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D4 Qu铆mica alimentaria

4.1 Bibliograf铆a 4.2 Experimentos para alumnos TESS 4.3 Digesti贸n de los alimentos 4.4 Producci贸n de los alimentos 4.5 Estudio de los alimentos

D4 Química alimentaria 4.1 Bibliografía

STUDENT EXPERIMENTS BIOLOGY

HANDBOOK

STUDENT EXPERIMENTS CHEMISTRY

Frans Krüll

Natural Sciences with

Part 4

Joachim Müller

Dietrich Rütten Peter Baumann

TESS

Food Chemistry

12587 12590 12592 12593 12594 12595 12662 12663

Handbook Natural sciences with Cobra3, Part 4 Manual, 26 experiments 01303.02 Includes an experiment on nutrition: 13515 Calorimetry of foods

01839.02

01303.02

01845.02

12602 12603 12604 12605

Student Experiments Biology TESS Manual, 92 experiments 01845.02 Includes experiments on nutrition and digestion: 13437 Food and nutrients 13438 Which foods contain starch?

13439 Which foods contain sugar?

13440 Which foods contain fat?

13441 The proteins 13442 Digestion in the mouth 13443 Digestion in the stomach 13444 Digestible and indigestible protein 13445 What does bile do?

13446 Digestion in the intestine 13447 Digestible and indigestible fats

Student experiments Food Chemistry Manual, 68 experiments 01839.02 12551 The structure and composition of proteins 12552 Proteins contain sulphurous components 12555 The coagulation of egg white changes its composition 12556 Procedure for producing Quark 12558 Production of curd cheese 12565 Detection of fat by fluorescence under UV light 12566 The solubility of fats 12567 Winning oils 12568 Winning of lard 12569 Determination of the density of fats 12659 Production of soap 12570 Extuinguishing fat fires 12571 The composition of fats 12660 Quantitative determination of fat 12573 The water content of fatty products 12574 Production of cream 12579 Egg oil 12580 Extraction of lecithin 12581 The production of margarine 12661 The purity of fats 12584 Detection of fats with dyes 12585 Removal of grease stains 12586 Production of butter

12606 12608 12609 12664 12615 12616 12617 12618 12619 12620 12621 12665 12666 12627 12629 12630 12631 12632 12634 12635 12636 12638 12639 12640 12641 12643 12644 12645 12646 12647 12648 12649 12650

Fresh and spent deep-fry fat Alcohol from fruit Detection of methanol Tanning matter in tea Coffee in beverages The pH and degree of acidity of tea and coffee Active agents in pepper Aromatic essences from raw spices The term carbohydrate The solubility of carbohydrates Caramel The detection of glucose with Fehling's solution Reducing properties of glucose Fructose Invert sugar, known as artificial honey Extracting sugar Detection of sugars by thin layer chromatography Lactose Detection of starch Potato starch and paste Composition of starch Producing alcohol from starch Wheat gluten Pectins Cleavage of starch during digestion Detection of vitamin C Ashing Detection of cations Detection of anions Mineral water, table water or tap water?

Drinking water treatment Compounds containing nitrogen Carbon dioxide Ammonia in liquorice Phosphate in meat products Detection of nitrite in meat products Detection of sulphite Enzymatic browning Baking powder Water soluble dyes Emulsifying agents Processed cheese Taste enhancers Enzymatic cleavage of proteins Catalases

Sistema de entrenamiento y enseñanza experimental para alumnos

Biología TESS Caja 1 La descripción detallada de las cajas de Biología TESS se hace en el Capítulo A2.

530

D4 Química alimentaria 4.2 Experimentos para alumnos TESS

Experimento: pH y grado de acidez del café y del té Número de pedido del experimento El pH de una taza de café tiene una gran influencia sobre la impresión del sabor al beberlo. El grado de acidez determina la digestibilidad del café.

Los alumnos han de preparar una mezcla en la que se ajustan estas propiedades de la forma más óptima posible, mezclando apropiadamente varias clases de café.

Se comparan los valores de pH de café recién preparado y de diversas clases

12595 de té. El grado de acidez se determina mediante valoración con sosa cáustica según el procedimiento DIN válido, y es una medida del contenido total en ácidos orgánicos e inorgánicos.

De "Student experiments Food Chemistry", ver Capítulo D4.1

Experimento: Nutrientes - hidratos de carbono, grasas, proteínas Número de pedido del experimento Los nutrientes proteínas, grasas e hidratos de carbono se detectan cualitativamente mediante sencillos experimentos que implican reacciones coloreadas. Cuando los alumnos trabajan en grupos, pueden examinar los contenidos de una amplia variedad de alimentos y compararlos.

La detección de azúcares reductores, almidón y grasa, también se puede

13437 –13441 realizar en especímenes microscópicos, de modo que se puede analizar la composición de las células vivas bajo el microscopio.

De "Student experiments Biology", ver Capítulo D4.1

Experimento: Producción de cuajada Número de pedido del experimento En la producción natural de cuajada, la leche es acidificada añadiendo cuajo o mediante la acción de las bacterias del ácido láctico. En este experimento para alumnos, la reducción del pH se consigue añadiendo ácido. La caseína, principal fracción proteica de la leche, flocula y se puede separar por filtración. El llamado coágulo es la sustancia de partida para hacer el queso.

12556 El posterior calentamiento del filtrado, hace que precipiten las proteínas que aún contiene el suero. Ambas sustancias sólidas separadas se pueden identificar como proteínas mediante la reacción del biuret.

De "Student experiments Food Chemistry", ver Capítulo D4.1

531

D4 Química alimentaria 4.3 Digestión de los alimentos

Experimento: Grasas fácil y difícilmente digestibles Número de pedido del experimento Este experimento ilustra las diferencias cualitativas en el comportamiento de fusión a temperatura ambiente de varias grasas, como el sebo, el tocino y la margarina. Esto es muy determinante de sus digestibilidades en el organismo. Las muestras se encierran en una gasa de malla de cobre, se introducen en un baño de

13447 agua termostatizado y se determina el tiempo transcurrido hasta que las gotas de grasa ascienden a la superficie del agua.

De "Student experiments Biology", ver Capítulo D4.1

Experimento: Digestión en el estómago Número de pedido del experimento La digestión de las proteínas comienza en el estómago. El jugo gástrico contiene la enzima pepsina y ácido clorhídrico diluido, que activa la enzima a partir del pepsinógeno, su precursor.

En este experimento, se añade pescado cocido a tubos de ensayo conteniendo agua, solución de enzima, ácido clorhídrico y una mezcla de solución de enzima y ácido clorhídrico. Los tubos de ensayo se colocan en

13446 un vaso de precipitados grande que sirve como sencillo baño de agua para mantenerlos a la temperatura corporal. A las pocas horas, se puede ver claramente que la descomposición de la proteína sólo tiene lugar en el tubo de ensayo que contiene la pepsina y ácido clorhídrico.

De "Student experiments Biology", ver Capítulo D4.1

Experimento: ¿Cómo se puede separar la proteína de los compuestos de bajo peso molecular?

Número de pedido del experimento Los riñones sirven para excretar iones salinos y compuestos nitrogenados de bajo peso molecular, que son residuos del metabolismo. Sin embargo, las proteínas de alto peso molecular son valiosas para el cuerpo. Son retenidas en el glomérulo durante la filtración.

En este experimento se añade sal común a una solución concentrada de clara de huevo, y se rellena con ella un tubo de diálisis. El tubo se coloca en una serie de cuatro vasos de precipi-

Consejo: Para demostraciones prácticas, los tubos de diálisis se pueden rellenar, también, con azul de metileno, que tampoco puede penetrar a través de la membrana de diálisis.

Se dispone de pinzas de diálisis, 64209.00 como accesorio adicional.

Permiten el cierre sencillo y seguro de los tubos de diálisis.

➔

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12558 tados, uno tras otro, conteniendo cada uno de ellos agua destilada pura.

En el ensayo posterior con nitrato de plata, los iones cloruro sólo se pueden detectar en la disolución inicial y en el primer vaso de precipitados con agua.

Al final del experimento, la solución en el tubo de diálisis contiene solamente pocos cloruros pero toda la proteína, ya que ésta es retenida por el tubo de diálisis.

Equipo especial Tubos de diálisis

64208.00

Para la realización de sencillos experimentos de ósmosis.

Longitud 1m Diámetro 44 mm Tamaño de poro 24 Angstrom

Pinzas de diálisis

64209.00

Para el cierre sencillo y seguro de tubos de diálisis de hasta 50 mm de ancho aplanados.

D4 Química alimentaria 4.4 Producción de los alimentos

Fermentación Muchos microorganismos sólo descomponen parcialmente las sustancias orgánicas si escasea el oxígeno. En lugar de liberar CO2 y agua, también forman compuestos orgánicos como alcoholes y ácidos, que encuentran diversas aplicaciones en la industria alimentaria, ej. en el pan, col fermentada, vinagre, bebidas alcohólicas, yoghurt, kefir, etc.

La fermentación de la glucosa a CO2 y etanol, es una de las rutas metabólicas más importantes para la obtención anaeróbica de energía y es, al mismo tiempo, de gran importancia práctica. El etanol no sólo se usa en el campo alimentario, sino que también es un producto químico industrial, ej. se usa como extractante y limpiador, como material de partida para síntesis o como producto protector contra las heladas.

Experimento: Detección de los productos finales de la fermentación alcohólica Número de pedido del experimento En este experimento se fermenta una solución de glucosa con una suspensión de levadura. El gas desprendido se identifica como CO2 mediante reacción con KOH. Después de separar por centrifugación las células de levadura, se detecta el etanol en el líquido sobrenadante con solución de Lugol.

La reacción se acelera, pero aún se puede observar visualmente, en un

09013 baño de agua transparente, termostatizado. La formación de gas también se puede seguir cuantitativamente por medio de la escala del tubo de fermentación.

El experimento se puede ampliar para comparar la fermentación de diversos azúcares o para examinar la influencia de la temperatura, o de la concentración de glucosa, sobre la fermentación alcohólica.

Experimento: ¿Cómo se producen las bebidas alcohólicas Número de pedido del experimento En experimentos paralelos se compara la fermentación de zumos de fruta y de solución de azúcar con levadura de vino.

Un tapón de goma permite colocar el tubo de fermentación 36935.00 en muchos frascos disponibles con el tapón de tamaño PN 29. El tubo se rel-

10378 lena con solución de hidróxido cálcico que muestra la generación de CO2, enturbiándose.

De "Student experiments Chemistry TESS", ver Capítulo A2

Experimento: Producción de alcohol a partir del almidón Número de pedido del experimento El almidón no se puede fermentar con levadura. Antes se debe descomponer con el enzima diastasa para que se forme alcohol. Este experimento aclara las funciones de las fases individuales de la fabricación de la cerveza.

12620

De "Student experiments Food Chemistry", ver Capítulo D4.1

Equipo especial Tubo de fermentación con soporte

64494.00

Vidrio; graduado; altura total 170 mm

Tubo de seguridad – tubo de fermentación Un tapón de goma 39258.01 permite colocarlo en cualquier recipiente con tamaño de boca PN 29, ej. el matraz de

36935.00

fondo plano de 1000 ml 36324.00 o el matraz Erlenmeyer de 250 ml 36424.00.

533

D4 Química alimentaria 4.5 4.5 Estudio de los alimentos

Experimento: Calorimetría de los alimentos Número de pedido del experimento

13515

En primer lugar, se deseca una muestra de alimento, luego se quema en una corriente de oxígeno, dentro de un calorímetro de vidrio encamisado. El doble serpentín del calorímetro actúa como intercambiador de calor, de modo que la energía calorífica liberada se transfiere al agua de la camisa de vidrio que lo rodea, y la temperatura de este agua de relleno aumenta paralelamente. El contenido energético del alimento se puede calcular a partir del aumento de temperatura, del peso de la muestra y de las capacidades caloríficas del agua de relleno y del calorímetro. La disposición de la camisa transparente, hace que todo el experimento sea visible por los alumnos.

Normalmente se obtiene una buena concordancia con los valores teóricos en alimentos que están compuestos, principalmente, por un único nutriente, como los terrones de azúcar y la clara de huevo desecada.

De "Handbook Natural sciences with Cobra3, Parte 4", ver Capítulo D4.1 Masa de la muestra

t

Contenido energético

Pan blanco, seco

0.82 g

6.1 °C

18701.7 J/g

Azúcar de remolacha (terrón de azúcar)

0.52 g 1.03 g

3.5 °C 7.2 °C

16921.2 J/g 17573.6 J/g

Clara de huevo, hervida y seca

0.42 g 0.68 g

3.2 °C 5.2 °C

19154.3 J/g 19224.7 J/g

Yema de huevo, hervid y seca

0.57 g

7 °C

30873.7 J/g

Aceite de girasol

0.99 g

15 °C

37785.6 J/g

Alimento

Experimento: Contenido en ácido fosfórico de una bebida sin alcohol El sistema de interfaz Cobra3 se usa en primer lugar para determinar el punto de equivalencia de una valoración de ácido fosfórico diluido, con hidróxido sódico. Se puede calcular el contenido en ácido fosfórico de una muestra de una bebida de cola, a partir del volumen de hidróxido sódico necesario para valorarla hasta su primer punto de equivalencia. El registro de los valores medidos, la preparación de curvas de valoración y la determinación de los puntos de equivalencia, se realizan mediante el software de este sistema, y se muestran en la pantalla.

Están en preparación más experimentos para el examen de alimentos usando la interfaz Cobra3.

Para una descripción detallada de la interfaz Cobra3, ver el Capítulo A1.

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