“AÑO DE LA UNIVERSALIZACIÓN DE LA SALUD”

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA
Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial

CURSO

Laboratorio de Agroindustrias

TEMA
Refractometría
Grupo 8
ESTUDIANTES

CHAVEZ MICHA, Daniel

CRISTOBAL DIAZ, Martha Karina
JANAMPA TEJADA, Angela Paola
MEDINA SALAZAR, Marielena Milagros
ROSALES FLORES, Enzo Alfredo

DOCENTE

SULCA APAZA, Carlos Alberto

AÑO

2021
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INFORME DE LABORATORIO N°1

REFRACTOMETRÍA Y BALANCE DE MATERIA

RESUMEN

El equipo de refracción usado en la práctica N° 1 de laboratorio nos ayuda a calcular el nivel

de azúcar que poseen ciertas bebidas azucaradas (grados Brix), siendo las principales, las

elaboradas a base de frutas. En el presente informe, definiremos ciertos conceptos que nos

ayudarán a entender mejor el tema, así como también haremos la definición de los objetivos a

los que deseamos llegar mediante este aprendizaje. Los materiales consistieron básicamente

en néctares de frutas y el refractómetro para realizar las mediciones. El procedimiento a

seguir fue el mismo para cada muestra, teniendo en cuenta la continua limpieza del

instrumento después de cada paso para no alterar los resultados. Posteriormente se realizó el

balance de masas para comprender en qué consiste cierta técnica. Se adjuntan imágenes del

procedimiento realizado, así como también las fuentes que nos ayudaron al mejor

entendimiento del tema.

Esperamos que este trabajo sea del entendimiento del lector y sirva para futuras

intervenciones.
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1. INTRODUCCIÓN

La Refractometría es una técnica para medir el contenido de sólidos solubles, uno de

ellos es el azúcar, esta técnica nos permite determinar azúcar en diferentes productos, de

preferencia líquidos, no sé refiere necesariamente a la leche sino estos requieren otra técnica.

Esta técnica sirve más para alimentos líquidos, como jugos de fruta. La unidad que se emplea

para medir el contenido de azúcar son los °Brix.

La refractometría es usada en la industria principalmente para hacer análisis químicos,

determinación de relaciones de mezcla, controles de calidad y calidad en varios tipos de

industrias como:

● Industria de productos alimenticios

● Industria de edulcorantes y el azúcar

● Industria química

● Industria de las bebidas

En el presente informe conoceremos el equipo de refracción, las cuales mediremos el

contenido de azúcar de distintos líquidos, como, la gaseosa, juego de durazno, mandarina y la

mermelada, además, aprenderemos sobre cómo se hace la determinación del contenido para

obtener datos reales.

2. OBJETIVOS

- Reconocer el grupo de refracción que nos permitirá determinar el contenido de azúcar

de las muestras.

- Ver cómo se hace la determinación y algunos cuidados para obtener datos reales.

- Plantear algunos ejercicios de balance de masa.

- Medir la cantidad de azúcar en las diferentes muestras que se analizarán.

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3.REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

3.1 Refractometría

El porcentaje Brix es una medida de las concentraciones de sacarosa en líquidos tales

como jugos de fruta, miel y vino. Cuando es utilizado en líquidos que no contienen sacarosa,

el porcentaje Brix aproxima el porcentaje de sólidos totales. La refractometría utilizando el

refractómetro Brix ha sido utilizada como un medio para estimar la concentración de IgG en

el calostro de ovejas, caballos y ganado (Quigley et. al. , 2013; como se citó en Chahin,

2014).

Consiste en el cálculo del azúcar en muestras como jugos de frutas, gaseosas, frutas,

etc, siendo un bajo o alto contenido. La unidad de la medición de la cantidad de azúcar es el

“°Brix” aunque también puede expresarse en “%”.

Para la refractometría se tiene como instrumento un refractómetro o brixómetro, el

cual está compuesto por un ocular graduable, un lente y una porción rectangular o prisma

donde se colocan gotas de la muestra. El resultado de la muestra debe ser observado cerca de

la luz artificial o natural para que pueda ser visible y este resultado tiene una sensibilidad de

(0.2).

3.2 Balance de la materia o balance de la masas

Los balances de materia se encuentran basados en la ley de conservación de la

materia, la cual, estrictamente hablando, hay que aplicarla al conjunto materia-energía, mas

no a la materia o energía por separado.

Los balances de materia y energía son una forma de contabilizar las entradas y salidas

de materiales de un proceso o de una parte de éste y pueden ser aplicados a aquellos procesos

en donde las propiedades de las materias primas tienden a variar, con la finalidad de obtener

productos estandarizados que sirvan para cubrir las necesidades de la sociedad (Díaz, 2005;

como se citó en Cedeño, 2017).

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Podemos encontrar el balance de la materia, fundamentado en la ley de conservación

de la masa: “la masa no se crea ni se destruye, solo se transforma”. Este proceso químico está

basado en el conteo o inventario de cuanta materia o energía entra, sale y se usa en cada

componente químico que interviene en un determinado proceso de la industria.

4.MATERIALES Y MÉTODOS

4.1 Materiales

● Refractómetro (0 °Brix a 32 °Brix)

● Jugo de durazno

● Gaseosa

● Mandarina

● Mermelada de fresa

● Agua destilada

● Agua de caño

● Pequeños envases

● Pipetas

● Cuchara (para sacar una muestra)

● Papel toalla

4.2 Métodos

Refractometría

Para hacer uso de la refractometría en el cálculo de la cantidad de azúcar en las

muestras, se pasó primero a calibrar el refractómetro con agua destilada lo cual quiere

verificar que el refractómetro esté calibrado (la línea divisoria se encuentre en 0 °Brix).
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Luego de la calibración dentro de este proceso experimental se tiene en cuenta un protocolo

de limpieza y secado, el cual es importante; para obtener con exactitud los resultados, además

la temperatura también influye en la precisión de los resultados, debido a esto la temperatura

debería ser adecuadamente compensada; una vez hecha la calibración se debe deshacer del

agua destilada y a su vez secar el instrumento con papel toalla o papel higiénico.

Después de la calibración y del protocolo de higiene se comienza a analizar cada

muestra, como primera muestra se tiene al jugo de durazno, con la pipeta extraer un poco de

la muestra y colocar gotas en el refractómetro así poder observar el resultado que expresa la

cantidad de azúcar en aquella fue de 5.8 °Brix. Consiguiente a ello se pasa a aplicar

nuevamente el protocolo de limpieza y secado.

Se prosigue el siguiente análisis que tiene como muestra la gaseosa, con otra pipeta se

extrae un poco de la muestra y se pasa a colocar unas gotas en el instrumento, observando

que expresa una cantidad de 10 °Brix. De igual manera se aplica el protocolo de limpieza y

secado al refractómetro.

Como última muestra se tiene al jugo de fruta en esta ocasión de la “mandarina” , se

aparta una parte de ella y con un tenedor se le hace unos pequeños orificios donde se exprime

el jugo. Inmediatamente se vierte unas cuantas gotas en el refractómetro y se observa el

resultado siendo 14 °Brix, siendo una aproximación puesto que existen factores que alteran la

cantidad de azúcar entre ellos el grado de maduración o el lugar de cultivo.De igual forma

con el análisis de las anteriores muestras pasamos a proceder al mismo protocolo de limpieza

y secado del instrumento.

Balance de la materia

Para la aplicación de este método se requiere tomar nota de los cálculos a desarrollar.

El propósito de este balance según Cedeño (2017) es analizar cómo la muestra entra a formar

parte de varios procesos haciendo que las propiedades de esta cambien. Por lo cual se tomará
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como muestra al durazno, aquel se someterá en varios procesos alterando sus propiedades

como sus componentes por lo que el análisis ayudará a saber la cantidad de azúcar que

debería agregarse para llegar al valor deseado o por lo contrario la cantidad de agua que

necesita para disminuir el exceso de azúcar.

Puesto que el propósito de este balance es llegar a conocer lo que falta de cantidad de

azúcar, primero se tiene que determinar la cantidad de azúcar al iniciar. Luego seguir al

proceso de pelado o mondado en el cual se realiza la remoción de la cáscara, después se

prosigue el proceso de licuado, donde se licua la pulpa del durazno; luego se coloca toda la

muestra de 100 kg ya procesada a un tanque. Posteriormente, sigue el proceso de dilución

donde se usa como disolvente el agua, el que tiene una masa cuatro veces la masa del

durazno, la cual sería 400 kg. A consecuencia se agrega la masa de la pulpa de durazno

formando una muestra diluida de esta pulpa, colocándose en un tanque B con un total de

masa de 500 kg y con una cantidad de azúcar de 3 °Brix.

Finalmente, lo que se desea como cantidad de azúcar de la cantidad diluida de pulpa

de durazno es de 10 °Brix, por lo que se realiza un balance de la materia usando métodos

estequiométricos:

m pd=500 kg m azúcar =x (m pd +mazúcar )

3 ° Brix 100 ° Brix 10 ° Brix

500 kg (3)+ mazúcar (100)=(500 kg+m azúcar )(10)

1500 kg+100 m azúcar =5000 kg+ 10 mazúcar
90 m azúcar =35000 kg
m azúcar =38,8 kg

Donde: m pd masa de la pulpa diluida del durazno (kg)

m azúcar masa de azúcar (kg)

5. RESULTADOS Y DISCUSIONES
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5.1 Cantidad de azúcar en las muestras

Como resultado tenemos que la cantidad de azúcar de un producto es diferente a los

demás, puesto que, al realizar el experimento con el refractómetro obtuvimos ciertos

resultados en mediciones “°Brix”, por ejemplo; esto lo encontramos en la Tabla (1), en la

bebida de Inka Kola nos indica que contiene 10 °Brix, en el jugo de durazno nos indica 5,8

°Brix, en la fruta de mandarina 14 °Brix y en la mermelada 65 °Brix.

Tabla 1

Mediciones de azúcar

Nota.Datos expresados por el refractómetro

Según la información de la tabla, se percibe que la mermelada tiene alta concentración

de azúcar, también la mandarina con respecto a la Inka Kola, pero hay una diferencia entre

ellos dos, pues, la mandarina tiene una concentración de azúcar natural y la gaseosa tiene una

concentración de azúcar artificial ya que tiene varios procesos para ser consumida.

5.2 Aplicación del refractómetro

La medición de concentraciones en la industria de bebida, se utiliza el refractómetro,

este permite determinar con exactitud el extracto total que se ofrece en grados Brix (°Bx).

Durante la medición de las sustancias que realizamos con el refractómetro, a veces no

obtenemos los datos exactos a los teóricos, esto se debe a que el aparato no está en buenas

condiciones, o que la sustancia con la que estamos trabajando sea muy volátil.

Es importante conocer el rango de “°Brix” que tiene el refractómetro, ya que tiene

ciertas limitaciones; si el producto tiene más “°Brix” que el rango del refractómetro, para
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ello; es necesario disolver el producto en una cierta cantidad de agua, en este caso se debe

realizar las mediciones del volumen de agua y la masa del producto para poder conocer la

cantidad de “°Brix” de dicho producto.

Asimismo, para realizar el balance de la materia, debemos saber un poco de

matemática básica, posiblemente para hallar la cantidad de masa o también, la cantidad de

°Brix que tiene un producto, por eso; según el ejercicio que nos planteó nos pide calcular la

cantidad azúcar diluida en la pulpa de durazno. Entonces usando los métodos

estequiométricos logramos obtener la masa del azúcar que sería 38.8 kg con 100% °Brix.

Hoy en día hay mucha discrepancia sobre la cantidad de azúcar que contiene un

producto, ya que estos productos generan ciertas enfermedades a las personas debido a un

excesivo consumo como la obesidad, sobrepeso, entre otros, por ello hay una cierta duda con

respecto a la última bebida que salió de la empresa Coca Cola, que sería la bebida Coca Cola

sin azúcar, debido a que se desconoce si el producto contiene azúcar o no.

Según fuentes de información nos dicen que la Coca Cola sin azúcar es más dañina

que la Coca Cola con azúcar, debido a que contiene edulcorantes artificiales. Un estudio

canadiense publicado por la Canadian Medical Association Journal nos dice, que los efectos

de consumir edulcorantes artificiales se producirían a largo plazo, las cuales nos detalla en un

experimento realizado a un grupo de 40000 personas aproximado que demoró una década el

estudio, concluyendo que el consumo excesivo de edulcorantes artificiales tiene un daño

potencial a largo plazo.

A través de la información de la empresa Coca Cola, nos dice que el porcentaje de

azúcar de la bebida Coca Cola sin azúcar medidos en °Brix es 0, ya que ellos utilizan otro

tipo de contenido como el aspartamo y el acesulfamo potásico que son edulcorantes

artificiales sin calorías, la cual, remarca que esta bebida es más saludable que la Coca Cola

con azúcar, pero según el estudio canadiense nos dice, que al consumir a largo plazo puedes
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contraer ciertos problemas; por ello es necesario saber utilizar el refractómetro con todos los

procedimientos para sacar tus propias conclusiones.

6. CONCLUSIONES

- La refractometría es una de las técnicas más utilizadas en la industria, puesto que es

más económica y nos permite determinar fácilmente las características importantes de

una muestra, como por ejemplo, su índice de refracción, sus grados Brix, y por medio

de estos conocer la concentración o la proporción.

- No toda la materia prima es homogénea puesto que no contienen la misma cantidad de

azúcar y esto se debe a diversos factores del cultivo de ella.

- En este análisis la cantidad de azúcar en un producto permite verificar que el

contenido de esta, esté expresado en la etiqueta y a la vez brindar una información

más segura y verídica al consumidor.

- En relación a lo expuesto, se concluyó que la bebida Coca Cola sin azúcar, no tiene

ningún porcentaje de azúcar, ya que se utilizan otro tipo de contenido; como los

edulcorantes artificiales; que con el tiempo puedes contraer ciertos problemas hacia tu

salud en un consumo excesivo.

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7. RECOMENDACIONES

- Si se va a utilizar como muestra la gaseosa se sugiere retirar el gas antes de utilizarla.

- Tener en cuenta al momento de la elección de una fruta como muestra, el grado de

maduración, la variedad de la fruta, el lugar de cultivo, entre otros factores.

- Para la realización de estos experimentos, la persona debe estar correctamente

equipada con los implementos de seguridad y si es que no se realiza en un laboratorio

acondicionar de manera segura el lugar a trabajar.

- Para lograr obtener datos más precisos con el refractómetro, es muy importante la

adecuada limpieza del instrumento y calibrar el instrumento correctamente, puesto

que al no hacerlo conlleva a obtener datos erróneos.

- Si se desea consumir una bebida muy azucarada es necesario buscar información para

tener conocimiento acerca del producto, para poder evitar ciertas enfermedades.
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8.REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Cedeño, L.(2017). Fundamentos básicos de cálculos de ingeniería química con enfoque en

alimentos. UTMACH. Universidad Técnica de
Machala.http://repositorio.utmachala.edu.ec/bitstream/48000/14370/1/Cap.2%20El
%20balance%20de%20materia.pdf

Chahin, J. (2014). Determinación de la calidad de calostro mediante la calibración de un

refractómetro Brix en vacas Holstein a pastoreo.
http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2014/fac434d/doc/fac434d.pdf

Chao, F. (2013). Método teórico para la predicción del índice de refracción en

Refractometría. Boletín Científico Técnico INIMET, (2), 1-18.
https://www.redalyc.org/pdf/2230/223029286002.pdf

Contreras, H. (2019). Refractometría óptica de medios opacos. Universidad Nacional

Autónoma de México.
https://www.posgrado.unam.mx/publicaciones/ant_col-posg/69_refractometria.pdf

Gibbs, H., Pérez, G., Szigety, E., Viau, J., y Tintori, M. (2014). ¿Cómo estimar la
concentración de azúcar en gaseosas? Una introducción a la refractometría. Revista
Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 11 (2), 254-262.
https://www.redalyc.org/pdf/920/92030461010.pdf

La Guía Metas (2008). Metrología de Refracción.

http://www.metas.com.mx/guiametas/La-Guia-MetAs-08-12-refraccion.pdf

Llorens, J. (2019). Determinación por refractometría del contenido en azúcares de la

algarroba triturada.Universidad Politécnica de Valencia.

http://hdl.handle.net/10251/122837
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Navas, M., y Asuero, A. (2021). Refractometría: Principios básicos y aplicaciones al análisis

de alimentos (I). Alimentaria: Revista de Tecnología e Higiene de Los Alimentos, 150,

13–18. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5243793

Viaindustrial. (s.f.). Calibración, mantenimiento y limpieza de refractómetros.

https://www.viaindustrial.com/otra_info/calibracion-mantemiento-y-limpieza-de-
refractometros.pdf
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9. ANEXOS(corregir)
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