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PRÁCTICA No. 4

DETERMINACIÓN DE pH, ACIDEZ Y pK EN ALIMENTOS


1. OBJETIVOS
1.1. Determinar el pH de extractos de frutas y de tejido de procedencia animal.
1.2. Determinar la acidez de tejidos vegetales y animales.
1.3. Determinar experimentalmente el pK de ácidos o de bases


2. INTRODUCCIÓN

En estado natural, la mayoría de los alimentos, como carnes, pescados y productosvegetales, son ligeramente ácidos. La mayor parte de las frutas son bastante ácidas y solo algunos alimentos, como la clara de huevo por ejemplo, son alcalinos. La acidez puede ser un factor básico en la preservación, como es el caso de algunos alimentos fermentados tales como el yogur, la coliflor fermentada o los pepinillos en vinagre, o tener un papel auxiliar, cuyo efecto se combina con el deotros factores tales como conservadores químicos, calor o actividad de agua.
La definición de pH representa la concentración de iones de hidrógeno en la forma:

pH = -log [H+]

Es decir, el pH es el logaritmo negativo de la concentración de protones o iones hidrógeno. En alimentos, las sustancias ácidas que interesan son casi siempre ácidos débiles (HA) que se disocian dando lugar aH+ y A-. En equilibrio, la relación entre [H+] [A-] y [HA] es una constante (Ka), siendo Ka = [H+] [A-] / [HA]. Lo que también se puede expresar como:

[H+] = Ka [HA]/[A-]

y obteniendo el logaritmo negativo de ambos términos de la ecuación,

-log H+ = -log Ka -log[HA] + log [A-] ó

pH = pKa + log [A-]/[HA]

Si [A-] y [HA] son iguales, el logaritmo de su cociente es cero, y elpH = pKa. En otras palabras, pKa = pH, cuando la concentración del ácido disociado es igual a la del ácido no disociado. Conociendo la concentración del ácido, el pH y el pKa ó Ka, se puede calcular la cantidad de ácido no disociado presente en una solución. Los ácidos fuertes tienen valores de pKa muy bajos, es decir, están casi totalmente disociados cuando están en solución. Esto supone queaportan una [H+] proporcionalmente mayor que un ácido débil. Por ejemplo, el pH (a 25°C) de una solución 0,1N de HCl es 1.08, mientras que el de una solución también 0,1N de ácido acético es 2.87.

2.1. Propiedades del pH y acidez
El pH de un alimento es uno de los principales factores que determinan la supervivencia y el crecimiento de los microorganismos durante el procesado, elalmacenaje y la distribución. Como el efecto de algunos otros factores depende en parte del pH, es a veces difícil separar el efecto del pH por sí mismo y el de otros factores influenciados por el pH. Así por ejemplo, los microorganismos se ven afectados por el nivel de iones H+ libres (el pH por si mismo) y, además, por la concentración del ácido débil no disociado, la cual a su vez depende del pH. Losaniones de algunos ácidos débiles (del ácido acético o láctico, por ejemplo) se metabolizan dentro de la célula bacteriana, liberando H+ que acidifica el interior de la célula hasta alcanzar niveles inhibitorios. Otros aniones no se metabolizan y por lo tanto no acidifican el interior de la célula.
Los valores bajos de pH pueden ayudar en la conservación de los alimentos de dos maneras:directamente, inhibiendo el crecimiento microbiano, e indirectamente, a base de disminuir la resistencia al calor de los microorganismos, en los alimentos que vayan a ser tratados térmicamente.
Los alimentos conservados por fermentación láctica, derivan sobre todo de la leche (queso), de la carne (embutidos fermentados) y de productos vegetales (coliflor fermentada, encurtidos, etc.). Lafermentación ocurre por inoculación con bacterias productoras de ácido, o por selección natural de las bacterias lácticas a partir de la flora natural del alimento. El crecimiento de la flora deseada se asegura proporcionando anaerobiosis y un nivel adecuado de sal, y controlando la temperatura. También se puede inhibir la alteración microbiana de algunos alimentos por acidificación directa, por...