Caracterización Química de los Alimentos

Vista previa del material en texto

ALIMENTOS
CARACTERIZACIÓN QUÍMICA 
INTRODUCCIÓN
Alimentos 
Nuevas demandas
Cantidad
Calidad
Eficiencia con que se 
obtienen y se utilizan
Intensificación ganadera
Cambios en la producción 
de alimentos
Aumento de la productividad
Variabilidad de la calidad 
de los alimentos
Determinación 
exacta y precisa del 
valor nutritivo de los 
alimentos
Composición Química de los Alimentos
Materia Fresca
Agua
Materia Seca
Nutrientes 
Energéticos
Carbohidratos
NO 
Estructurales
Solubles Azúcares
Insolubles Almidón
Estructurales 
(insolubles)
Celulosa
Hemicelulosa
Pectina
Lípidos
Simples
Grasas
Aceites
Compuestos Fosfolípidos
Glicolípidos
Compuestos 
Nitrogenados
Proteínas
Nitrógeno No Proteico
Nutrientes NO 
Energéticos
Vitaminas
Vitaminas Liposolubles
Vitaminas Hidrosolubles
Minerales
Macroelementos
Microelementos
Compuestos 
Fenólicos
Lignina
Taninos
El Análisis Químico Convencional 
o Química Húmeda Sistema de Weende
Sistema de los Detergentes
ANÁLISIS 
QUÍMICOS
El Análisis por Espectroscopía de 
Reflectancia del Infrarrojo Cercano 
(NIRS) o Química Seca 
Métodos de Evaluación de los Alimentos
SISTEMA DE WEENDE O PROXIMAL
Consiste en la estimación entidades nutricionales
Agua
Materia Seca
Minerales (Cenizas - Cz)
Carbohidratos No Estructurales 
(Extracto Libre de Nitrógeno - ELN)
Lípidos (Extracto Etéreo - EE)
Proteína (Proteína Bruta - PB)
Fibra Bruta (FB)
 Materia seca (MS) (MS = C + MO) 
 Proteína bruta (PB)
 Extracto Etéreo (EE)
 Cenizas (C)
 Fibra bruta (FB)
 Extracto libre de nitrógeno (ELN)
 Total de nutrientes digestibles (TND)
analiza
estima
SISTEMA DE WEENDE O PROXIMAL
MATERIA SECA (MS)
Secado del material original
Estufas
100 ºC (solo para determinar MS) 8 h Aproximadamente
60-65 ºC para determinaciones químicas y químicas biológicas (24 h)
Reacción de Maillard: compleja degradación química y recombinación que ocurre
entre carbohidratos proteínas y aminoácidos que modifica la composición del
alimento. Polímero NIDA (Nitrógeno Insoluble en Detergente Ácido)
Digestibilidad : Disminuye
Pared Celular: Aumenta
Carbohidratos solubles: Disminuye
Proteína Bruta: No cambia
Degradabilidad ruminal de las proteínas: Disminuye
MATERIA SECA (MS)
Corregir silos
%MS = %MS (estufa) x 0,99 + 1,82
Los resultados de análisis químicos se expresan en base a Materia Seca
Liofilizador (sublimación) muestras con gran cantidad de humedad o silajes
1º congelado 
2º vacío 
3º calor (15-20 ºC)
Destilación con tolueno: para evitar perdidas NH3, AGV, por volatilización en silos
Secado para análisis
Proteína Bruta (% PB) 
PB = PV + NNP
PB = N x 6,25
100/16 = 6,25
Método Kjeldahl : 
1. Transformación del N orgánico en ión amonio a través SO4H2 por 
ebullición en presencia de un catalizador. 
2. Transformación en amoníaco por alcalinización. 
3. Destilación sobre ácido bórico.
4. Valoración con ClH.
Métodos colorimétricos o a través de electrodo ión selectivo
Extracto Etéreo:
 Fracción de alimento que es soluble en éter de petróleo con 
un punto de ebullición de 40-60 ºC. 
 Estimador de lípidos, también incluye sustancia no lipídicas
como vitaminas liposolubles, algunos pigmentos y ciertas 
hormonas.
Método: Extractores Soxhlet de reflujo
Cenizas:
 Residuo inorgánico al incinerar un alimento en un 
horno mufla a 550 ºC .
MS = Cenizas + Materia Orgánica
Fibra Bruta:
Fibra Bruta:
 Residuo orgánico de una muestra de alimento después
de ser extraída con éter de petróleo y sometida a dos
hidrólisis sucesivas con SO4H2 e HONa en caliente
durante ½ hora.
 Estimador de Hidratos de Carbono Estructurales y
sustancias indigestibles ligados a las mismas.
 Error de la técnica: Disuelve parte de la hemicelulosa y
celulosa y la mayor parte de la lignina.
Extractivos libres de Nitrógeno:
ELN = 100 – (Cenizas + EE + PB + FB)
Estimador de almidón + azúcares solubles + otros 
compuestos orgánicos
Arrastra los errores de las otras determinaciones
SEPARACIÓN IDEAL SEPARACIÓN REAL
ELN FB
Azúcares
Almidón
Pectinas
Gomas
Celulosa 
Hemicelulosa
Lignina 
Cutina 
Suberina
ELN FB
Azúcares
Almidón
Pectinas
Gomas
Celulosa 
Hemicelulosa
Lignina 
Cutina 
Suberina
IMPRESICIONES DE WEENDE
El esquema de Weende no resulta adecuado para analizar la fracción fibrosa de 
alimentos voluminosos como pasturas, henos, silajes y rastrojos.
Alimento Cenizas EE PB FB ELN
Heno de alfalfa 9.6 3 18 23 46.6
Pastura de festuca 9.9 5.5 14.5 24.6 45.5
Rastrojo de trigo 8 1.5 3 42 45.5
Grano de avena 4 4.3 13 12 66.7
Grano de maíz 2 4.2 10 3 80.84
Harina de pescado 21 8 66 1 4
ESQUEMA DE UNA CÉLULA VEGETAL
CONTENIDO 
CELULAR
* Proteínas
* Azúcares
* Lípidos
* Almidón
Pared 
Primaria
Pared 
Secundaria
PARED CELULAR
METODO DE VAN SOEST:
Propuesto en 1963 por Peter Van Soest
Método analítico consiste en separar el contenido de la pared celular 
incluyendo todos sus componentes (celulosa, hemicelulosa y lignina) a 
través del uso de detergentes neutros y ácidos.
SISTEMA DE LOS DETERGENTES O MÉTODO DE VAN SOEST
Se basa en la anatomía de la célula vegetal Contenido Celular
Pared Celular 
Muestra del 
alimento a 
analizar
Utilización de un 
detergente Neutro
Soluble en Detergente 
Neutro (SDN)
Insoluble Detergente Neutro o 
Fibra Detergente Neutro (FDN): 
Hemicelulosa - Celulosa - LigninaLípidos - Azúcares -
Almidón - Pectina –
Proteína Soluble -
Nitrógeno no Proteico -
Ácidos Orgánicos -
Sustancias Solubles en Agua.
Utilización de un 
detergente Ácido
Sol. en Deter. 
Ácido (SDA): 
Hemicelulosa
Insoluble Detergente 
Ácido o Fibra Detergente 
Acido (FDA) : 
Celulosa-Lignina 
ANÁLISIS DE UN FORRAJE MOSTRANDO LA FB (AMARILLO) 
VERSUS VAN SOEST (VERDE)
proteínas, extracto etéreo (lípidos), cenizas (minerales)
Azúcares, almidones, pectinas CC
ELN
Hemicelulosa
FDN
soluble en álcali
insoluble en álcali
FB FDA
Celulosa
lignina
El Análisis Químico Convencional 
o Química Húmeda Sistema de Weende
Sistema de los Detergentes
ANÁLISIS 
QUÍMICOS
El Análisis por Espectroscopía de 
Reflectancia del Infrarrojo Cercano 
(NIRS) o Química Seca 
NIRS O QUÍMICA SECA
Consiste en la utilización de luz 
infrarroja cercana para determinar la 
composición química del alimento
Ventajas: Rápido, no destructivo ni 
contaminante, de gran exactitud
Limitantes: Alto costo 
y calibración de los equipos
Parámetros de evaluación nutritiva tradicionalmente analizados 
NIRS. 
Químicos
 Materia seca 
 Proteína bruta 
 Fibra (FB, FND, FAD, LAD)
 Extracto etéreo 
 Cenizas
 Minerales 
Biológicos
 Digestibilidad in vitro, T&T
 Digestibilidad enzimática
 Digestibilidad in vivo
 Nutrientes Digestibles Totales
 Consumo de materia seca
 Energía (EB, ED, EM, EN)
Otras aplicaciones del NIRS en Producción Animal. 
 Degradabilidad in sacco.
 Cinética de degradación en el rumen.
 Composición de residuos de digesta in sacco.
 Proteína dañada por calor en forrajes.
 Mejora de la digestibilidad tras tratamiento con 
amonio en paja de cereales antes del tratamiento.
 pH, láctico, acético, amonio, azúcar en ensilados.
 Azúcares solubles en forraje verde.
 Glucosinolatos, fenoles, ácido erúcico, inhibidor 
tripsina, fitatos β-glucanos en granos y forrajes.
 Contaminación fúngica en forrajes y granos.
 Aminoácidos en granos y harinas.
 Detección de estro.
 Recuento de células somáticas.
 Ac, Pr, Bu y N amoniacal en líquido ruminal.
 Oxido crómico en dietas de animales.
 Composición química y físico-química en leche y 
derivados lácteos.
 Composición química y físico-química de pescado.
 Linoleico en huevos.
 Proporción de ingredientes simples en mezclas.
 Composición botánica de pastos.