Análisis químicos de los alimentos

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Análisis químicos de los 
alimentos
Conocer los principios de análisis 
composicional de los alimentos y 
su interpretación para su uso en la 
alimentación animal.
Conocer e interpretar de forma 
comparada información nutricional de 
alimentos y dietas comerciales para 
animales
Ejercicio de valoración 
etiquetas
Informe
Aplicar los resultados de análisis 
composicionales de recursos 
alimenticios para expresarlos en 
diferentes bases (Humeda y seca).
Taller materia seca Informe
Reconocer en el laboratorio los 
diferentes equipos y procesos para el 
análisis composicional de los recursos 
alimenticios.
Visita Laboratorio de 
Nutrición Animal
Informe
Etiquetas
• Gatos húmedo Taste of the wild Perro Ad. Pollo Gato Caballo
• Proteína (Min.) 9,7 (38,8%) 27% 24 13 30 (34) 18 
• Grasa-EE (Min.) 5,5 (22%) 15% 12 3,5 10 3
• Humedad (Max) 75 (MS25) 10% 9 13 12 13
• Fibra (Max.) 0,2 (8%) 5% 4 8 4 10
• Cenizas (Max.) 2,0 8% 9 10 10
• ELN 43%
• Zn 150 mg/kg
• Se 0,4 mg/kg
• Omega 6 2,4%
• Omega 0,3%
• Ca 0,8-2,4
Temario
• Introducción
• Análisis proximal
• Análisis de Van Soest
• Fibra dietaria total
• Espectroscopia de Infrarojo Cercano (NIRS) por
• Amino ácidos (Cromatografía liquida de alto desempeño) (HPLC)
• Acidos grasos (Gromatografía de gases)
• Minerales (Absorción atómica – Espectroscopia de RX)
• Análisis microbiológicos y toxicológicos
•ORIGEN (Griego):
• Bromus: Alimento
• Logus: Estudio
ANÁLISIS BROMATOLÓGICO
Para que?
• Acercarse al valor nutricional de un alimento o ingrediente
• Aporte de nutrientes (PC, CHO, fibras, lípidos, Minerales) 
• Aporte energético
• Digestibilidad
• Preparación de dietas
• Diagnostico?
• Recomendación de dietas
• Desempeño animal
• Costos de los nutrientes
• Tratamientos (obesidad, deficiencias apáticas, otras)
• Disminución de desechos (ambiente, regulatorios, otros)
ANÁLISIS PROXIMAL
ANTECEDENTES
• Einhof (1800): extracción con solventes (éter, alcohol, ácido y álcali)
• 1840-1865: análisis en otros alimentos para humanos
• 1859-1861: Hennengberg (estación Weende, Alemania)
Muestra parcialmente seca 
y molida 
Extraído 
con éter
EXTRACTO 
ETÉREO
Ignición
CENIZAS
Kjeldahl
NITRÓGENO
*
Cenizas
Residuo 
desengrasado
Hervido 
en ácido
Residuo
Hervido 
en álcali
Cenizas + 
fibra bruta
Ignición
FIBRA 
BRUTA
Filtrado
Filtrado
Desecada a 105oC
Humedad
MATERIA 
SECA
*
Análisis proximal
• Materia Seca
• Humedad 
• Extracto etereo
• Proteína cruda (kjeldal)
• Cenizas
• Fibra Cruda
• Materia organica (100-cenizas)
• ENN (100-EE-PC-Cenizas-FC)
Materia seca
Secado en horno 105 C
(Pf/Pi)*100
H20
Nutrientes diferentes a agua 
(MS) 20%
Materia seca
Agua
(Humedad 80%)
Materia seca - Importancia
• Estimar valor de los alimentos libres de agua
• Recursos “secos”
• Recursos húmedos
• Comparar recursos en aporte de nutrientes
• Estabilidad de los alimentos
• Granos
• Henos
Ejemplo
Alimento MS (%) $ fresco $ seco
Papa 20% MS $ 200 ?
Arroz 87% MS $800 ?
Proteína cruda(PC)
(N*6,25)
Digestor
Destilador
NITRÓGENO TOTAL (N*6,25) (NP + NNP)
Nitrógeno proteico + no proteico
• Método Kjeldahl
• No diferencia entre NP y NNP
• NNP: Compuestos que contienen nitrógeno: 
péptidos, amidas, aminas, aa’s no codificables para 
proteína, urea, bases nitrogenadas
• Kjeldahl: 
• Recomendado: Ingredientes comunes (NNP)
• No recomendado para: 
• proteínas microbianas unicelulares 
• Productos animales de desecho: gallinaza seca 28% PC, 
solamente 1/3 N y 2/3 urea
Extracto etéreo
Lípidos
LÍPIDOS
• Substancias insolubles en agua pero solubles en 
éter, cloroformo, benzeno o en otros solventes 
orgánicos llamados extractores
• Grasas, aceites 
• Compuestos asociados como: esteroles (colesterol), 
clorofila, aceites volátiles, resinas, pigmentos
EXTRACTO ETÉREO (Lípidos)
• PRINCIPIO
• Extracción de lípidos con solvente, con su posterior 
recuperación por evaporación y cálculo por pesaje del residuo
• DEFINICIÓN EXTRACTO ETÉREO
• Grasas, aceites, pigmentos y otras substancias lipídicas solubles 
contenidas en muestras secas que son extraídos con éter, el cuál 
es posteriormente evaporado de esta solución grasosa
Cenizas
Minerales
MO
CENIZAS O RESIDIUO MINERAL
• PRINCIPIO
• Producto inorgánico obtenido después de la calcinación 
de la materia orgánica, cuya composición varia según la 
naturaleza de la muestra
• Si calentamiento > 600oC  pérdida de cationes y 
aniones por volatilización: K, Na, S, Cl y P
• Quema materia orgánica  CO2 y agua
• Componentes: Ca, K, Na, Mg, Fe, Cu, Co, Al, sulfatos, 
cloretos, silicatos, fosfatos
Fibra cruda
Celulosa y parte de lignina
Porciòn poco digerible
FIBRA BRUTA
• PRINCIPIO
• La muestra seca y 
desengrasada es digerida 
soluciones ácida (H2SO4 –
1,25%) y básica (NaOH –
1,25%) durante 30 
minutos en cada 
digestión. 
FIBRA BRUTA
• PRINCIPIO
• El residuo orgánico es 
recibido en crisol de 
vidrio.
• Se calcula la fibra por 
diferencia de peso del 
crisol antes y después de 
la quema del residuo en 
mufla a 500oC
FIBRA BRUTA
• FB: Índice de la porción FIBROSA (compuesto no 
susceptible a degradación enzimas digestivas) en los 
alimentos
• Su determinación es un cálculo aproximado de la 
fracción indigerible, suponiendo que representa 
fundamentalmente componentes de pared celular
• Celulosa 95%, hemicelulosa, lignina, pectina, 
quitina 
• Poco valor energético para monogástricos
Análisis proximal
• Materia Seca
• Humedad 
• Extracto etereo
• Proteína cruda (kjeldal)
• Cenizas
• Fibra Cruda
• Materia organica (100-cenizas)
• ENN (100-EE-PC-Cenizas-FC)
LIMITANTES 
ANÁLISIS PROXIMAL
• MATERIA SECA
• Pérdida de substancias volátiles: ácidos orgánicos de 
ensilajes  subestimación MS
• CENIZAS
• No identifica minerales individualmente, ni 
disponibilidad digestiva
• Ej: Cascarilla de arroz 15% cenizas, 85% sílica que 
reduce digestibilidad de otros nutrientes
LIMITANTES 
ANÁLISIS PROXIMAL
• PROTEÍNA CRUDA
• No identificación de NP (aminoácidos) o NNP 
(urea)
• No todas las proteínas (leche y trigo) poseen 16 g N 
x 100 g proteína
• EXTRACTO ETÉREO
• Lípidos subestimados al perder ácidos grasos (ensilajes) 
al secar la muestra
• Incluye ceras que son de baja digestibilidad
LIMITANTES 
ANÁLISIS PROXIMAL
• FIBRA BRUTA
• Subestima la misma por pérdida de hemicelulosa, y 
algo de la lignina
• No distingue entre CELULOSA (digestible para 
rumiantes) y LIGNINA (no se aprovecha)
• EXTRACTO NO NITROGENADO
• Sobreestima cantidades de azúcares y almidones
• Pectinas: mejor digeridas por rumiantes
• Contiene la hemicelulosa de poca disponibilidad para 
rumiantes
Análisis de Van Soest - Fibras
Análisis proximal no reflejaba la 
calidad de alimentos ricos en 
fibras (forrajes)
Fibra cruda no contiene 
hemicelulosa
Sobre estima el valor nutricional
Sub estima nivel de fibra
Paredes celulares
Hemicelulosa
MÉTODO DE FRACCIONES DE FIBRA – VAN SOEST
• PRINCIPIOS
• Contenido celular (Alta digestibilidad – 98%)
• Proteínas, EE, azucares, almidónes, minerales
• Completamente digestible y disponible para los animales
• Cubre el 30% o más de la MS de forrajes y más del 90% de 
concentrados
• Pared celular (Digestibilidad variable)
• Hemicelulosa, celulosa y lignina.
. Lignina
MÉTODO DE FRACCIONES DE FIBRA – VAN SOEST
1. Tratamiento con DETERGENTE NEUTRO
• Solubiliza contenidos celulares y pectinas
• Residuo (Fibra en Detergente Neutro) – Cel, hem, lig
2. Tratamiento con DETERGENTE ÁCIDO
• Solubiliza hemicelulosa
• Residuo (FDA)
MÉTODO DE FRACCIONES DE FIBRA – VAN SOEST (1965)
3. FDA es tratada con KMnO4 o H2SO4 72%
• Disuelve la lignina
• Queda CELULOSA como remanente: estimada por 
incineración
El contenido de los nutrientesespecíficos se estima por 
DESAPARICIÓN, excepto Lignina
SECUENCIA DE DETERMINACIONES QUE CONDUCEN AL 
CÁLCULO DE LAS FRACCIONES DE FIBRA
Muestra Seca – Fibra Detergente Neutro = Contenido Celular
Fibra Detergente Neutro – Fibra Detergente Ácido = Hemicelulosa
Fibra Detergente Ácido – Lignina Detergente Ácido = Celulosa
100- PC-EE-FDN-cenizas = Carbohidratos no estructurales
10
14
18
22
26
30
20 30 40 50 60 70
FDA Y FDN (MS %)
P
c
 
(M
S
 %
)
FDA FDN Lineal (FDA) Lineal (FDN)
Relación entre las Concentraciones de FDA y FDN 
y la Concentración de Proteína Cruda 
Rodríguez, 1999
Datos en base seca
Contenido de FDN (fibra detergente neutro) en praderas de uso común 
en Colombia.
Grupo de Investigación en Nutrición Animal – Universidad Nacional de Colombia
Datos en base seca Grupo de Investigación en Nutrición Animal – Universidad Nacional de Colombia
Contenido de FDA (fibra detergente ácido) en praderas de uso común 
en Colombia.
Otros análisis
• Fibra dietaría total
• Espectroscopia de Infrarrojo Cercano (NIRS) 
• Amino ácidos (Cromatografía liquida de alto desempeño) (HPLC)
• Ácidos grasos (Cromatografía de gases)
• Minerales (Absorción atómica – Espectroscopia de RX)
• Análisis microbiológicos y toxicológicos
Espectroscopía de Infrarrojo 
cercano (NIRS)
(MS, PC, Fibras, otros)
Esta técnica se basa en la identificación de los compuestos presentes en 
una muestra mediante el análisis del espectro que ella emite en el 
infrarrojo cercano
Características
• Es una técnica óptica que basa sus resultados en el análisis 
matemático del comportamiento (Espectro) de la los rayos de luz y en 
particular los del infrarrojo cercano (800 a 2500 nm) sobre el 
alimento.
• Es una técnica rápida y no destructiva
• Permite identificar una gran cantidad de nutrientes o compuestos en 
una muestra (Proteína, fibras, Extracto Etéreo, amino ácidos, otros) 
con una sola medición.
• Sus resultados deben ser validados contra la química húmeda
Esquema de las partes de un espectroscopio de infrarrojo cercano
Los picos o valles se asocian a enlaces 
químicos particulares
Espectro de una muestra
Los espectros de muestras de un alimento 
se asocian con los resultados del análisis 
químicos de los mismos lo cual permite 
desarrollar ecuaciones de predicción de la 
composición química del alimento basada 
en los espectros
Técnicas de cromatografía
(CG, CL)
. 
Características
• La cromatografía incluye una serie de técnicas que permiten separar 
compuestos presentes en una muestra. Normalmente incluye una 
fase móvil (Gas, liquido) y una fase estacionaria (resinas, papel, gel,, 
otras).
• La fase móvil transporta, a través de la fase estacionaria, la muestra 
donde se encuentran los compuestos. Estos se separan de acuerdo a 
sus propiedades químicas y/o físicas debido a la interacción que ellos 
tienen con la fase estacionaria.
• Después de la separación se identifican los compuestos teniendo 
como referencia muestras con patrones conocidos
Identificación de amino ácidos 
por 
Cromatografía Liquida de Alto 
Desempeño (HPLC)
Características
• La muestra de alimento se hidrolizan lo que permite tener los amino 
ácidos de la misma en forma libre y no como parte de la proteína.
• La muestra hidrolizada se centrifuga para separar la porción liquida (sobre 
nadante) del residuo solido de la hidrolisis y se filtra.
• Esta muestra liquida que contiene los aminoácidos es derivatizada y 
posteriormente se inyecta en el cromatógrafo.
• Este equipo esta equipado de una fase móvil (liquido) y una estacionaria 
(Columna con resina C-18) que permite separar los aa.
• Al eluir los amino ácidos al final de la columna son detectados por un 
sistema óptico.
• El cromatograma (Grafica del tiempo vs la actividad del detector) permite 
identificar y cuantificar los amino ácidos en la muestra. 
Esquema con las partes de un cromatógrafo liquido de alto desempeño
Contiene la fase 
estacionaria
Cromatograma
Cada pico corresponde a un aa El área de un pico esta 
asociada a la concentración
del aa.
Cromatografía de gases (AG)
Características
• A la muestra se le extrae la grasa.
• La grasa de hidroliza y los AG se metílan (Adición de un grupo CH3).
• La muestra que contienen los AG metilados se inyecta en el 
cromatógrafo.
• Este equipo esta equipado de una fase móvil (gas) y una estacionaria 
(Columna) que permite separar los AG.
• Al eluir los ácidos grasos (AG) al final de la columna son detectados 
por un sistema de detección de llama (FID).
• El cromatograma (Gráfica del tiempo vs la actividad del detector) 
permite identificar y cuantificar los ácidos grasos de la muestra. 
Cromatograma de un cromatógrafo de gases
Absorción atómica
Minerales
Características
• La muestra se calcina quedan las cenizas (minerales)
• Los minerales en la muestra se solubilizan en una solución acida y se filtra.
• La solución filtrada que contiene los minerales se lleva al espectroscopio de 
absorción atómica.
• Este aparato por succión toma parte de la solución y la lleva a un nebulizador que 
tiene una llama a alta temperatura. 
• Esta llama al entrar en contacto especifica con el mineral excita las partículas sub 
atómicas del mineral.
• Un haz de luz proveniente de una lampara de cátodo hueco especifica para cada 
mineral atraviesa la llama .
• Un detector identifica la variaciones en el paso del haz de luz por la llama.
• Estas variaciones están asociadas a la concentración del mineral en la muestra. 
Muestra
Nebulizador
Haz de luz
Otros análisis
Toxicológicos (Principalmente micotoxinas cuando hay presencia de mohos 
en los granos)
Microbiológicos (Principalmente en materias primas de origen animal para 
identificar si estas muestras contienen microorganismos patógenos)
Ejercicios
Otros análisis
• Fibra dietaría total
• Espectroscopia de Infrarrojo Cercano (NIRS) 
• Amino ácidos (Cromatografía liquida de alto desempeño) (HPLC)
• Acidos grasos (Gromatografía de gases)
• Minerales (Absorción atómica – Espectroscopia de RX)
• Análisis microbiológicos y toxicológicos
Infrarrojo cercano (NIRS)
Amino ácidos (Cromatografía 
liquida de alto desempeño) 
(HPLC)
Cromatografía de gases (AG)
Absorción atómica
Minerales
Otros análisis
Tòxicologìcos y microbiológicos
Ejercicios
	Diapositiva 1: Análisis químicos de los alimentos
	Diapositiva 2
	Diapositiva 3: Etiquetas
	Diapositiva 4: Temario
	Diapositiva 5: ANÁLISIS BROMATOLÓGICO
	Diapositiva 6: Para que?
	Diapositiva 7
	Diapositiva 8: ANÁLISIS PROXIMAL
	Diapositiva 9
	Diapositiva 10: Análisis proximal
	Diapositiva 11: Materia seca
	Diapositiva 12
	Diapositiva 13
	Diapositiva 14
	Diapositiva 15: Materia seca - Importancia
	Diapositiva 16: Ejemplo
	Diapositiva 17
	Diapositiva 18: Proteína cruda(PC)
	Diapositiva 19
	Diapositiva 20
	Diapositiva 22
	Diapositiva 23
	Diapositiva 24: NITRÓGENO TOTAL (N*6,25) (NP + NNP) Nitrógeno proteico + no proteico
	Diapositiva 25: Extracto etéreo
	Diapositiva 26
	Diapositiva 27: LÍPIDOS
	Diapositiva 28: EXTRACTO ETÉREO (Lípidos)
	Diapositiva 29
	Diapositiva 33: Cenizas
	Diapositiva 34
	Diapositiva 35: CENIZAS O RESIDIUO MINERAL
	Diapositiva 38: Fibra cruda
	Diapositiva 39: FIBRA BRUTA
	Diapositiva 40: FIBRA BRUTA
	Diapositiva 41: FIBRA BRUTA
	Diapositiva 44: Análisis proximal
	Diapositiva 45: LIMITANTES ANÁLISIS PROXIMAL
	Diapositiva 46: LIMITANTES ANÁLISIS PROXIMAL
	Diapositiva 47: LIMITANTES ANÁLISIS PROXIMAL
	Diapositiva 48
	Diapositiva 49: Análisis proximal no reflejaba la calidad de alimentos ricos en fibras (forrajes)
	Diapositiva 50: Fibra cruda no contiene hemicelulosa
	Diapositiva 51: Paredes celulares
	Diapositiva 52
	Diapositiva 53
	Diapositiva 54: MÉTODO DE FRACCIONES DE FIBRA – VAN SOEST
	Diapositiva 55: MÉTODO DE FRACCIONES DE FIBRA – VAN SOEST
	Diapositiva 56: MÉTODO DE FRACCIONES DE FIBRA – VAN SOEST (1965)
	Diapositiva 57: SECUENCIA DE DETERMINACIONES QUE CONDUCEN AL CÁLCULO DE LAS FRACCIONES DE FIBRADiapositiva 58
	Diapositiva 59
	Diapositiva 60
	Diapositiva 64: Otros análisis
	Diapositiva 65: Espectroscopía de Infrarrojo cercano (NIRS) (MS, PC, Fibras, otros)
	Diapositiva 66: Características
	Diapositiva 67
	Diapositiva 68
	Diapositiva 69
	Diapositiva 70
	Diapositiva 71: Los espectros de muestras de un alimento se asocian con los resultados del análisis químicos de los mismos lo cual permite desarrollar ecuaciones de predicción de la composición química del alimento basada en los espectros
	Diapositiva 72: Técnicas de cromatografía (CG, CL)
	Diapositiva 73: Características
	Diapositiva 74: Identificación de amino ácidos por Cromatografía Liquida de Alto Desempeño (HPLC) 
	Diapositiva 75: Características
	Diapositiva 76
	Diapositiva 77
	Diapositiva 78
	Diapositiva 79: Cromatografía de gases (AG)
	Diapositiva 80: Características
	Diapositiva 81
	Diapositiva 82
	Diapositiva 83: Absorción atómica
	Diapositiva 84: Características
	Diapositiva 85
	Diapositiva 86: Otros análisis
	Diapositiva 87: Ejercicios
	Diapositiva 88: Otros análisis
	Diapositiva 89: Infrarrojo cercano (NIRS)
	Diapositiva 90: Amino ácidos (Cromatografía liquida de alto desempeño) (HPLC) 
	Diapositiva 91: Cromatografía de gases (AG)
	Diapositiva 92: Absorción atómica
	Diapositiva 93: Otros análisis
	Diapositiva 94: Ejercicios