Baño termorregulado. Mufla a 500°C.
Sistema homogenizador de muestra. Campana de extracción de gases.
Cápsulas de platino, cuarzo o algún otro material apto a las condiciones de ensayo.
Matraces cónicos para digestión de 250 mL. Matraces aforados de 10 y 25 mL.
Material usual de laboratorio.
Espectrofotómetro de absorción atómica con llama. Elementos de seguridad como guantes y anteojos.
F. Reactivos
Agua libre de metales.
Ácido nítrico (HNO3) 65% p.a. Ácido clorhídrico (HCl) 37% p.a. Ácido sulfúrico (H2SO4) 95-97% p.a. Ácido nítrico.
Solución de lantano al 5%: disolver 58,65 g de óxido de Lantano La2O3 en 250 mL de HCl concentrado agregándolo suavemente hasta una total disolución y diluir a 1000 mL con agua.
Soluciones estándares: Preparar las soluciones estándares del metal en los rangos de concentración óptima usando una dilución adecuada con agua
que contenga 1,5 mL de HNO3/L de la solución stock. Estas soluciones se encuentran disponibles en el mercado o alternativamente se preparan como detallan a continuación, usando reactivos de alta pureza:
1) Calcio 100 mg/ L: Disolver 0,2487 g de carbonato de calcio, (secado a 180°C por una hora antes de pesar) en 50 mL de agua, agregar una pequeña cantidad de ácido nítrico (1+1) hasta disolución completa. Agregar 10 mL de ácido nítrico concentrado y diluir a 1.000 mL con agua.
2) Cobre 100 mg/L: Disolver 0,100 g del metal en 2 mL de ácido nítrico conc., agregar 10 mL de HNO3 conc. y diluir a 1.000 mL con agua.
3) Magnesio 100 mg/ L: Disolver 0,1658 g de óxido de magnesio MgO en una mínima cantidad HNO3 conc. y diluir a 1.000 mL con agua.
4) Manganeso 100 mg/L: Disolver 0,100 g del metal en 10 mL de HCl conc., mezclar con 1 mL de HNO3 conc. y diluir a 1.000 mL con agua.
5) Níquel 100 mg/L: Disolver 0,100 g del metal en 10 mL de ácido nítrico conc. caliente, dejar enfriar y diluir a 1.000 mL con agua.
6) Plata 100 mg/L: Disolver 0,1575 g de nitrato de plata anhidro en 100 mL de agua, agregar 10 mL de HNO3 conc. y diluir a 1.000 mL con agua.
7) Zinc 100 mg/L: Disolver 0,100 g de metal en 20 mL de ácido clorhídrico (1+1) y diluir a 1.000 mL con agua.
G. Procedimiento
1) Homogenizar la muestra (en el caso de conservas sin el líquido de cobertura) y pesar exactamente de 10 a 15 gramos.
2) Iniciar la incineración en manta calefactora y continuar en mufla a 450 – 500°C, hasta cenizas blancas (12 a 14 horas aproximadamente).
3) Dejar enfriar y agregar 5 mL de ácido nítrico (1+1) y evaporar a sequedad en baño termorregulador. Repetir con 5 mL más de ácido.
4) Disolver el residuo con agua desionizada caliente, filtrar y aforar a 25 mL. 5) Medir la concentración en espectrofotómetro de absorción atómica con una
curva estándar, en las condiciones particulares descritas para cada elemento.
6) Preparar la curva estándar a lo menos con tres concentraciones escogidas dentro de las concentraciones límites aproximadas para la aplicación.
H. Cálculos:
Nota: En la determinación de calcio y magnesio se debe agregar solución de Lantano al 5% (1 mL en 100 mL de solución problema para eliminar interferencia).
I. Sistema de evaluación
Los conocimientos y habilidades serán evaluados a través del formato de práctica como se indicará, además se le cuestionará sobre los contenidos. El formato se revisa y acatara las observaciones para mejorar la calidad de la misma. Las actitudes se evaluarán a través de la responsabilidad del alumno ante su práctica y su entorno.
3.1. Calcio.
3.1.1.Introducción.
El calcio es el catión más abundante en el organismo (1200-1500g), representando el 1.5-2% del peso total del cuerpo. La mayor parte del calcio corporal se encuentra en el tejido óseo y en los dientes (99.1%), formando parte de su estructura junto con el fosfato en una proporción de 1.5:1, y el restante 0,9% se encuentra disuelto en el líquido extracelular (0.4%) y en los tejidos blandos del organismo (0.5%), donde regula y participa en multitud de reacciones metabólicas. Existe un equilibrio dinámico de este catión entre los distintos compartimentos corporales, de forma que el calcio disuelto del medio extracelular y parte del que se encuentra en el hueso son intercambiables, unos 500mg de calcio entran y salen de los huesos diariamente. El hueso puede actuar como reservorio de calcio y cederlo si la concentración de este catión en la sangre disminuye por debajo del rango de normalidad (hipocalcemia), que es de 9.0-10.2 mg/dl (2.3-2.6 mM). (Pérez, 2015)
Las principales fuentes dietéticas de calcio son la leche y los derivados lácteos; le siguen tanto por su contenido en calcio como por su participación en la dieta los cereales, las frutas y los vegetales. Otros alimentos que por su contenido de calcio también podrían considerarse buenas fuentes de dicho elemento, como por ejemplo las sardinas en aceite enlatadas, son relativamente poco importantes para la mayoría de la población, porque su consumo es bajo. Aunque, en principio, los alimentos de origen vegetal no pueden calificarse de buenas fuentes de calcio, el número creciente de productos enriquecidos, por ejemplo, los cereales para el desayuno, proporciona una amplia variedad de alimentos, que pueden ser de interés para el aporte dietético de calcio. Es más importante el porcentaje neto de calcio que se absorbe que su aporte dietético y depende de distintas condiciones fisiológicas, entre las cuales cabe
destacar por su importancia la adaptación a aportes dietéticos de calcio variables, la edad, el embarazo y la lactación. (Hernández, 1999)
El calcio es un componente importante en alimentos lácteos y su determinación es aplicable en los productos alimenticios, sobre todo en la leche por su alto contenido de este mismo. El calcio es un macro-elemento ya que se encuentra en la leche en una proporción mayor de 5 gramos. El calcio es sobre todo un componente del esqueleto que constituye alrededor de un 25% del peso seco del hueso. Interviene en diversos mecanismos como la coagulación sanguínea, la contracción muscular, el funcionamiento cardiaco y el comportamiento neurológico. La falta de calcio puede provocar osteoporosis. (Kirk R. S. & Egan, 1996)
A. Propósito específico de la práctica.
El Alumno en formación a través del conocimiento adquirido en la teoría del curso, sea capaz de realizar la determinación de Calcio en muestras de alimentos, analizando las bondades del método y su aplicación en la práctica.
B. Criterios de desempeño:
El Alumno será competente cuando sepa realizar e interpretar los resultados de los análisis y explique sus resultados.
C. Resultados esperados:
El equipo de trabajo determinara el método, que es aplicable a alimentos sólidos, líquidos y conservas. Analizarán y expresaran los resultados.
D. Fundamento:
El calcio se precipita como oxalato insoluble en las soluciones amoniacales a pH 4(para impedir interferencias de los iones fosfato), el cual se disuelve en ácido sulfúrico y el ácido oxálico que se libera es valorado con una disolución de permanganato de potasio de concentración conocida.
E. Material y equipo:
Crisol de porcelana Matraz Erlenmeyer de 250 mL Pipetas volumétricas de 1,2,5 y 10 mL Papel indicador Bureta de 50 mL Baño maria Matraz volumétrico de 100 y 250 mL Mufla Estufa Balanza analítica Parrilla eléctrica
F. Reactivos:
Ácido clorhídrico concentrado Ácido nítrico concentrado Ácido cítrico 30%
Cloruro de amonio 5%
Verde de bromocresol al 0.04% Oxalato de amonio concentrado Ácido sulfúrico 10%
Amoniaco
Permanganato de potasio 0.2 M(3.16g en 1000mL)
G. Procedimiento:
1) Calcinar a 500 °C 5g de muestra, lavar las cenizas en un vaso de 250 mL con 40 mL de ácido clorhídrico concentrado y 60 mL de agua. Adicionar 3 gotas de ácido nítrico concentrado y hervir durante 30 minutos. Enfriar y transferir a un matraz volumétrico de 250 mL, aforar, mezclar y filtrar.
2) Transferir 10 mL a un vaso de 250 mL, aforar, mezclar y filtrar. Transferir 10 mL a un vaso de precipitados de 250 mL, agregar 1 mL de solución de ácido cítrico 30%, 5 mL de solución de cloruro de amonio 5%, diluir a 100 mL con agua y llevar a ebullición.
3) Adicionar 10 gotas de solución de verde de bromocresol y 30 mL de solución saturada de oxalato de amonio caliente (si se forma un precipitado disolverlo con ácido clorhídrico concentrado), neutralizar muy lentamente con solución de amoniaco con agitación constante hasta que el indicador cambie de color (cambio de pH de 4.4 a 4.6).
4) Colocar el vaso en baño maría durante 30 minutos, dejar enfriar y filtrar en un matraz volumétrico de 100 mL, adicionar 50 mL de ácido sulfúrico 10% y aforar con agua.
5) Calentar el filtrado de 70 a 80 °C y titular con permanganato de potasio 0.2M hasta color rosa persistente.
H. Cálculos:
mg Calcio=donde:
V= volumen de permanganato de potasio g=gramos de muestra
I. Sistema de evaluación
Los conocimientos y habilidades serán evaluados a través del formato de práctica como se indicará, además se le cuestionará sobre los contenidos. El formato se revisa y acatara las observaciones para mejorar la calidad de la misma. Las actitudes se evaluarán a través de la responsabilidad del alumno ante su práctica y su entorno.
3.2. Determinación de Calcio en el Alimento
método volumetrico.
3.2.1.Introducción
Cuando se añade a una muestra conteniendo Calcio (o Magnesio), ácido etilendiaminotetracético (EDTA) o su sal, los iones se combinan con el EDTA. Se puede determinar Calcio en forma directa, añadiendo NaOH para elevar el pH de la muestra entre 12 y 13 unidades, para que el magnesio precipite como hidróxido y no interfiera, se usa además, un indicador que se combine solamente con el calcio (azul de hidroxinaftol).
En el análisis de Calcio la muestra es tratada con NaOH 4N para obtener un pH de entre 12 y 13, lo que produce la precipitación del magnesio en forma de Mg(OH)2.
Enseguida se agrega el indicador azul de hidroxinaftol que forma un complejo de color rosa con el ion calcio y se procede a titular con solución de EDTA hasta la aparición de un complejo color púrpura:
Ca2+ + Mg2+ + NaOH (4N) --->Mg (OH)
Ca2+ + Indicador (azul hidroxinaftol) ---> [azul hidroxinaftol- Ca2+] (color rosa) [azul hidroxinaftol – Ca2+] + EDTA ---> [ EDTA - Ca2+ ] + azul hidroxinaftol (color púrpura)
A. Propósito específico de la práctica.
El Alumno en formación a través del conocimiento adquirido en la teoría del curso, sea capaz de realizar la determinación de Calcio en muestras de alimentos, Utilizando un método complejométrico, analizando las bondades del método y su aplicación en la práctica.
B. Criterios de desempeño:
El Alumno será competente cuando sepa realizar e interpretar los resultados del análisis complejometrico y explique sus resultados.
C. Resultados esperados:
El equipo de trabajo determinara el método, que es aplicable a alimentos sólidos y líquidos. Analizarán y expresarán los resultados.
D. Fundamento
Cuando se añade EDTA o su sal a una muestra, los iones de Calcio y Magnesio que contiene se combinan con el EDTA. En el análisis de calcio la muestra es tratada con NaOH para obtener un pH de entre 12 y 13, lo que produce la precipitación del magnesio en forma de Mg(OH)2. Enseguida se agrega el indicador
azul de hidroxinaftol que forma un complejo de color rosa con el ion calcio y se procede a titular con solución de EDTA hasta la aparición de un complejo color púrpura.
E. Material y equipo
Tres matraces Erlenmeyer de 250 mL Una pipeta de 2 mL
Soporte universal
Pinzas dobles de presión crisoles de porcelana
matraces volumétricos de 250 ml vasos de precipitado de 250 ml
Papel filtro para análisis cuantitativos libre de cenizas