al cabo de la extracción, se evapora el solvente para obtener aceite crudo de soja.

Las hojuelas desengrasadas pasan por una tostadora-desolventizadora. Estas ingresan por la parte superior del sistema y atraviesan una serie de pisos hasta alojarse en el fondo del equipo excentas de solvente.

En los pisos superiores del equipo se le adiciona vapor de agua para que, además de eliminar el solvente remanente, la masa eleve su humedad hasta un 20%.

En los pisos inferiores se eleva la temperatura hasta 105ºC para reducir el contenido de humedad.

El cocimiento, además de quitar el solvente, inactiva los llamados factores antinutricionales, tales como inhibidores de tripsina, saponinas, lipoxidasa, hemoglutininas y otros que se encuentran en las

hojuelas crudas, ademàs de aumentar su digestibilidad proteica si este producto fuera utilizado directamente como alimento de ganado o humano.

2-2- PRODUCCION DE PROTEINAS AISLADAS

Luego de la separación de la materia grasa de la soja molida, el contenido de proteinas que inicialmente promediaba el 39%, logra aumentar hasta un 50-55%, siendo la composición de la harina desengrasada la siguiente:

Proteina soluble 18 – 20%

Humedad 9 – 11%

Lìpidos 0,5 – 1%

Fibra bruta 3 – 4%

Cenizas 5 – 7%

Para la preparaciòn de proteinas aisladas a partir de la harina desengrasada, se puede considerar el siguiente procedimiento:

Solubilización de la proteina de la harina en una soluciòn de hidròxido de Sodio a pH 8 – 9, a una temperatura de 50ºC durante 1 Hora.
Filtrado de la solución.
Precipitación de la proteina con ácido (acético) hasta su punto isoeléctrico (pH 4,5).
Separaciòn del precipitado mediante centrifugación.
Lavado del precipitado con agua.

Secado de las proteinas hasta que contengan una humedad del 8 – 9%

2-3 PRODUCTOS PROTEINICOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA HARINA DE SOJA DESENGRASADA

Producto % de proteinas

Harina integral 40

Harina desengrasada 50

Concentrado proteico 70

Aislado proteico 90

3- DETERMINACIONES ANALITICAS EN SEMILLAS DE SOJA

3-1-1 DETERMINACION DE HUMEDAD EN UNA MUESTRA DE SEMILLAS DE SOJA

Método: Gravimetría.

Fundamentos teóricos: Utilizando la técnica gravimétrica, se mide la cantidad de agua y sustancias volátiles desprendidas de la muestra por calentamiento.

Materiales: Estufa eléctrica regulada a 130 ºC, con circulación forzada de aire. Cápsulas de aluminio con tapa, de 5 cm de diámetro interno y 2,5 cm de alto, convenientemente identificadas.

Técnica operatoria: Se pesan aproximadamente 10 g. de muestra de semillas dentro de la càpsula de aluminio, la que se ha tarado previamente.

Se lleva a estufa y se mantiene durante 3 Hs a 130 ºC. Se retira de la estufa y se lleva a un desecador y se pesa.

Cálculos:

%p/p Humedad = A – B x 100

Donde:

A = Peso de cápsula + Muestra antes de secar.

B = Peso de cápsula + Muestra seca.

C = Peso de muestra antes de secar.

A continuación se detallan tiempos de permanencia en estufa para otras semillas

Girasol 75 minutos

Maní 165 minutos

Lino 180 minutos

3-1-2- DETERMINACION DE LA HUMEDAD EN PELLETS DE SOJA

Método: Gravimetría.

Técnica : se muele la muestra en un molino de cuchillas horizontales.

Se pesa la cápsula vacía y luego se pesan 10 g dentro de ella.

Se lleva a estufa de 105 ºC con recirculación de aire durante 3 Hs.

Se pasa a desecador y se pesa hasta peso constante.

Se calcula igual que para el ensayo sobre semillas.

DETERMINACION DE HUMEDAD EN OTROS ALIMENTOS Durante años, el agua ha sido el adulterante por excelencia. Es así como la leche fué

motivo de frecuentes adulteraciones con agua; en ocasiones las carnes se inyectaban con agua que luego se congelaba, aumentando su peso; y los mismos cereales o sus harinas cuando han estado expuestos a una excesiva humedad, pesan mas pero están en riesgo de que sobre ellos proliferen microorganismos. Por otro lado, cuando se determina una proteina o una materia grasa, es conveniente informarla "Sobre base seca", con lo que se hace necesario el conocimiento de la humedad contenida.

Es por ello que la determinación de humedad es uno de los datos mas importantes del análisis bromatológico.

DETERMINACION DE HUMEDAD EN HARINAS PROVENIENTES DE OTROS CEREALES (Método AACC o Método de la estufa de aire)

Procedimiento: La harina debe pasar por un tamiz de 18 o 20 mallas. Se toman de 2 a 3 g. y se colocan en una cápsula de 55 mm de diámetro, seca y tarada. Se introduce la cápsula en una estufa de aire caliente habiendo ajustado la temperatura a 130 ºC + 1 ºC. durante exactamente 1 hora, al cabo de la cual se pasa a un desecador, se pesa y se calcula como en la técnica 3-1-1.-

HUMEDAD EN PANIFICADOS: Si se trata de un panificado con abundante corteza, se tomará una parte proporcional de la misma con

respecto al peso total, no obstante la humedad está contenida proncipalmente en la miga. Se efectuará un muestreo que represente en 10 g de muestra, el total del producto a analizar. Se coloca en una cápsula seca y tarada y se prosigue como en el método anterior, respetando la temperatura y el tiempo.

HUMEDAD EN CACAO: Deséquese en una cápsula de aluminio (o vidrio) previamente seca y tarada, a 100 ºC una muestra de 2 g. hasta peso constante. Calcúlese como en el método anterior.

3-2- DETERMINACION DE PROTEINAS TOTALES EN SEMILLAS DE SOJA

METODO DE KJELDAHL

Método: Mineralización del Nitrógeno. Destilación del amoníaco sobre una solución ácida y posterior Volumetría de neutralización.

Fundamentos teóricos: Se trata la muestra con ácido sulfúrico concentrado en presencia de un catalizador para transformar el Nitrógeno amínico en amoníaco, el que se recogerá en una solución ácida neutralizando parte de ésta.

Valorando el contenido de ácido antes y después de la formación de la sal de amonio, se podrá calcular el contenido de Nitrógeno amínico o de proteina presente en la muestra.

Materiales: Matraz de Kjeldahl. Refrigerante recto. Erlenmeyer de 250 ml. Embudo pequeño. Bureta. Pié. Soporte para el equipo de mineralizaciòn. Tela metálica con amianto a la que se le habrá efectuado una pequeña perforación circular. Trípode. Mechero.

Reactivos: Acido Sulfúrico 1,84 º Be.

Oxido mercúrico P.A.

Sulfato de Sodio anhidro.

Solución de Hidróxido de sodio 1,40 º Be. (aprox. 45% p/v)

Solución indicadora de Rojo de metilo.

Solución 0,1 N de ácido sulfúrico.

Solución 0,1 N de Hidróxido de Sodio.

Técnica operatoria: Se muele la semilla hasta obtener una fina harina (preferentemente en molino del tipo ciclónico) Se pesan 2,5 g. y se colocan en un balón de Kjeldahl. Se agregan 0,7 g. de óxido mercúrico, 10 g. de sulfato de sodio anhidro y 25 ml. de ácido sulfúrico concentrado.

Se lleva el balón a digestión colocándolo en forma inclinada sobre una tela metálica a la que se le ha practicado un orificio para acomodar mejor la base del balón.

Se digiere hasta que la solución quede límpida, luego de lo cual se sigue el calentamiento durante 30 minutos. Se deja enfriar a temperatura ambiente y agregan trozos de vidrio o porcelana para evitar el burbujeo violento. Se adicionan aproximadamente 100 ml. de solución de Hidròxido de sodio 1,40 ºBe e inmediatamente se conecta el refrigerante provisto de un apéndice "pescador" que se introduce dentro de un Erlenmeyer conteniendo 100 ml. de ácido sulfúrico 0,1 N y gotas de indicador Rojo de metilo.

Se lleva a ebullición hasta que haya destilado por lo menos 150 ml. del volumen del balón.

Se valora el exceso de ácido sulfúrico del Erlenmeyer con solución 0,1 N de hidróxido de sodio hasta neutralización.

Cálculos:

% p/p de proteina= 0,014 ( V . N ) – (V1 . N1 ) f . 10.000

m ( 100 – H)

Donde: V = ml. de solución de ácido sulfúrico 0,1 N.

V1 = ml. de solución de hidróxido de sodio 0,1 N utilizada en la valoración.

m = peso de muestra en g.

H = % de humedad de la muestra.

f = Factor de conversión (6,25)

N = Normalidad de la solución àcida.

N1 = ormalidad de la solución alcalina.

APARATO DE KJELDAHL

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DETERMINACION DE PROTEINA EN OTROS ALIMENTOS

Luego de la determinación del nitrógeno por el método anterior, multiplicarlo por los siguientes factores:

Sustancias alimeticias en general x 6,25

Huevos congelados x 6,68

Gelatina x 5,55

Proteina de la leche (*) x 6,38

Proteina en general x 6,25

Productos de la soja x 6,00

Harina de trigo x 5,70

(*) Debido a que solo se han mencinado alimentos secos, se refiere a leche en polvo. Si se desea efectuar la determinación sobre leche fluida, se tomarán 10 ml, expresándola en p/v ó pesarán 10 g de leche fluida, expresando el resultado en % p/p.

3-3-1 DETERMINACION DEL CONTENIDO DE MATERIA GRASA EN UNA SEMILLA DE SOJA

Método: Gravimetría.

Fundamentos teóricos: La materia grasa contenida en una semilla de soja , es separada de ella por extracción, solubilizándola en un solvente orgánico, el que luego se evapora o recupera. La operación se realiza en forma cuantitativa.

Materiales: Equipos de extracción:

Equipo Twisselmann: Utilizando este equipo puede recuperarse el solvente utilizado.

Extractor de Sohlext o Extractor de Butt: Con éstos equipos no se recupera el solvente y se debe evaporar bajo campana.

Estufa con recirculación de aire a 100-110 ºC dentro de una campana con extracción.

Papel de filtro tipo Whatman de 15 cm de diámetro o cartucho de extracción.

Reactivos: Hexano uso técnico. (Puede utilizarse éter de petróleo, teniendo especial cuidado en la calefacción y en el sistema de refrigeración)

Técnica operatoria: Se considerará la extracción utilizando un equipo extractor Twisselmann.

Se muele la muestra libre de cuerpos extraños, preferentemente en un molino de cuchillas horizontales.
Se pesan 5 g. de la muestra molida y colocan en un cartucho de extracción o en el centro de un papel de filtro, el que se plegará dándole forma de cartucho.
Se coloca el cartucho en el tubo intermedio del extractor.
Se tara al mg. el matraz del extractor previamente seco en estufa y mantenido en desecador.
Se colocan aproximadamente 50 ml. de solvente Hexano , se abre la circulación de agua y abre la llave de la bocha de recuperación.
Se enciende el calefactor eléctrico y se extrae durante 6 Hs observando la ebullición contínua del solvente.
Se cierra el robinete de la ampolla de recuperación con el fin de recoger la mayor cantidad de solvente.

Se deja enfriar, retira y lleva a estufa de 100 – 130ºC, luego a desecador y pesa hasta peso constante.

Cálculos:

% p/p de Materia Grasa= P – T . 100

Donde: P = Peso del Matraz + Materia Grasa.

T = Peso del Matraz.

M = Peso de la muestra molida.

PLEGADO DEL PAPEL DE FILTRO PARA FABRICAR EL CARTUCHO DEL EXTRACTOR

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EXTRACTOR SOHXLET

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3-3-2 DETERMINACION DE LA MATERIA GRASA EN PELLETS DE SOJA

Método: Gravimetría.

Técnica operatoria: Se muele y pesan 10 g. de la muestra y colocan en un cartucho construido con un papel de filtro, envolviéndolo como indica la figura. (Papel de filtro Whatman 91 de 18,5 cm de diámetro)

Se lleva a cualquiera de los extractores mencionados y se extrae con 50 ml. de solvente Hexano durante 6 Hs. Se lleva el matraz a estufa durante 1 hora a 105 ºC Se calcula en forma similar a la técnica para semillas.

DETERMINACIÓN DE LA MATERIA GRASA EN OTROS ALIMENTOS:

Los lípidos, junto con los carbohidratos y las proteinas, son uno de los constituyentes básicos de los alimentos. Según sea su procedencia estarán formados por ácidos grasos de mayor o menor peso molecular. Los alimentos de origen vegetal como algunas semillas contienen grasas en proporciones que varían desde el 1% al 50% como es el caso del girasol y del cacao. Es aún mas variable el contenido de grasa en alimentos animales debido al animal y al corte de donde provenga.

A lo largo de la historia de la bromatología, una de las determinaciones que con mayor frecuencia se ha efectuado es la cuantificación de la materia grasa. Los métodos mas utilizados son los extractivos con solventes y uno de los que se mencionan anteriormente puede considerarse como histórico y referencial.

El método oficial de la AOAC para granos, harinas, carnes, etc., se denomina extracto etéreo y utiliza éter etílico anhidro y se procede de la siguiente forma: Deséquese una muestra de 2 g. preferiblemente en una estufa de vacío a 70 ºC. Colóquese ésta en un cartucho o en un papel de filtro convenientemente plegado y extráigase durante 4 Hs. en un extractor Soxhlet , eliminando luego el éter del matraz evaporando con precaución en estufa a 100 ºC. Todo se efectuará en un matráz seco y tarado. Se calcula por diferencia de peso, refiriendo el resultado a 100 g de muestra.-

4 – DETERMINACION DE LA ACIDEZ ORGANICA SOBRE LA MATERIA GRASA EXTRAIDA

Método: Volumetría.

Fundamentos del método: La materia grasa que ha quedado retenida en el matráz del extractor, se disuelve en un solvente apropiado y se valora con solución alcalina hasta su neutralización.

Reactivos: Solución de Hidróxido de Sodio 0,1 N

Indicador : solución alcohólica de Fenolftaleína.

Solución de alcohol – Tolueno compuesta por partes iguales de alcohol etílico de 96º y Tolueno puro de densidad 0,869-0,873 a 15 ºC. Esta solución deberá ser neutralizada previamente con NaOH 0,1 N utilizando fenolftaleina como indicador.

Licor de Hoffmann: es otro disolvente para la valoración de la acidez en un aceite. Se mezclan 20 ml. de alcohol de 95º con 20 ml. de éter etílico y se neutraliza utilizando fenolftaleína.

Materiales: El matráz del extractor con la Materia Grasa. Bureta. Soporte y agarradera.

Técnica operatoria: Luego de obtener y pesar la materia grasa por extracción por alguno de los métodos mencionados, se disuelve en el mismo matraz utilizando aproximadamente 50 ml. de la mezcla de alcohol-tolueno.

Se agregan gotas de indicador Fenolftaleina y se valora con solución de Hidróxido de Sodio 0,1 N.

Cálculos:

% p/p de ácido Oleico= V x N x Meq. x 100

Donde:

V: volumen de solución de NaOH empleada.

N: Normalidad de la solución de NaOH (si no fuera 0,1 N, se colocará la normalidad hallada por valoración con una sustancia ácida patrón)

Meq.: Miliequivalente del ácido oleico = 0,282

P: Peso de la muestra de materia grasa.

DETERMINACION DE LA ACIDEZ EN OTROS ALIMENTOS.

DETERMINACION DE LA ACIDEZ EN UNA MUESTRA DE LECHE FLUIDA:

Uno de los datos sanitarios mas importantes en una muestra de leche es su acidez.

La carga microbiana fermenta la lactosa contenida en la leche produciendo ácido láctico que, cuando alcanza un valor del 40 al 50%, produce la desnaturalización de las proteinas, lo que se manifiesta por medio de lo que conocemos como "Leche cortada" .

El Código Alimentario Argentino estipula un valor intermedio entre 0,13 y 0,18% p/v de ácido láctico para leches aptas. Debido a que para el método de determinación de acidez en una materia grasa se dispone de una solución valorada (aproximadamente 0,1 N de NaOH) y un indicador como la Fenolftaleína, el cálculo de acidez se realizará midiendo exactamente 10 ml. de muestra, llevándola a un Erlenmeyer y agregándole 90 ml. de agua destilada y gotas de Fenolftaleína. Posteriormente se valorará la muestra con la solución básica hasta viraje de la leche a un rosa muy pálido (recordar el color blanco de fondo). Miliequivalente del Ac. Láctico: 0,09.

Cálculos:

% p/v de Ac. Láctico= Vol. NaOH x N NaOH x 0,09 x 100

Debido a que el C.A.A. consigna la unidad "Grados Dornic" , cuyo equivalente con el % de ácido láctico es el siguiente, se dá a continuación la forma de expresar la acidez en ésta unidad:

0,10 % p/v de ácido láctico equivalen a 10 º Dornic.

ACIDEZ EN LECHE EN POLVO: Cuando se desee calcular la acidez de una leche en polvo, se deberá reconstituir la misma al 13% p/v, vale decir que se deberán tomar 13 g de leche y llevarlos a 100 ml. en un matraz aforado de 100 ml. con agua destilada. De esa suspensión se tomarán 10 ml. y se operará como en el caso anterior.

CONTENIDO REAL DE ACIDO ACETICO DE UN VINAGRE: El vinagre es una solución acuosa de ácido acético codificada en el C.A.A. para vinagres de distintas procedencias, ya sean de alcohol, de vino, de manzana, etc. Generalmente la concentración debe ser del 5% p/v. Para efectuar el análisis se debe tomar con mucho cuidado y con una pipeta de doble aforo (bolpipeta de 1 ml. o en su defecto unade 2 ml. y enrasando entre el 0 y el 1), 1 ml. de muestra y llevarla a un Erlenmeyer de 250 ml. Colocarle agua destilada y gotas de

Fenolftaleína, titulando con una solución valorada de NaOH 0,1 N o aproximadamente de esa normalidad. El Miliequivalente del Acido Acético es 0,060, por lo que el cálculo de la concentración de vinagre será:

% p/v de Ac. Acético= Vol. NaOH x N NaOH x 0,06 x 100

5- DETERMINACION DE FIBRA BRUTA

Método: Gravimetría.

Fundamentos teóricos: Se entiende por fibra bruta al residuo orgánico lavado, seco y pesado que queda luego de la digestión de la muestra desengrasada, con ácido sulfúrico e hidróxido de sodio sucesivamente.

Para una correcta valoración, se deben respetar los tiempos y las temperaturas de la técnica.

Materiales:

Erlenmeyer de 1000 ml. de capacidad. Refrigerante a reflujo o tubo pararrayos.

Embudo de Buchner. Kitasato. Trompa de vacío.

Filtros construidos con tela de malla muy fina (tipo voile de cortinería)

Calefactor eléctrico regulable. Vidrio de reloj. Papel de filtro. Estufa de secado.

Si la muestra no se ha desengrasado, equipo para la determinación de la materia grasa.

Reactivos: Solución de Acido Sulfúrico 1,25 % v/v.

Solución de Hidróxido de Sodio 1,25 % p/v.

Técnica operatoria: Se pesan 5 g. de muestra y se desengrasan por cualquiera de los métodos descritos.

Se pasa la muestra desengrasada a un Erlenmeyer de 1000 ml. con cuidado y se miden 200 ml. de Acido Sulfúrico 1,25% . Con parte de esta solución se lava el cartucho tratando de arrastrar todo el contenido.

Se conecta el refrigerante a reflujo o el tubo pararrayos y se calienta hasta ebullición durante 30 minutos, girando el Erlenmeyer para su mezcla de vez en cuando.

Se prepara un equipo de filtración al vacío con un embudo de Buchner y se coloca un filtro construido con tela de nylon .

Se deja enfriar el contenido del Erlenmeyer hasta una temperatura de 60 – 70 ºC y se filtra. Se lava con agua destilada dejando caer ésta con el equipo de filtración activado.

El filtro conteniendo el residuo se pasa a un Erlenmeyer de 1000 ml.

Se miden 200 ml. de la solución de Hidróxido de Sodio 1,25% y con parte de ésta se arrastra todo el contenido del filtro hasta el Erlenmeyer. Se agrega el resto y se enjuaga el filtro de nylon con unos 10 ml. de agua destilada.

Se hierve el residuo en la solución alcalina durante 30 minutos, repitiendo los cuidados del tratamiento anterior.

Se filtra nuevamente con el filtro de nylon utilizando el embudo de Buchner y se lava con abundante agua caliente hasta que el líquido de

lavado sea neutro a la fenolftaleína.

Mientras tanto se ha desecado un papel de filtro de malla gruesa que quepa perfectamente en un embudo de Buchner y se ha tarado y mantenido en un desecador.

Se coloca éste filtro en el embudo de Buchner y se pasa cuantitativamente con la ayuda de una piseta y una varilla el contenido del filtro de tela. Se filtra y coloca el papel de filtro sobre un vidrio de reloj y lleva a estufa de secado a 100 ºC hasta pesada constante.

Cálculos:

% p/p de fibra bruta = (Peso de filtro + residuo) – (Peso de filtro vacío) . 100

Peso de Muestra

6- CENIZAS TOTALES

Método: Gravimetría.

Fundamentos teóricos: Las cenizas son el equivalente de los componentes inorgánicos luego de eliminar por combustión los constituyentes orgánicos.

Materiales: Crisol de porcelana. Trípode. Mechero. Triángulo de pipa. Mufla. Desecador. Balanza. pinzas de hierro.

Técnica operatoria: Se calienta un crisol y se lleva a desecador, pesándolo hasta peso constante. Se pesan al mg dentro del mismo aproximadamente 5 g de semilla de soja finamente molida.

Se lleva el crisol a un triángulo de pipa colocado sobre un trípode y se coloca debajo un mechero encendido a temperatura moderada (Cuidado de no aumentar considerablemente la temperatura para no romper el crisol).

Se aumenta luego la temperatura abriendo más el paso del gas y se calcina hasta formación de un residuo carbonos.

Con la ayuda de unas pinzas de hierro se lleva el crisol hasta una muffla colocándolo a pocos cm de la puerta, para luego de una hora pasarlo hasta la zona mas caliente. Se calcina a 500-550 ºC hasta rojo sombra. Se pasa a un desecador y se pesa hasta peso constante.

Si no se dispone de una muffla, se calcina el residuo carbonoso con un mechero preferentemente del tipo Mecker hasta rojo sombra y se pasa al desecador, pesando luego hasta peso constante.

Cálculos:

%p/p de cenizas =(Peso del crisol + muestra) – (Peso crisol + cenizas) . 100

Peso de muestra

7- ACTIVIDAD UREASICA

Método: Medición del pH.

Este ensayo puede utilizarse para conocer si la enzima Ureasa ha sido inactivada por el calor en harinas desengrasadas o si a una harina de cualquier cereal, especialmente trigo, se le ha adicionado harina de soja enzimáticamente activa.

Se trata de un método indirecto basado en la variación del pH.

Se incuba una solución de la muestra con urea. La Ureasa cataliza la descomposición de urea en Amoníaco, dióxido de Carbono y agua. El amoníaco aumenta el pH del sustrato.

Materiales: Baño termostatico. Tubos de ensayo grandes. Peachímetro con una sensibilidad de 0,01 unidades de pH.

Reactivos: Rojo fenol. Solución de NaOH 0,2N. Dihidrógeno fosfato de Potasio (PO4H2K) – Hidrógeno fosfato de Potasio (K2HPO4). Urea P.A.

Solución buffer pH 7: Se disuelven 3,403 g de Fosfato diácido de potasio en unos 60 ml. de agua. Luego se agregan 4,355 g de Fosfato monoácido de Potasio. Se llevan a un matráz aforado de 1000 ml. y se agrega agua hasta unos 200 ml. y gotas de rojo fenol.

Se lleva a 1000 con agua destilada. Verificar que el pH final sea 7,00.-

Solución de urea en buffer fosfatos: Se disuelven 15 g. de urea P.A. en la solución buffer preparada anteriormente. Se lleva a volumen en un matráz de 500 ml. con la solución de pH7. Esta solución debe prepararse en el momento.

Si se tratara de semillas, se muelen hasta que el 95% pase por un tamiz de malla de 1 mm. de diámetro.

Técnica operatoria: La determinación se realiza por duplicado.

Se pesan al mg. 0,200 g de la muestra y se colocan en dos tubos separados.

En uno de los tubos se agregan 10 ml. de la solución de buffer sola. Se tapa y agita y se lleva a un baño termostatizado a 30º + 2 ºC.

Al cabo de 5 minutos, se agrega al segundo tubo 10 ml. de la solución de urea en buffer fosfatos y se mezcla como se describió anteriormente llevándolo al baño termostatizado.

Los tubos se agitan cada 5 minutos y se dejan en el baño durante 30 minutos.

Se retira el primer tubo a los 30 minutos y se determina su pH.

Se retira el segundo a los 35 minutos y se determina su pH.

Cálculos:

Se efectúa la diferencia entre los pH leídos. Debido a que la muestra se procesa por duplicado, si la diferencia de pH entre cada una de las determinaciones fuera mayor a 0,05 unidades, se repetirá el ensayo.

Se informa redondeando al 0,01 el valor promedio y se informa la variación de pH como Actividad Ureásica.

CONSIDERACIONES PARA EL RECICLADO Y UTILIZACION INTEGRAL DEL TEGUMENTO DE LA SEMILLA DE SOJA

(Fundamentos y reseña de la investigación realizada para el Banco Santafesino de Inversión y Desarrollo)

La semilla de soja posee un 8% del total de su peso correspondiente a la cáscara. Parte de ésta puede separarse de las pepitas en el proceso de secado, cuando la semilla, perdiendo humedad, se contrae facilitando su desprendimiento.

Sin embargo, la mayor cantidad de éste material es producido en plantas de procesamiento de oleaginosas que utilizan máquinas cuarteadoras y descascaradoras provistas de un sistema neumático de separación de la cáscara del resto de la semilla. Este producto no tiene aplicación conocida. Su uso no está permitido en consumo humano y en ocasiones se agrega a la harina de soja cuando ésta posee un porcentaje alto de proteinas y se desea nivelarlo hasta el requerido en el mercado. Según el Código Alimentario Argentino, esta práctica se conoce como adulteración.

En algunas ocasiones, los pequeños productores la utilizan como forraje, de manera que hasta el presente no se le conocen otras aplicaciones mas que las mencionadas.

Según determinaciones efectuadas durante la investigación "Recuperación integral de la cáscara de soja", se pudo establecer que sobre una muestra representativa, la composición promedio de la cáscara es la siguiente:

HUMEDAD…………………………………9,5 %

PROTEINAS………………………………11,5%

MATERIA GRASA…………………………1,0%

FIBRAS……………………………………..33,0%

CENIZAS……………………………………. 4,0%

OTROS CARBOHIDRATOS………… 30,0%

DENSIDAD DE LA CASCARA…………………………… 0,1167 g/cm3

DENSIDAD DE LA HARINA DE LA CASCARA…..0,3794 g/ cm3

La presente propuesta tiene por objeto la recuperación de los posibles elementos útiles al hombre, provenientes de la cáscara o tegumento de la semilla de soja, obtenida en plantas que cuenten con un sistema descascarador.

El proceso comienza con una digestión alcalina que tiene por objeto disolver las proteinas y otras sustancias.

Seguidamente se realiza una hidrólisis ácida, que desdobla y solubiliza algunos polisacáridos, parte de la cual se utilizará para precipitar las proteinas.

Las proteinas coaguladas pueden separarse del suero por centrifugación.

A éste suero neutralizado convenientemente y que contiene una considerable concentración de azúcares fermentecibles, se le agregan levaduras productoras de alcohol y, luego de una conveniente fermentación, se obtendrá etanol.

Al cabo de el primer proceso (separación de la celulosa), queda un material muy puro que puede destinarse a la fabricación de rayón

viscosa (seda artificial). Conclusiones: La etapa de laboratorio puede considerarse como altamente productiva.

PREPARACION DE SOLUCIONES Y REACTIVOS EMPLEADOS EN LAS DETERMINACIONES

1- Solución aproximadamente 0,1 N de Hidróxido de Sodio: Se pesan 4,4 g de NaOH P.A. y se llevan a 1000 ml. en un matráz aforado. Esta solución debe valorarse con una solución ácida patrón como la 0,1 N de ácido Oxálico.

2- Solución patrón de Acido Oxálico: Se pesan al mg 6,3 g de C2O4H2 y llevan a 1 litro en matráz aforado con agua destilada.

Valoración de la solución 0,1 N de NaOH: Con una bolpipeta de doble aforo se toman 10 ml. de la solución básica y se llevan a un Erlenmeyer de 250 ml. Se agregan 100 ml. de agua destilada y gotas de Fenolftaleína. Por otra parte se carga y enrasa perfectamente una bureta con la solución de Acido Oxálico 0,1 N. Se valora la solución básica hasta color rosa pálido. Para conocer la Normalidad de la solución de NaOH se aplica la fórmula:

Normalidad NaOH = Vol. Acido Oxálico x Normalidad Acido

Volumen de NaOH

3- Solución alcohólica de Fenolftaleína: Se disuelven 5 g de Fenolftaleína en 1 litro de alcohol metílico.

4- Solución aprox. 0,1 N de SO4 H2 : En aproximadamente 800 ml. de agua destilada disolver 2,8 ml. de Acido Sulfúrico Densidad 1,84 P.A.,. Completar hasta 1 Litro con agua destilada. Valorar con Carbonato de sodio 0,1 N utilizando heliantina como indicador o con el Hidróxido de Sodio antes preparado y perfectamente valorado.

BIBLIOGRAFIA:

Vogel, Arthur . Química Analítica Cuantitativa, Tomos 1 y 2. Kapelusz, Bs. As., 1970.

Winton & Winton. Food Analysis. , N. York, 1945.

Cheftel, J.C. y Cheftel, H. Introducción a la Bioquímica y tecnología de los alimentos.Tomos 1 y 2. Acribia, Zaragoza, 1970.

Pearson, D. Técnicas delaboratorio para el Análisis de Alimentos. Acribia, Zaragoza, 1981.

Hart, F. L. y Fisher, H. J. Análisis Moderno de los Alimentos. Acribia, Zaragoza, 1989.

Valenciano, Ovidio. Análisis de Alimentos. Hasa, Bs. As., 1950.

JUNTA NACIONAL DE GRANOS. Reporte sobre métodos de determinación de Humedad en oleaginosos. (1982)

Norma Nº 5.608. (Julio 1979). Método indirecto para la determinación de la Actividad Ureásica.

Norma IRAM Nº 15 852. (Mod. 05/76). Normalización del método Kjeldahl para determinación de proteinas totales en cereales.

Metodología de Análisis de calidad aplicada en el laboratorio central del Servicio Nacional de semillas para la soja (Glycine max (L.). Reporte de la Asociación Americana de Soja, Méjico, 12 de Octubre de 1981 pg. 12.

Lees, Y. Análisis de alimentos. Acribia, Zaragoza, 1990.

Saumell, Hugo. SOJA. Información técnica para su mejor conocimiento y cultivo. Hemisferio Sur, Buenos Aires, 1977.

Salazar, Hidalgo. Guías para el análisis de alimentos. Labor, España, 1950.

Edición original: Abril – Diciembre de 1985

Queda hecho el depósito que marca la Ley. Es propiedad registrada.

Técnico Químico

RICARDO BOTTA

ricardobotta[arroba]uolsinectis.com.ar

Programa de Extensión Tecnológica del Banco Santafesino de Inversión y Desarrollo

LA CUADRA Laboratorio Bromatológico

– 1999 –