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ANÁLISIS QUÍMICOS DE LOS RECURSOS ALIMENTICIOS Nutrición y Alimentación 1 Facultad de Medicina Veterinaria y de Zootecnia OBJETIVOS Presentar una idea generalizada de los métodos analíticos más comunes y significado de los resultados obtenidos ANÁLISIS DE ALIMENTOS Objetivos Conocer la composición química Clasificar los alimentos Adquirir alimentos: Verificar la identidad y pureza (de naturaleza orgánica o inorgánica) Entender la utilidad, interrelaciones y efectos Decidir que ingredientes usar para formular una dieta PRINCIPALES NUTRIENTES PRESENTES EN LOS ALIMENTOS Proteínas Formadas por aminoácidos Nitrógeno no proteico Utilidad para rumiantes Úrea, sales de amonio, nitritos, nitratos, ácidos nucleicos Carbohidratos solubles Hexosas y pentosas Amilopectina, amilosa y pectina Carbohidratos estructurales Disponibles solamente para rumiantes Formados por celulosa y hemicelulosa Lípidos Triglicéridos, glicerol y ácidos grasos PRINCIPALES NUTRIENTES PRESENTES EN LOS ALIMENTOS Minerales Calcio, fósforo, sodio, potasio, cloro, magnesio, manganeso, zinc, cobre, hierro, yodo, selenio, cobalto, molibdeno, azufre y fluor Vitaminas liposolubles A, D, E, K Vitaminas hidrosolubles Tiamina, riboflavina, vitamina B6, vitamina B12, ácido nicotínico, ácido pantonténico, folacina, colina, inositol, biotina, ácido ascórbico Aditivos Compuestos incluidos en la formulación con el fin de aumentar la ingestión, digestión, etc., de los alimentos OBTENCIÓN INFORMACIÓN DE COMPOSICIÓN DE NUTRIENTES A. VALORES TABULADOS ☺ Útiles para información general Elaborados a partir de promedios (extremos de rango?) No permite detección de ingredientes adulterados con otros similares B. ANÁLISIS QUÍMICO ☺ Son más exactos pero… Confiabilidad depende del buen muestreo Alto costo y tiempo para la realización de análisis NIR (Near Infrared Analysis – Espectroscopia de Cercana al Infrarojo)* ☺ Optimiza tiempo y costo ☺ Para cereales y oleaginosas ha tenido un impacto enorme dada la precisión, rapidez y fiabilidad * Uso de luz en la región cercana al infrarojo (de 1400 a 2500 nanómetros). http://www.lisina.com.br/arquivos/ Geral%20Español.pdf www.feedipedia.org www.fundacionfedna.org ANÁLISIS PROXIMAL ANÁLISIS BROMATOLÓGICO ANÁLISIS WEENDE ORIGEN (Griego): Bromus: Alimento Logus: Estudio Muestreo Cuarteamiento Molienda Cernimiento Pesaje Descomposición ANÁLISIS PROXIMAL ¿QUÉ ES? Esquema de análisis químico mediante el cual se determina la composición de un alimento en términos de sus principales grupos de nutrientes Evalúa la calidad de un alimento, en función de grupos de compuestos con características fisicoquímicas específicas FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS PRINCIPIOS BIOLÓGICOS Sustancias químicas similares por su composición, propiedades y función. Son los principales constituyentes de los alimentos y organismos animales (agua carbohidratos, prótidos, lípidos, vitaminas, ácidos nucleicos, ácidos orgánicos, minerales) PRINCIPIOS NUTRITIVOS Sustancias muy próximas a los principios biológicos El análisis proximal permite obtener los siguientes principios nutritivos: humedad, ceniza, extracto etéreo, proteína cruda, fibra cruda y extracto libre de nitrógeno CORRESPONDENCIA ENTRE PRINCIPIO BIOLÓGICO Y PRINCIPIO NUTRITIVO SEGÚN EL ANÁLISIS PROXIMAL PRINCIPIO BIOLÓGICO PRINCIPIO NUTRITIVO Agua Humedad Minerales Cenizas Lípidos Extracto etéreo Prótidos Proteína cruda Hidratos de carbono y otros compuestos orgánicos Fibra cruda y extracto libre de nitrógeno ANÁLISIS PROXIMAL DE LOS RECURSOS ALIMENTICIOS CARACTERÍSTICAS Para efectos de investigación no es un análisis preciso; sin embargo, su uso es generalizado en condiciones prácticas Es en general el esquema químico más usado para describir los recursos alimenticios Su significado nutricional es incierto y la información suministrada puede ser engañosa Desarrollado por investigadores de la estación experimental de Weende en Alemania ANÁLISIS PROXIMAL DE LOS RECURSOS ALIMENTICIOS CARACTERÍSTICAS El recurso alimenticio es particionado en seis fracciones: agua extracto etéreo proteína cruda cenizas fibra cruda extracto no nitrogenado (obtenido por diferencia). CHO total: Fibra cruda + ENN ANÁLISIS PROXIMAL DE LOS RECURSOS ALIMENTICIOS CARACTERÍSTICAS Agrupa una gran variedad de sustancias basadas fundamentalmente en las características químicas. Algunas de estas sustancias tienen un muy pequeño o ningún valor nutricional ANÁLISIS PROXIMAL DE LOS RECURSOS ALIMENTICIOS CARACTERÍSTICAS La industria de alimentos balanceados para animales se ha construido sobre este sistema El análisis no es demasiado costoso para el trabajo de rutina Las técnicas de cercano al infrarrojo pueden entrar a reemplazar o ayudar al sistema ¿CÓMO SE HACE? SE REQUIEREN TRES SUBMUESTRAS Una para determinar humedad y cenizas Una para determinación de proteína Una para determinación de extracto etéreo y fibra cruda PRINCIPALES ANÁLISIS UTILIZADOS PARA CARACTERIZACIÓN DE ALIMENTOS • Energía bruta • Fibra bruta • Cenizas • Materia seca • Extracto etéreo• Proteína bruta • Aminoácidos • Azúcares • Ácidos grasos ORIGEM ANIMAL ORIGEM VEGETAL FONTES PROTÉICAS CARBOIDRATOS LIPÍDIOS FONTES ENERGÉTICAS ADITIVOS INGREDIENTES - Farinha de peixe - Farinha de camarões - Produtos úmidos de peixe - Farinha de carne e ossos - Farinha de sangue - Farinha de abatedouro de aves - Farinha penas hidrolizada PRINCIPALES INGREDIENTES UTILIZADOS EN DIETAS PARA ACUICULTURA - Farelo de soja - Soja integral - Concentrado protéico de soja - Farelo de algodão - Farelo de glúten de milho - Farelo de amendoim - Milho - Sorgo - baixo tânino - Farelo de trigo - Farelo de arroz - Óleos e gorduras de origem animal e vegetal - Lecitina de soja - Subprodutos marinhos e invertebrados - Antioxidantes - Emulsificantes - Promotores de crescimento (antibióticos e hormônios) - Atrativos e emulsificantes - Corantes - Sal - Areia (enchimento) - Calcário calcítico - Fosfatos - Farinha de conchas/ostra - Prémisturas vitamínica e mineral - Aglutinantes - Leveduras de cervejaria e alcoól - Algas unicelulares - Bactérias e protozoos - Ensilaje de resíduos de pescado OTROS NO CONVENCIONA LES Puntos críticos de control de calidad en un laboratorio de análisis de alimentos A. Recolección y preparación de la muestra Tamaño y método de recolección de muestra Representativa Cambios durante el análisis: pérdida de humedad, descomposición, separación de fases, insectos, hongos Se debe considerar: muestreo, documentación, control de contaminación, preservación, transporte al laboratorio Puntos críticos de control de calidad en un laboratorio de análisis de alimentos B. MÉTODOS DE ANÁLISIS Escogencia del mejor método: exacto, preciso, específico, práctico, rápido, $ Comparación de métodos: Replicabilidad: variabilidad entre réplicas Repetibilidad: medidas de la misma muestra en épocas diferentes en el mismo laboratorio Reproducibilidad: variabilidad de la misma muestra en diferentes laboratórios Puntos críticos de control de calidad en un laboratorio de análisis de alimentos C. ERRORES DETERMINADOS: Pueden ser medidos y computados en el resultado final Método Operacionales De lectura instrumentales o medidas volumétricas De preparación de reactivos De muestreo De diluciones Debidos a mal limpieza de vidriería Puntos críticos de control de calidad en un laboratorio de análisis de alimentos C. ERRORES DETERMINADOS: Pueden ser medidos y computados en el resultado final Personales Mal identificación de la muestra Fallas en descripción de observaciones Fallas en seguir lo indicado en el método Errores en registro de datos de análisis Error de cálculo de resultados Error en la interpretación de resultados Debidos a instrumentos y reactivos Reactivos impuros y de mala calidad Puntos críticos de control de calidad en un laboratorio de análisis de alimentos C. ERRORES INDETERMINADOS: No poseen valor definido No pueden ser localizados y corregidos Analizados estadísticamente para estimar valores de error Puntos críticos de control de calidad en un laboratorio de análisis de alimentos D. INSTRUMENTACIÓN Deterioro de componentes ópticos y electrónicos de instrumentos Realizar calibración frecuente Verificación del nivel de la balanza analítica Tiempo de espera después de encendido E. ANALISTAS Verificación de habilidad de analista por exámenes intra e interlaboratorio Muestra parcialmente seca Extraído con éter EXTRACTO ETÉREO Ignición CENIZAS Kjeldahl NITRÓGENO ANÁLISIS PROXIMAL O DE WEENDE * Cenizas Residuo desengrasa do Hervido en ácido Residuo Hervido en álcali Cenizas + fibra bruta Ignición FIBRA BRUT A Filtrado Filtrado Desecada a 105oC Humedad MATERIA SECA * EXTRACTO NO NITROGENADO Materia Seca ENN = - Proteína bruta - Extracto etére o Cenizas Fibra bru ta - - - Almidón - Hemicelulosa - Pectina - lignina soluble en álcali - carbohidratos solubles en agua ENN ANÁLISIS PROXIMAL Materia seca Nitrógeno total Extracto etéreo Cenizas Fibra bruta MATERIA SECA (MS) PRINCIPIO La humedad es eliminada de la muestra por el secado en horno con circulación forzada de aire MS parcial (55oC x 16-24 h) MS definitiva (135oC x 2 h; 105oC x 16 h) Determinadas gravimétricamente con el residuo que queda después de secado MATERIA SECA (MS) PRINCIPIO Punto de partida en los análisis de alimentos Importancia: preservación del material depende del nivel de humedad MS es común denominador para comparar valores de energía de los alimentos Otros principios del análisis proximal son usualmente expresados como libre de humedad o en base seca MATERIA SECA (MS) COMO ALIMENTO, MATERIA NATURAL, “AS FED” Se refiere al forraje o al alimento en la manera en que es suministrada o consumida por el animal Contenido de humedad del alimento al momento del análisis MATERIA SECA TOTAL, 100% MATERIA SECA, “DRY BASE” Toda la humedad removida MATERIA SECA (MS) PRE-SECADO O SECADO PARCIAL Para muestras con alta humedad o baja materia seca: Gramíneas, ensilajes, carnes 55 - 60oC: evitando perdida por volatilización de compuestos nitrogenados La muestra puede ser posteriormente analizada Muestra pre-secada equilibrada a temperatura ambiente antes de cálculo MATERIA SECA (MS) Horno con circulación de aire o microondas SECADO DEFINITIVO O MS TOTAL Toda la humedad removida Para muestras de forraje que fuero pre-secadas (90% MS) Para muestras con bajo contenido de substancias volátiles: henos, dietas en harina, granos de cereales, etc. 135, 100 o 105oC horno o microondas MATERIA SECA MUESTRA FRESCA (Forraje) O SECA Y MOLIDA ( M.S. Laboratorio) COLOCAR MUESTRA DENTRO DE CAPSULA (seca) O BOLSA DE PAPEL Y PESAR PESAR MUESTRA SECA (descontar peso bolsa o cápsula) CALCULAR SECADO EN ESTUFA 60°C 48 – 72 HORAS ó 100°C – 105 °C 24 HORAS ANÁLISIS PROXIMAL Materia seca Nitrógeno total Extracto etéreo Cenizas Fibra bruta NITRÓGENO TOTAL (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 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 NITRÓGENO TOTAL PRINCIPIO: 1. Digestión de la muestra en ácido sulfúrico + catalizador, resultando en conversión de N a sales de amonio NITRÓGENO TOTAL PRINCIPIO: 2. Destilación del amonio en una solución receptora NITRÓGENO TOTAL PRINCIPIO 3. Cuantificación del amonio por titulación con solución estándar de ácido bórico Adicionar 15 ml. de H2SO4 concentrado Titular solución del erlenmeyer con HCl de concentración conocida, la solución cambia de color a champagna o gris Calcular Finalizado tiempo de destilación cerrar llave de vapor Desmontar tubos y erlenmeyer con solución de color verdoso Colocar tubo en destilador, dispensar NaOH 40% Colocar tiempo de destilación 5 min. Pasado el 90% del tiempo de destilación bajar erlenmeyer a posición original Abrir llave de vapor Colocar 25 ml de solución receptora en erlenmeyer de 250 ml. y colocarlo en la unidad de destilación Colocar en digestión a 420°C por 45 a 60 min. ó hasta cuando la muestra este de color verde esmeralda Destilar Pesar 0,5g de muestra (seca y molida) en tubos para Kjeldahl Adicionar 3g de catalizador (7 K2SO4 : 0.8 Cu2SO4) Remover los tubos y dejar enfriar por 15 a 20 min. y adicionar 75 ml. de agua Sulfato de amoni o Amonio NITRÓGENO TOTAL CÁLCULO NITRÓGENO TOTAL N = Calculado a partir de la titulación (mL HCl) PB = N x 6,25 16% Nitrógeno de las proteínas 100 g de proteína……………….16 g de N ? .………………. 1 g de N ? = 100/16 ? = 6,25 ANÁLISIS PROXIMAL Materia seca Nitrógeno total Extracto etéreo Cenizas Fibra bruta 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 LÍPIDOS Constituyen la fracción más energética de los alimentos Valor nutricional no es constante: 9,35 kcal/g energía bruta ➔ 9350 cal/g Importancia: [lípidos] define el tiempo de almacenamiento de productos ➔ altas [ ], fácil rancificación Pérdida de nutrientes esenciales (provitaminas A, D, caroteno, complejo B, ácidos grasos) LÍPIDOS Fuentes esenciales de energía Componentes fundamentales de membranas celulares y subcelulares Fuentes de ácidos grasos Vehículo de vitaminas liposolubles Reducción de finos en procesamiento Palatabilidad 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 EXTRACTO ETÉREO (Lípidos) Extracto etéreo muy bajo y no representativo cuando… Grasa está ligada a la proteína o a otros componentes Presente en forma física que previene el acceso libre al solvente (mal molido, grano entero) Aplicación Determinación de lípidos totales de forrajes secos o mezcla de alimentos No es adecuado para semillas de oleaginosas, alimentos líquidos o alimentos que contienen productos lácteos EXTRACTO ETÉREO (Lípidos) Éter utilizado y muestras deben estar libres de humedad para evitar co- extracción de componentes solubles en agua: cho, úrea, ácido láctico, glicerol Bajas temperaturas utilizadas para evaporación de éter ➔ prevenir oxidación de grasas EXTRACTO ETÉREO (Lípidos) Éter utilizado se torna volátil en calentamiento ➔ condensación ➔ circula sobre muestra en análisis ➔ arrastra fracción grasosa y demás substancias solubles en éter Éter posteriormente recuperado Extracto etéreo ➔ calculado por diferencia de pesaje MEDIR 50 A 60 ml DE ÉTER ETÍLICO O BENCINA DE PETRÓLEO EN EL BALÓN PESAR 1 A 2 GRAMOS DE MUESTRA, MOLIDA Y HOMOGENIZADA PRESECAR BALONES PARA EXTRACCIÓN DEGRASA, MARCARLOS Y PESARLOS PESAR LA MUESTRA EN PAPEL FILTRO Y COLOCARLA DENTRO DE DEDAL DE CELULOSA COLOCAR EL DEDAL O EL FILTRO DENTRO DEL PORTA DEDAL COLOCAR EL BALÓN Y EL PORTADEDAL EN EL SOXHLET’S Y EXTRAER LA GRASA POR 16 HORAS SECAR LOS BALONES CON EL EXTRACTO A 135°C/1h PESAR CALCULAR EXTRACTO ETÉREO CÁLCULO EXTRACTO ETÉREO CÁLCULO EXTRACTO ETÉREO CÁLCULO EXTRACTO ETÉREO P1. Peso inicial de la muestra (g) P2. Peso balón limpio y seco (g) P3. Peso balón con lípidos (g) % lípidos = (P3) – (P2) x 100 (P1) ANÁLISIS PROXIMAL Materia seca Nitrógeno total Extracto etéreo Cenizas Fibra bruta 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 CENIZAS O RESIDIUO MINERAL Aplicable en forrajes y alimentos. Cuantitativo, no cualitativo No en alimentos líquidos ni con alto porcentaje de azúcar por formación de espuma Útil para estimar niveles de Calcio y Fósforo: harina de huesos y productos de origen marino. Útil para cálculo de ENN ó MO. Materia orgánica M0 = MS- Cenizas Crisol previamente incinerado, enfriado y tarado Mufla: incineración de materia orgánica Precalentamiento para muestras altas en lípidos Muestras líquidas: presecaje EN CRISOLES PRESECADOS PESAR 1 – 2 g DE MUESTRA SECA Y MOLIDA PRECALCINAR MUESTRA 350°C POR 30 min. CALCINAR EN MUFLA A UNA TEMPERATURA DE 600°C POR 3 HORAS ENFRIAR CRISOLES MAS CENIZAS EN DESECADOR POR 1 HORA PESAR CENIZAS CALCULAR CENIZAS CÁLCULO CENIZAS P1. Peso crisol P2. Peso crisol + muestra inicial P3. Peso muestra inicial = P2 – P1 P4. Peso crisol + cenizas (post-quema) P5. Peso cenizas = P4 – P1 % cenizas = (P5) x 100 (P3) ANÁLISIS PROXIMAL Materia seca Nitrógeno total Extracto etéreo Cenizas Fibra bruta 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 los carbohidratos estructurales presentes 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 FIBRA BRUTA HEMICELULOSA mejor digestión que celulosa, pero esta última cantidad CELULOSA: Mejor aprovechada por los rumiantes microorganismos ruminales la desdoblan formación de Ácidos Grasos Volátiles (AGV) fuentes de Energía Acético (54 a 74%), propiónico (16 a 27%), butírico (6 a 15%). FIBRA BRUTA LIGNINA Derivada de lignocelulosa compuesto aromático complejo No clasificable como carbohidrato Se incrementa con la edad de los pastos en postfloración, consumo y valor nutritivo FB: Responsable por el buen funcionamiento de intestinos, estimulando movimientos peristálticos FIBRA BRUTA Forrajes no se desengrasan por EE *Reacción química entre lípido saponificable (o un ácido graso) y una base o alcalí, en la que se obtiene como principal producto la sal de dicho ácido y la base ⚫ Material rico en grasa debe ser previamente desengrasado evitar saponificación* de grasas durante hidrólisis básica previniendo formación de espuma http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADpido http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_graso http://es.wikipedia.org/wiki/Alcal%C3%AD DIGESTION ACIDA PESAR 2g DE MUESTRA AGREGAR 200 ml DE H2SO4 (1.25 %) DIGERIR 30 min. FILTRAR EN PAPEL FILTRO PASA CUANTITATIVAMENTE EL RESIDUO A UN BEAKER DIGESTION BASICA AGREGAR 100 ml. DE NaOH (1.25%) AL RESIDUO ANTERIOR DIGERIR 30 min. FILTRAR EN PAPEL FILTRO PRESECADO PESAR SECAR FILTRO + RESIDUO 2h/135°C COLOCAR PAPEL + RESIDUO EN CRISOL PRESECADO DETERMINAR CENIZAS CALCULAR FIBRA BRU TA LIMITANTES ANÁLISIS PROXIMAL MATERIA SECA Pérdida de substancias volátiles: ácidos orgánicos de ensilajes subestimación MS CENIZAS No es cualitativo: 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 parte de hemicelulosa, celulosa y lignina en digestiones ácida y alcalina 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 MÉTODO DE FRACCIONES DE FIBRA – VAN SOEST 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 MÉTODO DE FRACCIONES DE FIBRA – VAN SOEST PRINCIPIOS Hay dos categorías de sustancias vegetales: CATEGORÍA A: contenido celular Completamente digestible y disponible para los animales Cubre el 60% o más de la MS de forrajes y más del 90% de concentrados CATEGORÍA B: pared celular Hemicelulosa, celulosa y lignina. Contiene proteínas dañadas por el calor Celulosa y hemicelulosa: digestibilidad para monogástricos y de variada digestibilidad para rumiantes MÉTODO DE FRACCIONES DE FIBRA – VAN SOEST 1. Tratamiento con DETERGENTE NEUTRO Rompimiento de paredes celulares Queda FDN: Fibra en Detergente Neutro Contenido celular: material que desaparece de alta digestiblilidad 2. Tratamiento con DETERGENTE ÁCIDO Digestión de hemicelulosa Queda FDA: Fibra en Detergente Ácido 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 nutrientes específicos se estima por DESAPARICIÓN, excepto Lignina Hemicelulosa Tto con H2SO4 - Lignina en Detergente Ácido 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 DETERMINACIÓN DE FIBRA EN DETERGENTE NEUTRO 0.5 g MUESTRA SECA Y MOLIDA 100 ml DE SOLUCION PARA FDN MUESTRA ALTAS EN ALMIDON LLEVAR A EBULLICION POR 1 HORA FILTRAR EN PAPEL S&S 589 LAVANDO CON AGUA CALIENTE SECAR FILTRO + RESIDUO A 135°C – 2 HORAS AGREGAR 50 µl DE AMILASA + 30 ml UREA 8M+ 100 ml SOLUCION FDN TODA LA NOCHE 50µl AMILASA AL DÍA SIGUIENTE LLEVAR A EBULLICION POR 1 HORA PESAR FILTRAR EN PAPEL S&S 589 LAVANDO CON AGUA CALIENTE CALCULAR SECAR FILTRO + RESIDUO A 135°C – 2 HORAS PESARCALCULAR FIBRA EN DETERGEN TE NEUTRO DETERMINACIÓN DE FIBRA EN DETERGENTE ACIDO 0.5 g MUESTRA SECA Y MOLIDA 100 ml DE SOLUCION PARA FDA LLEVAR A EBULLICION POR 1 HORA FILTRAR EN PAPEL S&S 589 LAVANDO CON AGUA CALIENTE SECAR FILTRO + RESIDUO A 135°C – 2 HORAS PESAR CALCULAR FIBRA EN DETERGENTE ÁCIDO Métodos Analíticos Especializados Métodos Analíticos Especializados Alimentos concentrados Tejidos animales Muestras fecales Muestras de orina Calorimetría de bomba Análisis de aminoácidos Espectrofotometría de absorción atómica Cromatografía de fase gaseosa-fase líquida Equipo de análisis automatizado Rayos infrarrojos Métodos Analíticos Especializados ¿CALORIA? Es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua de 14,5 a 15,5 grados centígrados. Se expresa usualmente en forma de cal/g; kcal/kg 1 cal 4,868 J 1000 cal 1 Kcal 1000 Kcal 1 Mcal 1 Mcal 4,868 MJ http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa http://es.wikipedia.org/wiki/Gramo http://es.wikipedia.org/wiki/Agua http://es.wikipedia.org/wiki/Grados_cent%C3%ADgrados ¿CALORÍMETRO? Equipo que se utiliza para medir el calor que se genera en un sistema. En nutrición es un instrumento utilizado para medir la cantidad de calor que produce un alimento, al someterse a oxidación, o la que un individuo genera CALORIMETRÍA DE BOMBA Bomba calorimétrica Determinar valores energéticos sólidos, líquidos o gases Quema de muestra en atmósfera de oxígeno presurizada Calor liberado, aumenta temperatura del agua que rodea el recipiente (balde) CALORIMETRÍA DE BOMBA Evaluación de combustibles: gas natural y carbón Determinación de energía digestible* Energía bruta: poca utilidad no se sabe cuanto aprovecha el animal Combustión Oxidación Matéria orgánica CO2 H2 O componentes volátiles formados son capturados en solución absorbente Quema por la acción de descarga eléctrica a través de hilo de Platino (Ni-Cr) conectado a los electrodos de la bomba Calorímetro Bomba de oxígeno bomba termómetro chaqueta hilo de Platino tapa cápsula válvula electrodos Adaptado de Parr Instruments Operating Instructions, Introduction to Bomb Calorimetry – No 202, Moline, IL, 1978 Bomba calorimétrica Acesorios cápsula peletizador soporte tapa material de referencia - ácido benzóico fusible - hilo de Ni-Cr ou platino ANÁLISIS DE AMINOÁCIDOS Métodos disponibles hace muchos años Desde hace algunos años métodos semiautomáticos Fraccionan preparaciones de proteínas hidrolizadas en sus aminoácidos Columnas cromatográficas Separa y mide aminoácidos individuales Corto tiempo de análisis ANÁLISIS DE AMINOÁCIDOS CROMATOGRAFO DE LÍQUIDOS DE ALTA RESOLUCIÓN (HPLC) ESPECTOFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA Análisis de mayoría de elementos minerales Incineración de materiales líquidos o sólidos Resuspendidos en líquido para inyección en el equipo Líquidos corporales (plasma sanguíneo y orina) son introducidos directamente La solución pasa por una FLAMA que dispersa las moléculas en átomos individuales Corto tiempo de análisis ESPECTOFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA CROMATOGRAFÍA DE FASE GASEOSA-FASE LÍQUIDA Precursor para Ácidos Grasos Volátiles del rumen (AGV) (1950) Analiza Mayoría decompuestos que se pueden vaporizar Compuestos en estado gaseoso Muestra pasa por medio de un gas a través de una columna cromatográfica caliente Separa cuantitativamente compuestos químicos muy relacionados (ácido propiónico y acético) CROMATOGRAFÍA DE FASE GASEOSA-FASE LÍQUIDA Corto tiempo de análisis Requiere muestras muy pequeñas Análisis de ácidos grasos y otros compuestos orgánicos EQUIPO DE ANÁLISIS AUTOMATIZADO Efectuar varios análisis repetitivos en forma simultánea Medicina y nutrición SUERO SANGUÍNEO: glucosa, lípidos totales, colesterol, Ca, P, Mg, urea, proteínas totales y otros compuestos Aumentar el conocimiento sobre metabolismo de nutrientes en animales sanos y enfermos Rapidez de análisis, equipo costoso EQUIPO DE ANÁLISIS AUTOMATIZADO – Rayos Infrarrojos Irradiación de la muestra con Rayos Infrarrojos Luz reflejada regresa al instrumento Relación de composición de muestra y cambios registrados – computador Lípidos, proteína, fibra, humedad (frecuentes) Ca, P, sales y otros Granos, mezcla de alimentos y forrajes 20 segundos/muestra EQUIPO DE ANÁLISIS AUTOMATIZADO – Rayos Infrarrojos Desventajas Necesidad de una serie de muestras para calibración del equipo (representativas) Para cada alimento se debe contar con muestras para calibración Alto costo de equipo (miles de US$) Necesario alto índice de utilización para justificar la inversión
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