Guía de laboratorio de Fisicoquímica de Alimentos, Apuntes de Química Aplicada

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GUÍA DE LABORATORIO

CURSO: Fisicoquímica de Alimentos

DOCENTE: Dra. Delicia Liliana Bazán Tantaleán.

Jaén – Perú, setiembre 2023

Escuela Profesional de Ingeniería en Industrias Alimentarias PRESENTACIÓN La Guía de laboratorio de Fisicoquímica de los Alimentos es un material de trabajo que será utilizado en el proceso de instrucción para desarrollar el contenido de la enseñanza de la misma y vincular la teoría con la práctica. Con este instructivo se pretende desarrollar habilidades básicas y especificas al estudiante de Ingeniería de Industrias Alimentarias que se ofrecen en UNJ. Los experimentos de este manual proceden de diferentes fuentes adaptados a los objetivos que se propone alcanzar la asignatura de Fisicoquímica de los Alimentos y a los recursos didácticos disponibles en el laboratorio de la Universidad. Las instrucciones para la realización de los experimentos están detalladas, las ideas conceptuales de cada experiencia vienen acompañadas de una breve introducción y se agrega un cuestionario de preguntas fundamentales, que deben ser contestadas por el estudiante en cada práctica. Al estudiante se le requiere que antes de comenzar un experimento lea las instrucciones generales del manual, así también la exposición teórica para que alcance una comprensión clara de lo que va a hacer. Se le recomienda, además que conserve un registro de la experiencia y de las medidas realizadas de suerte que en todo momento tenga los datos necesarios y la información suficiente para conocer los concernientes al experimento realizado.

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4. Si se derrama un reactivo o mezcla, límpielo inmediatamente.
5. Cuando se caliente una sustancia en un tubo de ensayo, dirija el extremo abierto del tubo hacia un lugar que no pueda ocasionar daño a usted ni a sus compañeros.
6. No situé una llama cerca de un recipiente que contenga un material volátil o inflamable.
7. Si sus vestidos alzan llama por cualquier razón, no corra, cúbrase con una manta y pida el extintor de CO2.
8. Los incendios pequeños se apagan con una toalla.
9. Si hay un principio de incendio, actué con calma. Aplique el extintor y evite manifestaciones alarmistas innecesarias.
10. Evite las bromas y juegos en el laboratorio, así como comer y fumar.
11. No inhale los vapores de ninguna sustancia, si es necesario hacerlo, ventile suavemente hacia su nariz los vapores de las sustancias.
12. Cuando trabaje con equipos de vidrio, como tubos y termómetros, preste mucha atención, pues el vidrio es frágil y se rompe fácilmente, este es un accidente que, con frecuencia, produce lesiones.
13. En caso de quemadura, deje correr agua fría sobre la zona de la quemadura o sumerja la zona en agua fría, posteriormente acudir a enfermería de la UNJ. RECOMENDACIONES GENERALES:
14. El uso del guardapolvo en el laboratorio es obligatorio.
15. La asistencia a clases de laboratorio es obligatoria para todos los alumnos.
16. Nunca deberá correr en el laboratorio, trabajar sólo, ni llevar a cabo experimentos deotras prácticas ni realizados por cuenta propia.
17. No ingerir alimentos en el laboratorio.
18. Las mesas de trabajo y los pasillos deben de estar libres de mochilas.
19. Nunca pipetear con la boca, auxiliarse con propipetas o bombillas.
20. Desde el inicio hasta el final de la práctica el alumno se responsabilizará de su espacio de trabajo, así como del material presente.
21. Los materiales, insumos, reactivos y disoluciones que sean de uso compartido y tengan una ubicación determinada sólo deberán ser retirados en el momento de su uso y deberán ser devuelto a su lugar original inmediatamente.
22. Antes de usar un instrumento general de uso compartido (balanzas, bomba de vacío, desecadores, espectrómetros, etc.) se asegurará que no esté siendo utilizado por un compañero. En caso de estar libre de uso, deberá asegurarse de que funciona correctamente. Suele ser frecuente la formación de colas entorno a estos sitios. Esto debe evitarse porque contraviene las normas de seguridad.

Escuela Profesional de Ingeniería en Industrias Alimentarias INFORMES DE LABORATORIO En las prácticas de laboratorio se debe usar una libreta o cuaderno de laboratorio en la misma forma que lo hacen los investigadores. En la libreta debe anotar toda la información relativa al experimentorealizado en una forma clara, ordenada y legible. Para sacar el máximo provecho de los datos consignados en la libreta, se aconseja seguir las siguientes normas:

1. Anótese todos los datos tan pronto como sea posible, después de hacer las observaciones. Anote siempre el nombre, la fecha y el título de la experiencia.
2. Registre claramente todos los datos y observaciones. Use una forma tabular siempre que sea apropiada. Desarrolle el hábito de hacer diagramas claros.
3. El docente ayudará a decidir que anotaciones son las más apropiadas para cada experiencia.
4. Indique las operaciones utilizadas, presentando un cálculo ordenado.
5. Anote las conclusiones y comentarios pertinentes. Cada informe contiene una serie de preguntas y ejercicios, los cuales se relacionan directamente con el experimento. Conteste todas las preguntas.
6. Elabore el informe inmediatamente después de la sesión de trabajo de laboratorio. Los alumnos deberán realizar su informe de laboratorio con las observaciones y resultados de la práctica, según el formato indicado por el docente. Según sea el tipo de práctica realizada, el reporte en cuestión será presentado en forma grupal tal como lo indique la guía de Laboratorio. Contenido del informe de prácticas de laboratorio: NOMBRE DE LA PRÁCTICA DE LABORATORIO Y N°_____ II. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA: III. FUNDAMENTO TEÓRICO: IV. EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS: El grupo presentará lista de todos los materiales empleados en la práctica ilustrados. V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: El grupo presentará empleando gráficos en cada experimento con las observaciones. VI. CUESTIONARIO: Propio de cada práctica. VII. CONCLUSIONES DE LA PRÁCTICA: El grupo presentará en el informe grupal de la práctica por menos tres conclusiones. VIII. RECOMENDACIONES DE LA PRÁCTICA: El grupo presentará en el informe grupal de la práctica por lo menos tres recomendaciones. IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: El grupo presentará una lista de libros y/o consultas para el desarrollo del informe grupal, respetando las normas internacionales de las citas bibliográficas.

Escuela Profesional de Ingeniería en Industrias Alimentarias B. POR SU USO ESPECIFICO: ✓ Materiales para Medición.

• Metro, Probetas graduadas, Buretas, Pipetas volumétricas, con embolo y graduadas, Picnómetro, Cuenta gotas, Vaso de precipitación, Matraz Erlenmeyer, Papeles indicadores ✓ Instrumentos para Medición.
• Balanza de triple barra, de dos platillos, de un solo brazo, analítico, Densímetro o aerómetro, Barómetro, Nanómetro, Voltímetro, Amperímetro, Potenciómetro, Cronometro, Termómetro ✓ Materiales de separación.
• Embudo simple, de Buchner, de separación, Matraces de filtración, Papel de filtro, Tamices metálicos. ✓ Equipos para Separación.
• De absorción, De secado, Centrifugas, De extracción, De destilación o refrigerantes. ✓ Materiales para mezclas, combinación y reacción.
• Tubos de prueba: de ignición, de ensayo, salida lateral, graduados, Vaso de precipitación, Matraz Erlenmeyer, Balones, Crisoles, Capsula de evaporación, Fiolas o matraces aforados, Luna de reloj, Cristalizadores ✓ Materiales para calentamiento.
• Mechero de Bunsen y de alcohol, Hornos eléctricos, Mufla eléctrica, Planchas eléctricas ✓ Materiales para soporte o sostén.
• Soporte universal, Pinzas, Trípode, Gradillas para tubos de prueba, Nueces, Rejillas, Triangulo de porcelana, Anillo de extensión. ✓ Materiales de conservación.
• Frascos para reactivos, Frascos desecadores, Campana de vidrio, Pisetas, Frascos o goteros, Envases ✓ Materiales para reducción de tamaño, disgregación y molienda.
• Mortero de acero, porcelana, vidrio, de ágata, Cuchillas, Tijeras, Limas ✓ Materiales para usos diversos.
• Varillas de vidrio, Tubos de vidrio, de goma, Mangueras, Espátula, Pinzas, Escobillas, Paños o franelas, Trompa de vacio, Tubos de desprendimiento, Luna de reloj. III. CARACTERÍSTICAS, FUNCIONES O USOS DE LOS MATERIALES, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS. A. MATERIALES PARA MEDICION:

1. Probeta Graduada: Son recipientes cilíndricos, graduados, de vidrio grueso, de boca ancha, abierta y con pico, y las hay de distintos volúmenes. Como la superficie libre del líquido es mucho mayor que la de los matraces aforados, de igual volumen la exactitud es mucho menor. Por eso solo son útiles para medidas aproximadas.
2. Buretas: Son tubos largos, graduados, de calibre uniforme, provistos de un extremo inferior con un dispositivo que permite un control fácil del líquido obtenido. Se usan para descargar cantidades variables de líquido y por esta razón se subdividen en muchas divisiones pequeñas. Las buretas se usan frecuentemente en las titulaciones. La bureta de 50 mL graduada en décimas de mL es la que se emplea más a menudo. El llenado de las buretas se debe realizar con un embudo especial para las mismas.
3. Pipetas: Son tubos estrechos subdivididos en muchas divisiones que se emplean para medir cantidades variables de líquido. El orificio de una pipeta debe ser de un tamaño tal que la salida

Escuela Profesional de Ingeniería en Industrias Alimentarias del líquido no se produzca demasiado rápida, porque de otro modo llegarían a ser demasiados los errores debidos a pequeñas diferencias en el tiempo de escurrido. Se usan habitualmente pipetas de: 2, 5, l0, 25 mL y muchas otras. Cabe mencionar que de acuerdo al volumen que escurran y otras características (como por ejemplo la graduación al centésimo o al décimo) tendrán en la parte superior unas bandas de

colores que las distinguen. Ej. las de 5 mL tienen una banda de color azul.

4. Picnómetro: Llamados también pignómetros, son pequeños matraces aforados con un tapón de vidrio esmerilado que termina en capilar. Se emplean para determinar el peso específico de diferentes sustancias, que pueden ser sólidos y líquidos. Generalmente se disponen de 10 ml de capacidad.
5. Cuenta Gotas: Son tubos de vidrio cortos sesgados donde uno de los extremos se adapta un perilla o bombilla de goma y en el otro extremo se encuentra estrangulado. Se emplea para adición de pequeños volúmenes (gotas) de reactivos y sustancias.
6. Vasos de precipitación: Tienen un campo de aplicación muy extenso: se usan para preparar, disolver o calentar sustancias, junto con el matraz, la probeta y los tubos de ensayo constituyen lo que se llama en el laboratorio “Material de vidrio de uso general”. Se fabrican en vidrio ordinario y en “PIREX”, y de distintos tamaños. Son cilíndricos y en la boca llevan un pequeño apéndice en forma de pico para facilitar el vertido de las sustancias cuando se transvasan. Puede ir aforados o graduados, si bien su exactitud es menor que la de un matraz aforado o una probeta.
7. Matraz de Erlenmeyer: Son matraces de paredes rectas, muy usados para las valoraciones. Se pueden calentar directamente sobre la rejilla
8. Papeles indicadores: Son papeles sensibles a determinados reactivos, los que indican el grado de acidez o alcalinidad de las distintas soluciones. Entre los más comunes tenemos al papel tornasol (azul o rojo) y los papeles indicadores “Universal” que permite determinar el pH de una solución desde 1 hasta 10. B. INSTRUMENTOS PARA MEDICION:
9. Balanzas: Es un instrumento utilizado para medir las masas de los cuerpos. Cuando la balanza es exacta, la masa de los cuerpos se puede determinar por simple pesada. En caso contrario, se utiliza el método de doble pesada o de Borda. Las balanzas de precisión se colocan dentro de cajas de cristal para protegerlas del polvo y evitar pesadas incorrectas por corrientes de aire.
10. Densímetro: llamados también aerómetros, son tubos de vidrio cerrado, de forma especial, con un lastre en la parte inferior para mantenerlos verticales y una escala impresa en papel pegado en su parte interior. Se hace flotar en los líquidos cuya densidad se desea medir y el enrase del menisco de la superficie libre sobre la escala indica la densidad respectiva.
11. El Barómetro: Un barómetro es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presión atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera. Es un tubo de vidrio graduado en mm o cm.
12. Manómetros: Es un instrumento que sirve para medir la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Esencialmente se distinguen dos tipos de manómetros, según se empleen para medir la presión de líquidos o de gases.
13. Termómetros: Se utilizan para medir la temperatura, de refrigeradores, baños termorregulados, congeladores, temperatura ambiente, etc. C. MATERIALES PARA SEPARACIÓN:
14. Embudos: Se emplean para filtrar sustancias liquidas o simplemente para trasvasarlas de un recipiente a otro. En el laboratorio se utilizan embudos de diversos materiales: vidrio ordinario, “PIREX” , plástico o porcelana , según el tipo aplicación que se les vaya a dar. Los embudos de

Escuela Profesional de Ingeniería en Industrias Alimentarias F. MATERIALES DE CALENTAMIENTO:

1. Mechero: Es un instrumento de vidrio o metal, destinado a proporcionar combustión. Los más usados son los de alcohol y los de gas, principalmente, el de Bunsen. Los mecheros Bunsen constan de un tubo vertical, enroscado en su parte baja a un pie por donde entra el gas. Mediante un aro metálico móvil se regula la entrada de aire. La mezcla se enciende por la parte superior.
2. Hornos Eléctricos: Se utiliza para las operaciones a temperaturas de fundición o de fusión a realizar cocimiento de algún producto acabado o en el secado de cerámicos.
3. Mufla Eléctrica: Es una cámara cerrada hecha de materias refractario, produce una temperatura máxima de 1200 °C. Posee una termocupla o termómetro.
4. Planchas Eléctricas: Se usa en calentamiento o evaporadores de soluciones.
5. Estufas Eléctricas: Se emplea para secar precipitados o sustancias solidas a temperaturas bajas. Alcanzan temperaturas de hasta 300°C y cuentan con un termorregulador. G. MATERIALES PARA SOPORTE O SOSTÉN:
6. Soporte Universal: Está formado por una base o pie pesado, en el que ajusta perfectamente el extremo de una barra cilíndrica de hierro. A la barra se pueden acoplar aros y pinzas que se utilizan para sujetar otros elementos. A veces se utiliza una rejilla metálica colocada encima del aro, para sostener los recipientes.
7. Pinzas: Son metálicas y se utilizan para sujetar material en el soporte universal. Ejemplo, para sujetar una bureta.
8. Trípode: Artefacto metálico que se utiliza sobre el mechero para apoyar la rejilla de asbesto y así someter muestras a temperatura.
9. Gradillas para tubos de prueba: Pueden ser de metal, madera o platico. Se utilizan para sostener los tubos de ensayo.
10. Nuez: La nuez y la doble nuez permiten sujetar diversos aparatos al soporte, efectuando así los montajes necesarios para los experimentos.
11. Triangulo de porcelana: Llamado también triangulo de arcilla está constituido de dos partes, una de metal y otra de porcelana, se usa para sostener a los crisoles puestos en el trípode en un proceso de calentamiento.
12. Anillo de Extensión: Se utiliza en conjunto con el soporte universal, y sobre él se coloca una rejilla de asbesto. Sobre esto se ponen vasos o matraces que se someten a calor. H. MATERIALES PARA CONSERVACIÓN:
13. Frascos: Recipientes de vidrio, de plásticos, algunos transparentes y otros oscuros acaramelados, que impiden el paso de las radiaciones. Todos los frascos poseen tapón y deben evitarse que este se contamine.
14. Pizetas: Recipiente cerrados con un tapón atravesado por dos tubos. Por uno de ellos se sopla, saliendo el agua por el otro. Se utilizan para enjuagar el material de laboratorio. También los hay de plástico, con un sólo orificio de salida, por el que sale el agua al presionar el frasco. I. MATERIALES PARA REDUCCIÓN DE TAMAÑO, DISGREGACIÓN Y MOLIENDA:
15. Mortero: Material de laboratorio de porcelana o de vidrio, que se usa para moler o reducir el tamaño de las sustancias (ejemplo medicamentos). Consta de dos partes: el mazo y el mortero propiamente dicho.

Escuela Profesional de Ingeniería en Industrias Alimentarias J. MATERIALES PARA USOS DIVERSOS:

1. Varilla de Vidrio: Se utiliza para agitar las disoluciones con varillas huecas, mediante su calentamiento con el mechero y posterior estiramiento, se consiguen capilares. Hay que tener cuidado con el vidrio caliente, ya que por su aspecto no se diferencia del frío y se pueden producir quemaduras.
2. Espátula: Aparato de laboratorio que sirve para sacar las sustancias sólidas de los recipientes que las contienen.
3. Tubo de desprendimiento: Son aquellos tubos que se utilizan en el transporte de gas hacia un recipiente en el cual se desea el burbujeo o la reacción. Adquiere distintas formas de bordes terminales redondeados. Estos tubos son de vidrio de 10 mm de diámetro.
4. Campana de tiro: Permite efectuar reacciones en las que se desprenden gases tóxicos. Para evacuarlos están provistas de un extractor. Existen otras más sofisticadas cuya función es proteger al hombre y al ambiente cuando se trabaja con microorganismos patógenos. Este equipo es usado cada vez más en múltiples áreas clínicas. Ejemplo: farmacia, unidades de alimentación, etc. IV. CUESTIONARIO: 1 - Investiga que equipos e instrumentos de medición, no mencionados en la práctica, existen en el laboratorio y describe brevemente su función y usos. V. CONCLUSIONES DE LA PRÁCTICA: El alumno presentará en el informe grupal de la práctica por menos cinco conclusiones. VI. RECOMENDACIONES DE LA PRÁCTICA: El alumno presentará en el informe grupal de la práctica por menos cinco recomendaciones. VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: El alumno presentará una lista de libros y/o consultas para el desarrollo del informe grupal, respetando las normas internacionales de las citas bibliográficas.