ANALISIS PROXIMAL DE HARINA DE MAIZ AMARILLO P.A.N Escuela de Ingeniería de Alimentos, Universidad del Valle RESUMEN El análisis proximal permite conocer la composición aproximada de los macronutrientes presentes en los alimentos. Se determinó experimentalmente los principales componentes de la harina de maíz amarillo precocido P.A.N. Para esto se utilizó los métodos de análisis de alimentos de la AOAC y se determinó por duplicado el contenido de humedad (en base húmeda), la proteína total, extracto etéreo, fibra cruda y cenizas totales. Se comparó con las normas técnicas colombianas (Icontec) para ver si el alimento cumple con los requisitos establecidos que garanticen que el producto cumple con las características de fabricación y es un producto de calidad. PALABRAS CLAVE: análisis proximal, harina de maíz amarillo, humedad, grasas, cenizas, proteínas, fibra, micro Kjeldahl, soxleth, Icontec INTRODUCCION Se denomina análisis proximal al conjunto de métodos que determinan la composición en términos nutricionales un alimento, también se le conoce con el nombre de Weende. Hace referencia al contenido de sustancias nutritivas de un alimento. Se denomina proximal porque no determina sustancias químicamente definibles, sino que asocia combinaciones orgánicas que responden a determinadas reacciones analíticas, por ellos se habla de grupos nutritivos que son: agua, Extracto etéreo (EE), Proteína cruda (PC), Cenizas totales, Fibra cruda (FC) y Extracto libre de nitrógeno (ELN). (Nielsen, 2003) Análisis de humedad: Los análisis de humedad son uno de los más importantes llevados a cabo sobre un producto alimentario ya que el agua es un factor de calidad para la conservación de muchos productos. La facilidad de eliminación del agua depende de como se encuentre en el alimento esta se puede encontrar como agua ligada y agua libre. (Nielsen, 2003) Análisis de lípidos: Los lípidos son unas sustancias que en general son solubles en éter, cloroformo y otros disolventes orgánicos. Se clasifican en lípidos simples, lípidos complejos y lípidos derivados. Es importante el análisis de lípidos cualitativa y cuantitativamente para un etiquetado nutricional, procesos de enranciamiento y como garantía de la calidad del producto. El contenido de lípidos se determina habitualmente por los métodos de extracción con disolventes orgánicos, además hay métodos de extracción por vía humedad sin disolventes y varios métodos instrumentales que aprovechan las propiedades físicas y químicas para la determinación del contenido de grasas. (Nielsen, 2003) Análisis de proteínas: El análisis de las proteínas es importante para el etiquetado nutricional, la investigación de las propiedades funcionales y la determinación de la actividad biológica. Para determinar el contenido de proteínas existen varios métodos. (Nielsen, 2003) El método de Kjeldahl: donde las proteínas y otros componentes orgánicos alimentarios son digeridos con acido sulfúrico en presencia de catalizadores, el contenido total de nitrógeno orgánico es trasformado en sulfato de amonio. El digerido se neutraliza con álcali y se destila sobre una disolución de acido bórico. Los aniones boratos se valoran frente a HCl el cual a su vez se convierte al nitrógeno en la muestra. El resultado representa el contenido bruto de proteínas (Nielsen, 2003). El método del Biuret: Cuando los iones cúpricos se acomplejan con los enlaces peptidicos, se produce un color violeta-purpureo bajo condiciones alcalinas. Se toma una lectura, a 540 nm, de la de los considerados estructurales que no son aprovechados metabólicamente por los organismos monogástricos. la hemicelulosa y las pectinas. Se emplean la calcinación por vía seca en un horno de mufla. el método del acido bicinconinico. Las estructuras cristalinas comúnmente permanecen intactas. de aumentar el volumen de la materia fecal. por lo tanto. Estos polímeros no se encuentran de manera natural en los alimentos de origen animal. Es necesario hacer una clara distinción entre la fibra cruda y la fibra dietética. (Badui. 2003) La espectroscopia infrarroja: La espectroscopia infrarroja mide la absorción de la radiación por las moléculas en los alimentos u otras sustancias. La primera es la que se consigna generalmente en las tablas de composición de los alimentos. capaz de mantener temperaturas de 500 a 600 oC y la calcinación por vía húmeda (oxidación). 2003). consecuentemente. dado el tratamiento tan fuerte a que se someten los alimentos. bien sea después de la calcinación o bien tras la oxidación completa de la materia orgánica de un comestible. Existen otros métodos que no se explican en este trabajo pero se emplean para determinar el contenido de proteína en los alimentos: el método de Bradford de la unión con el tinte. (Nielsen. se pueden utilizar diferentes bandas características del enlace peptidico. pero que cumplen una función muy importante en el bienestar del individuo. El nitrógeno medio se convierte al contenido en proteína de la muestra (Nielsen. incluyendo al hombre. entre los que destacan la celulosa. en el infrarrojo medio y en el infrarrojo cercano. (Nielsen. se disuelven muchos componentes de la fibra. (Nielsen. Los distintos grupos funcionales presentes en un alimento absorben frecuencias diferentes de la radiación. La asociación AOAC International dispone de varios procedimientos para la calcinación por vía seca y húmeda que además también se pueden realizar por medio de las microondas. la volatilización de la mayoría de los elementos. evitando así. La fibra está constituida por los componentes estructurales de las paredes celulares de los vegetales. El contenido de cenizas representa el contenido total de los elementos inorgánicos en los alimentos. Para las proteínas y los péptidos. en estas condiciones se pierde una fracción importante de polisacáridos que sí se incluye en la fibra dietética ya que. 2003) El método de Lowry: Combina la reacción del Biuret con la reducción del reactivo fenolico de Folin-Ciocalteau por parte de los residuos tirosina y triptófano de las proteínas. el método de la absorción a 280 nm en el ultravioleta. esto provoca un incremento en los movimientos peristálticos del intestino y facilita el tránsito. 2003) Fibra: Con este nombre se designa un grupo muy amplio de polisacáridos. Su función principal es que tiene la capacidad de hincharse al absorber agua y. es decir. su acción primaria se lleva a cabo precisamente en el colon del ser humano. El procedimiento original ha sido modificado por Miller y Hartree para mejorar la linealidad de la respuesta del color de la concentración de la proteína. la defecación.absorbancia del color producido. METODOLOGIA . 2003) Cenizas de plasma de bajas temperaturas Los alimentos son oxidados en un vacío parcial mediante oxígeno naciente formado por un campo electromagnético. ya que esta última representa el contenido total de los polímeros. la distensión intestinal y. (Nielsen. también se incluye entre estos compuestos la lignina. es decir. se mide a 750 nm o a 500 nm. 2003) El método de Dumas: Las muestras son sometidas a la combustión a altas temperaturas (700 a 1000 oC) el nitrógeno liberado es cuantificado por medio de la cromatografía de gases utilizando un detector de conductividad térmica. Este proceso ocurre a una temperatura muy inferior que la de la mufla. la fibra cruda normalmente es menor que la dietética. ya que son exclusivos de los vegetales. 2006) Análisis de cenizas totales: El término cenizas se refiere al residuo inorgánico que permanece. El color azulado desarrollado. la intensidad del color es proporcional al contenido en proteínas de la muestra. y se determina analíticamente sometiendo los productos a un tratamiento en caliente con ácido sulfúrico y luego con hidróxido de sodio. (Nielsen. 170 g mediante calcinación por vía seca.A.02 de la AOAC) MUESTR D.05 2 8 6. W1 (mg) W2 (mL) 1 49.10 % método Soxhlet (método 92. W1 = peso de la caja petri seca y vacía.04 2 10.h A En la tabla 2 se presenta los resultados de RESULTADOS humedad.5 1.836g Se determinó el contenido de grasa por el % Hb.50 Se calculó la humedad en base húmeda utilizando la ecuación 1 DE W1= peso de la muestra W2 = volumen de HCl 0.N HUMEDAD En la tabla 1 se presentan los datos de la determinación de humedad de la harina de maíz amarillo que se realizó por duplicado.70 2 45.h = x 100 = 10. se secó se pesó y 6.Se trabajó con muestras de harina de maíz amarillo precocida marca P.h = mh-ms mh *100 Ec.5 1.10 0.39c de la 6. Para la determinación de proteínas se utilizó Cálculos: el método de kjeldahl (método 991. 1 Donde: mh= muestra húmeda y ms= muestra seca.492 g AOAC) Se determinó el contenido de fibra cruda por gravimetría (la fibra se extrajo con Muestra 2: acido y álcali.17% Se determinó el contenido de cenizas totales 6.492 6 41. el residuo insoluble se recogió por filtración.170 0 2.E %Hb. % Hb. DETERMINACION DE maíz amarillo marca P.542g finalmente se calcinó.028 N empleado para que el indicador vire de color en la titulación Tabla 3 Datos experimentales .19 49.20 de la AOAC) Muestra 1: Se Determinó la humedad por el método gravimétrico de secado en estufa por 24 H.170g – 5.50 47. (método 900.17 9 Tabla 2 % humedad de muestras de harina de 1. W2 = peso de la muestra húmeda W3 = peso de la caja petri mas la muestra seca W2(g Muestra W1 (g) ) W3 (g) 43. DETERMINACION TOTALES Tabla 1 Datos tomados en el laboratorio Muestra PROTEINAS En la tabla 3 se presentan los datos de la determinación por duplicado de las proteínas totales de la harina de maíz amarillo por el método de micro Kjeldahl. % Hb. 1 10. 6.A.02 1 0 6.N y se realizó el análisis proximal utilizando los métodos de análisis de alimentos de la AOAC internacional.492g – 5.h = x 100 = 10. A.028 N x 1.50 mL = 0. %P = % N x F DE Tabla 5 datos experimentales Muestra W1 (g) W2 (g) W3(g) Ec.25= 8.588 mg de N Muestra 1: x 100 %N= % E.07 Donde: mEqHCl = NHCl x VHCl Tabla 4 % de proteína de las muestras de harina de maíz amarillo P.66 6 mg de N 49. después del secado Se calculó el % de proteínas del alimento utilizando la ecuación 2.2 Donde F es el factor de conversión de nitrógeno a proteína.042 mEq N x %N= 1.666 mg de N En la tabla 5 se presentan los datos por duplicado de la determinación de la grasa de la harina de maíz amarillo por el método Soxleth.34 % W1= peso de la muestra W2= peso del balón vacio W3= peso del balón + grasa. x100 %N= 1.03 107.E = peso balón con grasa – peso balón vacio x 100 peso de la muestra mEqHCl = 0.84 123.840 El porcentaje de grasa de las muestras se calculó con la ecuación 3 % P = 1.259 2 2.04 123.E = 2.N mEqHCl = 0.21 g 2. 3 0.588 mg de N 45.41 % Muestra 2: %E.03 g x 100 = . Según Nielsen (2003) el Factor para el maíz es 6.0476 mEq N x %N= 14 mg 1 mEq N 0.5 mg Harina = 0.259 g – 107. entonces: 1 2.41 2 Muestra 1: 8.29 % 14 mg 1 mEq N 0.Utilizando la ecuación 2 tenemos que: Cálculos: % P = 8.042 mEqHCl = 0.5 mg Harina 3.70 mL = 0.0476 = mEq N 0. DETERMINACION ETEREO (GRASA) EXTRACTO = 0.25.34% x 6.21 107.0364 = mEq N Ec.028N x 1.07 % En el punto de equivalencia se tiene que: En la tabla 4 se presentan los resultados de la determinación de proteínas mEqHCl = mEq H2BO3¯= mEq NH4+ = mEq N Muestra % Proteína 1 8.0476 mEqHCl = 0.41% 107. 84 g – 123.80 10.00 23.05 g x 100 = 0.Muestra 2: 123.804 g – 10.N C1 = Peso de la muestra C2 = Peso del crisol de porcelana vacio C3 = Peso de crisol + muestra C4 = Peso de crisol + ceniza Tabla 9 datos experimentales .84 g % E. Muestra % Fibra 1 0.41 % Fibra = 0 = 0.A.4 Tabla 6 % de grasa (Extracto etéreo) de las muestras del alimento Muestra 1 2 Muestra 1: % Grasa 2.80 4 0 residuo seco e incinerado.A. W1 = peso de la muestra inicial W2 = peso del crisol + residuo seco W3 = peso del Muest W1 W2 W3(g) crisol + ra (g) (g) 1 2. Tabla 7 datos experimentales de muestras secas e incineradas.E = 2.10 23.10 2 0. 10.10 6 4 2 2.800 g 2.N para la determinación de la fibra cruda.04 g Cálculos: x 100 = 0 Se utilizó la ecuación 4 para determinar el contenido de fibra cruda % % Fibra = En la tabla 6 se muestran los resultados de % de grasa para la harina de maíz amarillo P.A.106 g –23.N W 2−W 3 *100 W1 Ec.05 10. DETERMINACION DE CENIZAS TOTALES En la tabla 9 se presentan los datos de la determinación de cenizas por duplicado de muestras de harina de maíz amarillo P.19 % En la tabla 8 se muestran los % de fibra cruda para las muestras de harina de maíz Tabla 8 % de fibra de las muestras 5.10 % 23.104 g 2.19 DETERMINACION DE FIBRA CRUDA En la tabla 7 se presentan los datos tomados en el laboratorio de muestras desgrasadas de harina de maíz amarillo P.0 g x 100 Muestra 2 % Fibra = 4. 2003).02 13.N Tabla 11 Composición gruesa de harina de maíz amarillo P.77 % Muestra 2: % de C = El contenido de humedad en base húmeda de la harina de maíz amarillo precocida.84 totale 4 1s tra 2 1.77 quedaba retenido la solución de NaOH Por las características del método una fuente de error es la inclusión del nitrógeno no proteico en la determinación de la proteína.99 1 10.034 13.99 1.99 15.69 cruda 14.h % P % %F %C 1.41 0.240 que si cumple la NTC 3594.998−13. En la tabla 10 se presentan los resultados de la donde determina que el contenido mínimo de determinación de cenizas totales de las muestras proteína en el alimento debe ser de 8.145+10.07 0 0.10 8.24% ± 0. % ELN = 100 . 5 DISCUSION Muestra 1: % de C = 14. determinado por el método de kjeldahl fue de 8.10 19.17 8.24+2.034 x 100 = 0.19 0.A.0 % Se cometieron una serie de errores en el Tabla 10 % de cenizas de las muestras de harina de procedimiento que incidieron en los resultados maíz como por ejemplo en la destilación donde el Muestra % Cenizas equipo utilizado presentaba fallas en su 1 19.E + % C + % F) % ELN = 100 – (10. El método kjeldahl determina directamente el contenido total de nitrógeno elemental en los alimentos y consiste en la digestión con acido sulfúrico en presencia de catalizadores donde el contenido total de nitrógeno es convertido a sulfato de amonio (Nielsen.41 2. hallado por el método de secado en estufa con aire fue de 10.77% Ec.∑ (% H + % P + % E.77 Se calculó el % de cenizas utilizando la ecuación 5 % de C = C 4−C 2 C1 x 100 Calculo del extracto libre de nitrógeno (ELN): con los valores promedio.83 4 8 2 10.41+0.3) % ELN = 68.E 15.135+ 8.N Digestión: H2SO4 PROTEINAS (NH4)2SO4 Catalizador Neutralización: . El contenido de proteína total presente en el alimento.63 1.064 14.841−14. la digestión incompleta de la muestra.049 que cumple los requisitos de la NTC 3594 de 1994 donde se determina que el valor máximo del porcentaje de humedad en base humedad es de 12. la perdida de nitrógeno durante la digestión.5%.63 s 1 E.83 funcionamiento al hacer presión de vacio se 2 0.064 x 100 = 19.83 % 13.A. A continuación se presentan las reacciones químicas ocurridas durante el proceso: En la tabla 11 se resumen los resultados del análisis proximal de muestras de harina de maíz amarillo P.13 % ± 0.Muest C1 (g) C2 (g) C3(g) C4(g) Mue ra%H b. se debe convertir a unidades energéticas.45 KJ 4. calcule a nivel teórico las calorías del alimento. para la cual se debe realizar la combustión de diferentes pesos de ácido benzoico y anotar la respectiva lectura del galvanómetro.06 y en la NTC 3594 de 1993 no se establece un valor estándar.1 %.fao.3) % ELN = 68. que inciden determinantemente en los resultados finales Los análisis proximales realizados a las muestras de harina de maíz amarillo fueron en general fiables porque cumplieron las NTC 3594 de 1993. México. 3a ed.org/docrep/field/003/ab489s/AB 489S03. 119. Esto inconsistencias se debió a errores experimentales El contenido de fibra es 0. http://dspace.7g de ácido benzoico (valor calórico certificado). se podrá obtener por . Compare con los datos teóricos. y una vez obtenida la lectura. así como también vitaminas y demás compuestos orgánicos solubles no nitrogenados.77% 2. Pp.145+10. Dentro de este concepto se agrupan todos los nutrientes no evaluados con los métodos señalados anteriormente dentro del análisis proximal. Con los resultados del análisis proximal a la muestra.41+0. El valor del contenido de grasa en la muestra 1 fue de 2. 135. La muestra 2 presentó un valor que cae dentro de lo permitido.24+2. Es necesario realizar la determinación mínimo por triplicado. CONCLUSIONES Es demasiado importante realizar el análisis proximal de las muestras del alimento con mucha precisión ya que la pérdida de muestra y procedimientos mal ejecutados generan datos erróneos. 245.htm#ch3 NTC 3594 Normas técnicas colombianas ANEXOS 1. donde se especifica los requisitos establecidos para cada nutriente BIBLIOGRAFIA Badui. dio por encima del permitido por la norma NTC 3594 DE 1993 donde el máximo permitido es de 1. España. Nielsen. 107. S. 122.41% por lo cual si cumple la NTC 3594 de 1993 que establece que el máximo es de 3%.net/bitstream/2024/1067/ 1/ManualdeFundamentosyTecnicasdeAnalisisde Alimentos_6501. 160. Editorial Acribia. En la etiqueta nutricional del producto el valor de la fibra es de 0% y en el análisis realizado dio un valor un poco mayor por la presencia de otros compuestos Para la determinación de grasa en la muestra 2 dio 0% porque ocurrió un accidente en el laboratorio ya que se derramo la muestra con la grasa extraída. 454. Análisis de los alimentos.175. Se recomienda pesar entre 0. 4a ed. Editorial Pearson.3 J = 26. 2006. Química de los Alimentos.(NH4)2SO4 + NaOH NH3 + Na2SO4 + 2H2O Destilación sobre disolución de acido bórico: NH3 + H3BO3 NH4+ + H2BO3Se presento un valor atípico al determinar el contenido de cenizas para la muestra 1. 98. para lo cual tenemos las siguientes conversiones: 1 g de ácido benzoico = 26.135+ 8. es necesario contar con una curva estándar. La fiabilidad del valor de ELN calculado es mínima porque se cometieron muchos errores experimentales en el análisis que repercutieron en el resultado final.universia. constituido principalmente por carbohidratos digeribles.pdf http://www. Pp.1 a 0. Para poder calcular la densidad calórica de la muestra. ya que el valor obtenido se debe restar. Que representa el extracto libre de nitrógeno (ELN)? Calcule el extracto libre de nitrógeno en la muestra analizada. o la escala del galvanómetro se puede ajustar para obtener la lectura en forma directa. Una vez que se cuente con la curva estándar de contenido calórico (abscisas) en función de la lectura del galvanómetro (ordenadas). S. los errores cometidos en su respectiva evaluación repercutirán en el cómputo final % ELN = 100 – (10. además será necesario llevar a cabo la combustión exclusiva de la mecha de algodón.145 % ± 0.1868 KJ = 1 Kcal. 2003. debido a que se obtiene como la resultante de restar a 100 los % calculados para cada nutriente. (Prosky et al. términos energéticos de aplicación práctica. ya que los términos de mayor aplicación son aquellos que nos dan la energía biodisponible.interpolación la densidad calórica de la muestra. La solución entonces se filtra. después de ser digerida la muestra con soluciones de HCl e NaOH y calcinado el residuo. amiloglucosidasa. Por si mismo el termino de Energía Gruesa (EG) no tiene un valor práctico desde el punto de vista alimenticio. Horwitz. 2005) se fundamentan en aislar la fracción del interés con la precipitación selectiva y después determinar su peso. da la máxima energía potencial que en términos fisicoquímicos corresponde al calor de combustión del respectivo material. Prosky et al. La diferencia de pesos después de la calcinación nos indica la cantidad de fibra presente. que nos pueden estimar con cierta exactitud. . 993. desengrasado se digiere automáticamente con alfa-amilasa. de los cuales se han podido derivar ecuaciones relativamente sencillas. Una muestra gelatinizada de alimento seco. 1984.21.29. 4. El contenido total de la fibra de la muestra se determina agregando etanol al 95% a la solución para precipitar toda la fibra. el residuo se reporta como fibra. Qué diferencia existe en la determinación de la fibra dietética de un alimento y la fibra total? La fibra dietética se define como los polisacáridos y lignina que no son digeridos por enzimas humanas. La determinación calórica en la bomba calorimétrica. como es el caso de la energía metabolizable (EM). La de terminación de fibra cruda se realiza mediante el método de fibra total. el cual permite determinar el contenido de fibra. No obstante varios investigadores han realizado estudios bastante completos y representativos en alimentación humana y animal. Los métodos (AOAC 985. se seca y se pesa. se recupera. 1985). y proteasa para hidrolizar el almidón y la proteína.