Refractometria

REFRACTOMETRÍA

OBJETIVO

Conocer el procedimiento de la determinación de los sólidos solubles en los alimentos líquidos utilizando el refractómetro

FUNDAMENTO

La determinación de los sólidos solubles en alimentos líquidos es muy común debido a la simplicidad del método y al uso de poca cantidad de muestra.

El uso de la determinación de los sólidos solubles permite en el campo la determinación del grado de desarrollo de las plantas especialmente de los frutales y valor fundamental para el cálculo del índice de madurez.

En la industria también este valor es fundamental porque una muy buena aproximación de la concentración de los sólidos solubles de los productos que se elabora principalmente en los sólidos, jugos naturales, néctares y extractos vegetales.

El análisis de los alimentos establece la ecuación matemática mas simple.

Las determinaciones refractométricas se basan en el fenómeno físico de la refracción este fenómeno óptico consiste en hacer pasar un haz de luz de un medio a otro produciéndose el fenómeno de la refracción al pasar el haz de luz en el segundo medio.

FIGURA 1.Indice de refracción

Refractometría

Es una técnica analítica que consiste en la medida del índice de refracción de un líquido con objeto de investigar su composición si se trata de una disolución o de su pureza si es un compuesto único. Poco han variado los refractómetros desde el diseño original de Abbé (1874) y Pulfrich(1887).

Un rayo de luz que pasa oblicuamente desde un medio hacia otro de diferente densidad, cambia su dirección cuando traspasa la superficie. Este cambio en la dirección se denomina refracción. Cuando el segundo medio es más denso que el primero, el rayo se aproxima a la perpendicular trazada sobre la superficie divisoria en el punto de incidencia. La causa fundamental de este cambio en la dirección se debe al cambio en la velocidad de la luz que se hace más lenta cuanto más denso sea el medio por el que pasa el haz. La luz amarilla de la lámpara de sodio disminuye su velocidad desde 3•1010 cm/s en el vacío hasta 2,25•10 cm/s en el agua.

El ángulo formado entre el rayo en el primer medio y la perpendicular se llama ángulo de incidencia, i, mientras que el correspondiente ángulo en el segundo medio se denomina ángulo de refracción, r. El índice de refracción, n, es la razón entre las velocidades de la luz en ambos medios. La ley de Snell representa a este índice como la razón de los senos de los ángulos de incidencia y refracción

FIGURA 2.Indice de refracción entre dos medios; aire y liquido

Los instrumentos para medir el índice de refracción se llaman refractómetros y son construidos de manera tal que el ángulo crítico se usa como una medida del índice de refracción. Se denomina “ángulo crítico” el formado por un rayo incidente que se refracta dando un ángulo de 90°, a partir del cual, ya el rayo no se refracta sino que se refleja. la superficie del prisma (plano de refracción) es iluminada cerca del rayo incidente rasante, y el límite crítico aparece como una línea definida demarcando dos campos: uno oscuro y el otro brillantemente iluminado. La mayoría de los refractómetros usan luz monocromática, y miden el “ángulo crítico” de la línea D del sodio. Los rayos que tienen otra longitud de onda son dispersados por medio de un prisma de Amici.

Refractómetro en alimentos

Entre los refractómetros más usados tenemos el de Abbe en el que además del índice de refracción, podemos leer la concentración de azucares. “El refractómetro de bolsillo”, muy útil para trabajos de campo o para seguir un proceso, nos permite leer el porcentaje de sólidos solubles referidos principalmente a concentración de azucares. Aún cuando se encuentren presentes otras sustancias solubles, ópticamente activas, su concentración es tan pequeña respecto a los carbohidratos, que en trabajos prácticos se desprecia su efecto.

Productos tales como jugos, néctares, etc., están elaborados por dilución de la pulpa de fruta. La determinación de la fase estructural se basa en que los sólidos en suspensión, correspondientes a la fruta, se separan de la parte líquida por centrifugación. Este índice puede dar una idea del grado de dilución del producto

MATERIALES Y MÉTODOS

Muestras

Mandarina

Manzana

Naranja

Limón amarillo

Limón verde

Leche chocolatada

Vasos precipitados

Pipeta volumétrica

Papel secante

Termómetro

Refractómetro

Balanza analítica

Balanza eléctrica

Cuchillo

Tablero de trabajo

Colador

PROCEDIMIENTO

Procedimiento 1: Extracción de jugo de naranja

Paso N°1: Lavar y secar fruta cortar en trozos y manualmente exprimir el jugo en un vaso.

Paso N°2: En el caso de la sandía cortar la muestra y obtener trozando la parte roja, tomar un trozo y cortarlo y las gotas recepcionarlo en el refractómetro.

Procedimiento 2: Lectura de los grados Brix

Paso N°1: Las muestras contenidas de los vasos serán extraídas utilizando una bagueta limpia y seca.

Paso N°2: Llevar la bagueta contenida en el recipiente y hacer caer una gota sobre la luna del refractómetro y tapar la muestra y con el ocular observar en la escala los grados Brix y anotar.

Paso N°3: Medir la temperatura de cada una de las muestras y anotar.

En el caso de la sandía hacer gotear directamente sobre la luna del refractómetro y leer los grados Brix.

Procedimiento 3: Cálculos y manejo de la muestra

Paso N°1: Si las lecturas de los grados Brix de cada una de las muestras se ha realizado a temperatura mayor o menor de 20°C realizar la corrección utilizando la tabla de corrección de grados Brix.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

MUESTRA Temperatura

°C °Brix (digital) °Brix

Mandarina 21.6 12.9 12.5

Naranja 21.9 11 11

Manzana 22.1 10.1 10

Limón amarillo 21.5 7.9 7.5

Limón verde 23 9.2 9.0

Leche chocolatada 21.5 19.5 18.5

TABLA 1. Resultados obtenidos con el refractómetro digital y el refractómetro analógico.

Luego de tener los resultados ° Brix de los alimentos utilizamos la tabla del anexo figura

MUESTRA Temperatura °C ° Brix Densidad

g/cm3

Mandarina 20 12.99 1.05067

Naranja 20 11.11 1.04297

Manzana 20 10.22 1.03897

...