¿Qué son los Grados Brix?

Los grados Brix (símbolo °Bx) determinan el cociente total de sacarosa o sal disuelta en un líquido. Representan la concentración de sólidos solubles. Por ejemplo, una solución de 25 °Bx contiene 25 g de azúcar (sacarosa) por cada 100 g de líquido. En otras palabras, en 100 g de solución hay 25 g de sacarosa y 75 g de agua.

Medición de los Grados Brix

Los grados Brix se miden mediante la técnica de refractometría, la cual tiene variadas aplicaciones en el análisis cualitativo y cuantitativo de alimentos. Los refractómetros profesionales son instrumentos de alta precisión y fáciles de usar. Solo se necesita colocar una pequeña muestra en la plataforma, mirar por el visor y se obtiene una medición exacta de la cantidad de azúcares.

Aplicaciones de los Grados Brix

Los grados Brix se pueden utilizar para:

  • Medir el grado de maduración de una fruta. A medida que la fruta madura, los almidones se convierten en azúcares, responsables de su sabor dulce.
  • Identificar y caracterizar aceites y grasas.
  • Controlar la pureza de los alimentos.
  • Medir jugos azucarados.
  • Determinar de forma aproximada el contenido de alcohol en licores.
  • Comprobar el aguado de la leche.
  • Determinar el contenido en alcohol de aguardientes y cervezas.
  • Medir el contenido en agua de la miel.
  • Determinar extractos de productos alimenticios (zumos, purés, mermeladas, miel, jarabes).

La refractometría es importante en el análisis de alimentos debido a la facilidad de uso del refractómetro, el uso de poca muestra y la obtención rápida de resultados.

Grados Brix e Índice de Madurez

La madurez de cosecha es el momento en el desarrollo de la fruta en el que, al ser desprendida de la planta, puede evolucionar satisfactoriamente a la madurez de consumo. La madurez de consumo es el punto en el que la fruta presenta al máximo todas sus características organolépticas.

Por ejemplo, en la uva, la cosecha se realiza cuando la fruta alcanza la madurez de consumo, determinada por el grado de sólidos solubles (grados Brix). La medición se realiza con un refractómetro manual termocompensado, y los valores deben estar dentro de los rangos establecidos para cada variedad.

Medición de Grados Brix en Conservas

Las industrias de conservas de frutas están obligadas a medir los grados Brix para asegurar la correcta concentración de azúcares, necesaria para una adecuada conservación y densidad. Las conservas de frutas con azúcar logran la estabilidad y densidad con los grados Brix necesarios para cumplir con los requisitos del mercado y la normativa sanitaria. Los grados Brix también son una herramienta para el control de calidad, permitiendo evaluar materias primas, productos en proceso y productos terminados.

Determinación de Humedad en Alimentos por Refractometría

La actividad de agua (Aw) es un factor determinante en el desarrollo de microorganismos. El refractómetro es ampliamente usado en la industria para controlar la humedad de los alimentos durante la producción y en el producto final.

Fundamento Teórico de la Refractometría

La refracción se basa en el cambio de velocidad que experimenta la radiación electromagnética al pasar de un medio a otro. Este cambio se manifiesta en una variación en la dirección de propagación. La medida relativa de esta variación entre dos medios, tomando uno como referencia (generalmente el aire), se conoce como índice de refracción (n).

El instrumento para medir n es un sistema óptico que mide el ángulo de desviación de la radiación, utilizando dos prismas: uno fijo de iluminación (donde se deposita la muestra) y uno móvil de refracción. Los prismas están rodeados de agua termostatizada, ya que la temperatura afecta la medición.

Cuando la radiación electromagnética atraviesa el límite entre dos medios, su velocidad de propagación cambia. Si la radiación incidente no es perpendicular al límite, también cambia su dirección. El cociente entre la velocidad de propagación en el vacío y la velocidad en un medio se llama índice de refracción del medio.

Aplicaciones del Refractómetro en la Industria (Ejemplo: Manjar)

Para demostrar la aplicación de la medición de grados Brix en la industria del manjar, se puede seguir este procedimiento:

  1. Medir los °Brix de la leche.
  2. Mezclar 80 ml de leche, 30 g de azúcar y 2 g de glucosa en un vaso de precipitado.
  3. Medir los °Brix de la solución resultante.
  4. Calentar la solución en ebullición con agitación constante durante 30-40 minutos.
  5. Dejar enfriar.
  6. Medir los °Brix del producto final.

Procedimiento para Medir Grados Brix en un Refractómetro de Mesa

  1. Limpiar ambas caras del prisma con un algodón humedecido en alcohol.
  2. Introducir una gota de la solución a analizar.
  3. Cerrar el prisma.
  4. Girar el prisma hasta obtener una delineación bien definida entre el campo claro y oscuro.
  5. Efectuar la lectura del índice de refracción.
  6. Abrir el prisma y limpiar suavemente con algodón empapado en etanol.
  7. Evitar restregar los prismas o limpiarlos en seco.

Determinación de la Humedad de la Miel

  1. Comprobar con agua destilada a 20 °C que el refractómetro de ABBE da la lectura correcta (1,3330).
  2. Colocar una pequeña cantidad de muestra entre los prismas limpios y secos.
  3. Ajustar el instrumento con el compensador de luz.
  4. Leer el índice de refracción y convertirlo a contenido de humedad usando la tabla del método oficial, corrigiendo la temperatura si es necesario.

Si la temperatura es diferente de 20ºC, se debe corregir la lectura: Añadir 0,00023 por cada ºC superior a 20 ºC, o restar 0,00023 por cada ºC inferior a 20 ºC.

Un contenido de humedad superior al adecuado dificulta la conservación de la miel. No debe superar el 22%. Una miel de buena calidad tiene un porcentaje del 16-17%.

Determinación de Grasa (Método Bligh y Dyer)

Objetivo

Obtener la grasa de un alimento homogeneizado mediante extracción directa con disolventes en frío.

Campo de Aplicación

Esta técnica se aplica a muestras de alimentos, especialmente para extraer lípidos para su identificación por cromatografía de gases, pruebas de rancidez u otros análisis donde se debe evitar calentar los lípidos.

Fundamento

El método se basa en la homogeneización de alimentos húmedos con metanol y cloroformo, formando una fase miscible con el agua. Al adicionar cloroformo y agua, se separan dos fases, con los lípidos en la capa de cloroformo.

Reactivos

  • Metanol p.a.
  • Cloroformo p.a.
  • Agua destilada

Materiales y Equipos

  • Balanza
  • Frasco con tapa rosca o Erlenmeyer
  • Balón de 250 ml
  • Rotavapor
  • Estufa
  • Embudo
  • Embudo de decantación
  • Filtros

Desarrollo del Proceso

  1. Homogeneizar la muestra (con % de humedad conocido, si es posible).
  2. Pesar 20 g de muestra en un Erlenmeyer o frasco con tapa rosca.
  3. Agregar 80 ml de metanol.
  4. Agitar.
  5. Agregar 80 ml de cloroformo.
  6. Agitar durante 5-10 minutos.
  7. Filtrar la muestra para retirar el precipitado.
  8. Poner el líquido en un embudo de decantación.
  9. Adicionar 20 ml de agua lentamente.
  10. Observar la separación de fases.
  11. Transferir la fase inferior (cloroformo) a un balón previamente pesado.
  12. Evaporar el cloroformo en un rotavapor a 75 °C.
  13. Completar el secado en una estufa de vacío a 60 °C durante 2 horas (opcional).
  14. Pesar el balón con la grasa.

Expresión de Resultados

Peso de la grasa seca = peso de la grasa más balón – peso del balón

% Grasa = (peso de la grasa x 100) / peso de la muestra

Nota: Si se analiza huevo, tomar solo la yema para extraer la grasa, pero determinar el peso de la cáscara y la clara.

Cuantificación de Carbohidratos Reductores y Totales

Objetivos

  • Cuantificar los carbohidratos (CHO) directamente reductores y los carbohidratos totales presentes en un alimento.

Introducción

El método se basa en la capacidad reductora de algunos carbohidratos sobre el ion Cu+2. Los carbohidratos directamente reductores no necesitan hidrólisis previa. Los carbohidratos totales se determinan mediante hidrólisis intensa, incluyendo carbohidratos fácilmente solubilizados (glucosa, maltosa, sacarosa, dextrina, almidón), excluyendo la fibra.

Materiales (Parte A – Azúcares Reductores)

  • Muestra problema
  • Reactivo de Fehling A y B
  • Agua destilada
  • Matraz Erlenmeyer
  • Bureta
  • Trípode
  • Malla de alambre
  • Mechero
  • Pipeta volumétrica de 25 ml
  • Matraz aforado de 250 ml y 100 ml

Preparación de la Muestra

  • Si la muestra es sólida, se disuelve.
  • Si la muestra es líquida, se diluye (si es necesario, como en pulpas de fruta).
  • Se clarifica la muestra por filtración al vacío.

Procedimiento (Parte A)

  1. Diluir 10 g de muestra con agua destilada para obtener una dilución al 4% en un matraz aforado de 250 ml.
  2. Disponer la solución problema en la bureta.
  3. Colocar 20 ml de solución de Fehling (10 ml de Fehling A + 10 ml de Fehling B) en un matraz Erlenmeyer.
  4. Calentar la mezcla y, después de 30 segundos de ebullición, comenzar la titulación sin dejar de calentar. La valoración termina cuando la solución de Fehling toma un color café cobre. La ebullición debe mantenerse durante toda la valoración (máximo 3 minutos), a razón de 6 gotas cada 15 segundos.

Materiales (Parte B – Azúcares Totales)

  • Muestra problema (dilución de la Parte A)
  • Reactivo de Fehling A y B
  • Agua destilada
  • Matraz Erlenmeyer
  • Bureta
  • Trípode
  • Malla de alambre
  • Mechero
  • Pipeta Pasteur
  • Solución de HCl 1 N
  • Solución de NaOH al 10%

Procedimiento (Parte B)

Inversión o hidrólisis para la determinación de azúcares totales:

  1. Tomar 25 ml de la dilución al 4% (punto 1 de la Parte A).
  2. Adicionar 15 ml de HCl 1N.
  3. Hervir la mezcla durante 2 minutos.
  4. Enfriar y agregar 2 gotas de fenolftaleína.
  5. Neutralizar con NaOH al 10% hasta cambio de color (usar pipeta Pasteur).
  6. Enrasar a 100 ml con agua destilada para obtener una solución hidrolizada al 1%.

Resultados

Se determinan los azúcares totales por comparación entre los azúcares reductores de la muestra sin hidrolizar (Parte A) y los azúcares reductores de la muestra hidrolizada (Parte B). Así se obtienen también los azúcares NO reductores.

Normalización (Título) de la Solución de Fehling

Materiales

  • Glucosa
  • Licor de Fehling A y B
  • Agua destilada
  • Trípode, Mechero, Matraz Erlenmeyer, Balanza analítica

Procedimiento

Para estandarizar la solución de Fehling, se valora con soluciones conocidas de un azúcar reductor:

  1. Preparar 100 ml de una solución de glucosa al 0,482% p/v.
  2. Preparar 100 ml de una solución de glucosa al 0,303% p/v.
  3. Valorar las soluciones de glucosa con 20 ml de solución de Fehling según la metodología descrita (pasos 3 y 4 de la Parte A).
  4. Registrar los gastos reales (título) para las dos soluciones.
  5. Determinar el factor correspondiente en la tabla para dextrosa (glucosa) para 20 ml de Fehling.
  6. Nota: Para 482 mg (0,482% p/v) de glucosa, el gasto sería de 25 ml para 25 ml de licor de Fehling. Para 303 mg (0,303% p/v) de glucosa, el gasto sería de 40 ml para 25 ml de licor de Fehling.
  7. Determinar la ecuación de la recta definida por el gasto obtenido y las concentraciones conocidas de las soluciones de glucosa. Reemplazar el gasto obtenido de la solución desconocida (Parte A y Parte B) para obtener la cantidad de glucosa en la dilución analizada.

Material de Laboratorio

  • Erlenmeyer: Matraz de vidrio para agitar y calentar disoluciones. Las graduaciones son aproximadas.
  • Vaso de precipitado: Recipiente para contener líquidos, alto o bajo, graduado o sin graduar (volumen aproximado). Se puede calentar con rejilla.
  • Desecador: Recipiente de vidrio para evitar que los solutos absorban humedad ambiental.
  • Embudo de vidrio: Para trasvasar líquidos o filtrar (con filtro de papel).
  • Filtro plegado: Papel de filtro para filtrar, colocado sobre el embudo.
  • Embudos de decantación: De vidrio, cónicos o cilíndricos, con llave. Para separar líquidos inmiscibles de diferente densidad.
  • Tubos de ensayo: Recipientes de vidrio para pequeños ensayos. Se pueden calentar directamente a la llama.
  • Probeta: Recipiente de vidrio para medir volúmenes (precisión aceptable).
  • Pipetas: Recipientes de vidrio para medir volúmenes con gran precisión. Graduadas (cualquier volumen inferior a su capacidad) o de enrase (volumen fijo).
  • Aspirador de cremallera: Se acopla a la pipeta para succionar líquidos peligrosos.
  • Buretas: Material de vidrio para medir volúmenes con precisión (valoraciones). La llave regula la salida del líquido.
  • Matraz Aforado: Material de vidrio para medir volúmenes con gran precisión (capacidades variadas). No se puede calentar.
  • Mortero con mano o mazo: De vidrio, ágata o porcelana. Para triturar sólidos.
  • Gradilla: De madera o metal, con taladros para tubos de ensayo.