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2 PRELIMINARES Esta publicación se terminó de imprimir durante el mes de junio de 2011. Diseñada en Dirección Académica del Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora Blvd. Agustín de Vildósola; Sector Sur. Hermosillo, Sonora, México La edición consta de 303 ejemplares. COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE SONORA Director General Mtro. Julio Alfonso Martínez Romero Director Académico Mtro. Víctor Manuel Gámez Blanco Director de Administración y Finanzas C.P. Jesús Urbano Limón Tapia Director de Planeación Mtro. Pedro Hernández Peña ANÁLISIS QUÍMICOS DE ALIMENTOS Módulo de Aprendizaje. Copyright ©, 2011 por Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora todos los derechos reservados. Primera edición 2011. Impreso en México. DIRECCIÓN ACADÉMICA Departamento de Desarrollo Curricular Blvd. Agustín de Vildósola, Sector Sur Hermosillo, Sonora. México. C.P. 83280 COMISIÓN ELABORADORA: Elaborador: Dante Alighieri Gutiérrez Cornejo Revisión Disciplinaria: Juana Inés López Rodríguez Corrección de Estilo: Myrna Leticia Robles Cárdenas Apoyo Metodológico: Nydia Gabriela Estrella Supervisión Académica: Mtra. Luz María Grijalva Díaz Diseño: Joaquín Alfredo Rivas Samaniego Edición: Cynthia Deyanira Meneses Avalos Coordinación Técnica: Claudia Yolanda Lugo Peñúñuri Diana Irene Valenzuela López Coordinación General: Mtro. Víctor Manuel Gámez Blanco 3 PRELIMINARES Ubicación Curricular HORAS SEMANALES: 03 CRÉDITOS: 06 DATOS DEL ALUMNO Nombre: _______________________________________________________________ Plantel: __________________________________________________________________ Grupo: _________________ Turno: _____________ Teléfono:___________________ E-mail: _________________________________________________________________ Domicilio: ______________________________________________________________ _______________________________________________________________________ COMPONENTE: FORMACIÓN PARA EL TRABAJO CAPACITACIÓN PARA EL TRABAJO: GASTRONOMÍA Y NUTRICIÓN 4 PRELIMINARES 5 PRELIMINARES Presentación ......................................................................................................................................................... 7 Mapa de asignatura .............................................................................................................................................. 8 BLOQUE 1: CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS .................................................................................................................................... 9 Secuencia Didáctica 1: Conoce los instrumentos utilizados para analizar los alimentos ................................10 • Material de soporte .....................................................................................................................................12 • Material volumétrico ....................................................................................................................................14 • Material de uso específico ..........................................................................................................................17 • Aparatos de laboratorio ..............................................................................................................................19 Secuencia Didáctica 2: Conoce las medidas de seguridad en el laboratorio de alimentos ............................26 • Precauciones que deben tomarse en el laboratorio de análisis de alimentos .........................................26 • Las normas de seguridad en el laboratorio de alimentos .........................................................................27 • Primeros auxilios .........................................................................................................................................28 • Reactivos peligrosos...................................................................................................................................28 BLOQUE 2: ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL ...................................................................................... 33 Secuencia Didáctica 1: Aprende a determinar la humedad contenida en los alimentos .................................34 • El agua en los alimentos .............................................................................................................................35 • Determinación de humedad .......................................................................................................................35 Secuencia Didáctica 2: Aprende a determinar las cenizas contenidas en los alimentos .................................40 • Las funciones de los minerales en el organismo humano ........................................................................42 • Determinación de cenizas ..........................................................................................................................42 Secuencia Didáctica 3: Aprende a determinar el contenido de grasas en los alimentos ................................45 • Definición de lípidos ...................................................................................................................................46 • Extracción de lípidos ...................................................................................................................................46 • Determinación de lípidos mediante el equipo Goldfisch ...........................................................................46 • Determinación de lípidos mediante el equipo Soxhlet ..............................................................................48 Secuencia Didáctica 4: Aprende a determinar el contenido de proteínas de los alimentos ............................53 • La función de las proteínas en el organismo humano ...............................................................................55 • Determinación de proteínas con el equipo Kjeldahl ..................................................................................55 BLOQUE 3: ANALISIS QUIMICO DE LA LECHE.................................................................................. 59 Secuencia Didáctica 1: Aprende a determinar la densidad de la leche ...........................................................60 • La leche es un alimento natural ..................................................................................................................62 • Métodos para detectar la adulteración de la leche....................................................................................62 • Determinación de la densidad de la leche mediante el densímetro .........................................................63 • Determinación de la densidad de la leche mediante el picnómetro .........................................................65 Secuencia Didáctica 2: Aprende a determinar el contenido de sólidos de la leche .........................................69 • La calidad de la leche .................................................................................................................................70 • Determinación de los sólidos totales de la leche ......................................................................................70 Secuencia Didáctica 3: Aprende a determinar la acidez total de la leche ........................................................73 • La acidez de la leche ..................................................................................................................................75• Determinación de la acidez total de la leche .............................................................................................75 Índice 6 PRELIMINARES BLOQUE 4: ANÁLISIS QUÍMICOS DE ALIMENTOS ENCURTIDOS Y CONSERVAS AZUCARADAS ...................................................................................................................................... 79 Secuencia Didáctica 1: Aprende a determinar el peso neto y escurrido de un alimento envasado ............... 80 • Cantidad de producto contenido en un envase ........................................................................................ 82 • Determinación del peso neto y escurrido de un alimento envasado ....................................................... 82 Secuencia Didáctica 2: Aprende a determinar el contenido de acidez volátil y sal de un alimento encurtido ............................................................................................................................................................ 86 • Productos encurtidos ................................................................................................................................. 88 • Determinación de acidez volátil en productos encurtidos ........................................................................ 88 • Determinación de sal en productos encurtidos ........................................................................................ 89 Secuencia Didáctica 3: Aprende a determinar el contenido de fruta en conservas azucaradas .................... 94 • Las frutas como alimentos......................................................................................................................... 96 • Determinación del contenido de fruta en conservas azucaradas ............................................................ 96 Bibliografía........................................................................................................................................................ 100 Índice (continuación) 7 PRELIMINARES “Una competencia es la integración de habilidades, conocimientos y actitudes en un contexto específico”. El enfoque en competencias considera que los conocimientos por sí mismos no son lo más importante, sino el uso que se hace de ellos en situaciones específicas de la vida personal, social y profesional. De este modo, las competencias requieren una base sólida de conocimientos y ciertas habilidades, los cuales se integran para un mismo propósito en un determinado contexto. El presente Módulo de Aprendizaje de la asignatura Análisis Químicos de Alimentos, es una herramienta de suma importancia, que propiciará tu desarrollo como persona visionaria, competente e innovadora, características que se establecen en los objetivos de la Reforma Integral de Educación Media Superior que actualmente se está implementando a nivel nacional. El Módulo de aprendizaje es uno de los apoyos didácticos que el Colegio de Bachilleres te ofrece con la intención de estar acorde a los nuevos tiempos, a las nuevas políticas educativas, además de lo que demandan los escenarios local, nacional e internacional; el módulo se encuentra organizado a través de bloques de aprendizaje y secuencias didácticas. Una secuencia didáctica es un conjunto de actividades, organizadas en tres momentos: Inicio, desarrollo y cierre. En el inicio desarrollarás actividades que te permitirán identificar y recuperar las experiencias, los saberes, las preconcepciones y los conocimientos que ya has adquirido a través de tu formación, mismos que te ayudarán a abordar con facilidad el tema que se presenta en el desarrollo, donde realizarás actividades que introducen nuevos conocimientos dándote la oportunidad de contextualizarlos en situaciones de la vida cotidiana, con la finalidad de que tu aprendizaje sea significativo. Posteriormente se encuentra el momento de cierre de la secuencia didáctica, donde integrarás todos los saberes que realizaste en las actividades de inicio y desarrollo. En todas las actividades de los tres momentos se consideran los saberes conceptuales, procedimentales y actitudinales. De acuerdo a las características y del propósito de las actividades, éstas se desarrollan de forma individual, binas o equipos. Para el desarrollo del trabajo deberás utilizar diversos recursos, desde material bibliográfico, videos, investigación de campo, etc. La retroalimentación de tus conocimientos es de suma importancia, de ahí que se te invita a participar de forma activa, de esta forma aclararás dudas o bien fortalecerás lo aprendido; además en este momento, el docente podrá tener una visión general del logro de los aprendizajes del grupo. Recuerda que la evaluación en el enfoque en competencias es un proceso continuo, que permite recabar evidencias a través de tu trabajo, donde se tomarán en cuenta los tres saberes: el conceptual, procedimental y actitudinal con el propósito de que apoyado por tu maestro mejores el aprendizaje. Es necesario que realices la autoevaluación, este ejercicio permite que valores tu actuación y reconozcas tus posibilidades, limitaciones y cambios necesarios para mejorar tu aprendizaje. Así también, es recomendable la coevaluación, proceso donde de manera conjunta valoran su actuación, con la finalidad de fomentar la participación, reflexión y crítica ante situaciones de sus aprendizajes, promoviendo las actitudes de responsabilidad e integración del grupo. Nuestra sociedad necesita individuos a nivel medio superior con conocimientos, habilidades, actitudes y valores, que les permitan integrarse y desarrollarse de manera satisfactoria en el mundo social, profesional y laboral. Para que contribuyas en ello, es indispensable que asumas una nueva visión y actitud en cuanto a tu rol, es decir, de ser receptor de contenidos, ahora construirás tu propio conocimiento a través de la problematización y contextualización de los mismos, situación que te permitirá: Aprender a conocer, aprender a hacer, aprender a ser y aprender a vivir juntos. Presentación 8 PRELIMINARES Análisis químicos de alimentos Bloque 1 Conoce el material y las medidas de seguridad en el laboratorio de alimentos. Secuencia didáctica 1 Conoce los instrumentos utilizados para analizar los alimentos. Secuencia didáctica 2 Conoce las medidas de seguridad en el laboratorio de alimentos. . Bloque 2 Análisis químico proximal. Secuencia didáctica 1 Aprende a determinar la humedad contenida en los alimentos. Secuencia didáctica 2 Aprende a determinar las cenizas contenidas en los alimentos. Secuencia didáctica 3 Aprende a determinar el contenido de grasas en los alimentos. Secuencia didáctica 4 Aprede a determinar el contenido de proteínas de los alimentos. Bloque 3 Analisis quimico de la leche. Secuencia didáctica 1 Aprende a determinar la densidad de la leche. Secuencia didáctica 2 Aprende a determinar el contenido de sólidos de la leche. Secuencia didáctica 3 Aprende a determinar la acidez total de la leche. Bloque 4 Análisis químicos de alimentos encurtidos y conservas azucaradas. Secuencia didáctica 1 Aprende a determinar el peso neto y escurrido de un alimento envasado. Secuencia didáctica 2 Aprende a determinar el contenido de acidez volátil y sal de un alimento encurtido. Secuencia didactica 3 Aprende a determinar el contenido de fruta en conservas azucaradas. Tiempo asignado: 4 horas Conoce el material y las medidas de seguridad en el laboratorio de alimentos. Competencias profesionales: Conoce el material y las medidas de seguridad en el laboratorio. Unidad de competencia: Conoce los instrumentos más utilizados enel Laboratorio de Análisis de Alimentos y las Normas de Seguridad que te ayudan a prevenir accidentes. Atributos a desarrollar en el bloque: - Toma decisiones a partir de la valoración de las consecuencias de distintos hábitos de consumo y conductas de riesgo. - Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo. 10 CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS Secuencia didáctica 1. Conoce los instrumentos utilizados para analizar los alimentos. Inicio Evaluación Actividad: 1 Producto: Diagrama de relaciones. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Identifica el material de laboratorio. Relaciona los nombres con las imágenes del material de laboratorio. Comparte sus conocimientos con sus compañeros. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente Recupera tus conocimientos adquiridos en los Laboratorios de Química y Biología relacionando los nombres con las imágenes de los instrumentos que se muestran. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) A. Balanza granataria B. Tubo de ensaye C. Frasco gotero D. Aro E. Mehero de bunsen F. Pipeta G. Tripié H. Matraz Erlenmeyer I. Gradilla J. Pinzas K. Soporte universal L. Embudo M. Probeta N. Vaso de precipitados O. Bureta Actividad: 1 11 BLOQUE 1 Evaluación Actividad: 2 Producto: Sopa de letras. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Identifica los nombres del material de laboratorio. Descubre las palabras ocultas. Trabaja en forma ordenada y entrega sus trabajos a tiempo. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente En la siguiente sopa de letras, encuentra los nombres ocultos de seis instrumentos del laboratorio. B A S M C C B E G O U V D N A G D P F J J K S O Z D B F B A F K C Q Z X R M U V A S O D E P R E C I P I T A D O S J Q K T K A J M I B D Z C T Q Y K B N N Z E B E R X U M P V D F Z J X B E K Z A J F K R F V N X E T S O L R C T L M R C E M B U D O K O T Z T K X E A D U T J U J O A B C R T H A O M F F C G O A T V M O P O Y A S N E E D O B U T G M P N G R Z E R A O V E D N T Z H C Actividad: 2 12 CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS Desarrollo Antes de aplicar alguna técnica de análisis a un alimento en el laboratorio, se requiere primeramente identificar los diferentes instrumentos y equipo utilizados, así como su uso y aplicación. Para lograr éste propósito, se presentan en ésta sección los utensilios y aparatos más utilizados en el laboratorio de análisis de alimentos. De acuerdo al uso de cada utensilio, se les puede clasificar como instrumentos de soporte, volumétricos y uso específico; mientras que los aparatos se desarrollaron para alguna aplicación muy particular. Material de soporte. Los utensilios de soporte tienen la función de sujetar o sostener otros instrumentos de laboratorio. Los más importantes se ilustran en la siguiente tabla. Nombre Figura Uso Soporte universal El soporte universal suele ser de metal, constituido por una larga varilla enroscada en una base. A él se sujetan los recipientes que se necesitan para realizar los montajes experimentales como el arreglo necesario para la determinación de acidez en la leche y productos encurtidos, cloruros en las carnes y proteínas en los alimentos. Pinza de doble nuez Esta pinza está formada por dos nueces, una se ajusta al soporte universal y la otra sirve para sujetar diversas herramientas, como argolla o pinzas. Se utilizan para el análisis de acidez en la leche y productos encurtidos, cloruros en las carnes y proteínas en los alimentos. Pinzas para bureta Como su nombre lo indica, estas pinzas se utilizan para sostener las buretas fijándolas al soporte universal mediante una doble nuez o tornillo de ajuste. Se utilizan para el análisis de acidez en la leche y productos encurtidos, cloruros en las carnes y proteínas en los alimentos. Pinzas para tubo de ensayo Cuando se calientan los tubos de ensayo, se utilizan éstas pinzas para evitar quemaduras como ocurre en el análisis de azúcares reductores. 13 BLOQUE 1 Pinzas para vaso de precipitados Estas pinzas son las herramientas diseñadas para evitar quemaduras cuando se manipulan sustancias calientes en vasos de precipitados. Se usan en el análisis de grasas de los alimentos y acidez volátil en los productos encurtidos. Pinzas para crisol Estas pinzas tienen forma de tijeras grandes con el extremo adaptado para sostener un crisol. Están diseñadas para evitar quemaduras cuando se calienta una muestra de laboratorio a temperaturas elevadas, como en la determinación de humedad y cenizas. Anillos o aros Estos instrumentos se adaptan al soporte universal y sirven para sostener, matraces o vasos de precipitado que se van a calentar a fuego directo usando una malla de asbesto. También se utilizan para sostener diferentes tipos de embudos como en la determinación de sólidos totales en jugos de frutas y acidez volátil en alimentos encurtidos. Malla de asbesto Es una tela de alambre de forma cuadrada cuya parte central está recubierta de asbesto, con el objeto de lograr una mejor distribución del calor. Se utiliza para sostener utensilios que se van a calentar directamente a la flama. Se usa para la determinación de sólidos totales en jugos de frutas y acidez volátil en alimentos encurtidos. Tripié Es un instrumento de hierro con tres patas que se utiliza conjuntamente con una malla de asbesto para sostener los instrumentos que van a ser calentados. Se usa para la determinación de sólidos totales en jugos de frutas y acidez volátil en alimentos encurtidos. 14 CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS Gradilla La gradilla es una herramienta de laboratorio que se utiliza para sostener y almacenar gran cantidad de tubos de ensayo. Se fabrica de madera, plástico o metal; pero las más comunes son las de madera. Se utilizan para la determinación del contenido de azúcar en las conservas. Material volumétrico. Los instrumentos volumétricos, como su nombre lo indica, se utilizan para medir volúmenes de sustancias líquidas. Los más comúnmente utilizados en el laboratorio de Análisis de Alimentos son los siguientes: Nombre Figura Uso Matraz volumétrico Son matraces de vidrio que se utilizan para preparar soluciones valoradas. Se fabrican de diversas medidas como 50, 100, 200, 250, 500 y 1000 mililitros. Poseen una marca en el cuello que indica el aforo del matraz. Se utiliza en la determinación de acidez en la leche y productos encurtidos, cloruros en las carnes y proteínas en los alimentos. Matraz Erlenmeyer Es un frasco transparente de forma cónica que suele incluir algunas marcas. Por su forma es útil para mezclar sustancias agitando su contenido y para la evaporación controlada de líquidos. Se utilizan en la determinación del contenido de proteínas de los alimentos. 15 BLOQUE 1 Matraz balón Es un frasco de vidrio de cuello largo y cuerpo esférico. Está diseñado para destilar líquidos, ya que se calienta uniformemente y su forma redondeada permite agitar o remover fácilmente su contenido. Se utilizan en la determinación del contenido de proteínas de los alimentos. Vaso de precipitado Son contenedores líquidos de forma cilíndrica y fondoplano. Normalmente se fabrican de vidrio y se utilizan para preparar o calentar sustancias y trasvasar líquidos. Llevan una escala graduada en mililitros para medir volúmenes, aunque no son muy precisos y se utilizan para el análisis de acidez en la leche y productos encurtidos, y cloruros en las carnes. Probeta La probeta es un utensilio diseñado para medir volumen en los líquidos. Está formado por un tubo de vidrio o plástico transparente con graduaciones. En la parte inferior está cerrado por una base que le sirve de soporte; mientras que la parte superior se encuentra abierta y posee un pico para verter los líquidos. Se utilizan en la determinación de almidón en embutidos y sólidos totales en la leche. Pipeta Estos utensilios se fabrican de vidrio y sirven para medir volúmenes pequeños. Las pipetas graduadas tienen una escala para medir distintos volúmenes de líquido; mientras que las pipetas volumétricas solo miden el volumen indicado en ellas. Se usan en el análisis de acidez de la leche y de azúcares reductores. 16 CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS Bureta Las buretas son tubos de vidrio largos que tienen una llave de paso en su parte inferior para verter cantidades variables de líquidos. Se utilizan para realizar mediciones volumétricas, ya que tienen una escala con pequeñas graduaciones que permite medir con exactitud el volumen líquido. Se utiliza en la determinación de acidez en la leche y productos encurtidos, cloruros en las carnes y proteínas en los alimentos. Tubo de ensayo El tubo de ensayo o tubo de prueba consiste en un pequeño tubo de vidrio con un extremo abierto y el otro cerrado y redondeado. Se utiliza para contener pequeñas muestras líquidas o realizar diferentes reacciones químicas, como en la determinación de azúcares reductores. Frasco gotero Es un recipiente de vidrio transparente o de color que cuenta con un gotero roscado en su parte superior. El gotero es un tubo hueco que termina su parte inferior en forma de cono y la parte superior está cerrado en con una perilla de goma. Se utiliza para verter pequeñas cantidades de líquido agregándolas gota a gota como en el análisis de acidez en la leche y productos encurtidos. Pizeta La pizeta, también llamada frasco lavador, es un recipiente de plástico con pico largo que se utiliza para contener algún solvente, como agua, etanol, metanol, hexano, etc. Se utiliza para lavar vasos de precipitado, tubos de ensayo, electrodos, etc. como en la determinación del PH de la leche. 17 BLOQUE 1 Material de uso específico. Los utensilios de uso específico son aquellos que solo se utilizan para realizar algunas operaciones para las cuales fueron diseñados. Los más importantes se muestran en la siguiente tabla. Nombre Figura Uso Cápsula de porcelana Es un recipiente semiesférico de fondo plano que se utiliza para evaporar líquidos debido a su poca profundidad. También se utiliza para fundir algunos sólidos que poseen baja temperatura de fusión. Las cápsulas de porcelana se utilizan para la determinación de sólidos de la leche. Crisol El crisol es un utensilio de porcelana utilizado para fundir, quemar y calcinar sustancias. Se emplea para realizar análisis gravimétricos de las cenizas en los alimentos. Desecador El desecador se fabrica con paredes gruesas de vidrio y está provisto de una tapa con ajuste hermético. Se utiliza para mantener secas las muestras de laboratorio evitando la humedad del medio ambiente, como en la determinación de humedad y cenizas. Mortero Es un recipiente en forma de vaso ancho construido de porcelana o vidrio. Mediante una mano o pistilo del mismo material se pueden triturar, machacar y moler sustancias sólidas granuladas en el mortero. Se utiliza para analizar los cloruros en las carnes y el almidón en los embutidos. 18 CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS Espátula La espátula es una lámina plana que se encuentra unida a un mango de madera, plástico o metal. Se utiliza principalmente para tomar pequeñas cantidades de sustancias sólidas en polvo o granulares, como en la preparación de soluciones valoradas para la determinación de acidez. Vidrio de reloj El vidrio de reloj es una lámina circular de vidrio de forma cóncava-convexa. Se utiliza en el laboratorio para evaporar líquidos, como cubierta en los vasos de precipitados o para pesar sólidos corrosivos como el hidróxido de sodio que se utiliza en la preparación de soluciones valoradas para analizar la acidez total en alimentos encurtidos. Mechero bunsen Este dispositivo consta de una base con un tubo de metal corto y vertical conectado a una fuente de gas. El aire para la combustión entra por un orificio situado en la parte inferior del tubo y se controla mediante un collarín. El mechero proporciona una llama constante y sin humo que puede alcanzar hasta los 1500ºC. Se utiliza en el análisis del contenido de frutas en conservas. Termómetro El termómetro de vidrio sirve para medir la temperatura de las sustancias. En un extremo, tiene un pequeño depósito de mercurio comunicado a un capilar muy fino. Cuando aumenta la temperatura, el líquido se dilata y sube por el interior del capilar indicando la temperatura en la escala. Se utiliza para vigilar la temperatura de secado en la determinación de humedad de los alimentos. 19 BLOQUE 1 Embudo Los embudos de laboratorio se fabrican de vidrio y sirven para transferir soluciones acuosas entre recipientes. También se pueden utilizar para filtrar sólidos en suspensión utilizando una hoja de papel filtro, como en la determinación de sólidos totales y pectinas en jugo de frutas. Picnómetro El picnómetro 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. Es muy útil en la determinación de densidad de la leche. Aparatos de laboratorio. Los aparatos de laboratorio, son instrumentos que permiten realizar algunas operaciones específicas y sólo puede utilizarse para ello. Los más comunes son los siguientes: Nombre Figura Uso Balanza analítica La balanza analítica es el instrumento utilizado para medir el peso de las sustancias. La exactitud de los resultados analíticos obtenidos depende de la precisión de éste instrumento. Es indispensable para la determinación de cenizas, humedad y grasas en los alimentos. 20 CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS Balanza granataria Es el aparato mecánico usado como auxiliar para pesar, ya que su precisión es menor que la balanza analítica. Tiene mayor capacidad que ésta y las mediciones se realizan con mayor rapidez y sencillez. Se utilizan para pesar muestras para la determinación de sólidos totales, contenido de fruta y contenido de pectinas en conservas azucaradas. Placa calefactora Estos aparatos se utilizan en el laboratorio para calentar vasos de precipitados y matraces con líquidos. La placa calefactora puede alcanzar hasta 450ºC de temperaturas y se fábrica de cerámica para resistir el ataque químico. Las placas calefactoras sirven para evaporar muestras a sequedad para el análisis de grasas en los alimentos. Mufla Este aparato es un horno que se utiliza para la determinación de cenizas incinerando una muestra de alimento. Cuenta con resistencias eléctricas que pueden elevar la temperatura de su cámara interior hasta los 1000ºC, gracias a que está construida con cerámica refractaria.Estufa de secado La estufa de secado se utiliza en el laboratorio de análisis para la determinación de humedad en los alimentos. Es un horno eléctrico que elimina la humedad de las muestras por calentamiento durante 2 horas. 21 BLOQUE 1 Autoclave Es un dispositivo que sirve para esterilizar material de laboratorio utilizando vapor de agua a elevadas presiones y temperaturas. Son fabricadas con gruesas paredes metálicas para soportar temperaturas de 134 °C y presiones de 200kPa. Medidor de PH Este potenciómetro se utiliza para medir el pH de una solución. Consiste en un par de electrodos que miden la diferencia de potencial que se desarrolla entre dos soluciones: la de la muestra y la del electrodo, como en la determinación del PH de la leche. Extractor de grasas Goldfisch Es un aparato utilizado para la determinación del contenido de grasas y aceites por extracción con solventes de una muestra de alimentos. Este equipo cuenta con seis unidades de extracción de grasas. Digestor Kjeldahl Es un aparato utilizado para la determinación de proteínas mediante el contenido de nitrógeno por el método Kjeldahl. Consta de unidades digestoras en la parte de abajo y unidades destiladoras en la parte de arriba. 22 CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS Tomando como base el tema de los instrumentos y equipos utilizados en el laboratorio, relaciona los utensilios mostrados en la siguiente tabla con sus aplicaciones. a) Utensilio usado para medir volumen en los líquidos. Está formado por un tubo de vidrio con graduaciones. Tiene un soporte que le sirve como base. ( ) b) Son matraces de fondo plano que se utilizan para preparar soluciones valoradas. Tienen cuello largo con una marca que indica el aforo del matraz. ( ) c) Es un horno que se utiliza para la determinación de cenizas incinerando muestras de alimentos. Está construida con cerámica refractaria y funciona con resistencias eléctricas que aumentan la temperatura hasta 1000ºC. ( ) d) Aparato usado como auxiliar para pesar, ya que su precisión es menor que la balanza analítica. Tiene mayor capacidad que ésta y las mediciones se realizan con mayor rapidez y sencillez. ( ) Actividad: 3 23 BLOQUE 1 e) Matraz de forma cónica que tiene algunas marcas para indicar el volumen. Debido a su forma es muy útil para mezclar diversas sustancias agitando su contenido. ( ) f) Instrumento que sirve para calentar ya que proporciona una llama constante y sin humo que puede alcanzar hasta los 1500ºC. Consta de una base con un tubo de metal corto y vertical conectado a una fuente de gas. ( ) g) Es una herramienta de laboratorio que se utiliza para sostener y almacenar tubos de ensayo. Se fabrica de madera, plástico o metal; pero las más comunes son las de madera. ( ) h) Es un matraz de vidrio de cuerpo esférico. Sirve para destilar líquidos, ya que se calienta uniformemente y su forma redondeada permite agitar o remover fácilmente su contenido. ( ) i) Son tubos de vidrio largos que tienen una válvula en su parte inferior para controlar la cantidad de líquido que se vierte. Tienen una escala con pequeñas graduaciones que permite medir con exactitud el volumen líquido. ( ) Actividad: 3 (continuación) 24 CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS Evaluación Actividad: 3 Producto: Diagrama de relaciones. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Identifica los instrumentos más comunes del laboratorio de alimentos. Relaciona los instrumentos con sus características. Muestra disposición para el trabajo colaborativo. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente j) Instrumento de precisión utilizado para medir el peso de las sustancias. La exactitud de los resultados depende del buen uso de éste instrumento. ( ) k) Estos instrumentos se ajustan al soporte universal y mediante una malla de asbesto, sirven para sostener matraces o vasos de precipitado que se van a calentar con el mechero. También sirven para sostener embudos. ( ) l) Son tubos delgados de vidrio que terminan en punta y sirven para medir volúmenes pequeños. Cuentan con una escala graduada para medir distintos volúmenes de líquido. ( ) Actividad: 3 (continuación) 25 BLOQUE 1 Cierre Evaluación Actividad: 4 Producto: Crucigrama. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Identifica los instrumentos de laboratorio. Encuentra la respuesta adecuada. Muestra una actitud abierta, crítica y reflexiva. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente Con base en el conocimiento adquirido sobre el material de laboratorio, resuelve el siguiente crucigrama. Actividad: 4 26 CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS Secuencia didáctica 2. Conoce las medidas de seguridad en el laboratorio de alimentos. Inicio Precauciones que deben tomarse en el laboratorio de análisis de alimentos. Evaluación Actividad: 1 Producto: Tabla de recuperación. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Recupera los conocimientos adquiridos en cursos previos. Describe y explica las precauciones que deben observarse en el laboratorio. Participa activamente en la solución de los ejercicios. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente Recupera tus conocimientos adquiridos en los cursos previos de Química y Biología anotando las precauciones que deben observarse en el laboratorio para evitar accidentes. Precaución Descripción Razón 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Actividad: 1 27 BLOQUE 1 Desarrollo La seguridad en el laboratorio depende, en gran parte, del comportamiento de las personas que manipulan los productos y utensilios, así como de la correcta aplicación de las normas de seguridad y del conocimiento de los productos utilizados. Para lograr un desempeño seguro de las actividades desarrolladas en el laboratorio se requiere conocer las normas de seguridad, los primeros auxilios para los accidentes más frecuentes y los reactivos peligrosos. Las normas de seguridad en el laboratorio de alimentos. Las normas de seguridad están relacionadas con las instalaciones del laboratorio. El local destinado para el laboratorio debe disponer del espacio suficiente para las mesas de trabajo, el equipo y los muebles para almacenamiento de material y reactivos químicos. También debe contar con dos puertas de fácil acceso para desalojo en caso de emergencia. Por otra parte, es importante la ventilación, para lo cual debe haber varias ventanas que permitan aerear rápidamente el local y además, contar con una campana extractora de gases para el desalojo de los vapores tóxicos. Es necesario que haya cuando menos, un extintor de incendios en un lugar próximo a la puerta y fuente lavaojos para usarse en caso de una emergencia por quemaduras con ácido o álcali. Las principales normas de seguridad que deben observarse en el trabajo de laboratorio para evitar accidentes son las siguientes: 1. La mesa de trabajo debe mantenerse siempre limpia. 2. No deben usarse las mesas para colocar bolsas ni prendas de vestir. 3. Nunca debe dejarse elmaterial al borde de la mesa. 4. El material de desecho debe depositarse en los recipientes para basura. 5. En el laboratorio no se debe fumar ni consumir alimentos ni bebidas. 6. El laboratorio no es un lugar para juegos, se requiere concentración en el trabajo. 7. Se recomienda el uso de la bata de laboratorio para protegerse de las sustancias químicas. 8. Las sustancias corrosivas que se desechan al desagüe, deben mezclarse con agua corriente para diluirse. 9. Utilizar gafas de seguridad para proteger los ojos. 10. Utilizar las pinzas para evitar quemaduras con el material caliente. 11. No pipetear con la boca las soluciones químicas, utilizar la perilla. 12. Para diluir un ácido concentrado nunca le debemos agregar agua, sino al contrario, debemos agregar lentamente el ácido al agua. 13. No utilizar mecheros para calentar sustancias que desprenden vapores inflamables; utilizar placas calefactoras. 14. Si se calienta un tubo de ensayo, manejarlo con pinzas y dirigir la boca hacia donde no haya personas para evitar quemaduras por proyección de líquido. 15. No se deben tocar y mucho menos probar las sustancias químicas. Deben lavarse las manos perfectamente después del trabajo de laboratorio. 16. Cuando hay desprendimiento de vapores tóxicos, se debe de utilizar la campana de extracción para evitar su inhalación. 17. Nunca deben mezclarse sustancias desconocidas, ya que puede resultar muy peligroso. 18. Se deben respetar los procedimientos de las prácticas de laboratorio. Si existe alguna duda, consultar con el profesor. Fuente lavaojos de emergencia. Extintor de incendios. 28 CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS Primeros auxilios. El botiquín de primeros auxilios debe colocarse en un lugar visible y debe contener cuando menos el siguiente material de curación: Algodón, gasa esterilizada, tijeras, tira de goma elástica para torniquete, banditas sanitarias, vendas, glicerina, agua oxigenada, tintura de yodo, vaselina, leche de magnesia, pomada para quemaduras, ácido acético al 1 %, bórax al 2 %, y bicarbonato de sodio al 1% . Los accidentes más comunes que ocurren en el laboratorio son por cortes, quemaduras, salpicaduras en los ojos e ingestión de productos químicos. En caso de los cortes, se debe lavar con agua y jabón, aplicar agua oxigenada y cubrir con una gasa esterilizada o bandita curativa. Cuando se presenta una quemadura por calor, se debe aplicar una pomada y cubrir con una venda. Si la quemadura es producida por un ácido en la piel, se debe lavar con agua abundante, neutralizar con bórax y vendar. En caso de que se produzca una quemada con álcali, se debe lavar con agua abundante, neutralizar con ácido acético al 1%, secar, cubrir con pomada y vendar. Cuando ocurren salpicaduras en los ojos con sustancias ácidas o alcalinas se deben irrigar abundantemente con la fuente lavaojos y enjuagar con bicarbonato de sodio al 1% (NaHCO3) en el caso de los ácidos, y con ácido bórico al 1 % (H3BO3) en el caso de los álcalis. Si ocurre la ingestión accidental de productos químicos, es necesario brindar al accidentado atención médica urgente; además, como primeros auxilios, se puede administrar leche de magnesia en el caso de ácidos corrosivos y solución de ácido acético al 1% en el caso de álcalis corrosivos. Nunca provocar el vómito. Reactivos peligrosos. Para el manejo de sustancias químicas peligrosas, es necesario conocer sus características con el fin de tomar las precauciones necesarias. La clasificación oficial de estas sustancias es la siguiente: a) Explosivos. Son sustancias y preparados que pueden explotar por efecto de una llama o que son más sensibles a los choques o la fricción que el dinitrobenceno. b) Comburentes. Son las sustancias y preparados que pueden originar una reacción fuertemente exotérmica cuando se ponen en contacto con otras sustancias. c) Inflamables. Son las sustancias y preparados que pueden inflamarse a temperatura ambiente, en presencia de aire y sin aporte de energía. d) Tóxicos. Estas sustancias pueden producir graves riesgos de salud e incluso la muerte al ser inhaladas o ingeridas. e) Nocivos. Corresponden a aquellas sustancias que pueden producir riesgos severos de salud al ser ingeridos o inhalados. f) Corrosivos. Estas sustancias pueden destruir los tejidos vivos por contacto directo. g) Irritantes. Son las sustancias no corrosivas que por contacto repetido o prolongado producen una reacción inflamatoria de la piel. h) Peligrosos para el medio ambiente. Se refiere a aquellas sustancias cuya utilización puede representar riesgos inmediatos o futuros para el medio ambiente. Botiquín de emergencia. 29 BLOQUE 1 La identificación de las sustancias químicas peligrosas se realiza mediante símbolos y pictogramas en las etiquetas del producto. Los más importantes son los siguientes: Con base en la lectura de la seguridad en el laboratorio de alimentos, responde los siguientes cuestionamientos. 1. ¿De qué factores depende la seguridad en el laboratorio? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 2. ¿Cuáles son las características que debe reunir el local ocupado por el laboratorio? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ Actividad: 2 30 CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS Evaluación Actividad: 2 Producto: Cuestionario. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Conoce los principales aspectos de la seguridad en el laboratorio. Responde las preguntas sobre la seguridad en el laboratorio. Es ordenado al seguir un procedimiento. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente 3. ¿Cuáles son los principales medicamentos que debe contener el botiquín del laboratorio? _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 4. ¿Cuáles son los accidentes más comunes que ocurren en el laboratorio y los primerosauxilios que deben brindarse al accidentado? _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 5. Anota cinco de las normas de laboratorio que consideres más importantes para evitar accidentes. _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ Actividad: 2 (continuación) 31 BLOQUE 1 Evaluación Actividad: 3 Producto: Crucigrama. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Identifica las sustancias químicas peligrosas. Encuentra la respuesta adecuada. Muestra una actitud abierta, crítica y reflexiva. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente Tomando como base las características de las sustancias químicas peligrosas de ésta secuencia didáctica, resuelve el siguiente crucigrama. Actividad: 3 32 CONOCE EL MATERIAL Y LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE ALIMENTOS Cierre Evaluación Actividad: 4 Producto: Mapa mental. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Identifica los conceptos relativos a la seguridad en el laboratorio. Organiza y relaciona los conceptos de seguridad en el laboratorio de alimentos. Cumple con puntualidad la entrega de los trabajos. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente Con base en la información contenida en esta secuencia didáctica, completa el siguiente mapa mental considerando los siguientes conceptos: Reactivos peligrosos, la seguridad en el laboratorio, campana extractora, normas de seguridad, primeros auxilios, instalaciones, tóxicos, buena ventilación, extintor de incendios, ducha lavaojos, no jugar ni correr, explosivos, ingestión de sustancias químicas, no comer ni fumar, quemaduras, corrosivos, botiquín, usar gafas de seguridad, usar pinzas para evitar quemaduras, irritantes, no tocar ni probar sustancias químicas, nocivos, cortes y salpicaduras en los ojos. Actividad: 4 Tiempo asignado: 14 horas Análisis químico proximal. Competencias profesionales: Asegura las condiciones de los alimentos empleando procesos de conservación acordes a las características organolépticas para consumo. Preelabora alimentos utilizando técnicas culinarias acordes a la normatividad sobre manejo higiénico de alimentos. Unidad de competencia: Determina la calidad de los alimentos aplicando el análisis químico proximal. Atributos a desarrollar en el bloque: Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo cómo cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo. Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas. Reconoce los propios prejuicios, modifica sus puntos de vista al conocer nuevas evidencias, e integra nuevos conocimientos y perspectivas al acervo con el que cuenta. 34 ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL Secuencia didáctica 1. Aprende a determinar la humedad contenida en los alimentos. Inicio Evaluación Actividad: 1 Producto: Cuestionario. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Recupera los conocimientos adquiridos en cursos anteriores. Responde correctamente las preguntas del cuestionario. Reconoce la importancia del agua y los minerales en los alimentos. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente Tomando como base tus conocimientos previos de las asignaturas de Biología y Nutrición del Individuo Sano, responde las siguientes preguntas. 1. ¿A qué tipo de biomoléculas corresponde el agua y los minerales presentes en el organismo humano? _________________________________________________________________________________________________ 2. ¿Se puede considerar el agua como nutriente en los alimentos?, ¿por qué? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 3. ¿Cuál es la importancia del agua en los organismos vivos? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 4. ¿En cuántas formas se presenta el agua contenida en los alimentos? __________________________________________________________________________________________________ 5. ¿Cuáles son los minerales principales o macroelementos constituyentes del organismo humano? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 6. ¿Cuáles son las funciones que desarrollan los minerales en el organismo humano? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 7. ¿Cuáles son los alimentos que nos aportan los minerales necesarios para el organismo humano? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 8. ¿Qué padecimientos son ocasionados por la deficiencia de minerales en la alimentación? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ Actividad: 1 Leche adulterada 35 BLOQUE 2 Desarrollo El agua en los alimentos. El análisis químico juega un papel muy importante para controlar la calidad de los alimentos. Al principio, los analistas de alimentos se preocupaban principalmente por su adulteración, mientras que en la actualidad, el trabajo rutinario desarrollado en los laboratorios de las industrias alimentarias se realiza para controlar la calidad de la materia prima, los materiales en proceso y el producto terminado; además, sepuede utilizar para detectar la presencia de aditivos y contaminantes. El análisis químico proximal comprende la determinación de humedad, cenizas, grasas y proteínas principalmente. En esta primera secuencia didáctica, se estudian los métodos para la determinación de humedad y cenizas en los alimentos. El agua está presente en los alimentos en forma combinada, adsorbida y libre. En la primera forma, el agua está unida químicamente formando hidratos, en la segunda está unida físicamente formando una monocapa superficial sobre los alimentos y en la tercera, se encuentra separada formando un componente libre que puede perderse fácilmente por evaporación o secado. Los alimentos son mezclas heterogéneas de varias sustancias, por lo que su contenido de agua puede presentarse en cualquiera de estas tres formas. Debido a esta situación, es difícil la determinación exacta del contenido total de agua de un alimento; sin embargo, para fines prácticos es suficiente el método de secado para la determinación de la humedad de un alimento. Todos los alimentos, cualquiera que sea el método de industrialización a que hayan sido sometidos, contienen agua en mayor o menor proporción. Las cifras de contenido en agua varían entre un 60% y un 95% en los alimentos naturales. Existen varias razones por las cuales es importante conocer la humedad presente en los alimentos: a) El agua, por encima de ciertos niveles, facilita el desarrollo de los microorganismos. b) Los materiales polvorientos como las harinas, la sal y el azúcar se aglomeran formando terrones en presencia de humedad. c) El comprador de materias primas no desea adquirir agua en exceso. d) Las condiciones de almacenamiento de los granos, ya que les afecta la presencia de humedad. Determinación de la humedad. Para el propósito del análisis de alimentos, se considera a la humedad como la pérdida de masa que sufre un material cuando se calienta a una temperatura cercana al punto de ebullición del agua durante el tiempo suficiente. El secado en estufa se basa en la pérdida de peso de la muestra por evaporación del agua; para esto se requiere que la muestra sea térmicamente estable y que no contenga cantidades significativas de compuestos volátiles. Laboratorio de análisis de alimentos. 36 ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL El material de laboratorio necesario para la determinación de humedad de una muestra de alimento por cada uno de los equipos de trabajo es el siguiente: a) 1 cápsula de porcelana b) 1 Estufa de secado c) 1 Balanza analítica d) 1 Desecador El procedimiento para llevar a cabo ésta determinación es el siguiente: 1. Ajusta la temperatura de la estufa de secado entre 100 y 105 °C colocando un termómetro de mercurio cerca de la muestra para verificar ésta temperatura. 2. Calibra la balanza analítica ajustando a cero antes de realizar cualquier pesada. 3. Identifica una cápsula de porcelana vacía anotando el número de tu equipo de trabajo con lápiz en su parte inferior. 4. Pesa la cápsula vacía con cuidado y registra su peso exacto como P1. 5. Retira la cápsula de la balanza y agrégale 2 gramos aproximadamente de algún alimento. 6. Pesa la cápsula con la muestra de alimento y registra su peso exacto como P2. 7. Distribuye uniformemente la muestra en la cápsula para facilitar el proceso de secado. 8. Coloca la cápsula con la muestra en la estufa y sécala durante un tiempo de cuatro horas. 9. Transcurrido este tiempo, retira la cápsula de la estufa utilizando las pinzas para evitar quemaduras. 10. Coloca la cápsula con la muestra seca dentro del desecador con cuidado. 11. Espera hasta que la muestra alcance la temperatura del ambiente. 12. Retira la cápsula con la muestra del desecador y pésala nuevamente. 13. Registra su peso exacto como P3. 14. Calcula el porcentaje de humedad de la muestra utilizando la siguiente fórmula: ( ) ( ) Estufa de secado 37 BLOQUE 2 Evaluación Actividad: 2 Producto: Práctica de laboratorio. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Aprende a determinar la humedad. Realiza los pasos del procedimiento. Es ordenado y cuidadoso al realizar la práctica. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente Organizado en equipos de trabajo y bajo la supervisión y orientación de tu profesor, determina en el laboratorio el contenido de humedad de un alimento siguiendo el procedimiento descrito anteriormente. Anota tus observaciones, cálculos, resultados y conclusiones en la siguiente tabla. Determinación del contenido de humedad de una muestra de _____________________________________ Observación Valores (gramos) Peso de la cápsula vacía (P1) Peso de la cápsula con la muestra húmeda (P2) Peso de la cápsula con la muestra seca (P3) Pérdida en peso de la muestra (P2 – P3) Peso de la muestra de alimento (P2-P1) % de humedad de la muestra de alimento 𝑃2− 𝑃3 𝑃2−𝑃1 ( ) Comenta los resultados que obtuviste en la práctica de laboratorio. _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ Anota tus conclusiones al comparar los resultados que obtuviste con los valores normales: _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ Actividad: 2 38 ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL Cierre Evaluación Actividad: 3 Producto: Cuestionario. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Comprende el tema de humedad de los alimentos. Responde correctamente las preguntas del cuestionario. Participa activamente en la solución de los ejercicios. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente Tomando como base la información contenida en esta secuencia didáctica, responde los siguientes cuestionamientos. 1. ¿Cuáles son las principales aplicaciones de los análisis químicos de alimentos en la industria? _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 2. ¿Qué tipos de análisis de alimentos comprende el análisis proximal? _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 3. ¿Cuáles son las formas que presenta el agua contenida en los alimentos? _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. Anota dos razones por las cuales es importante conocer el contenido de agua de los alimentos. _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 5. ¿Cuál es el principio físico que se aplica para la determinación de humedad mediante la estufa? _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 6. ¿Por qué es necesario el enfriamiento de la cápsula con la muestra antes de pesarla? _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ Actividad: 3 39 BLOQUE 2 Evaluación Actividad: 4 Producto: Diagrama de flujo. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Identifica las etapas del procedimiento. Ordena las etapas del procedimiento. Trabaja en forma segura y ordenada. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente Tomando como base la práctica que realizaste anteriormente, desarrolla el diagrama de flujo para la determinación de humedad en una muestra de alimento. Actividad: 4 40 ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL Secuencia didáctica 2. Aprende a determinar las cenizas contenidas en los alimentos. Inicio Evaluación Actividad: 1 Producto: Cuestionario. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Recupera los conocimientos. Responde correctamente. Reconoce la importancia de los minerales. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente En base a tus conocimientos previos de las asignaturas de Biología y Nutrición del Individuo Sano, responde las siguientes preguntas. 1. ¿Cuáles son los minerales considerados como bioelementos indispensables para la vida? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 2. ¿Cuáles son los minerales traza que requiere el organismo humano? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 3. ¿Qué porcentaje del peso corporal humano representan los minerales? __________________________________________________________________________________________________ 4. ¿Cuáles son las principales funciones que desarrollan los minerales en el organismo humano? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 5. ¿Son más importantes las vitaminas que los minerales en el funcionamiento del organismo humano? ¿Por qué? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 6. ¿Cuáles son las principales fuentes de minerales para el organismo humano? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ Actividad: 1 41 BLOQUE 2 Evaluación Actividad: 2 Producto: Diagrama de relaciones. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Recupera los conocimientos. Relaciona correctamente. Reconoce la importancia de los minerales. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente En base a tus conocimientos previos de las asignaturas de Biología y Nutrición del Individuo Sano, relaciona ambas columnas colocando la letra correcta en el paréntesis. A. Es un componente de la hidroxiapatita ósea, forma parte de los ácidos nucleicos, fosfolípidos, fosfoproteínas y participa en los enlaces fosfato de energía. ( ) Calcio B. Es uno de los componentes de la hemoglobina, mioglobina, citocromos y múltiples enzimas. La anemia por su deficiencia nutricional es la más extendida en el mundo, la cual genera fatiga, disminución de la productividad y desarrollo cognitivo desbalanceado. ( ) Flúor C. Una ingestión adecuada de éste mineral es capaz de reducir el riesgo de caries dentales y no generar efectos colaterales. Se recomienda la ingestión de 2 a 3 miligramos diarios en los adultos. ( ) Yodo D. Es un componente importante de las hormonas tiroideas que regulan el metabolismo humano. Una deficiencia severa puede comprometer el desarrollo cognitivo de niños y generar bocio en adultos. ( ) Hierro E. Mineral que participa en la construcción y mantenimiento de huesos y dientes, además, interviene en la contracción de los músculos y en la regulación de los latidos cardíacos. ( ) Fósforo Actividad: 2 42 ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL Desarrollo La ceniza de un alimento es un término analítico que sirve para referirse al residuo inorgánico que queda después de calcinar la materia orgánica. Representa el contenido mineral del alimento, es decir el conjunto de nutrientes elementales que están presentes en la muestra. Las cenizas normalmente, no son las mismas sustancias inorgánicas presentes en el alimento original, debido a las pérdidas por volatilización o a las interacciones químicas entre los constituyentes. En las cenizas vegetales predominan los derivados de potasio y en las animales los del sodio. El carbonato potásico se volatiliza apreciablemente a 700°C y se pierde casi por completo a 900°C. El carbonato sódico permanece inalterado a 700°C, pero sufre pérdidas considerables a 900°C. Los fosfatos y carbonatos reaccionan además entre sí. La determinación de cenizas es un método sencillo mediante el cual toda la materia orgánica se oxida en ausencia de flama a una temperatura que fluctúa entre los 550 y los 600°C. Sirve para conocer la calidad de ciertos alimentos, por ejemplo el grado de refinamiento de la harina, las adulteraciones en jugos y bebidas y para diferenciar entre un vinagre sintético y un vinagre de frutas. La mayoría de los productos de uso común, como la leche, carne, huevos, contienen de 0.5 a 1 % de cenizas totales. Las grasas y aceites puros no contienen prácticamente cenizas. Las funciones de los minerales en el organismo humano. Los minerales cumplen en el organismo funciones plásticas y reguladoras. El calcio, el fósforo y el magnesio cumplen funciones plásticas formando parte del esqueleto los cartílagos y los dientes; mientras que el hierro forma parte de la hemoglobina. La función reguladora de los minerales se manifiesta en el control de la presión osmótica a través de las membranas celulares, mantienen la reacciónalcalina, neutra o ácida de los tejidos, activan los procesos enzimáticos de la absorción y metabolismo e intervienen en el sistema nervioso regulando la excitabilidad y contractibilidad muscular. El calcio tiene como primera función la coagulación sanguínea, luego la osificación de los huesos y dientes. El 98 % de los huesos está formado por el calcio bajo la forma de compuestos insolubles y el 2 % se encuentra en los tejidos blandos y fluidos. El fósforo se absorbe fácilmente, las 3/4 partes se encuentran en esqueletos y dientes, la otra parte en las nucleoproteínas, fosfolípidos y humores. Determinación de cenizas. El material de laboratorio necesario para la determinación de cenizas de una muestra de alimento es el siguiente: a) 1 Crisol de porcelana b) 1 Pinza para crisol c) 1 Balanza analítica d) 1 Mufla e) 1 Desecador El procedimiento para llevar a cabo ésta determinación es el siguiente: 1. Enciende la mufla y ajusta su temperatura a 600ºC. 2. Calibra la balanza analítica ajustando a cero antes de realizar cualquier pesada. 3. Identifica el crisol de porcelana anotando el número de tu equipo de trabajo con lápiz en su parte inferior. 4. Pesa el crisol vacío con cuidado y registra el peso exacto como P1. 5. Retira el crisol de la balanza y agrégale 2 gramos aproximadamente de algún alimento. 6. Pesa el crisol con la muestra de alimento y registra su peso exacto como P2. 7. Utilizando las pinzas, coloca con cuidado el crisol con la muestra en la mufla teniendo precaución de no quemarse. Mufla 43 BLOQUE 2 8. Incinera la muestra durante dos horas. 9. Una vez transcurrido éste tiempo, apaga la mufla, abre la compuerta y retira el crisol con las pinzas. 10. Maneja con cuidado el crisol ya que se encuentra muy caliente. 11. Coloca el crisol en el desecador hasta que se enfríe a temperatura ambiente. 12. Registra el peso exacto del crisol con las cenizas como P3. 13. Calcula el porcentaje de cenizas de la muestra utilizando la siguiente fórmula: 3− 1 2− 1 ( ) Evaluación Actividad: 3 Producto: Práctica de laboratorio. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Aprende a determinar las cenizas. Realiza los pasos del procedimiento. Es ordenado y cuidadoso al realizar la práctica. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente Organizado en equipos de trabajo y bajo la supervisión y orientación de tu profesor, determina en el laboratorio el contenido de cenizas de un alimento siguiendo el procedimiento descrito anteriormente. Anota tus observaciones, cálculos, resultados y conclusiones en la siguiente tabla. Determinación del contenido de cenizas de una muestra de __________________________________________ Observación Valores (gramos) Peso del crisol vacío (P1) Peso del crisol con la muestra de alimento (P2) Peso del crisol con la muestra incinerada (P3) Peso de las cenizas (P3 – P1) Peso de la muestra de alimento (P2-P1) % de cenizas de la muestra de alimento 𝑃3− 𝑃1 𝑃2−𝑃1 ( ) Comenta los resultados que obtuviste en la práctica de laboratorio. ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ Anota tus conclusiones al comparar los resultados que obtuviste con los valores normales: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ Actividad: 3 44 ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL Cierre Evaluación Actividad: 4 Producto: Diagrama de relaciones. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Identifica las etapas del procedimiento. Ordena las etapas del procedimiento. Realiza sus trabajos con orden y limpieza. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente Tomando como base el procedimiento que seguiste para la determinación de cenizas, ordena las operaciones mostradas en las figuras colocando los números del 1 al 6 ( ) Pesar crisol y muestra ( ) Sacar la muestra de mufla ( ) Identificar el crisol ( ) Enfriar el crisol ( ) Precalentar la mufla ( ) Pesar crisol con cenizas ( ) Agregar la muestra ( ) Incinerar la muestra ( ) Pesar el crisol vacío Actividad: 4 45 BLOQUE 2 Secuencia didáctica 3. Aprende a determinar el contenido de grasas en los alimentos. Inicio Evaluación Actividad: 1 Producto: Cuestionario. Puntaje: Saberes Conceptual Procedimental Actitudinal Recupera los conocimientos. Responde correctamente. Reconoce la importancia de los lípidos o grasas. Autoevaluación C MC NC Calificación otorgada por el docente En base a tus conocimientos previos de las asignaturas de Biología y Nutrición del Individuo Sano, responde las siguientes preguntas. 1. ¿Cuáles son los principales compuestos orgánicos o biomoléculas que requiere el organismo humano para sobrevivir? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 2. ¿Qué funciones desarrollan los lípidos o grasas en el organismo humano? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 3. ¿Qué consecuencias puede tener en el organismo humano el exceso de lípidos o grasas? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 4. ¿Cuáles son los elementos químicos que constituyen a los lípidos o grasas? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 5. ¿Cuáles son las características físicas que permiten diferenciar a los lípidos de otras sustancias orgánicas? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 6. ¿Cuáles son las principales fuentes de lípidos para el organismo humano? __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ Actividad: 1 46 ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL Desarrollo Definición de lípidos. Los lípidos son las mezclas de los ésteres formados por la combinación de la glicerina con los ácidos grasos. Se les denomina grasas cuando se encuentran en estado sólido a temperatura ambiente y aceites cuando se encuentran en estado líquido. Son los nutrientes de mayor valor energético, ya que proporcionan al organismo humano el doble de la
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