Análisis
químico en dietético Bayamo
Chemical analysis in Bayamo
dietary based
Est. Eva González Serrano, Universidad
de Granma, Bayamo, Cuba (1)
M. Sc. Niurka Magaly Vázquez De Dios, Universidad
de Granma, Bayamo, Cuba (2)
(1) Estudiante
de 3ero Año. Carrera Licenciatura en Educación. Química. Alumno
ayudante. Pertenece al Grupo Científico de la carrera. Facultad de Educación
Media. Universidad de Granma. Bayamo.
Campus Blas Roca Calderío. Cuba. eva044675@gmail.com
(2) Profesora Auxiliar. Master en
Investigación Educativa. Licenciada en Educación Especialidad Química. Docente.
Departamento Química, Universidad de Granma, Campus Blas Roca Calderío, Granma,
Cuba nvazquezd@udg.co.cu.ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1708-5210.
Resumen
El presente trabajo refiere la
aplicación práctica que tiene el análisis químico en la unidad empresarial de
base dietético Bayamo. Para ello se realiza un estudio desde el punto de vista
teórico y práctico, relacionado con los métodos de análisis químicos. Es
resultado del proceso docente educativo en la carrera, constituye trabajo extracurricular
de la asignatura Análisis Químico Cuantitativo y forma parte del informe de la visita
desarrollada a una institución del Estado cubano en el que se aplican métodos
químicos de análisis. Informe que se conforma a partir de la resolución de una
guía de clase práctica y la aplicación de métodos de investigación como la
observación, análisis de documentos, entrevista, el análisis de datos y
procedimientos experimentales, la síntesis,
generalización y abstracción.
Palabras
claves: análisis químico; métodos de análisis; química
analítica
Abstract:
The present
work refers to the practical application of chemical analysis in the Bayamo dietetic business unit. For this purpose, a study is
carried out from the theoretical and practical point of view, related to the
methods of chemical analysis. It is the result of the educational teaching
process in the career, it is an extracurricular work of the subject
quantitative chemical analysis and it is part of the report of the visit
developed to an institution of the Cuban state in which chemical methods of analysis
are applied. It is based on the resolution of a practical class guide and the
application of research methods such as observation, document analysis and
experimental procedures, synthesis, generalization and abstraction.
Key words: chemical analysis; analysis methods; analytic
chemistry.
Introducción
La Química Analítica se relaciona con
otras ciencias, aportando su aspecto práctico e investigativo a numerosas ramas
de la actividad humana (Colectivo de autores, 2010, p.1). Es importante en la
actualidad, por sus diversas aplicaciones ya que la determinación de la
composición química de una sustancia es fundamental en el comercio, en la
medicina, así como en la industria.
Tales determinaciones son necesarias
para el control de la calidad en diversas producciones para la inspección y
control analítico a materias primas y productos terminados vinculados a la
producción, a la alimentación de la población, entre otros. El valor nutritivo
de los alimentos se determina mediante el análisis químico de los componentes
principales, como proteínas y carbohidratos, así como de los microcomponentes,
como las vitaminas y los minerales. Incluso las calorías de un alimento se
calculan a menudo a partir de su análisis químico.
La integración del análisis químico con
la producción en diferentes ramas de la economía y específicamente con la
obtención de alimentos está dirigida al desarrollo económico sostenible de los
procesos industriales básicos que posibilitan satisfacer las necesidades de consumo
de la población. La inclusión de la técnica química es premisa para potenciar
tanto la calidad de los productos como la eficiencia de los procesos
productivos.
Los fundamentos teóricos de la química
analítica sustentan las normas de control en el laboratorio y constituyen la
base de los ensayos que avalan la calidad y posibilidades de consumo de los
productos. Por ello se realiza este trabajo el cual tiene como objetivo valorar
la aplicación práctica del Análisis Químico en el control de calidad y análisis
microbiológico de las elaboraciones, distribuciones y comercializaciones que se
desarrollan en la Unidad Empresarial de Base (UEB) Dietético Bayamo.
Población
y muestra
Dicha institución del Estado, fue creada
con el objetivo de distribuir y
comercializar de forma mayorista leche fresca, yogurt, queso, helados, leche
condensada y otros productos. La UEB Dietético Bayamo está ubicada en dicha ciudad de la
provincia de Granma, desarrolla la producción de varios surtidos de alta
demanda social y en ella se hace control de la calidad y eficiencia productiva
de los productos antes mencionados.
Para tales producciones se hace necesaria
la aplicación de métodos químicos, microbiológicos, químicos-físicos de
análisis con el objetivo de confirmar que las producciones son actas para el
consumo. De ello se encargan especialistas calificados, que tiene el cargo de
especialista de Control de Calidad, y se desempeñan en el control de la calidad
de la leche y los productos derivados.
En dicha institución del Estado cubano
se pudo constatar la aplicación práctica
de métodos de análisis químico, por parte de magníficos profesionales,
calificados y con experiencia en la actividad que realizan, son profesionales
con nivel de escolaridad universitaria.
Análisis
de los resultados
En dicha institución se comprobó que aplican
elementos de estudio y validación de los ensayos analíticos. El control de la calidad interno y la
evaluación de la calidad de los resultados analíticos son elementos esenciales
en la confiabilidad de los resultados. Su aplicación demuestra que se está
logrando el rendimiento del método, que la contaminación no constituye un
problema, que la recuperación del material añadido alcanza el nivel previsto,
el grado de coincidencia entre la réplicas y entre lo análisis múltiples son
satisfactorios y que los resultados analíticos están en consonancia con los
previstos, que sus resultados son confiables.
La UEB Dietético Bayamo
se aplican métodos tales como:
·
Método valoración acido-base.
·
Método de ensayo: determinación del
contenido de sólidos totales y solidos no grasos.
·
Método de ensayo: prueba de ebullición.
·
Método de lactodensímetro de Quevene.
·
Método potenciométrico.
·
Método Butirométrico
de Gerber.
·
Método colorimétrico.
Los principales métodos de análisis que
se aplican en el laboratorio son:
·
Determinación de pH.
·
Análisis microbiológico de la leche
cruda.
·
Análisis de patógenos.
·
Análisis de inhibidores.
·
Análisis neutralizantes.
·
Determinación de la densidad.
Todos se aplican con objetivos
específicos:
·
En la determinación del pH: el objetivo
es medir la alcalinidad o acidez de una determinada sustancia.
·
El análisis microbiológico de la leche
cruda permite evidenciar como se está produciendo la leche a nivel de finca.
·
El análisis de patógenos es para
detectar la presencia de microorganismos que pueden causar problemas en la
salud humana.
El objetivo de estas medidas y otras son
mantener un alimento inocuo y bajo los mejores estándares de calidad para
evitar las enfermedades transmitidas por alimentos.
El proceso analítico que aplica dicha
institución es considerado en tres etapas:
·
Operaciones previas,
·
Medición
·
Traducción y tratamiento de datos.
En la realización de un análisis completo en dicha UEB, recogen muestras
de interés, eligen el método analítico adecuado para analizar la muestra,
preparan la muestra, analizan la muestra con el método adecuado, ensayo o
técnica que se haya elegido, interpretan los resultados de análisis, los que
además son llevados a libros de datos. Además de que dichos datos pueden implicar
cálculos o pruebas adicionales.
Como ejemplo de métodos de pruebas para
evaluar la leche para los productores y procesadores de leche de pequeña escala
se tiene en cuenta con mucha precisión y exactitud la prueba del sabor, olor y
observación especial, las pruebas con densímetro o lactómetro para medir la
densidad, entre otros.
Es de gran importancia contar con
laboratorios que demuestran la calidad de sus resultados analíticos mediante la
participación en estos ensayos. Ambas herramientas (materiales de referencia y
ensayos de aptitud) agregan valor a la cadena alimentaria, incrementando la
confianza en laboratorios que realizan los análisis que se utilizan para el
control de calidad en la industria, la cual a su vez puede contar con una base sólida
para la toma de decisiones relacionadas con la calidad y la inocuidad de los
alimentos, los cuales afectan directamente al consumidor final.
Consta de un grupo de métodos analíticos
que se basan en la determinación del volumen de una disolución patrón de
concentración conocida, utilizada para producir una reacción química completa
con el analito, de modo que se determina el contenido absoluto del mismo.
En cuanto a las condiciones de trabajo
que posee el laboratorio de la UEB, se comprobó que, algunos de los materiales
más usados son el matraz aforado, el Erlenmeyer, la probeta, pipetas graduadas
y aforadas, vaso de precipitado, embudo cónico, vidrio reloj, pera de
seguridad, tubos de ensayo y gradilla, mortero y pistilo y espátula o
cuchara.
La balanza analítica empleada en
análisis químico generalmente permite pesar masas inferiores a los 200g, es
capaz de pesar sustancias reportando valores hasta cuarta o quinta expresión
decimal. Otra característica importante es su fidelidad (precisión), consiste
en la capacidad de dar el mismo objeto es pesado varias veces.
Cálculos que se realizan o se utilizan
en la institución visitada
Se utilizan cálculos como: %acidez, % de
nitrógeno, %proteína, molaridad (M), normalidad(N), desviación estándar (DS),
%en peso, modalidad (m), entre otras. Se aplican magnitudes y medidas del
sistema internacional de medidas tales como: gramo, metro, kilogramo, segundo,
mol, kelvin, entre otros.
·
Concentración cuantitativa: las expresiones
cuantitativas de la concentración de una solución expresan cantidades
específicas de soluto y solvente.
En la cual mayoría de los casos se
manejan soluciones acuosas: solvente agua. Pero esto no es ninguna regla
general.
·
Porcentaje en peso: la expresión
representa el porcentaje de soluto en 100 gramos de solución. La fórmula es:
El porcentaje en masa es una medida de
concentración independiente del soluto que se trate, los gramos de solución son
iguales a las sumas de las masas de soluto y de disolvente.
·
Porcentaje en volumen: se define como la
cantidad de soluto (g) que hay en un litro de disolución. Su ecuación es :
·
Partes por millón: se utilizan para
describir la concentración de soluciones muy diluidas. Su
expresión es ppm =
·
Molaridad (M): es una de las expresiones
más utilizadas para definir la concentración de un disolución, se define como
el número de moles de soluto disueltos en cada en cada litro de disolución.
Expresión: M =
Dónde: No.
Moles =
Molalidad
(m): es número de moles de soluto por kilogramo de disolvente.
Ecuación: m =
·
Normalidad (N): es el número de equivalentes
(n) de soluto por litro de disolución.
Expresión: N =
·
El número de pesos equivalentes (n) se
calcula dividiendo la masa del reactivo en gramos (m) entre el peso equivalente
del reactivo: n =
La definición de
peso equivalente es: P. E =
Tipos de errores que se pueden ocurrir
en el proceso de análisis.
Existen dos tipos de errores en los
experimentos: errores sistemáticos y errores aleatorios.
·
Errores más comunes:
Contaminación, inestabilidad de las
muestras, preservación incorrecta, muestreo incorrecto, el transporte de la
muestra, entre otras.
Existen diferentes causas de errores
entre ellas: errores personales que se debe al operador, errores accidentales
que se deben a diferentes factores ya sea externos e internos, errores debido
al aparato de medida que depende de la escala de calibración utilizada.
Errores más frecuentes en la
determinación de la acidez de la leche cruda y productos:
·
El hidróxido de sodio no tiene la
normalidad requerida. Si está más concentrado la acidez da menor y si está muy
diluido es más alto
·
El volumen de leche no se corresponde
con la normalidad del hidróxido de sodio y ello no se ajusta en la fórmula.
Ejemplo si utilizó 10ml de leche cruda y título con NaOH
0,1N la acidez será más alta que la real, siempre que tome el valor de los ml
gastados divididos entre 10 (%) o multiplicado por 10 (Dornic).
·
Cuando se pasa del punto de titulación,
el valor de la acidez será siempre mayor que el valor real y por ello se debe
titular contra una pared blanca y con patrón de color.
·
La cristalería utilizada no es la
adecuada(pipetas con punta rota, descargas mal realizadas, bureta de gran
volumen mayor a 5ml de capacidad) y mala manipulación de la muestra (espuma y
aire)
Los parámetros analíticos que pueden ser
considerados en la validación de un método analítico son: exactitud, precisión,
especificidad, límite de detección, límite de cuantificación, linealidad,
rango, tolerancia y robustez. Los más usados en la UEB visitados son: análisis
sensorial, análisis fisicoquímicos y análisis sanitario.
Es importante el control de calidad ya
que es necesario garantizar que todas las actividades y acciones emprendidas
para el desarrollo de un producto satisfagan las necesidades del cliente y los
estándares de la empresa. Además así se gana la lealtad de los clientes ya que
se ofrece un producto de calidad que contribuye a la satisfacción de los
mismos. En el libro de control del lácteo se anotan todas las observaciones al
recibir y entregar los productos, durante su producción y las condiciones de
cada producto.
El destino final de los recursos y
desechos analizados en la UEB visitada es el reciclado tradicional,
incineración, co-procesamiento y fundición, para garantizar
la eficiencia ambiental en dicha institución y cumplir con orientaciones del ministerio
de ciencia, tecnología y medio ambiente (CITMA).
Conclusiones
1. Con
esta visita al laboratorio del lácteo se pudo apreciar la importancia del
control y calidad de los productos que allí se elaboran para poder brindar a la
población un servicio de calidad. Además
de profundizar en las medidas y seguridad en el laboratorio de elaboración y el
trabajo que allí se realiza. .
2. La
necesidad de contar con una evaluación rápida de la calidad de la leche o de
los derivados lácteos, con vistas a implementar el pago por calidad
universalmente implantado, así como facilitar la toma de decisiones en el
proceso industrial, han incentivado el desarrollo y automatización de los
método analíticos que se emplean en los laboratorios.
3. El
desarrollo tecnológico ante la necesidad de incrementar la productividad de
respuesta analítica en las diferentes esferas científico-técnicas, ha puesto a
disposición de los analistas del laboratorio una enorme diversidad de
instrumentos, equipos y accesorios que posibilitan datos confiables y de forma
sumamente rápida y con un gasto mínimo de recursos.
Referencias
bibliográficas
Colectivo de autores. (2010). Apuntes para un libro de texto Química Analítica Básica. Departamento de Química Analítica. Facultad de Química. Universidad de La Habana.