Densidad y Alcohol

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La prueba del alcohol es usada desde siempre en nuestro país como prueba presuntiva preliminar para establecer estabilidad de la leche a los tratamientos térmicos, sin embargo no es por sí sola definitiva; se recomienda hacerla junto a la prueba de estabilidad por ebullición.- La técnica es ampliamente conocida en el medio y consiste en mezclar 2 ml de alcohol etílico al 70 % V/V con 2 ml de leche, observando la presencia o ausencia de floculación, en caso positivo la leche es rechazada. En la actualidad en nuestro país, dado el incremento de leche UAT en el mercado la prueba es efectuada por muchas usinas lácteas con alcohol etílico al 78 – 80 % V/V, que es la concentración recome ndada para evaluar la estabilidad frente al calor de las leches crudas destinadas a elaborar leches esterilizadas por el sistema clásico o por sistema UAT. Sin embargo el Código Alimentario Argentino (ed. 1994 - Anexo Normas Mercosur) establece que la misma debe ser efectuada con etanol al 70 % V/V . El alcohol actúa deshidratando los coloides de proteínas, los factores que afectan esta prueba los podemos dividir en tres grupos: 1) Leches con elevada carga bacteriana por malas condiciones de refrigeración o falta de condiciones higieniecas 2) Leches de composición anormal (ej . exceso de albúminas ) 3) Leches con desequilibrio salino El objetivo de esta revisión es intentar aclarar los factores que afectan la estabilidad de esta prueba en leche cruda de origen bovino, haciendo hincapié en el desequilibrio salino. Antecedentes Numerosos autores han estudiado los factores que afectan la estabilidad fr ente al alcohol de la leche. Donnelly and Horne (3) ( 1986) encontraron que la estabilidad del alcohol y el valor de pH de la leche es característica en para cada leche individual y que los valores de estos parámetros están influenciados por el estado de lactancia. La estabilidad del alcohol en función del pH fue establecida por Mitamura (1937), este autor encontró que la estabilidad de las leches era menor a principios de lactancia y se hace más estable a medida que avanza la misma. Davies and White (2 y 3 ) (1958) confirmaron esta observación, estableciendo que la estabilidad a mitad de lactancia es mayor que a principios y finales de lactancia, pero encontraron que a finales de la lactancia las leches presentaban una amplio variación en el rango de estabilidad. Estudios mas recientes como el de Donnelly and Horne (4) (1986) mostraron que la menor estabilidad en la prueba del alcohol a finales de la lactancia, estando asociada al aumento de los valores de pH en la leche.

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La prueba del alcohol es usada desde siempre en nuestro país como pruebapresuntiva preliminar para establecer estabilidad de la leche a los tratamientostérmicos, sin embargo no es por sí sola definitiva; se recomienda hacerla juntoa la prueba de estabilidad por ebullición.-

La técnica es ampliamente conocida en el medio y consiste en mezclar 2 ml dealcohol etílico al 70 % V/V con 2 ml de leche, observando la presencia oausencia de floculación, en caso positivo la leche es rechazada.

En la actualidad en nuestro país, dado el incremento de leche UAT en elmercado la prueba es efectuada por muchas usinas lácteas con alcohol etílicoal 78 – 80 % V/V, que es la concentración recomendada para evaluar laestabilidad frente al calor de las leches crudas destinadas a elaborar lechesesterilizadas por el sistema clásico o por sistema UAT.

Sin embargo el Código Alimentario Argentino (ed. 1994 - Anexo Normas

Mercosur) establece que la misma debe ser efectuada con etanol al 70 % V/V .

El alcohol actúa deshidratando los coloides de proteínas, los factores queafectan esta prueba los podemos dividir en tres grupos:

1) Leches con elevada carga bacteriana por malas condiciones de refrigeracióno falta de condiciones higieniecas2) Leches de composición anormal (ej . exceso de albúminas )3) Leches con desequilibrio salino

El objetivo de esta revisión es intentar aclarar los factores que afectan laestabilidad de esta prueba en leche cruda de origen bovino, haciendo hincapiéen el desequilibrio salino.

Antecedentes

Numerosos autores han estudiado los factores que afectan la estabilidad frenteal alcohol de la leche. Donnelly and Horne (3) ( 1986) encontraron que laestabilidad del alcohol y el valor de pH de la leche es característica en paracada leche individual y que los valores de estos parámetros están influenciadospor el estado de lactancia.

La estabilidad del alcohol en función del pH fue establecida por Mitamura(1937), este autor encontró que la estabilidad de las leches era menor aprincipios de lactancia y se hace más estable a medida que avanza la misma.

Davies and White (2 y 3 ) (1958) confirmaron esta observación, estableciendoque la estabilidad a mitad de lactancia es mayor que a principios y finales delactancia, pero encontraron que a finales de la lactancia las leches presentabanuna amplio variación en el rango de estabilidad.

Estudios mas recientes como el de Donnelly and Horne (4) (1986) mostraron

que la menor estabilidad en la prueba del alcohol a finales de la lactancia,estando asociada al aumento de los valores de pH en la leche.

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Horne et.al (7) 1986 estudiaron el efecto del pH a los principios y finales delactancia, encontrando que a principios de la lactancia los pH en la leche sonácidos esto de acuerdo a un trabajo de Horne and Parker (6) (1981b) estaríaasociado a un mayor contenido de calcio iónico libre, siendo menor el

contenido de calcio combinado con un aumento en el contenido de calciosoluble que la torna a la leche mas inestable a la prueba.

Ca ++ iónico (1) Ca complejado (2) + Ca precipitado (3)

(1) forma soluble(2 y 3 ): formas insolubles

La modificación del equilibrio de las tres formas cumple un rol muy importanteen la estabilidad de la leche, por Ej. en los tratamientos térmicos de la leche ,como la pasterización o esterilización aumenta el contenido de calcio iónico.

La concentración de ácido cítrico en la leche, agente complejante del calcio,influye sobre este equilibrio, reduciendo también el calcio iónico (forma 1).

Alais (1) (1990) menciona que ciertas leches pueden contener naturalmentemucho calcio iónico por esta razón no pueden ser sometidas a tratamientostérmicos debido a que floculan, aunque contengan valores de p H ycomposición proteica normal, es una anomalía poco frecuente. El remedio paraeste problema es el agregado de citrato sódico a la leche o inyectado en elanimal. El agregado de compuestos quelantes como citratos y fosfatos, en laelaboración de leches concentradas para disminuir el calcio soluble o iónicoaumenta su estabilidad en los tratamientos térmicos siendo una practica bienconocida.

Por otra parte el balance mineral Ca + Mg / Fosfato + Citrato (BRS), influyesobre la estabilidad de la caseína nativa.

Así mismo la composición mineral de la leche depende poco de laalimentación, a excepción de algunos oligoelementos (caso del cobre), sinembargo la influencia de la raza en los macroelementos ha sido perfectamenteestablecida. Las leches con mayores contenidos proteicos tienen también un

elevado contenido de iones divalentes ( Ca y Mg).

Davis y White (2 y 3) (1958) mostraron que la disminución del calcio iónicoaumenta luego de la parición declinando rápidamente durante el transcurso dela misma.

Los valores de pK de la leche se incrementan desde la mitad hacia finales de lalactancia.Los trabajos muestran un alta significancía en todos los casos con respecto alos valores de pH y la estabilidad de la leche a la prueba del alcohol.

Un rango de valores de pH entre 6.35 – 6.40 inicial en leche llega a los 300días de lactancia a un rango de 6.6 –6.7, llegando en los últimos días previos al

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parto a valores de pH de 6.8,esto fue citado en los trabajos de Donnelly and Horne (4) (1986); estos autoresestablecieron que la menor estabilidad de la prueba del alcohol a finales delactancia se debe a los cambios en los valores de pH de la leche.

Horne et.al (7) 1986, encontraron que la estabilidad de la prueba del alcohol apH regulado de 6.6 reduce su estabilidad en los primeros 20 días de lactancia ya partir de los 300 días de lactancia. , encontrando una alta correlación con elbalance de sales solubles (Ca + Mg / Fosfato + Citrato) (SBR) como fue citadoanteriormente.

Los cambios de los valores de SBR en la lactación fueron estudiados por Davies and White (3) (1958), siendo a finales de la lactancia mayor el valor SBR, siendo alto su valor a principios de lactancia del orden de 0.85 estedeclina rápidamente a valores cercanos al 0.6 para aumentar nuevamente apartir de la mitad y finales de lactancia, esto es debido a cambios en el

contenido de calcio iónico.

Conclusión

El incremento de calcio iónico (forma soluble) a principios y finales de lalactancia es uno de los factores de disminuye la estabilidad de la leche frente ala prueba del alcohol.

Por tal razón los resultados de esta prueba pueden tener mayor posibilidadesde ser positivos en rodeos estaciónales ( elevado % de animales a principio ofinal de su lactancia), esto se acentúa en los rodeos constituidos por razas conmayor contenido de proteínas en la leche.

Tabla de densidades (25°C)

TABLA 

Densidades de diferentes sólidos, líquidos y gases

Tabla de densidades (25 °C)

Sólidos g/cm3 kg/m3 

Aluminio 2,7 2.700

Corcho 0,25 250

Cobre 8,96 8.960

Hielo 0,92 920

Hierro 7,9 7.900

Madera 0,2-0,8 200-800

Plomo 11,3 11.300Vidrio 3,0-3,6 3.000-3.600

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Líquidos g/cm3 kg/m3 

Acetona 0,79 790

Aceite 0,92 920

Agua de mar 1.025 1.025

Agua destilada 1 1.000

Alcohol etílico 0,79 790

Gasolina 0,68 680

Leche 1,03 1.030

Mercurio 13,6 13.600

Gases (0 °C, 1 atm) g/cm3 kg/m3 

Aire 0,0013 1,3

Butano 0,0026 2,6

Dióxido de carbono 0,0018 1,8

Hidrógeno 0,0008 0,8

Oxígeno 0,0014 1,4PRÁCTICA 3: DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE LA LECHE

La determinación puede realizarse de dos formas:

a) Peso de un volumen fijo (medida de la densidad absoluta y relativa)

-Picnometría

-Balanza hidrostática

b) Volumen de un peso fijo (medida de la densidad relativa, ya que la escala

está establecida en función del agua a 15 ºC ).

-Lactodensímetro (lectura directa a 15 ºC expresada en ºQuevenne)

CONSIDERACIONES

-La densidad debe determinarse en leche bien homogeneizada y sin

espuma incorporada.

-La determinación no debe realizarse inmediatamente después del

ordeño. Hay que esperar unas tres horas para que se vaya el aire incorporado

durante el mismo. Además, durante este periodo de tiempo se produce también

una reducción del volumen dependiente de la solidificación de los glóbulos grasos.

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-La determinación de la densidad da un valor mayor cuando se

calienta una leche fría hasta la temperatura de medida que cuando se enfría una

leche caliente hasta esa misma temperatura. Este fenómeno se llama "efecto

Recknagel" y se debe a los cambios que se producen en el agua ligada a las

proteínas, a la precipitación de las sales y a las variaciones en el estado de la grasa.

-La densidad de la leche se ve modificada fundamentalmente por dos

factores: el aguado y el desnatado. El aguado disminuye la densidad mientras que el

desnatado la aumenta.

-Densidad de la leche con relación al agua

Leche de vaca.... 1'030. Límites: 1'027-1'034

Leche de cabra.. 1'031 " 1'028-1'035

Leche de oveja... 1'038 " 1'035-1'042

Para expresar la densidad en grados Quevenne o lactodensimétricos, se

suprime el entero y la primera cifra decimal. Así, una densidad de 1'032

corresponde a 32 ºQ.

1-Determinación de la densidad con el lactodensímetro

Material: 

-Lactodensímetro

-Termómetro

-Probeta de 250 ml

Procedimiento:

-Llenar la probeta con la leche cruda (bronca) y dejar reposar hasta que la

espuma que se haya podido formar desaparezca.

-Introducir cuidadosamente el lactodensímetro y esperar hasta que se

encuentre en reposo. Colocarse de forma que los ojos estén a la misma altura queel nivel de la leche.

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-Leer en la escala del vástago en el nivel de la leche correspondiente al

menisco superior y tomar la temperatura de la leche.

Lectura: 

Si la temperatura de la leche es de 15ºC , el número indicado en la escala del

lactodensímetro nos da la densidad expresada en ºQuevenne. Si la temperatura es

distinta hay que hacer una corrección.

Por cada grado de temperatura por encima de 15ºC , disminuye la densidad

en dos décimas de grado densimétrico (luego habrá que sumar a la lectura).

Cuando la temperatura es inferior a 15ºC , la densidad de la leche aumenta en

dos décimas de grado densimétrico por cada grado termométrico (luego habra que

restar a la lectura).

D= d +/- n x 0'2 d=densidad que indica el lactodensímetro

n= diferencia en ºC respecto a 15ºC .

*Para hacer una correcta medida de la densidad, la temperatura de la leche

debe estar comprendida entre 13 y 18 ºC .

2-Determinación de la densidad con el picnómetro

Material: 

-Picnómetro

-Termómetro

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-Balanza

Procedimiento: 

-Pesar el picnómetro limpio y seco

-Llenar con agua destilada a 20 ºC , secar bien las gotas del exterior y

volver a pesar. La diferencia de pesada proporcionará la masa de agua contenida en

el picnómetro.

-Vaciar, lavar el picnómetro 2-3 veces con la leche problema a 20 ºC y

volver a pesar. Restando a esta pesada el valor del picnómetro vacío, obtendremosla masa de leche.

-Calcular el volumen del picnómetro:

Volumen = P/D P = peso del agua

D= densidad del agua a 20 ºC que se observa en las tablas

Conociendo el peso de la leche y el volumen del picnómetro, la densidad de laleche es:

D = peso de la leche/ volumen del picnómetro.

2-Prueba del alcohol

Material: 

-Tubos de ensayo

-Pipetas

Reactivos: 

-Solución de alcohol del 68%

Técnica 

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-En un tubo de ensayo se ponen 5 mL de la leche problema, se agregan 5 ml dealcohol del 68% y se agita dos o tres veces con suavidad.

 

Lectura: 

-Leche normal............... Paredes del tubo sin coágulos

-Leche ácida.................. Paredes del tubo con grumos

3-Prueba de la cocción

Material: 

-Tubos de ensayo

-Pipetas

Técnica: 

-En un tubo de ensayo se ponen 5 mL de la leche problema y se calienta a la llamahasta ebullición.

Lectura: 

-Leche normal.............. Paredes del tubo sin grumos.-Leche ácida.................. Paredes del tubo con grumos.

Lectura en el lactodensímetro: 30

Densidad de la leche, a 15°C: 1,030 g/ml

El control de la temperatura es importante. Una variación de 5ºC modifica la densidad

en aproximadamente un milésimo. En el ejemplo anterior, si se opera a otras

temperaturas, resulta:

Densidad, a 10°C 1,031 g/ml

Densidad, a 20°C 1,029 g/ml

Muchos lactodensímetros tienen incorporado un termómetro interno, para establecer la

temperatura en el momento de la medición.

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Experimento Nº 2: Determinación de la Densidad en los Alimentosmediante el uso delDensímetro (Lactodensímetro).

1. Tome un cilindro graduado de 100 ml, llene con el alimentoasignado hastarebosar.2. Sumerja suavemente el lactodensímetro deteniéndolo en su caídahasta que estecerca de su posición de equilibrio, imprímale un cierto movimientorotatorio paraimpedir que esté se adhiera a las paredes internas del cilindro y seformen burbujasa lo largo del mismo.3. Luego de transcurrido un minuto efectúe la lectura en el menisco

superior

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obteniendo así la densidad. Debe anotarse también la temperaturadel alimento.4. Anote sus resultados en la Tabla N° 2. Tabla N° 2(para el reporte debe colocarle un nombre)Muestra Temperatura ºC

DensidadRelativa g/cm3

Densidad (corregida)g/cm3

Practicas Integrales II. Año Lectivo: 2007 - 2008 Técnicas Básicas en el Procesamiento de alimentos.

Figura 2: Lactodensímetro

PicnómetroDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a navegación, búsqueda 

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Un picnómetro lleno.

El picnómetro (del griego πυκνός ( pyknós), "densidad"), o botella de gravedad

específica, es un frasco con un cierre sellado de vidrio que dispone de un tapón provisto

de un finísimo capilar, de tal manera que puede obtenerse un volumen con gran

 precisión. Esto permite medir la densidad de un fluido, en referencia a la de un fluido de

densidad conocida como el agua o el mercurio.

 Normalmente, para la determinación de la densidad de algunos productos especiales

como las pinturas, se utilizan picnómetros metálicos.

Si el frasco se pesa vacío, luego lleno de agua, y luego lleno del líquido problema, la

densidad de éste puede calcularse sencillamente.

La densidad de partículas de un árido (polvo, por ej.), que no puede determinarse con el

simple método de pesar, puede obtenerse con el picnómetro. El polvo se pone en el

 picnómetro, que se pesará, dando el peso de la muestra de polvo. A continuación, se

completa el llenado del picnómetro con un líquido, de densidad conocida, en el que el

 polvo sea completamente insoluble. El peso del líquido desplazado podrá luego

determinarse, y así hallar la gravedad específica del polvo.

 [ editar  ] Ejemplo

Teniendo en cuenta que el volumen es siempre el mismo

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y que a partir de la definición de densidad

se sigue que, a igualdad de volumen, la de densidad es proporcional a la masa, la

densidad de la muestra viene dada por:

siendo:

m1: masa de muestra contenido en el picnómetroρ1: densidad de la muestra contenido en el picnómetrom2: masa de agua (o líquido de densidad conocida) contenido en elpicnómetroρ2: densidad del "agua"(o líquido de densidad conocida) contenido en elpicnómetro

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