Dentro de esta sección del blog dedicada a los procedimientos y métodos de análisis de alimentos en las instalaciones de los laboratorios de control de calidad, se inicia esta serie con los diferentes productos procedentes de las explotaciones lecheras y de los elaborados en industrias y empresas lácteas artesanales. En esta primera entrada se expone la metodología analítica de la materia grasa de las leches natural, certificada, higienizada y esterilizada, enteras o parcialmente desnatadas.
Principios y fundamentos metodológicos.
Este método es aplicable a las leches natural, certificada, higienizada y esterilizada, enteras o parcialmente desnatadas, tal como se definieron en el antiguo Reglamento de Centrales Lecheras y otras industrias lácteas. En este sentido, se entiende por contenido en materia grasa de estos distintos tipos de leche, el porcentaje (expresado en masa) de las sustancias determinadas por el procedimiento expuesto a continuación, que corresponde al descrito en la norma FIL-1A: 1969 de la Federación Internacional de Lechería (FIL). El contenido en materia grasa se determina gravimétricamente, por extracción de la citada materia grasa de una solución alcohólico-amoniacal del tipo de leche de que se trate, mediante éter etílico y éter de petróleo, evaporación de los disolventes y pesado del residuo, según el principio del método de Röse-Gottlieb.
Material y aparatos utilizados.
-Balanza analítica.
-Probetas o matraces de extracción adecuados, provistos de tapones de vidrio esmerilado, de tapones de corcho y otros dispositivos de cierre inatacables por los disolventes utilizados. Los tapones de corcho serán de buena calidad y se tratarán semetiéndolos sucesivamente a extracciones con éter etílico y con éter de petróleo. Después se introducirán durante al menos 20 minutos, en agua a una temperatura de 60º C o superior, y se dejarán enfriar también en agua, con objeto de que ya estén saturados cuando se utilicen.
-Matraces de paredes delgadas y bases planas, de una capacidad de 150 a 250 ml.
-Estufa de desecación, bien ventilada y controlada termostáticamente (ajustada para que funcione a una temperatura de 102 ± 2ºC), o una estufa de desecación por vacío (temperatura 70-75 ºC, y presión inferior a 50 mm de mercurio: Hg).
-Materiales para facilitar la ebullición, exentos de materia grasa, no porosos ni deleznables al ser utilizados, como, por ejemplo, perlas de vidrio o trozos de carburo de silicio (el empleo de estos materiales es facultativo.
Reactivos necesarios.
Todos los reactivos deberán ser de calidad pura para análisis, y no dejar en la evaporación mayor cantidad de residuos que la autorizada para el ensayo en blanco. En caso necesario, los reactivos podrán destilarse de nuevo en presencia de 1 gr aproximadamente de mantequilla deshidratada por 100 mililitros de disolvente. El agua que se utilice deberá ser destilada o, por lo menos, de igual pureza que el agua destilada.
Los reactivos necesarios son los siguientes:
-Agua destilada.
-Alcohol etílico del 96% (volumen/ volumen).
-Amonio hidróxido del 25% (en NH3).
-Cobre II sulfato 5-hidrato.
-Éter etílico.
-Éter de petróleo (40-60 º C).
-Potasio yoduro.
En el caso del amonio hidróxido del 25% (en NH3), puede tener una densidad aproximada a 20/4 de 0.910), o bien puede utilizarse una solución más concentrada, siempre que se conozca dicha concentración.
Se puede utilizar alcohol etílico del 96% (v/v) o, en su defecto, alcohol etílico desnaturalizado con alcohol metílico, metiletilcetona, benceno o éter de petróleo.
El éter etílico utilizado debe estar exento de peróxidos. En este sentido, para el ensayo de los peróxidos, hay que añadir a 10 ml de éter etílico mediante una pequeña probeta con tapón de vidrio, previamente enjuagada con un poco de éter, y 1 ml de solución al 10% de potasio yoduro recién preparada. A continuación ,se agita y se deja reposar durante 1 minuto, no debiendo aparecer coloración amarilla en ninguna de las dos capas. Asimismo, el éter etílico puede mantenerse exento de peróxidos, añadiendo una lámina de zinc húmeda, que deberá sumergirse completamente en una solución ácida diluida de cobre II sulfato 5-hidrato durante 1 minuto, y lavarse después con agua destilada. En este caso, hay que utilizar, por litro de éter etílico, una superficie de 80 cm2 aproximadamente de lámina de zinc cortada en bandas lo suficientemente largas para que lleguen por lo menos, hasta el centro del recipiente.
El éter de petróleo debe tener su punto de ebullición entre los 30º y 60º C, o en su defecto, hay que usar éter de petróleo 40-60 ºC.
El disolvente mixto, debe prepararse poco tiempo antes de su utilización, mezclando volúmenes iguales de éter etílico y éter de petróleo. Asimismo, la mezcla de disolventes se podrá sustituir en aquellos casos en que su utilización esté prevista por éter etílico o por éter de petróleo.
Procedimiento analítico.
1.Preparación de la muestra: Previamente conseguir que la muestra alcance una temperatura de 20 ºC, mezclándola cuidadosamente a continuación hasta obtener una distribución homogénea de la materia grasa. Se debe evitar agitar muy enérgicamente para evitar la formación de espuma en la leche o el batido de la materia grasa. En el caso de que resultase dificultoso dispersar la capa de nata se puede calentar lentamente hasta alcanzar los 35-40 ºC, mezclando cuidadosamente y teniendo la precaución de reincorporar a la muestra la nata que pudiera haberse adherido a las paredes del recipiente. Seguidamente hay que enfriar la muestra hasta alcanzar la temperatura ambiente; también puede utilizarse un homogeneizador apropiado para facilitar la dispersión de la grasa. Conviene tener presente que si la materia grasa líquida se separase del resto de componentes, o si se observase la presencia de partículas blancas de forma irregular adheridas a las paredes del recipiente que contiene la muestra, los resultados obtenidos en el procedimiento de análisis serán incorrectos.
2. Ensayo en blanco: Se realiza al mismo tiempo que se determina el contenido en materia grasa de la muestra, empleando 10 ml de agua destilada en lugar de la muestra de leche, siendo el resto del procedimiento idéntico al que se ha descrito anteriormente, es decir, se utiliza el mismo tipo de aparato de extracción, e iguales cantidades de reactivos. Si el resultado obtenido en el ensayo en blanco excediese de 0,5 mg, entonces será necesario comprobar la calidad de los reactivos utilizados y, en su caso, deberán sustituirse o purificarse aquellos no adecuados para esta técnica analítica.
3.Determinación del parámetro composicional: Previamente hay que secar el matraz, empleando perlas de vidrio o trozos de carburo de silicio, con objeto de facilitar la ebullición moderada, durante la subsiguiente eliminación de los disolventes, en la estufa durante un intervalo de media a una hora. A continuación, se deja enfriar el matraz hasta la temperatura ambiente de la balanza y, una vez enfriado, se procede a su pesaje con una aproximación de 0,1 mg; luego, se invierte tres o cuatro veces el recipiente que contiene la muestra preparada y se pesa inmediatamente en el aparato de extracción, directamente o por diferencia de 10 a 11 gramos de la muestra bien mezclada, con una aproximación de 1 mg. Se añaden 1,5 ml de la solución de amonio hidróxido 25% (en NH3), o un volumen equivalente de una solución más concentrada, mezclando convenientemente. Añadir 10 ml de alcohol etílico 96% (v/v), y mezclar suavemente, de modo homogéneo, manteniendo abierto el aparato de extracción. Añadir 25 ml de éter etílico, cerrar el aparato y agitarlo vigorosamente, invirtiéndolo varias veces, durante 1 minuto. Si es necesario, enfriar el aparato con agua corriente. Quitar el tapón cuidadosamente y añadir 25 ml de éter de petróleo, utilizando los primeros mililitros para enjuagar el tapón y el interior del cuello del aparato, dejando que los líquidos de los enjuagues penetren en el último. Cerrarlo, volviendo a colocar el tapón y agitarlo e invertirlo repetidamente durante 30 segundos. En el caso de que no esté previsto utilizar la centrifugación, hay que evitar agitar la muestra muy enérgicamente. Dejar el aparato en reposo hasta que la capa líquida superior esté completamente límpida y claramente separada de la fase acuosa. Si se utiliza una centrífuga cuyo motor no sea trifásico, podrían producirse chispas, siendo necesario tomar las debidas precauciones para evitar una explosión o un incendio debido a la presencia de vapores de éter ocasionada, por ejemplo, por la rotura de un tubo de vidrio dentro del aparato. Siempre es conveniente quitar el tapón y enjuagarlo, y también el interior del cuello del aparato, con unos mililitros de la mezcla de disolventes, dejando que los líquidos de los enjuagues penetren en el aparato. Hay que trasvasar con cuidado el contenido del matraz, lo más completamente posible, por decantación de la capa superior de decantación o con la ayuda de un sifón; si el trasvase no se efectúa mediante sifón, puede ser necesario añadir un poco de agua destilada para incrementar la separación entre las dos capas, con objeto de facilitar la decantación. Enjuagar el exterior e interior del cuello del aparato, o el extremo y la parte inferior del sifón, con algunos ml de la mezcla de disolventes. Dejar deslizar los líquidos de enjuague del exterior del aparato dentro del matraz y los del interior del cuello y del sifón, dentro de aparato de extracción. Seguidamente, hay que proceder a realizar una segunda extracción repitiendo las operaciones ya descritas, desde la adición del éter etílico, pero utilizando solo 15 ml de éter etílico y 15 ml de éter de petróleo. Efectuar una tercera extracción procediendo como se ha indicado anteriormente, pero omitiendo el enjuague final. Eliminar con cuidado por evaporación o destilación la mayor cantidad posible de disolvente, incluido el alcohol etílico. Si el matraz es de pequeña capacidad será necesario eliminar un poco de disolvente después de cada extracción de la manera antes indicada. Cuando ya no subsista olor a disolvente, calentar el matraz, tumbado, durante 1 hora en la estufa. Dejar que el matraz se enfríe hasta la temperatura ambiente de la balanza como se indicó y pesar con una aproximación de 0,1 mg. Repetir la operación calentando a intervalos de 30 y 60 minutos hasta obtener una masa constante. Añadir de 15 a 25 ml de éter de petróleo para comprobar si la materia extraída es totalmente soluble. Calentar ligeramente y agitar el disolvente mediante un movimiento rotatorio hasta que toda la materia grasa se disuelva. Si la materia extraída es totalmente soluble en el éter de petróleo, la masa de materia grasa de la leche analizada será la diferencia entre las pesadas efectuadas. En caso contrario o de duda, extraer completamente la materia grasa contenida en el matraz, mediante lavados repetidos con éter de petróleo caliente, dejando que se deposite la materia no disuelta antes de cada decantación. Enjuagar tres veces el exterior del cuello del matraz. Calentar el matraz, tumbado, durante 1 hora en la estufa, y dejar que se enfríe hasta la temperatura ambiente de la balanza, como lo indicado anteriormente, y proceder a su pesaje con una aproximación de 0,1 miligramo.
Expresión de los resultados.
La masa, expresada en gramos, de la materia grasa extraída es:
(M1 - M2) - (B1 - B2)
y el contenido en materia grasa de la muestra, expresado en porcentaje de la masa es:
(M1 - M2) - (B1 - B2) x 100 / S,
siendo estos valores los siguientes:
M1 = masa, en gramos, del matraz M, que contiene la materia grasa después de desecar hasta masa constante.
M2 = masa, en gramos, del matraz M, sin materia grasa, o en el caso de presencia de materias insolubles, después de extraer completamente la materia grasa.
B1 = masa,, en gramos, del matraz B, del ensayo en blanco, después de desecar hasta masa constante.
B2 = masa, en gramos, del matraz B, o en el caso de presencia de materias insolubles, después de extraer completamente la materia grasa.
S = masa, en gramos, de la cantidad de muestra utilizada en la determinación analítica.
Los valores obtenidos por este procedimiento analítico serán válidos si la diferencia entre los resultados de dos determinaciones repetidas, hallados en pruebas simultáneas o realizadas una inmediatamente después de otra, por el mismo analista o técnico de laboratorio, no sobrepasa los 0,03 gramos de materia grasa de 100 gramos de producto analizado.
Referencias.
-Norma Internacional FIL-IDF 1A: 1969.
-Métodos Oficiales de Análisis en Alimentaria: Leche y Productos Lácteos. Montplet & Esteban, 1987.
José Luis Ares Cea (coordinador de la Planta Piloto de Lácteos, Consejería de Agricultura y Pesca)
