Practica nº 02(densidad)

PROFESOR:Dr.MiguelA.LarreaCéspedes
ALUMNA:Claudia
CoronelAller
CÓDIGO:05-27906
2009
INFORMENº02
DETERMINACIONES DENSIMETRICAS
EN ALIMENTOS
UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE
GROHMANN
FACULTAD
DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS
ALIMENTARIAS
ANÁLISIS DE LOS ALIMENTOS

19
Practica Nº 02: Determinaciones Densimetricas en alimentos
PRACTICA Nº 02
DETERMINACIONES DENSIMETRICAS EN ALIMENTOS
I. OBJETIVO:
• Determinar las propiedades físicas (gravedad específica, grados Baumè,
concentración, etc.) de los alimentos para obtener información sobre su
pureza, fraude y otros. Estos datos son de mucha utilidad durante el
procesamiento, control de calidad y diseño de equipos.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO:
En un cuerpo físicamente homogéneo existe proporcionalidad entre los volúmenes que
se consideran y las masas correspondientes a dichos volúmenes. Esta constante de
proporcionalidad se denomina densidad (r) y no es más que la masa de la unidad de
volumen. En caso de cuerpos no homogéneos debemos definir una densidad puntual o
hablar de densidad media.
Esta propiedad de la materia, que la caracteriza en cualquiera de los estados en que
esta se presenta, es factible determinar en el laboratorio de forma sencilla, sobre todo
en el caso de cuerpos sólidos y líquidos. Dependiendo del estado de la materia a
considerar, las técnicas y procedimientos experimentales para la determinación de su
densidad serán diferentes. Veremos algunos de ellos:
1. Determinación de la densidad para alimentos
líquidos
Existen diferentes procedimientos para determinar la densidad de las sustancias en
estado líquido. Uno de ellos consiste en la utilización de unos instrumentos denominado
densímetros.
El densímetro es un instrumento que se utiliza para determinar la densidad de un
líquido. Este es, en principio, un flotador de vidrio que introducido en un líquido flota
verticalmente, manteniéndose fuera del aquel una parte de la varilla cilíndrica. En esta
existe una escala calibrada directamente en densidades.
1.1. Hidrómetros
Instrumento utilizado para la medición de la densidad de líquidos y sólidos. Utiliza el
principio de flotación de Arquímedes en la medición.
También se les conoce como densímetro de inmersión o aerómetro.
Los densímetros son aparatos que miden la densidad de los líquidos sin tener que
calcular antes la masa y el volumen, fundándose en el Principio de Arquímedes. Esta
formados por varillas de vidrio hueco que presentan un ensanchamiento en la parte
inferior y un lastre. Al sumergirlas en un liquido flotan, cumpliéndose que el peso del
volumen de liquido desalojado es igual al peso de todo el aparato; por tanto, se
hundirán mas o menos según sea la densidad del liquido.
El punto en el que la superficie del líquido toca el cilindro del hidrómetro se observa en
la escala. Los hidrómetros, generalmente contienen una escala de papel dentro de ellos

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para que se pueda leer directamente la gravedad específica en gramos por centímetro
cúbico.
Los densímetros vienen graduados directamente en densidades (g/cm3
). Existen dos
tipos de densímetros:
a) Para líquidos más densos que el agua que llevan la indicación 1 en la parte
superior de la varilla. Esta señal corresponde a la parte sumergida cuando el li-
quido es agua. Si se sumerge en líquidos más densos, se hunde menos; por ello,
las indicaciones aumentan numéricamente hacia abajo.
b) Para líquidos menos densos que el agua: La indicación 1, correspondiente a la
densidad del agua, la presentan al final de la varilla; al sumergir el aparato en
un liquido menos denso, se hunde menos que en esta, por ello la varilla esta
graduada en densidades de valor numérico menores que 1.
Los areómetros
Tienen el mismo fundamento que los densímetros, pero en lugar de medir densidades
sirven para medir concentraciones de las disoluciones. Vienen graduados en grados
Beaumé y pueden ser de dos tipos: a) para disoluciones mas densas que el agua y b)
para disoluciones menos densas que el agua.
Dependiendo de la escala reciben los nombres de Alcoholímetros, Sacarímetros,
Brixómetros, Lactómetros, etc.
1.1.1. Lactodensímetro
Un lactómetro o galactómetro es un instrumento de medida simple que se emplea en la
comprobación de la densidad de la leche; su escala se gradúa en cien partes. La
densidad de la leche varía considerablemente con el contenido graso y de sólidos
presentes en la emulsión y suele oscilar entre un peso específico de 1,028 a 1,034.
Hidrómetros
Volumen Constante
Masa Constante
Densidad de líquido y sólidos Hidrómetro Nicholson
Diferentes escalasDensidad de líquido

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Funcionamiento
La leche se vierte en el recipiente graduado de su interior y se deja reposar hasta que
la nata se va depositando, la profundidad del depósito determina el grado de riqueza y
de calidad de la leche. Otro instrumento, inventado por Doeffel, es de 50 mm de largo y
está dividido en una escala de 40 partes, el punto inicial de la escala se hunde en agua
pura; mientras que la leche inalterada muestra una graduación de 14°.
1.1.2. Alcoholímetro
El alcoholímetro es un tipo especial de hidrómetro usado para determinar el nivel de
alcohol presente en un líquido. Puede por tanto ser usado para medir el porcentaje de
alcohol en una bebida alcohólica o para determinar la presencia de alcohol en la sangre.
1.2. Picnómetros
El picnómetro (del griego puknos, "densidad"), o botella de
gravedad específica, consiste en un pequeño frasco de vidrio de
cuello estrecho, cerrado con un tapón esmerilado, hueco y que
termina por su parte superior en un tubo capilar con
graduaciones., de tal manera que un volumen puede obtenerse
con gran precisión. Esto permite determinar la densidad de un
fluido, en referencia a un fluido de densidad conocida como el
agua o el mercurio, usando el principio de Arquímedes. Sirve para
medir la densidad de líquidos no viscosos.
Para llenar el picnómetro se quita el tapón esmerilado, que está hueco o perforado, se
añade la muestra con una probeta pequeña y se tapa. El líquido subirá por el interior
del tapón hasta el capilar. Puede ocurrir que incluso rebose, en cuyo caso se secaría
cuidadosamente por fuera procurando que el líquido llene totalmente el tapón o que el
exceso se pueda medir con el capilar. Así se determina el volumen de líquido contenido
en el recipiente.
La masa del líquido se determina por diferencia entre la masa del picnómetro lleno y
vacío, y la densidad del líquido será el cociente entre su masa y el volumen que ocupa.
Si el frasco se pesa vacío, luego lleno de agua, y luego lleno del líquido en cuestión que
se desea medir su gravedad específica, la densidad específica del líquido ya puede
calcularse sencillamente.
1.1.Relación entre densidad y grados Beaumé
La relación entre concentración y densidad de una disolución se utiliza todavía en la
industria y laboratorios, al dar la concentración de las disoluciones de algunas
sustancias en grados Beaumé (ABE), establecidos en 1768. Esta escala equivale a una
escala de densidades, tomando como puntos fijos de aquella el agua pura y una
disolución al 10 % de NaCI.
Para líquidos mas densos que el agua, la densidad de esta corresponde a 0ºBe y a la
disolución al 10 % de NaCI se le adjudican 10º Be.
Para líquidos menos densos que el agua se invierte las escalas y el agua pura tiene 10º
Be y a la disolución al 10 % de NaCI le corresponden 0º Be.

19
La relación entre ºBe y la densidad depende algo de la temperatura. Para una
temperatura ambiente de 15 ºC se pueden usar las relaciones siguientes:
Líquidos más densos que el agua:
Be
especGrav
especgrav
Be
C
C
º145
145
..;
..
145
145º
º5.15
º5.15
−
=−=






Líquidos menos densos que el agua:
Be
especGrav
especgrav
Be
C
C
º130
140
..;130
..
140
º
º5.15
º5.15
−
=−=






2. Determinación de la densidad para alimentos
sólidos
La determinación de la densidad de un cuerpo sólido puede simplificarse si el objeto
presenta una forma definida, de tal forma que resulte fácil calcular su volumen. Es el
caso de la determinación de la densidad de diferentes cuerpos cilíndricos.
En este caso, los medios necesarios serán un calibrador con el que mediremos el radio
y la altura del cilindro y además una balanza de precisión para la determinación de la
masa de dicho cuerpo.
III. MATERIALES ,EQUIPOS Y METODOS:
MATERIALES:
• Juego de hidrómetros: alcoholímetros, sacarímetros, Salinómetros,
densímetros.
• Picnómetros.

19
• Material de vidrio.
• Alimentos líquidos en solución a diferentes concentraciones: leche, azúcar,
sal, alcohol etílico, etc.
• Alimentos sólidos como papas, manzanas, u otros.
MÉTODOS:
1. Determinación de gravedad especifica en líquidos
1.1. Uso de hidrómetros
1.2. Uso de picnómetros
2. Determinación de gravedad especifica en sólidos
2.1. Densidad aparente
IV. PROCEDIMIENTO:
1. Para alimentos líquidos
1.1. Uso de hidrómetros
− Llenar una probeta de volumen conocido, previamente
lavada con a solución a muestrear
− Dejar en reposo algunos minutos para que el material y
la probeta se equilibren.
− Medir y anotar la temperatura de la muestra. Es
aconsejable que la temperatura del material a medir sea
igual a la temperatura de calibración del hidrómetro.
− Sumergir lentamente el hidrómetro (de rango adecuado)
en la solución y dejara en reposo hasta alcanzar el
equilibrio.
− Para líquidos claros leer la escala del densímetro en la
proyección de la línea de la parte inferior del menisco;
para líquidos coloreados leer en la proyección de la línea superior del menisco.
− Hacer las correcciones por temperatura en casos necesarios.
1.1.Uso de picnómetros
− Lavar el picnómetro cuidadosamente enjuagando con agua corriente y depuse
con agua destilada, luego deberá secarse en la estufa y finalmente enfriado en
un desecador.

19
− Obtener el peso del picnómetro limpio y seco.
− Llenar el picnómetro con agua destilada recientemente hervida y enfriada (libre
de aire)
− Colocar la tapa al picnómetro y colocar en baño maría manteniendo constante la
temperatura deseada.
− Parte del agua saldrá por el capilar de la tapa, esto permite asegurar el llenado.
− Retirar el picnómetro del baño maría y secarlo con papel filtro.
− Pesar inmediatamente el picnómetro conteniendo agua.
− Proceder de la misma forma con el líquido cuya gravedad especifica se desea
determinar.
Cálculos:
BC
BA
EspecGrav
−
−
=..
A=Peso del picnómetro conteniendo el liquido problema a la temperatura (ºC).
B=Peso del picnómetro seco y vacío.
C=Peso del picnómetro con agua a 4ºC.
2. Para alimentos sólidos
2.1. Densidad aparente
− En un recipiente de volumen conocido llenar con semillas de hortalizas o
cereales finos (linazas) al ras.
− Vaciar parte del contenido y en su lugar colocar al alimento sólido.
− Llenar nuevamente el recipiente completando con semillas hasta nivel.
− Medir las semillas sobrantes e una probeta y determinar el volumen del
alimento sólido previamente pesado.
− Calcular la densidad aparente de acuerdo a la formula indicada.
V. RESULTADOS Y DISCUSIONES:
A. HIDRÓMETROS
A.1. HIDRÓMETROS USADOS:
 Densímetro
 Salinómetro
 Sacarímetro
 Lactodensímetro
 Alcoholímetro.
i. Soluciones de cloruro de sodio
 Solución de cloruro de sodio (A)
 Densidad.- 1.090 gr/cm3
 Gravedad especifica.-
090.1
/000.1
/090.1
3
3
2
==
cmgr
cmgr
OHρ
ρ

19
 Concentración.-
TABLA:
%57.12
57.12
0152.0
191.0
0152.0191.0
0043.00109.01308.00602.0
1308.00109.00043.00602.0
0109.0)12(0043.0)14(
0043.0
0109.0
12
14
0857.10900.1
0900.11009.1
12
14
X
X
X
XX
XX
XX
X
X
X
X
=
=
=
+=+
−=−
−=−
=
−
−
−
−
=
−
−
 Grados Salinómetros.-
100ºS 26.40%
X 12.57%
SX
S
X
S
X
º61.47
4.26
º1257
%4.26
%)58.12)(º100(
=
=
=
 Grados Beaumé.-
• Instrumento.- 10ºBe
• Fórmula.- ºBe para líquidos mas pesados que el agua a
(60ºF/60ºF)
Concentración (%) Gravedad Especifica
12
X
14
1.0857
1.0900
1.1009

19
97.11º
03.133145º
090.1
145
145º
..
145
145º
º5.15
º5.15
=
−=
−=
−=






Be
Be
Be
especgrav
Be
C
C
 Solución de cloruro de sodio (B)
040.1
/000.1
/040.1
3
3
2
==
cmgr
cmgr
OHρ
ρ
TABLA:
4
X
6
1.0268
1.0400
1.0413
%5.82
5.82
0145.0
08441.0
0145.00844.0
0132.00013.00052.00792.0
0052.00013.00132.00792.0
0013.0)4(0132.0)6(
0132.0
0013.0
4
6
0268.10400.1
0400.10413.1
4
6
X
X
X
XX
XX
XX
X
X
X
X
=
=
=
+=+
−=−
−=−
=
−
−
−
−
=
−
−
100ºS 26.40%
X 5.82%

19
SX
S
X
S
X
º05.22
4.26
º582
%4.26
%)82.5)(º100(
=
=
=
(60ºF/60ºF)
58.5º
42.139145º
040.1
145
145º
..
145
145º
º5.15
º5.15
=
−=
−=
−=






Be
Be
Be
especgrav
Be
C
C
 Solución de cloruro de sodio (C)
065.1
/000.1
/065.1
3
3
2
==
cmgr
cmgr
OHρ
ρ
TABLA:
8
X
10
1.0559
1.0650
1.0709

19
100ºS 26.40%
X 9.210%
SX
S
X
S
X
º89.34
4.26
º921
%4.26
%)21.9)(º100(
=
=
=
• Instrumento.- 9.5ºBe
(60ºF/60ºF)
85.8º
15.136145º
065.1
145
145º
..
145
145º
º5.15
º5.15
=
−=
−=
−=






Be
Be
Be
especgrav
Be
C
C
 Solución de cloruro de sodio (D)

19
053.1
/000.1
/053.1
3
3
2
==
cmgr
cmgr
OHρ
ρ
TABLA:
100ºS 26.40%
X 7.60%
SX
S
X
S
X
º79.28
4.26
º760
%4.26
%)60.7)(º100(
=
=
=
(60ºF/60ºF)
6
X
8
1.0413
1.0530
1.0559

19
30.7º
70.137145º
053.1
145
145º
..
145
145º
º5.15
º5.15
=
−=
−=
−=






Be
Be
Be
especgrav
Be
C
C
CUADRO: Completar las constantes físicas de la soluciones salinas.
a. Confeccionar una curva planteando la concentración (%) vs Salinómetros.
ii. Soluciones azucaradas o de sacarosa
 Solución de sacarosa (1)
0065.1
/000.1
/0065.1
3
3
2
==
cmgr
cmgr
OHρ
ρ
Muestra Concentración (%) Gravedad Especifica º Salinómetro
A
B
C
D
12.57
5.82
9.21
7.60
1.090
1.040
1.065
1.053
47.61
22.05
34.89
28.79

19
TABLA:
 Grados Brix.-
• Instrumento.- 3ºBx
(60ºF/60ºF)
94.0º
06.144145º
0065.1
145
145º
..
145
145º
º5.15
º5.15
=
−=
−=
−=






Be
Be
Be
especgrav
Be
C
C
2
X
4
1.0060
1.0065
1.0139

19
028.1
/000.1
/028.1
3
3
2
==
cmgr
cmgr
OHρ
ρ
TABLA:
8
X
10
1.0229
1.0280
1.0381
 Grados Brix.-
• Instrumento.- 8.5ºBx
(60ºF/60ºF)

19
95.3º
05.141145º
028.1
145
145º
..
145
145º
º5.15
º5.15
=
−=
−=
−=






Be
Be
Be
especgrav
Be
C
C
024.1
/000.1
/024.1
3
3
2
==
cmgr
cmgr
OHρ
ρ
TABLA:
8
X
10
1.0229
1.0240
1.0381

19
 Grados Brix.-
• Instrumento.- 5ºBx
(60ºF/60ºF)
40.3º
60.141145º
024.1
145
145º
..
145
145º
º5.15
º5.15
=
−=
−=
−=






Be
Be
Be
especgrav
Be
C
C
0215.1
/000.1
/0215.1
3
3
2
==
cmgr
cmgr
OHρ
ρ
TABLA:

19
4
X
6
1.0139
1.0215
1.0219
 Grados Brix.-
• Instrumento.- 6.5ºBx
(60ºF/60ºF)
05.3º
95.141145º
0215.1
145
145º
..
145
145º
º5.15
º5.15
=
−=
−=
−=






Be
Be
Be
especgrav
Be
C
C
Muestra Concentración
(%)
Gravedad
Especifica
Beaumé
Instrumento(i)
Formula(f)
1
2
3
4
2.13
8.67
8.14
5.90
1.0065
1.0280
1.0240
1.0215
0.9
3.5
2.0
2.5
0.94
3.95
3.40
3.05

19
a. Confeccionar en papel milimetrado una curva planteando la
concentración (%) vs- la gravedad específica y otra curva planteando la
concentración (%) vs. ºBe.
iii. Alcohol etílico
 Densidad.- 0.81 gr/ml
1
2
3
4
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 1 2 3 4
Concentración(%)
Gravedad específica
Concentración(%) vs Gravedadespecífica
1
2
3
4
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 1 2 3 4 5
Concentración(%)
ºBeaume(ºBe)
Concentración(%) vs ºBeaumé(ºBe)f
1
2
3
4
0
2
4
6
8
10
0 1 2 3 4
Concentración(%)
ºBeaume(ºBe)
Concentración(%)vs ºBeaumé(ºBe)i

19
81.0
/000.1
/81.0
3
3
2
==
cmgr
cmgr
OHρ
ρ
 Grados Gay-Luzca.-
• Alcoholímetro.- 97.5%
iv. Leche
 Densidad.-
• Lactodensímetro.- 1.026 gr/ml
• Densímetro.- 1.027 gr/ml
A.2. PICNÓMETRO
i. Picnómetro
 Densidad de Alcohol etílico
a) Picnómetro
• Volumen:50 cm3
• Peso:23.5955 gr
b) Muestra
• Peso de picnómetro + muestra: 68.8044 gr
• Peso de muestra : 45.2089 gr
3
3
gr/cm904178.0
50
2089.45
===
cm
gr
v
m
ρ
A.3. PARA ALIMENTOS SÓLIDOS
a. Papa
• Volumen de vaso: 250 ml
• Peso de la muestra: 57.1505 gr
gr/ml228602.0
250
1505.57
===
ml
gr
v
m
ρ
b. Manzana
• Volumen de vaso: 250 ml
• Peso de la muestra: 98.5425 gr

19
Su densidad es menor que la del agua por lo que flota.
VI. CONCLUSIONES:
 Aprendimos los distintos métodos que hay para medir la densidad de un líquido,
dependiendo de la cantidad y las características que éste tenga, y la relación
que hay entre el volumen y la masa, que nos da la densidad, además la
diferencia, entre g/mL en una concentración y g/mL en la densidad, ya que
aunque parecen iguales, no lo son. Por lo tanto el objetivo se cumplió.
VII. BIBLIOGRAFIA
 http://es.encarta.msn.com/encyclopedia_961545439/Picn
%C3%B3metro.html
 http://www.metrologia.cl/medios/hidrometro.pdf
 http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas
/ap-teclabquim-11/21.html
 http://www.scheitler.com.ar/Productos/DetalleProducto.aspx?IdProducto=632

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