Analisis Bromatologico de La Harina de Pescado

UNIVERSIDAD “LOS ANGELES DE CHIMBOTE” FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD ESCUELA DE FARMACIA Y BIOQUÍMICAINFORME DE PRACTICAS PRE – PROFESIONALES TIPO “B” PARA OPTAR EL GRADO DE BACHILLER EN LA ESPECIALIDAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA “ANÁLISIS BROMATOLOGICO DE HARINA DE PESCADO EN LA EMPRESA SIPESA - CHIMBOTE DURANTE LOS MESES DE JUNIO Y JULIO DE 2005” AUTOR: AVILES ZAPATA CARLOS STALIN CHIMBOTE - PERU I.- INTRODUCCIÓN La industria Pesquera logra sobreponerse gracias a que pudo elaborar harina y aceite de pescado a partir de 1975, primero con desperdicios de conservería y luego procesando pescado entero, compitiendo con la estatal Pesca Perú hasta la fecha (9). La harina de pescado es una fuente proteica muy importante. Con un 70% a 80% del producto en forma de proteína y grasa digerible (6). La harina de pescado tiene un contenido relativamente alto de minerales como el fósforo, en forma disponible para el animal. Las vitaminas también están presentes en niveles relativamente altos (6). El Grupo SIPESA cuenta en la actualidad con la mayor capacidad instalada de procesamiento de harina de pescado y la mayor flota pesquera del Perú, lo que le permite tener la mayor participación productiva en el país (2). Produciendo dos tipos de Harina de Pescado: • La Harina Standard o F.A.Q (Food Aliment Quality)., con una proteína base de 64% - 65%, un nivel de grasa y humedad máximo del 12% y 10%, respectivamente.(2) • La Harina Prime (Steam Dried), que es de calidad superior, con una proteína de 69% - 70% y un nivel de grasa y humedad de 10% como máximo.(2) El proceso de elaboración de la Harina de Pescado involucra el reconocimiento de una serie de operaciones unitarias que se llevan a cabo en ella, tales como: Cocción, extrusión, secado, evaporación, centrifugación, molienda, combustión, intercambio iónico, entre otros (3). El adecuado control en los equipos del proceso productivo así como los análisis y controles periódicos de la materia prima, productos intermedios y finales, tienen particular importancia porque de estos factores dependerá la obtención de una Harina de Pescado de calidad superior (3). OBJETIVOS: OBJETIVO GENERAL:  Determinación de la Calidad de Harina de PESCADO en la empresa SIPESA- CHIMBOTE durante los meses de Junio y Julio de 2005. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  Determinar el porcentaje de Nitrógeno Amoniacal en Harina de Pescado durante los meses de Junio y Julio de 2005.       Determinación del porcentaje de proteína bruta en harina de pescado durante los meses de Junio y Julio de 2005 Determinar el porcentaje de ácidos grasos libres en harina de pescado durante los meses de Junio y Julio de 2005. Determinar el porcentaje de grasa en harina de pescado durante los meses de Junio y Julio de 2005. Determinar el porcentaje de Humedad en harina de pescado durante los meses de Junio y Julio de 2005. Determinar el porcentaje de cenizas en harina de pescado durante los meses de Junio y Julio de 2005. Determinar el porcentaje de contenido de cloruros en harina de pescado durante los meses de Junio y Julio de 2005. II.- MATERIAL Y METODO 1.- MATERIAL : Los propios Análisis Químicos del área de Aseguramiento de la Calidad del grupo SIPESA - CHIMBOTE para Harina de Pescado durante los meses de Junio y Julio de 2005. 1.1.- MATERIAL DE LABORATORIO: Material de vidrio: Balón de 800 ml de capacidad Balones Kjeldahl de 800 ml Balones de 250 ml o vasos Buchi Bureta de 50 ml para Soda. Bureta de 100 ml para Ácido Erlenmeyer, de 500 ml. De capacidad Erlenmeyer de 250 ml de capacidad Pipetas de 50 ml de capacidad Plancha u hornilla eléctrica Probeta de 50 ml. Microbureta de 10 ml. Crisoles de porcelana. Material biológico: Reactivos: Magnesia Calcinada (oxido de magnesio) Acido Sulfúrico, solución 0.1 N. Hidróxido de Sodio, solución 0.1 N. Reactivo indicador Rojo de metilo 0.1 %. Acido Sulfúrico concentrado (QP) d = 1.84 Sulfato de Potasio Anhidro (QP) Sulfato de Cobre Pentahidratado (QP) Etanol al 95% (v/v). Solución Hidróxido de Sodio 0.10 N (valorada). Solución de Hidróxido de Sodio al 33%. Acetanilida (QP) como patrón primario. Sacarosa libre de Nitrógeno. Solución de Fenolftaleina al 1% en alcohol al 95% Hexano Bidestilado Acido Nítrico d= 1.38 g / cm3 Solución de Nitrato de Plata (AgNO3) 0.1 N Solución de Tiocianato de Amonio (NH4 SCN) 0.1 N Solución saturada de Sulfato Férrico de Amonio (NH4 Fe (SO4) 2 12 H2O). Equipos: Equipo Kjeldahl de digestión y destilación. Equipo de extracción de grasa Soxhlet o Buchi. Balanza analítica, de sensibilidad de 0.001 gr. Dispensador automático para Ácido. Desecador de Silica gel con indicador. Horno de mufla eléctrico a 600° C. Hornilla de plancha o quemador de gas. Estufa de secado, con regulador de temperatura automático Calentador eléctrico con termostato Pinza de metal 1.2.- METODOS: 1.2.1.- METODO PARA LA DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE NITRÓGENO AMONIACAL El nitrógeno amoniacal extraído por destilación en presencia de oxido de magnesio es recibido en un exceso de Ácido Sulfúrico y se determina por titulación con hidróxido de sodio (5)(4) (Ver anexo). 1.2.2.- METODO PARA LA DETERMINACIÓN DE PROTEINA BRUTA Se basa en la conversión de Nitrógeno orgánico a Nitrógeno inorgánico, el Sulfato de Amonio así formado es diluido y alcalinizado con Hidróxido de Sodio liberándose Amoniaco. El Amoniaco es destilado y recibido en un volumen conocido de Ácido Sulfúrico y determinado por titulación. Utilizando el Equipo Kjeldahl (5)(1)(Ver anexo). 1.2.3.- METODO PARA LA DETERMINACION DE ACIDOS GRASOS LIBRES Se basa en la neutralización de los ácidos grasos libres de la grasa de la harina Hidróxido de Sodio por el Método Volumétrico(5) (Ver anexo). 1.2.4.- METODO PARA LA DETERMINACIÓN DE GRASAS La grasa se extrae con un solvente (Hexano) y el extracto obtenido se pesa después de la evaporación del solvente, la extracción se realiza continuamente con un Equipo Tipo Soxhlet (5) (Ver anexo). con una solución de 1.2.5.- METODO PARA LA DETERMINACIÓN DE HUMEDAD Se basa en la perdida del peso del producto bajo ciertas condiciones de secado(5)(7) (Ver anexo). 1.2.6.- METODO PARA LA DETERMINACION DE CENIZAS Se realiza por Calcinación de la Harina de Pescado a 600º C, el contenido de que queda después de realizar esta operación (5)(8) (Ver anexo). 1.2.7.- METODO PARA LA DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE Se hace hervir la muestra con una solución de Nitrato de Plata en presencia de Cloruros son precipitados en forma de Cloruros de Plata. El exceso de Nitrato de Plata se titula con una solución de Tiocianato de Amonio según el Método Volhard (5) (Ver anexo). Acido CLORUROS Nítrico los cenizas es el residuo ANALISIS ESTADÍSTICOS: La muestra es tomada al azar de acuerdo al muestreo estadístico propios de la empresa teniendo como resultado datos promedios y porcentuales(5) (Ver anexo). III.- RESULTADOS: TABLA N° 01: REGISTRO DE DETERMINACION DEL CONTENIDO DE NITRÓGENO AMONIACAL Y DE PROTEINAS EN LA EMPRESA SIPESA - CHIMBOTE DURANTE LOS MESES DE JUNIO Y JULIO DE 2005 NITROGENO AMONIACAL MUESTRA 275 276 277 9034 PROMEDIO PARÁMETROS REALES (TVN) mg/100g 147,00 163,80 130,20 138,60 144.90 150 Max. % PROTEINA 65,17 64,48 65,36 64,31 65.05 65.00 Min. FUENTE ARCHIVO DE REGISTROS DEL CONTENIDO DE NITRÓGENO AMONIACAL Y DE PROTEINAS DE LA EMPRESA SIPESA – CHIMBOTE MES DE JUNIO Y JULIO DE 2005. 160 140 120 100 80 60 40 20 0 NITROGENO AMONIACAL mg/100g  PROMEDIO PARÁMETROS REALES 144.9 150 Max. % PROTEINA 65.05 65 Min. FUENTE: ARCHIVO DE REGISTROS DEL CONTENIDO DE NITRÓGENO AMONIACAL YDE PROTEINAS EN LA EMPRESA SIPESA - CHIMBOTE MES DE JUNIO Y JULIO DE 2005. GRAFICO N° 01: REGISTRO DE DETERMINACION DEL CONTENIDO DE NITRÓGENO AMONIACAL Y DE PROTEINAS EN LA EMPRESA SIPESA - CHIMBOTE DURANTE LOS MESES DE JUNIO Y JULIO DE 2005. TABLA Nº 02: REGISTRO DE DETERMINACION DE ACIDOS GRASOS LIBRES, GRASAS Y HUMEDAD EN LA EMPRESA SIPESA - CHIMBOTE DURANTE LOS MESES DE JUNIO Y JULIO DE 2005 % ACIDOS GRASOS MUESTRA 275 276 277 9034 PROMEDIO PARÁMETROS REALES LIBRES (FFA) 6,41 6,43 6,28 6,47 6.36 11 Max. % GRASAS 11.78 11.97 11.56 11.75 11.80 12 Max. % HUMEDAD 9.98 9.86 9.54 9.52 9.80 10 Max. FUENTE ARCHIVO DE REGISTROS DE DETERMINACIÓN DE ACIDOS GRASOS LIBRES, GRASAS Y HUMEDAD DE LA EMPRESA SIPESA – CHIMBOTE MES DE JUNIO Y JULIO DE 2005. 12 10 8 6 4 2 0 PROMEDIO PARÁMETROS REALES % ACIDOS GRASOS LIBRES (FFA) 6.36 11 Max. GRASAS % 11.8 12 Max. HUMEDAD % 9.8 10 Max. FUENTE ARCHIVO DE REGISTROS DE DETERMINACIÓN DE ACIDOS GRASOS LIBRES, GRASAS Y HUMEDAD DE LA EMPRESA SIPESA – CHIMBOTE MES DE JUNIO Y JULIO DE 2005. GRAFICO N° 02: REGISTRO DE DETERMINACION DE ACIDOS GRASOS LIBRES, GRASAS Y HUMEDAD EN LA EMPRESA SIPESA - CHIMBOTE DURANTE LOS MESES DE JUNIO Y JULIO DE 2005. TABLA N°3:REGISTRO DE DETERMINACION DE CENIZAS Y CLORUROS EN LA EMPRESA SIPESA – CHIMBOTE DURANTE LOS MESES DE JUNIO Y JULIO DE 2005 MUESTRA 275 276 277 9034 PROMEDIO PARAMETROS REALES % CENIZA 18,71 18,59 18,67 19,47 18,63 17 Max. % CLORUROS 4.69 5.02 5.16 5.27 5.04 5 Max. FUENTE: ARCHIVO DE REGISTROS DEL CONTENIDO DE CINEZAS DE LA EMPRESA SIPESA - CHIMBOTE MES DE JUNIO Y JULI O DE 2005. 20 15 10 5 0 P O E IO R MD P R M T O R AE A A ER S E LS CN A E IZ 1 .6 8 3 1Max 7 CO U O L RR S 5 4 .0 Max. 5 FUENTE: ARCHIVO DE REGISTROS DEL CONTENIDO DE CINEZAS DE LA EMPRESA SIPESA - CHIMBOTE MES DE JUNIO Y JULI O DE 2005. GRAFICO N° 03:REGISTRO DE DETERMINACION DE CENIZAS Y CLORUROS EN LA EMPRESA SIPESA – CHIMBOTE DURANTE LOS MESES DE JUNIO Y JULIO DE 2005 IV.- DISCUSION: De acuerdo al grafico de registros de determinación del contenido de Nitrógeno Amoniacal (TVN- Nitrógeno Volátil Total), encontramos que el promedio de cuatro rumas de Harina de Pescado es de 144.9 mg/100g , sabiendo que el requisito indispensable para una harina de buena calidad de exportación es de 150 mg/100g , de TVN como máximo, estando entonces este lote de Harina de Pescado apto para su comercialización. Utilizamos el Oxido de Magnesio que es un oxidante débil que permite la liberación rápida del Amoniaco de la proteína que se esta destruyendo, el Amoniaco que se libera es captado en un Erlenmeyer que contiene Acido Sulfúrico que recibe el Amoniaco formando el Sulfato de Amonio que luego es valorado con el NaOH, para titular el Acido Sulfúrico que se encuentra en exceso, siendo todo una reacción de neutralización al final del Acido Sulfúrico, por lo tanto indirectamente la cantidad de Acido Sulfúrico neutralizado por el NaOH nos da la cantidad de Amoniaco que se a liberado, dándonos a conocer el grado de desnaturalización de proteínas que tiene esta Harina de Pescado analizada. En el grafico de registro de determinación de proteína bruta, encontramos que el contenido promedio del porcentaje de proteínas es de 65.5 %, teniendo referencia que una Harina de Pescado FAQ Estándar con calidad para ser exportada es de 65% como mínimo de proteínas, encontrándose esta Harina de Pescado analizada en el porcentaje aceptado para su comercialización. La muestra (Harina de Pescado) contiene proteínas y las proteínas contienen grupos prostéticos que son grupos amídicos, por lo tanto es una secuencia de aminoácidos que conforman las proteínas, entonces esta proteína es la que va a reaccionar con los reactivos (Sulfato de Potasio, Sulfato de Cobre y Acido Sulfúrico). Sabiendo que el Sulfato de Cobre es un oxidante, el Acido Sulfúrico es hidrolizante y al mismo tiempo es oxidante y que el Sulfato de Potasio favorece la formación de Acido Sulfúrico para que forme las sales que le da un carácter básico a la muestra. Entonces los reactivos utilizados actúan de dos formas como oxidantes y como hidrolizantes – oxidantes, entonces el Acido Sulfúrico al calentarse va a producir la hidrolización de la proteína, es decir, hidroliza todos los grupos prostéticos liberando los aminoácidos, pero los aminoácidos mas pequeños sufren la oxidación del Sulfato de Cobre, generando liberación de amoniaco y este es recibido en Acido Sulfúrico que es un medio acido, esto significa que el amoniaco forma una sal como Sulfato de Amonio , pero este Sulfato de Amonio no se libera, queda en el balón, terminada la destrucción total por calentamiento se le agrega agua destilada mas NaOH y luego se comienza a calentar para que el NaOH cambie totalmente el medio, empezándose a alcalinizar, de tal manera que el Sulfato de Amonio se rompe y libera Amoniaco que luego es recibido en un Erlenmeyer que contiene Acido Sulfúrico formando Sulfato de Amonio, pero este Erlenmeyer contiene exceso de Acido Sulfúrico, por lo tanto una parte del Amoniaco forma Sulfato de Amonio y otra parte de Acido Sulfúrico no reacciona. Al final se titula el Acido Sulfúrico que no reacciona con NaOH que es una reacción ACIDO – BASE , para formar el Sulfato de Sodio mas agua. En el gráfico de registro de determinación de ácidos grasos libres se encontró que la cantidad de estos ácidos fue de 6.36%, sabiendo que el porcentaje requerido para su comercialización es de 11% como máximo, por lo tanto encontramos la Harina de Pescado analizada en el porcentaje aceptable de Ácidos Grasos Libres para su comercialización. Los ácidos grasos libres son todos aquellos que no están conformando el aceite o la grasa, es decir, ácidos grasos que contienen el grupo COOH libre, estos grupos COOH son los que se van a valorar en esta determinación por el método de extracción Soxhlet con Hexano, con la diferencia que se le adiciona Alcohol neutralizado y una solución de Fenolftaleina como indicador para los ácidos grasos libres siendo este un medio acido la fenolftaleina es incolora, procediéndose a titular con NaOH reaccionando con los grupos COOH, por lo tanto va a ir neutralizando estos COOH, siendo este una titilación de Neutralización formando el COONa (Sal del acido graso) y que al irse poniendo mas básico la muestra por el NaOH se va a colorear rosado, lo cual nos indica que ya se neutralizo totalmente todos los grupos COOH libres, en consecuencia la cantidad de NaOH gastado me da por calculo cuanto de porcentaje de ácidos grasos libres tenemos. En el presente gráfico vemos que el promedio de registros de determinación de grasas es de 11.80%, teniéndose en cuenta que el requisito necesario para la exportación de Harina de Pescado Estándar el porcentaje máximo de grasas permitido es de 12%, por lo tanto encontramos la Harina de Pescado analizada en el porcentaje aceptable de grasas para su comercialización. Para la determinación de grasa se hace por extracción con un solvente que es el Hexano; el Hexano es un Hidrocarburo que tiene baja polaridad (no polar) produciendo la extracción de sustancias no polares o de baja polaridad, es decir, de sustancias que tengan gran cantidad de Carbono y quienes lo tiene en gran cantidad son las grasas mas un grupo COO, por lo tanto tiene cadenas 15 a 20 Carbonos teniendo afinidad por el Hexano y de esta forma se puede extraer, por lo tanto el fundamento se basa netamente en una extracción, no existiendo reacción química; siendo el método Soxhlet el empleado que es de extracción continua donde el Hexano va en contacto con la Harina de Pescado de donde se va a extraer la grasa, coloreándose el Hexano que se encuentra en el balón reciclando de a 6 veces por hora. Luego se apaga el equipo y se lleva a evaporar hasta que quede un aceite, dándonos este aceite directamente el peso o la cantidad según estipula la norma. Como resultado de determinación de humedad el promedio de está es de 9.8%, teniendo conocimiento que para la exportación o comercialización de la Harina Estándar debe tener como requisito un porcentaje máximo de humedad del 10%, estando esta Harina apto o dentro de los limites internacionales para su exportación. Esta determinación nos permite ver la cantidad de agua que puede tener la muestra de Harina de Pescado, porque la mayor o menor cantidad de agua nos da una idea del grado de conservación de Harina de Pescado, a mayor porcentaje de humedad que pueda tener la muestra va a significar menor tiempo de almacenamiento o mayor facilidad de descomposición de Harina de Pescado; sabiendo el porcentaje de humedad se tiene el conocimiento del tiempo de proliferación de bacterias o de hidrólisis de la misma Harina de Pescado; por lo tanto la diferencia de peso determina el porcentaje de Humedad que tiene la muestra. En el promedio de registro de determinación de cenizas es de 18.63%, sabiendo que el requisito necesario para la exportación de Harina de Pescado Estándar el porcentaje máximo de cenizas permitido es de 17%, estando este porcentaje alto para su comercialización, pero se evalúan varios criterios en conjunto por parte del comprador a la hora de su licitación y compra, puesto que este resultado no dificulta los demás análisis ya que el porcentaje de cenizas si esta elevado nos indica presencia de otros componentes de la Harina como: Minerales, Potasio, Sodio. Con este método se lleva a la destrucción total de la muestra de Harina de Pescado, realizándose este proceso a temperaturas muy elevadas (500-600ºC) dependiendo de la mufla a utilizar, este método de destrucción es directamente físico y por calor como ya se ha mencionado, perdiendo humedad la muestra, oxidando totalmente las sustancias y los carboniza, permitiendo la formación de cenizas siendo esto el resultado la calcinación total de la muestra llevándolo solamente a carbonos, minerales y sales que pueda tener, que no son destruidos por el calor, esto se realiza para determinar la cantidad de residuos o cenizas como Carbono, Potasio, Sodio o de sales que pueda contener la muestra, entonces el peso que nos queda según formula es el porcentaje de cenizas. En la determinación del porcentaje de cloruros encontramos que el promedio de las rumas es de 5.04%, teniendo en cuenta que para su exportación de esta Harina de Pescado Estándar debe tener como requisito un porcentaje máximo de 5% de cloruros, encontrándose en un rango aceptable para su comercialización. Este método nos permite determinar la cantidad de cloruros que puede tener la muestra de Harina de Pescado, esta es una reacción que se produce con la captación de Cloro que puede tener la Harina de Pescado a través de Nitrato de Plata y Acido Nítrico que son oxidantes, el Nitrato de Plata va a permitir la captación de Cloruros, porque los Cloruros tienen mucha afinidad por la Plata formando Cloruro de Plata y de esa manera va a permitir captar el Cloruro y luego titularlo. Por lo tanto a la muestra se le agrega directamente el Acido Nítrico y el Nitrato de Plata, luego se lleva a calentamiento haciendo una destrucción de la materia para que libere el cloruro, todos los cloruros que fueron captados por la Harina de Pescado reaccionan con el Nitrato de Plata para formar el Cloruro de Plata estando toda esta reacción en medio acido por tener la presencia del Acido Nítrico; por consiguiente el exceso de Nitrato de Plata que no reacciono pero que se encuentra en medio acido es el que se va a titular, no el Cloruro de Plata, siendo esta una titulación indirecta; se titula el Nitrato de Plata con el Tiocianato de Amonio, donde va a ver una reacción directa para formar el Tiocianato de Plata mas Nitrato de Amonio, la cantidad de Tiocianato de Amonio que se necesita para reaccionar con el Nitrato de Plata nos va a dar la diferencia directa del gasto siendo la relación 1 a 1; se le coloca como indicador el Sulfato Férrico de Amonio, que en medio acido no tiene color pero conforme va agregándose el Tiocianato de Amonio va alcalinizando la muestra formándose un color marrón rojizo que significa el momento en que neutraliza totalmente al Nitrato de Plata , de esta neutralización sacamos por formula la cantidad de porcentaje de Cloruros que tiene la muestra. V.- CONCLUSIONES: Luego de haber analizado los resultados a través de fundamentos físicos y químicos puedo concluir de que la Harina de Pescado motivo de análisis se encuentra apto para su comercialización, ya que los resultados se encuentran dentro de parámetros de calidad requeridos, según detallamos a continuación : • Que los resultados obtenidos de TVN fueron de 144.9 mg/100g encontrándose dentro de los limites y requisitos permitidos, siendo como máximo el de de 150 mg/100g de aceptación para su uso o comercialización. • En el análisis de proteína bruta se obtuvo un resultado de 65.05%, el cual esta dentro de los parámetros óptimos el cual sirve como referencia para su control de calidad aceptable y su exportación, sabiendo que como limite mínimo permitido es del 65%. • El resultado del análisis obtenido de los ácidos grasos libres fue de 6.36% , teniendo como referencia máxima un 11% de ácidos grasos libres en cual nos indica que esta dentro de los limites permitidos para su consumo del mercado internacional. • Como requisito máximo de grasas permitido en Harina de Pescado es del 12%, el resultado del análisis fue de un 11.80% en mis prácticas de determinación de grasas, estando esta muestra en condiciones aceptables para su consumo. • En el análisis realizado de determinación de humedad en Harina de Pescado Estándar se encontró con un porcentaje de 9.8% , teniendo como parámetro máximo el porcentaje de 10% , esto nos indica que se encuentra dentro de los límites permitidos para su almacenamiento. • Que en el análisis de determinación de cenizas nos dio un resultado de 18.63%, esto no significa que la Harina no este en condiciones de ser consumido si no que sirve para darnos referencia de otros componentes o residuos como minerales y sales que pueda tener la muestra, sabiendo que el parámetro máximo es del 17% de cenizas. • En el análisis de determinación de cloruros en Harina de Pescado Estándar se obtuvo un resultado de 5.04%, sabiendo que el porcentaje permitido es de 5% como máximo, esto quiere decir que se encuentra en condiciones adecuadas para su consumo. VI.- RECOMENDACIONES: • Se debe capacitar técnicamente al personal de planta para que estos ayuden a llevar un buen control de proceso en las operaciones de obtención de productos a partir del pescado. VII.- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: