jueves, 18 de marzo de 2010

Práctica No.9.- FIBRA DETERGENTE NEUTRO (FDN)

A realizarse 14 A 18 MARZO. 2016

Práctica No 9.- FIBRA DETERGENTE NEUTRO (FDN)

Introducción



Las células vegetales se encuentran rodeadas de una pared, la cual está formada por carbohidratos estructurales (celulosa y hemicelulosa) además de una sustancia que no es carbohidrato, pero se haya formando parte de la fibra (la lignina). La fibra se encuentra formada por 3 fracciones principales : celulosa, hemicelulosa y lignina, en cantidades muy variables, que dependen principalmente del tipo de material vegetal, y de la edad de este.


La fibra tiene diferente valor nutritivo para los rumiantes que para los no rumiantes, dado que la celulosa y hemicelulosa presentes en la fibra por lo general son bien digeridas y aprovechados gracias a las enzimas producidas por la flora ruminal, mientras que estas mismas sustancias son prácticamente no digestibles para los carnívoros, y digestibles en reducida proporción para equinos , conejos y cerdos, debido a lo anterior, la determinación de la “fibra cruda” por el método del análisis proximal en el esquema Weende, no es un método muy confiable para predecir y estimar la digestibilidad de los alimentos con alto contenido de fibra.

En los años sesentas el Ph.D. Peter Van Soest desarrolló una metodología de análisis para forrajes que al paso del tiempo demostró ser más precisa que la determinación de la fibra cruda bajo el esquema Weende. Bajo el esquema de trabajo de Van Soest, se obtienen 2 residuos principales cuando se somete un forraje a análisis. La fibra detergente neutro (FDN) cuando la muestra se somete a tratamiento con una solución de sulfato lauril sódico a pH neutro, y la fracción llamada fibra detergente ácido (FDN) cuando la solución empleada es el bromuro de cetil trimetil amonio en pH ácido.

Fundamento.

La pared celular de las células vegetales puede ser rota usando detergentes, en este caso específico se utiliza una solución de sulfato lauril sódico en un pH neutro. Este método no puede aplicarse a alimentos con alto contenido de proteína, o con bajo contenido de fibra.

Objetivo

El alumno determinará la cantidad de fibra detergente neutro en una muestra de forraje, por medio de la técnica desarrollada por Van Soest, como uno de los métodos auxiliares usados para estimar la calidad nutritiva del forraje.

Equipo y materiales requeridos

Aparato digestor de fibra.

Crisol Gooch.

Bomba de vacío.

Vaso Berzelius.

Alargadera o extensión para crisol

Balanza analítica.

Matraz Kitasato

Trampa de humedad

Fibra o lana de vidrio

Desecador

Reactivos.

Solución detergente neutra.

Solución de amilasa.

Acetona.

Sulfito de sodio anhidro (sólo para muestras de subproductos animales).

Procedimiento.

1.-Coloque un crisol Gooch a peso constante, para ello se deposita una cantidad de lana o fibra de vidrio en el fondo del crisol, de tal forma que se cubran los orificios que tiene, se lleva el crisol con la fibra de vidrio hasta la estufa (130-140°C) durante 30 minutos, y se pasa a enfriar a un desecador.

2,.Muela la muestra en el molino, utilizando la criba de 1 mm.


3.-Pese con exactitud aproximadamente un gramo de muestra molida y colocarla en un vaso de Berzelius de 600 ml.


4.-Agregue al vaso 100 ml. de la solución de detergente neutro y 2 ml. de la solución de amilasa; si es necesario, agregue además 0.5 g. de sulfito de sodio anhidro (solo se usa si el producto a analizar es de origen animal).

5.-Coloque el vaso en el digestor, abrir la llave de refrigeración, encender la resistencia y regular la temperatura de tal manera que la solución hierva a un nivel constante, sin la formación de espuma.

6.-Hierva durante exactamente 60 minutos, tomando el tiempo desde que se inicia la ebullición.


7.-Terminado el período de ebullición, decante la solución en el crisol Gooch del paso 1 ( el cual ha sido previamente pesado junto con la fibra de vidrio. ANOTE EL PESO OBTENIDO).


8.- Filtre el residuo con la ayuda de la bomba de vacío; debe procurarse que no quede ningún residuo en el vaso.


9.-Lave 3 veces el residuo usando porciones de agua caliente de 200 ml en cada ocasión.

10.-Terminado el lavado con agua, lavar con 2 porciones de 5 ml cada una de acetona y dejar el crisol conectado al vacío hasta completar el secado.

11.-Use una pinza y coloque los crisoles en la estufa a 105ªC durante 12 horas.

12.-Al término del tiempo, sáquelos con pinzas, páselos a un desecador y enfríe por 40 minutos.

13.-Pese en balanza analítica.

Cálculos


% de FDN =peso del crisol con residuo seco-peso del crisol y fibra de vidrio              X 100
______________________________________________________________
peso de muestra usada


Nota: el % de fibra detergente neutro (FDN) realmente representa al % de paredes celulares de la muestra.

% Contenido celular = 100% - % de paredes celulares.


En general. entre mayor contenido celular y menor % de FDN, la muestra tiene mayor digestibilidad.


Cuestionario


1.-¿Qué ventajas tiene el método Van Soest para la determinación de la fibra comparado con el método empleado para determinar fibra en el análisis proximal del sistema Weende?.


2.-¿Qué utilidad tiene para la alimentación de vacas lecheras el conocer la cantidad de fibra detergente neutro que posee una muestra?.


3.-¿Qué asociación existe entre los niveles de fibra detergente neutro y fibra detergente ácido que contiene una muestra?.


4.-¿Qué factores relacionados con el forraje influyen para que la cantidad y la digestibilidad de la fibra aumenten?.

5.-¿Qué beneficio o importancia pudiera tener la fibra en los animales que no son rumiantes?.

viernes, 12 de marzo de 2010

Práctica No. 8 HUMEDAD EN FORRAJES Y ENSILADOS

A realizarse 7 A 11 MARZO 2016 JUNTO CON PRÁCTICA 7

Práctica No. 8 HUMEDAD EN FORRAJES Y ENSILADOS

Introducción


En la alimentación de los animales rumiantes, los forrajes y ensilados son clases de alimentos que se emplean de manera obligada los primeros, y con frecuencia en la alimentación de las vacas lecheras para el caso del ensilado. Estos productos contienen substancias que son volátiles y que por lo tanto se pierden cuando la muestra es calentada. La pérdida de estas substancias durante el secado de la muestra puede ser considerada erróneamente como humedad.

Fundamento

Existen substancias que poseen un punto de ebullición elevado y que son inmiscibles en agua; dichas substancias pueden atrapar los componentes volátiles que se pierden durante el calentamiento de la muestra y de esta manera se puede calcular de una forma más precisa el contenido de agua en el ingrediente.

Para la determinación del contenido de humedad en forrajes y ensilajes se utiliza un método de destilación con un disolvente inmiscible en agua; mediante esta técnica se puede distinguir entre el agua y el material volátil (ácidos grasos, aceites esenciales, etc.) de la muestra en especial en los ensilados. Como disolventes usualmente se emplea xileno o tolueno.

Al calentarse el hidrocarburo, se forma una emulsión hidrocarburo-agua que se recoge en el brazo de una trampa especial donde, al disminuir la temperatura, se rompe la emulsión y el agua por gravedad se deposita en el fondo de un tubo graduado, donde se lee directamente el volumen.

Objetivo

El alumno determinará la cantidad de agua presente en una muestra de forraje o ensilaje, por medio de la técnica de destilación con un solvente inmiscible con el agua para calcular la cantidad de materia seca que aporta el ingrediente analizado.

Equipo y materiales requeridos

Trampa de Bidwell-Sterling con brazo lateral de 10ml. graduado en 0.1 ml. con boca y salida esmeriladas 24/40.

Refrigerante recto con entradas esmeriladas 24/40.

Matraz redondo con boca esmerilado de 250 ml.

Balanza analítica.

Soporte universal con anillo.

Manta de calentamiento de 380 watts o parrilla eléctrica

Pinzas dobles

Manguera hule látex 2 piezas aprox. 60 y 90 cms



Reactivos


Tolueno o xileno.


Procedimiento.


1.- Se pica la muestra de ensilaje o forraje húmedo (usando tijeras o un cuchillo filoso) y se pesan aproximadamente 5 gramos de muestra.

2.-Se transfiere la muestra al matraz balón y se agrega el tolueno o xileno, hasta cubrir la muestra.

3.-Se coloca la trampa de Bidwell-Sterling sobre el matraz y sobre ella el refrigerante recto.

4.-Se hace circular el agua en el refrigerante y se inicia el calentamiento de la muestra.

5.-Se destila hasta que en el tubo colector de la trampa, el nivel de agua se mantenga constante al menos unos 30 minutos.

6.-Se espera a que se desenturbie al tolueno en el tubo colector y se procede a tomar la lectura directamente en el tubo colector.


Cálculos

% de humedad = ml de agua en el tubo colector X 100

peso de la muestra


Cuestionario

1.-Mencione el nombre de las sustancias presentes en los forrajes y ensilajes que pudieran perderse si se aplicara el método de secado con calor en estos materiales.

2.-Con relación al agua, ¿cuál es el punto de ebullición de las sustancias sugeridas para la determinación de humedad en forrajes como son el tolueno o xileno?.

3.-¿Cuál es el principio en el que se apoya la sugerencia de usar tolueno o xileno en la determinación de humedad en forrajes y ensilados?.

4.-Explique en forma breve, ¿cómo se realiza el proceso de ensilaje de un forraje?.

5.-Mencione las ventajas y desventajas que tiene el ensilar un forraje con relación al método de procesamiento llamado henificado.

viernes, 5 de marzo de 2010

Práctica No. 7 INTEGRACIÓN DEL ANÁLISIS PROXIMAL

A realizarse 7 A  11 marzo 2016 JUNTO CON LA PRÁCTICA 8.

ATENCIÓN: PARA TRABAJAR ESTA PRÁCTICA DEBERAN DE TRAER TODOS LOS RESULTADOS FINALES QUE HAN OBTENIDO EN LAS PRÁCTICAS ANTERIORES, SI ALGÚN EQUIPO CARECE DE RESULTADOS PARA ALGUNA DETERMINACIÓN, ESO SE SOLUCIONARÁ EN EL LABORATORIO


Práctica No. 7 INTEGRACIÓN DEL ANÁLISIS PROXIMAL

Introducción


Los análisis químicos que hasta antes de esta práctica se han realizado, reciben el nombre de análisis proximal. Usted ha estado trabajando bajo un esquema llamado Weende , por el nombre de la estación experimental de Alemania que lo desarrolló, a pesar de varias limitantes este esquema ha subsistido al paso del tiempo, y sigue utilizándose hoy en día.


Los ingredientes alimenticios que se remiten al laboratorio, para análisis, son enviados con diversos contenidos de humedad, pueden incluir clases desde los muy secos hasta los muy húmedos, así como los que se encuentran entre estos extremos. Los datos obtenidos en un análisis proximal son por lo general en “base seca” (con 0% de humedad), aunque a veces se trabaja con “base húmeda” (tal como se ofrecen al animal). Es conveniente en ocasiones convertir los datos de base seca a base húmeda o a la inversa, depende que se pretenda o busque.


Por ejemplo, si se quiere comparar 2 alimentos en cuanto al contenido proximal de nutrientes, debemos de hacerlo con los datos de ambos alimentos en “base seca” para evitar errores al hacer la comparación. Para la correcta alimentación de los animales, un criterio muy común de la cantidad de alimento a suministrar es en base a la cantidad de materia seca que el animal requiere y puede ingerir, por lo tanto en el caso de que un animal esté recibiendo un alimento muy húmedo, debemos de convertir los datos a base seca para ver si aportan la cantidad de nutrientes que el animal requiere.

Fundamento

El término análisis proximal hace referencia a que el método bajo el esquema Weende, no identifica compuestos químicos particulares, sino grupos con características semejantes, por ejemplo, la determinación de extracto etéreo, no indica si son verdaderos lípidos, y tampoco identifica el tipo de lípidos, sólo nos da una aproximación de un grupo de sustancias que comparten la característica de ser solubles en el solvente usado en la técnica para la determinación de esta fracción de los alimentos.


En el análisis proximal bajo el esquema Weende, los carbohidratos que posee un alimento están representados por la fibra, lo cual es impreciso, por esta razón, debe de especificarse otra fracción del análisis proximal llamada el “Extracto Libre de Nitrógeno” (ELN).

El ELN representa a la fracción de los carbohidratos solubles que se encuentran en muchos alimentos, por ejemplo almidones, glucosa, fructosa, sacarosa etcétera, pero no se determina por un método químico de laboratorio, sino que se calcula.


¿Cómo se calcula el ELN de un alimento?.

Supongamos que tiene los siguientes valores (base húmeda) mostrados en las celdas sombreadas, para un alimento llamado pasta de soya al que se le efectuo un analisis proximal.

A.proximal de pasta de soya Base húmeda

Fracción % obtenido

Humedad 10

Cenizas 2

Extracto etéreo o grasa cruda 2

Proteína cruda 40

Fibra cruda 2

Sumatoria ó “” representa la suma

de las fracciones enlistadas o sea

10+2+2+40+2 =56

ELN= 100%-  o sea 100-56 ELN=44



Como se puede observar el ELN , que representa a los carbohidratos solubles, se calcula restando al 100% de la muestra la sumatoria de las determinaciones efectuadas en el laboratorio, de aquí se deduce la importancia de haber trabajado adecuadamente en la determinación del análisis proximal.


Si se cometió uno o más errores, esto repercute en el valor que se obtenga del ELN para esa muestra, por ejemplo si en lugar de 40 % de Proteína se determina erróneamente que la muestra tiene 30% la sumatoria mostrada en la tabla no sería de 56, sino de 46, el ELN pasaría a ser de 54 ya que: 100-46= 54, si hubo errores en más de una determinación, el cálculo del ELN se altera todavía en mayor grado.



¿Cómo se convierten los valores de base húmeda a base seca?.


Se usan reglas de 3. Si se van a calcular los valores en base seca, ello significa que la humedad no existe ( la humedad es 0%), por lo tanto la materia seca (m.s)=100%
Para el caso de las cenizas por ejemplo:



*En 90% de m.s __ hay 2% cenizas * (100%muestra-10% humedad=90%m.s)
En 100% de m.s __ habrá “x” % cenizas



100x2/90=200/90=2.22% de cenizas, este valor será igual para extracto etéreo y fibra cruda, dado que ambas fracciones en el ejemplo de la pasta de soya representan el 2% en la muestra base húmeda, sólo resta calcular la proteína que es igual a :


Proteína cruda base seca =100x40/90=400/90=44.4%


El ELN se calcula igual que como ya se explicó: 100% - o sea 100% -51.06=48.94

Los 51.06= (2.22 cenizas+2.22 grasa cruda+44.4 proteína cruda +2.22 fibra cruda).





A.proximal de pasta de soya % B.húmeda    % B. seca

Fracción

Humedad 10                  0 %

Cenizas 2                                                          2.22

Extracto etéreo o grasa cruda 2                       2.22

Proteína cruda 40                                              44.4

Fibra cruda 2                                                    2.22

ELN 44                                                          48.94

Total 100                                                          100


¿Cómo se convierten los valores de base seca a base húmeda?.


Se usan reglas de 3, también en este caso. Supongamos que disponemos de los valores de un análisis proximal expresados en base seca para una muestra de alfalfa.


A.proximal de alfalfa B.seca

Fracción

Humedad 0

Cenizas 8

Extracto etéreo o grasa cruda 2

Proteína cruda 16

Fibra cruda 28

ELN 46

Total 100


Queremos alimentar una vaca seca no gestante de 450 kgs de peso corporal, con alfalfa fresca (75% humedad) , sabemos que necesitará consumir una cantidad diaria de proteína de 890 gramos. La pregunta es ¿Qué cantidad de alfalfa fresca con 75% de humedad con los valores del proximal arriba mostrados debemos darle para cubrir los 890 gramos de proteína?.


Si 100 gr materia seca (m.s) contienen __________16 gr de proteína cruda

“x” gr de materia seca (m.s.) contienen____________890 gr de proteína cruda


890 X 100/16= 89000/16 = 5562.5 gr


La vaca requiere consumir 5562.5 gr ó 5.562kilos de alfalfa seca, sin embargo el animal recibe alfalfa fresca, debemos recalcular convirtiendo la cantidad de base seca a base húmeda.


Sabemos que para 100 gramos de alfalfa fresca , existen 25 gr o 25% de materia seca (dado que en la alfalfa fresca el 75% es agua o humedad). En 100 gramos de alfalfa fresca va a haber solamente 4 gramos de proteína. ¿Cómo fue calculado?. Con una regla de 3.



Si en 100 gr de m.s (alfalfa seca)_____________hay 16 gr de proteína

En 25 gr de m.s (alfalfa fresca)_______________hay “x” gr de proteína



25 x 16/100= 400/100 = 4 gr. (ó 4%)

4gr proteína son aportados por_____________________100 gr de alfalfa fresca

890 gr proteína requeridos son aportados por___________”x” gr de alfalfa fresca



890 x 100/4= 89000/4 =22,250 gr o sea 22.25 kilos de alfalfa fresca con 25% de materia seca deben de suministrarse diariamente para cubrir la cantidad de proteína requerida.



Objetivo

El alumno integrará un análisis proximal completo bajo el esquema Weende en base seca y en base húmeda para presentar un reporte de la muestra que hasta el momento ha estado trabajando en el laboratorio.


Cuestionario



1.-Cual de los componentes determinados en el laboratorio por el análisis proximal bajo el esquema Weende ha sido cuestionado como el que menor precisión aporta.



2.-Para el caso de la determinación de fibra en los alimentos altos en la misma, que otro tipo de técnicas se han sugerido como alternativas al esquema Weende



3.-Que tipo de carbohidratos se hayan presentes en la fracción llamada ELN de los ingredientes usados en nutrición animal .