La materia seca es Método de determinación

2024 Autor: Isabella Gilson | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 03:23

El agua es uno de los compuestos químicos más comunes en la Tierra. Juega un papel excepcional en la vida del mundo biológico, así como el oxígeno, siendo una condición necesaria para la vida, forma parte de todos los seres vivos y participa en sus sistemas metabólicos. Determinar el contenido de agua (porcentaje de humedad) en el ambiente humano, alimentos, materiales industriales, sustancias gaseosas, sólidas y líquidas es una de las muchas tareas que se resuelven en laboratorios de todo el mundo.

Definición del concepto

La definición más general de sólidos (residuo seco en química) es que se trata de sustancias de las que se ha eliminado la humedad. Pero la humedad contenida en una sustancia o material se puede dividir en dos componentes:

• uno que está contenido en las moléculas de una sustancia, o asociado;
• lo que está contenido entre las moléculas de una sustancia, o libre.

El agua libre se puede eliminar mediantemétodos: evaporación, secado, destilación, etc. En este caso, la estructura de la sustancia puede cambiar, pero la composición química no. La humedad acumulada solo se puede eliminar en condiciones más duras o incluso solo con productos químicos.

Seco - estas son sustancias en las que ambos tipos de agua están ausentes. Debe recordarse que el aire circundante contiene constantemente una cierta cantidad de vapor de agua.

Por lo tanto, las sustancias calientes secas deben almacenarse en recipientes especiales para que no entre vapor de agua.

Agua en los alimentos

Los alimentos contienen grandes cantidades de agua. Del 70-95% en diversas frutas y verduras y hasta el 4% en leche en polvo. Pero el contenido de humedad del producto no indica el porcentaje de agua libre y ligada que contiene, y esto juega un papel importante en el almacenamiento. De hecho, dependiendo de la humedad, la apariencia, el sabor y, en consecuencia, el tiempo y el método de almacenamiento cambian sin que aparezcan signos de deterioro. Por lo tanto, los fabricantes suelen indicar no solo el período, sino también la humedad y la temperatura de almacenamiento del producto.

En los alimentos, las proteínas y una gran cantidad de otros compuestos orgánicos pueden unir el agua en sistemas coloidales estables de los que es difícil eliminarla.

Agua en la alimentación animal

La materia seca puede referirse a la parte seca del alimento para animales. Un nutriente o toxina del alimento puede clasificarse como tal para indicar su nivel en el alimento para animales. Contabilización de los niveles de nutrientes en diferentesalimentos basados en materia seca (en lugar de basados en evidencia) facilita la comparación. Después de todo, todos los alimentos tienen diferentes porcentajes de agua. También permite comparar el nivel seco de un nutriente dado con el nivel requerido en la dieta del animal.

El porcentaje de agua a menudo se determina calentando la comida en un plato de papel en el microondas o usando el Koster Tester para secar la comida. La determinación de sólidos puede ser útil para alimentos de baja energía con un alto porcentaje de agua para garantizar una ingesta de energía adecuada. Se ha demostrado que los animales que consumen este tipo de alimentos reciben menos energía alimentaria. Un problema llamado pérdida de materia seca puede resultar de la liberación de calor causada por la respiración microbiana. Esto reduce el contenido de carbohidratos no estructurales, proteínas y energía alimentaria en general.

Cómo calcular la cantidad de humedad

El contenido de materia sólida se determina por la diferencia entre el peso de todo el producto y su contenido de humedad (contenido de humedad). Para ello se suelen utilizar métodos directos e indirectos.

Los métodos directos ayudan a extraer el agua contenida en el producto y luego determinar su cantidad.

Los métodos indirectos como el secado, la refractometría, la densidad o la conductividad de una solución determinan el contenido de sólidos. Los métodos indirectos también pueden incluir el método de exposición a la sustancia de ensayo con reactivos químicos.

Dificultades para determinar el contenido de humedad de una sustancia

Determinación de la cantidadel agua en una muestra a veces se complica por el hecho de que su secado también conduce a un cambio en su composición química: las sustancias volátiles como el dióxido de carbono, algunos ácidos orgánicos, compuestos de amoníaco, así como la mayoría de los alcoholes y éteres simplemente se evaporan durante el proceso, y la oxidación de una serie de sustancias orgánicas conduce a un aumento del peso seco. También puede aumentar debido al agua contenida en los coloides hidrofílicos estables.

Cómo determinar el residuo seco

La determinación de sólidos se realiza por varios métodos. Considere los principales y más utilizados:

1. Método de arbitraje. El contenido de agua se determina secando hasta un peso seco constante cuando se libera humedad higroscópica. La temperatura se mantiene estrictamente definida. La muestra se seca hasta peso constante. También existe un método acelerado, realizado a temperatura elevada. En este caso, se establece un tiempo de secado determinado, y el proceso se lleva a cabo mediante la sinterización en una masa homogénea con arena precalcinada. La cantidad de arena aplicada debe ser de dos a cuatro veces la de la muestra. La arena es necesaria para un secado uniforme, aumenta la porosidad y facilita la eliminación de la humedad. El proceso se realiza en tazas de porcelana durante 30 minutos, la temperatura la determina el tipo de producto. Se pueden utilizar vasos de aluminio o vidrio en lugar de vasos de porcelana.
2. Secado de alta frecuencia. Tal aparato produce radiación infrarroja y generalmente consta de dos placas, queinterconectado. El método permite muchas veces acelerar el proceso de secado y, por lo tanto, todo el estudio.
3. Método de refractometría. El uso de este método suele ser relevante para sustancias que contienen mucha sacarosa: dulces, jarabes o jugos. En este caso, se comparan los índices de refracción de la muestra de la sustancia y la sacarosa. Dado que el índice de refracción depende de la temperatura, ambas soluciones se colocan en un termostato antes del examen. Este método determina con precisión la cantidad de sólidos.

Métodos poco utilizados

1. El método de colorimetría de barrido diferencial consiste en enfriar la muestra por debajo del punto de congelación del agua, mientras que el agua libre se convierte en un estado sólido y, cuando se calienta la muestra, se puede encontrar el calor gastado para derretir esta agua. Y el agua ligada se definirá como la diferencia entre el agua total y el agua congelada.
2. El método de medidas dieléctricas se basa en el hecho de que, en presencia de agua parcialmente ligada, sus propiedades como dieléctrico difieren mucho de las de la muestra en la que no hay tal agua. Habiendo determinado las propiedades dieléctricas de una muestra de una sustancia, el contenido de agua libre y ligada se encuentra usando tablas especiales.
3. El método para medir la capacidad calorífica consiste en medir el índice del agua congelada cuando se descongela, cuando se rompen los enlaces de hidrógeno. A alta humedad de la muestra, el valor de la capacidad calorífica estará determinado por el agua libre, cuya capacidad calorífica es 2 veces mayor que la del hielo.
4. El método de resonancia magnética nuclear determina la movilidad del agua enmatriz fija. En presencia de agua libre y ligada, el dispositivo determina su presencia en el espectro con dos líneas a la vez. Un tipo de agua da sólo una línea espectral. El método es caro, pero muy preciso, y se utiliza para estudios profundos de la estructura de las sustancias orgánicas.
5. El método densimétrico comienza con la determinación de la gravedad específica de la muestra. Esta es la forma habitual de calcular el agua en jugos, jarabes, frutas procesadas o bayas con azúcar. La gravedad específica se determina con un hidrómetro. Sabiéndolo, usamos los datos proporcionados en GOST para la sustancia de prueba y establecemos el contenido de agua en la muestra.

Cabe señalar que los métodos para determinar los sólidos no se limitan a los que se dan en este artículo.

Recomendaciones para elegir un método de investigación

Para cada muestra específica de una sustancia, producto o material, se utiliza su propio método para determinar las sustancias secas. Para aclarar el método, es necesario consultar las normas y reglamentos estatales que se desarrollan para todos los productos alimenticios y sus industrias.

Estándares estatales

Una gran selección de métodos para determinar el residuo seco no significa una elección independiente del método deseado. Para la realización correcta del estudio, es necesario familiarizarse con las normas y reglamentos estatales para realizar estos análisis de acuerdo con GOST.

Así, GOST 26808-2017 "Pescado y mariscos en conserva. Métodos para determinar la materia seca" y GOST 32640-2012, sobre métodos para calcular el contenido de una sustancia enalimentación. Describen los procesos con gran detalle, señalan las características de su implementación, equipos y materiales para la investigación.

Otras normas y reglamentos

Además de las normas estatales, existe una gran cantidad de normas diferentes que determinan la corrección de las pruebas de laboratorio para cada tipo de sustancia de prueba para el contenido de materia seca. Estos son varios OST, TU, PCT, MVI y otras normas y estándares. Así, por ejemplo, existe el RD 118.02.8-88 “Metodología para medir el contenido de residuos secos (sustancias disueltas) en aguas residuales”.