PRÁCTICA 3 DE LABORATORIO DE NUTRICIÓN ANIMAL

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
FACULTAD DE ZOOTECNIA
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE NUTRICIÓN
CURSO: NUTRICIÓN ANIMAL - LABORATORIO INFORME DE
PRÁCTICA N°3
Determinación de proteína total y extracto etéreo
GRUPO 1
Integrantes:
● Chumpitaz Flores, Antonela Johanna 20181238
● Orozco Galarreta, Xiomara Giselly 20171313
● Peralta Pérez, Steffany Gianella 20170484
● Ricapa Corrales, Rosha Nicol 20181265
Profesora:
● Dra. Nataly Bernuy Osorio
Horario de práctica:
● Jueves 11:00 a.m. - 1:00 p.m.
2020 - II
LA MOLINA - PERÚ
I. TÍTULO:
Métodos y determinación de proteína total y extracto etéreo
II. INTRODUCCIÓN
La proteínas son los constituyentes principales de los seres vivos, son moléculas
orgánicas compuestas por aminoácidos unidos con enlace peptídico compuestas
por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. Sus principales funciones son
la de transporte, reserva, estructura y hormonal. En esta práctica se determinó la
proteína total de una muestra de alimento balanceado para ratones mediante el
método de Kjeldalh que determina la materia nitrogenada total, también determina el
nitrógeno proteico y no proteico.
Los lípidos son moléculas orgánicas insolubles en agua constituidas principalmente
por carbono, hidrógeno, oxígeno , nitrógeno y fósforo. En la práctica realizada se
determinó el extracto etéreo de una muestra de un alimento balanceado para
ratones, para ello se utilizó el método Soxhleth que requiere de un solvente como el
hexano, benceno o éter que condensa la grasa de la muestra.
Objetivos:
● Determinar la proteína total por el método Kjeldahl
● Determinar el extracto etéreo por el método Soxhleth
III. REVISIÓN DE LA LITERATURA
La proteína total es el conjunto de las sustancias que contienen una proporción de
nitrógeno que está en los alimentos, según (Reyes y Mendieta, 2000) la importancia
de la determinación de proteína bruta está dada porque la clasificación de los
alimentos generalmente admitida se pasa en su contenido de proteína (Alimentos
básicos son pobres en proteínas; alimentos concentrados son ricos en proteínas),
además el contenido de proteína de un alimento constituye una medida directa de
su digestibilidad por que el componente proteico es en general altamente digestible
si se compara con los carbohidratos estructurales.
Para realizar la determinación analítica del contenido en proteína total o “proteína
bruta” esta se determina generalmente por la cantidad de nitrógeno que queda
después de eliminar la materia orgánica con ácido sulfúrico para después calcular el
contenido de proteína con la ayuda de un factor (en general 6,25) esta se da porque
los alimentos contienen generalmente 16 g de nitrógeno en 100 g de proteína,
algunos alimentos varían el factor ya que contiene mayor cantidad de proteínas.
La determinación de extracto etéreo consiste en extraer los aceites y grasas que
están en la muestra seca, los lípidos son un grupo de compuestos de diferentes
clases puesto que estas se definen como sustancias apolares que pueden ser
extraídas de las células por solventes orgánicos de baja polaridad, estas se calculan
con un disolvente orgánico (Reyes y Mendieta, 2000).
Este método tiene como fin la extracción continua mediante calor de todas las
sustancias solubles; la muestra debe de estar seca para poder evitar que los
compuestos polares que contiene se disuelva, especialmente carbohidratos solubles
que si son extraídos alterarían los valores de la determinación de extracto etéreo.
3.3 Determinación de proteína total
El proceso consiste en colocar una muestra previamente pesada en la balanza
analítica combinada con cierta cantidad de catalizador para acelerar la velocidad de
reacción luego se procede a envolver y se coloca en el balón de digestión después
de este proceso se agregará ácido sulfúrico, el balón se coloca en la cocinilla
desatando el proceso de digestión (alrededor de 2 horas) dejamos enfriar la muestra
y pasamos al procesos de destilación el cual consiste en agregar el indicador de
proteína, se conecta al equipo de destilación para luego poder titular con el acido
clorhídrico moviéndolo hasta producirse el viraje de color, el proceso se verifica con
la cantidad de mililitros utilizado.
La cantidad de nitrógeno de la muestra se obtiene por la siguiente fórmula:
Para obtener la cantidad de proteína bruta, se multiplica el porcentaje de nitrógeno
por el factor 6.25 (promedio) % Proteína = % Nitrógeno x 6.25
❖ MÉTODO DE KJELDAHL
En el tratamiento Kjeldahl de alimentos no se determinan sólo proteínas o
aminoácidos libres, sino también ácidos nucleicos y sales de amonio. También se
determina el nitrógeno ligado de compuestos aromáticos, como pirazina,
ciclopentapirazina, pirrol y oxazol, así como el nitrógeno orgánico ligado de las
vitaminas, tales como la B1 (tiamina), la B2 (riboflavina) y la nicotinamida
(Ureña,2006)
El método está basado en las siguientes reacciones.
1. Digestión
Es una reacción de oxidación- reducción mediante un oxidante fuerte, el ácido
sulfúrico concentrado
Sustancias nitrogenadas + 2H2SO4 ---CATALIZADOR---- CO2+ SO2 + (NH4)2 + SO4 + H2O
Organicas e inorganicas
2. Destilación
Obtenida el sulfato de amonio (NH4)2SO4 se hace reaccionar con una solución
concentrada de NAOH para formar el NH3, la reacción es la siguiente
(NH4)2SO4 + 2NaOH ---------- 2NH3 + NaSO4 + 2H2O
El ácido bórico (HBO)2 cede un protón al NH3 que es una base y se forma el ion
amonio y el ion borato.
NH3 + HBO2----------NH4 + BO2
3. Titulación
La reacción de neutralización es la siguiente
BO2 + HCl ------- HBO2 + Cl-
Determinacion del extracto etereo
Iniciamos el proceso con la obtención del balón de digestión, se coloca en la
balanza analítica para así poder registrar el valor del peso, la muestra se aplica en
un papel filtro con la ayuda de una espátula luego se procederá a doblar el papel
filtro con la muestra, esta se introducirá en el balón de digestión añadiendo el
solvente y se introducirá en el equipo de digestión añadiendo más solvente, el balón
será llevado a la estufa, finalmente el balón con la grasa nos permite aplicar la
fórmula.
❖ MÉTODO DE SOXHLET
Es una extracción semicontinua con disolvente donde una cantidad de disolvente rodea la
muestra y se calienta mediante ebullición, una vez dentro del Soxhlet el líquido condensado
llega a cierto nivel es sifonado de regreso al matraz de ebullición, la grasa se mide por
pérdida de peso de la muestra o por cantidad de muestra removida. (Nielsen, 1998).
Utilizando un equipo Extractor de Soxhlet el éter atraviesa las muestras, durante
aproximadamente 6 horas. Se obtiene en un balón el éter con el extracto etéreo.
Posteriormente por calentamiento se recupera el éter quedando en el balón el .E.E
IV. MATERIALES Y MÉTODOS:
Estos procedimientos se llevan a cabo en el laboratorio académico de
nutrición de la facultad de zootecnia.
1) Método Semi-micro Kjeldahl:
Se necesita:
Balanza analítica Desecador Pinza Bureta
Matraz Digestor Kjeldahl
Destilador kjeldahl Erlenmeyer y bureta
Reactivos:
● Ac. Sulfúrico concentrado
● Catalizador (sulfato de potasio 15 gr. y sulfato de cobre 1 gr)
● Ac. Bórico + indicador de pH
● Ac. Clorhídrico 0.1 N
● Hidróxido de Sodio 50%
Procedimiento:
● Pesar la muestra y colocar en balón de digestión
● Agregar 1.5 gr de catalizador para acelerar la reacción
● Agregar 3.5 ml de Ac. sulfúrico concentrado
● Colocar el balón en el digestor Kjeldahl con un tiempo menor a 2 horas.
● Cuando el contenido del balón es cristalizado, retirar el balón
● Dejar enfriar, luego diluir la muestra y colocarla en el aparato de destilación
● Agregar 5 ml de hidróxido de sodio 50% y colocar un erlenmeyer contenido
con 10 ml de ácido bórico con indicadores de pH.
● Destilar la muestra por 5 minutos más después de producido el viraje de calor.
● Titular con HCl de normalidad conocido y anotar el gasto y normalidad del ácido.
2). Método Soxhlet:
Balanza analítica Balón Papel filtro Cocina eléctrica
Pinza Desecador Estufa
ExtractorHexano
. Procedimiento
● Pesar el balón limpio, seco y frío en la balanza analítica y anotar
● Hacer un cartucho con el papel filtro y agregarle la muestra
● Colocar el paquete en el aparato de Soxhlet y agregar hexano hasta que una
parte del mismo descienda por sifoneo hacia el balón, conectarlo a una fuente de
calor (cocina eléctrica).
● El proceso del aparato de Soxhlet tiene una duración de 3 horas.
● Se retira el balón cuando contenga poco hexano o éter (momentos antes que
éste sea sifoneado desde la cámara de extracción)
● Evaporar el hexano remanente en el balón en una estufa a 100 °C. Sacarlo de
la estufa y colocarlo en el desecador.
● Lo sacamos de la estufa y lo llevamos al desecador
● Pesar el balón conteniendo la grasa
V. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1 Resultados
● Determinación de la proteína total
x 100% 𝑑𝑒 𝑁
2
 = 
𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 𝑥 𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑥 𝑚𝑒𝑞 𝑑𝑒𝑙 𝑁
2 
𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎
Se debe multiplicar el porcentaje de nitrógeno por un factor de conversión para
obtener el porcentaje de proteína bruta (total).
% 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = % 𝑑𝑒 𝑁
2
 𝑥 6. 25
Con estas fórmulas presentes podemos seguir con el desarrollo de los cálculos.
Alimento balanceado para ratones (R1 Y R2) son repeticiones.
Se sabe que meq 𝑁
2
 = 0. 014
Proteína Total Dieta
estándar R1
Dieta
estándar R2
Dieta alta en
grasa R1
Dieta alta en
grasa R2
P. muestra, g 0.2523 0.2829 0.25 0.25
Gasto ácido,
mL
9.3 9.7 7.4 7.9
Normalidad, N 0.051308 0.051308 0.051308 0.051308
❖ Dieta estándar R1:
x 100 = 2.647761237% 𝑑𝑒 𝑁
2 
= 9.3 𝑥 0.014 𝑥 0.051308 0.2523
% 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 2. 647761237 𝑥 6. 25 = 16. 5485 
❖ Dieta estándar R2 :
x 100 = 2.462929092% 𝑑𝑒 𝑁
2 
= 9.7 𝑥 0.014 𝑥 0.051308 0.2829
% 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 2. 462929092 𝑥 6. 25 = 15. 3933 
❖ Dieta alta en grasa R1 :
x 100 = 2.12620352% 𝑑𝑒 𝑁
2 
= 7.4 𝑥 0.014 𝑥 0.051308 0.25
% 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 2. 12620352 𝑥 6. 25 = 13. 2888 
❖ Dieta alta en grasa R2 :
x 100 = 2.26986592% 𝑑𝑒 𝑁
2 
= 7.9 𝑥 0.014 𝑥 0.051308 0.25
% 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 2. 26986592 𝑥 6. 25 = 14. 1867 
● Determinación del extracto etéreo (Grasa)
x 100% 𝑑𝑒 𝑔𝑟𝑎𝑠𝑎 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑙ó𝑛 𝑐𝑜𝑛 𝑔𝑟𝑎𝑠𝑎 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑙ó𝑛 𝑣𝑎𝑐í𝑜𝐺𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎
Extracto Etéreo Dieta estándar R1 Dieta estándar R2
P. muestra, g 3.4532 3.1678
Peso del balón vacío, g 112.4369 106.6758
Peso del balón con grasa, g 112.5346 107.1931
❖ Dieta estándar R1 :
x 100 = 2.8293% 𝑑𝑒 𝑔𝑟𝑎𝑠𝑎 = 112.5346 − 112.4369 3.4532
❖ Dieta estándar R2 :
x 100 = 16.3299% 𝑑𝑒 𝑔𝑟𝑎𝑠𝑎 = 107.1931 − 106.6758 3.1678
5.2 Discusiones
- Según los resultados obtenidos al determinar el porcentaje de proteína total,
vemos que en una dieta estándar R1 obtenemos 16.5485% de proteína bruta y que
en una dieta estándar R2 tenemos 15.3933%; por otro lado, cuando determinamos
el porcentaje de proteína total, esta vez con una dieta alta en grasas, vemos que
para R1 tenemos 13.2888% y para R2 14.1867% de proteína total. Con estos
resultados vemos que hay mayor porcentaje de proteína con una dieta estándar que
con una alta en grasas y creemos que se debe a que en la dieta alta en grasa la
concentración de nutrientes de esta naturaleza es mayor con respecto al de las
concentraciones de proteína. Siendo la dieta estándar la más recomendable, claro
que, según Nieves, A. (2016), los requerimientos dependen de la edad, estado
fisiológico, genotipo y medio ambiente donde se desarrolle la crianza.
- Analizando los resultados del porcentaje de grasa de una dieta estándar R1 y R2,
vemos que la diferencia entre ambos resultados fue muy significativa, puesto que
para un R1 se obtuvo 2.8293% de grasa, mientras que para un R2 se consiguió
16.3299% de grasa, considerando ambos valores muy extremistas, ya que según
Knapka, (1985) citado en Nieves, A. (2016) nos dice que las concentraciones de
grasa deben de estar entre un 10% a 11% en ratones.
VI. CONCLUSIONES
- Utilizando el método Kjeldahl podemos determinar el porcentaje de
nitrógeno de la muestra, así conocer el porcentaje de proteínas
utilizando también HCl para determinar la calidad de la muestra.
- Utilizando el método Soxhlet se pudo determinar el porcentaje de
grasa de la muestra utilizando hexano como disolvente.
VII. BIBLIOGRAFÍA
➢ Beatriz Murillo, B. M. (1994). MANUAL DE LABORATORIO NUTRICIÓN
ANIMAL [Libro electrónico]. https://core.ac.uk/download/pdf/35166784.pdf
➢ Nielsen, S. (1998). Food Analysis Second Edition; An Aspen Publication,
Gaithersburg, Maryland.
➢ Nieves, A. (2016). Evaluación de diferencias productivas de Ratón (Mus
musculus) alimentados con tres productos concentrados en el bioterio
Fundación Zoológico Santacruz. Universidad de La Salle. Colombia.
Recuperado de:
https://ciencia.lasalle.edu.co/cgi/viewcontent.cgi?article=1054&context=zoote
cnia#:~:text=La%20reproducci%C3%B3n%20del%20rat%C3%B3n%20se,por
%20ciento%20a%2011%2C%20respectivamente.
➢ Reyes Sánchez, N. R. S., & Mendieta A, B. M. A. (s. f.). DETERMINACIÓN
DEL VALOR NUTRITIVO DE LOS ALIMENTOS [Libro electrónico].
https://core.ac.uk/download/pdf/35166784.pdf
VIII. CUESTIONARIO
1. En base a sus resultados determinar el % de proteínas y grasa en los
siguientes % de materia seca (MS).
• Base seca
• Parcialmente seca a 20% de humedad
https://ciencia.lasalle.edu.co/cgi/viewcontent.cgi?article=1054&context=zootecnia#:~:text=La%20reproducci%C3%B3n%20del%20rat%C3%B3n%20se,por%20ciento%20a%2011%2C%20respectivamente
https://ciencia.lasalle.edu.co/cgi/viewcontent.cgi?article=1054&context=zootecnia#:~:text=La%20reproducci%C3%B3n%20del%20rat%C3%B3n%20se,por%20ciento%20a%2011%2C%20respectivamente
https://ciencia.lasalle.edu.co/cgi/viewcontent.cgi?article=1054&context=zootecnia#:~:text=La%20reproducci%C3%B3n%20del%20rat%C3%B3n%20se,por%20ciento%20a%2011%2C%20respectivamente
• Parcialmente seca a 50% de humedad
• Con Humedad 10%
Dieta
estándar
(R1)
Dieta
estándar
(R2)
Dieta Alta
en grasas
(R1)
Dieta Alta
en grasas
(R2)
Base seca % proteína 16.5485 15.3933 13.2888 14.1867
% grasa 2.8293 16.3299 - -
20% de
humedad -
80% de MS
% proteína 13.2388 12.3146 10.6310 11.3494
% grasa 2.2634 13.0639 - -
50% de
humedad -
50% de MS
% proteína 8.2742 7.6966 6.6444 7.0934
% grasa 1.4146 8.1649 - -
10% de
humedad -
90% de MS
% proteína 14.8937 13.8540 11.9599 12.7680
% grasa 2.5464 14.6969 - -
➢ Dieta estándar (R1)
%Proteína: 20% de humedad → 80% Materia seca
= 13.238816.5485𝑥80100
➢ Dieta estándar (R2)
%Grasa: 50% de humedad → 50% Materia seca
= 8.1649
16.3299𝑥50
100
2. Indique las características de las fuentes de nitrógeno de 2
muestras altas en proteína.
La torta de soya y la harina de pescado contienen proteínas en 44-48% % y 60-72
% respectivamente. Para la determinación de proteína cruda se necesita saber la
cantidad de nitrógeno total, claro que para ello hay que aclarar que hay compuestos
orgánicos proteicos (aminoácidos de proteínas, ácidos nucleicos, aminas) y no
proteicos (sales de amonio, aminoácidos libres, urea) que contienen nitrógeno.
3. Explique cómo influye el alto contenido de humedad en una
muestra sobre la determinación de grasa en la misma.
Cuando se usa éter para disolver las grasas, este al combinarse con agua se llega a
saturar, además se le dificulta penetrar los tejidos húmedos. Es por eso que los
alimentos con alto contenido de humedad deben pasar por una estufa antes de
hacer los respectivos análisis.
4. Explique de donde proviene el factor 6.25
Para obtener el valor de proteína cruda, la cantidad de nitrógeno se multiplica por 6.25.
Estos 6.25 se obtiene de la división de ya que en general, los alimentos contienen 16
100
16
gramos de nitrógeno en 100 gramos de proteína. Este factor de 6.25 puede variar ya que
algunos alimentos contienen mayor cantidad de nitrógeno.
5.- Mencione los aminoácidos esenciales en monogástricos (pollos y cerdos).
En pollos, los aminoácidos indispensablesmás importantes a considerar en la formulación
práctica de las aves son: metionina, cistina, lisina, treonina, arginina, valina y triptófano.
Fuente: Castillo Esquivel, H. (2015). “CONCEPTO DE PROTEÍNA IDEAL: BROILERS”. Universidad
Nacional Agraria la Molina.
En cerdos, se reconocen unos doce aminoácidos esenciales que deben ser aportados en la
dieta: lisina, metionina, cistina,triptófano, treonina, leucina, isoleucina, valina, histidina,
arginina, fenilalanina y tirosina.
Fuente:http://www.produccion-animal.com.ar/produccion_porcina/00-produccion_porcina_general/12
-alimentacion_cerdos.pdf