Angulo de incidencia y concentración.

1. 1
UNIVERS I D AD NACIO NA L DE J ULIACA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
PRACTICA Nº 4
DETERMINACION DEL INDICE DE REFRACCION Y SU APLICACIÓN EN EL
PROCESAMIENTO DE LOS ALIMENTOS
PRESENTADO POR:
MONRROY LOPEZ IVAN MARDOQUEO
JULIACA, 05 de junio de 2017

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DETERMINACION DEL INDICE DE REFRACCION Y SU APLICACIÓN
EN EL PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS
1. OBJETIVOS
 Aprender el manejo adecuado y correcto del refractómetro en la práctica.
 Desarrollar las curvas de calibración a partir de soluciones patrón Sacarosa y
NaCl.
 Identificar el índice el índice de refracción y concentración en diferentes
alimentos a partir de soluciones patrón NaCl y Sacarosa.
2. INTRODUCCIÓN
El índice de refracción es la radiación luminosa o rayo de luz en el vacío que
atraviesa a un medio líquido, en este medio se propaga una longitud de onda en cuya
longitud se da la relación de la velocidad de propagación en el vacío sobre la velocidad de
propagación en un medio.
𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑜𝑛𝑑𝑎 =
𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑔𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜
𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑔𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜
𝑛 =
𝑉𝑣
𝑉𝑚
En general, la rapidez de la luz en cualquier material es menor que en el vacío. De
hecho, la luz se desplaza a su máxima rapidez en el vacío. Cuando la luz pasa de un medio
a otro, su frecuencia no cambia, pero si lo hace su longitud de onda. (Serway, 2009)
La luz se propaga en línea recta a rapidez constante en un medio uniforme. Si
cambia el medio, la rapidez también cambiaria y la luz viajara en línea recta a lo largo de
una nueva trayectoria. La desviación de un rayo de luz cuando pasa oblicuamente de un
medio a otro se conoce como refracción. La refracción explica fenómenos cotidianos como
la aparente distorsión de los objetos que se sumergen en agua parcialmente. La refracción
es una cantidad adimensional y generalmente es mayor que la unidad. (Tippens, 2011)
Polarímetro la interacción de la luz con medios materiales (refracción, reflexión,
scattering…) produce modificaciones en el estado de polarización de la luz, de modo que

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es posible caracterizar las propiedades del material en cuanto a sus potenciales efectos
polarimetricos. (Gil & Correas, 2006)
REFRACTOMETRO DE ABBE: Son los más populares para el uso de
laboratorio. Se basa en la concentración de análisis del contenido total de solidos solubles
en los alimentos basados en carbohidratos y etc. Su medida en es grados Brix. (Suzanne,
2003)
Figura 1. Refractómetro de Abbe
Fuente: Suzanne, 2003
POLARIMETRO: la rotación de óptica es el ángulo obtenido al girar el plano
vibracional de la polarización lineal de la luz cuando la luz polarizada pasa a través de una
solución que contiene un compuesto ópticamente activo. (kirk & Sawyer, 2011)
3. RESULTADOS
1º Preparar solucione con NaCl y Sacarosa a distintas concentraciones de 0,1M
hasta 0.7M en 100ml y luego una vez obtenido la solución separar en distintas
concentraciones.
[0,7𝑀 ] =
𝑔𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
(0.1𝑚𝑙)(
58.44𝑔
𝑚𝑜𝑙
)
𝑔𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 4.0908𝑔𝑟 …… … …… … … 𝑁𝑎𝐶𝑙
[0,7𝑀 ] =
𝑔𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
(0.1𝑚𝑙)(
342.3𝑔
𝑚𝑜𝑙
)

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𝑔𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 23.961𝑔𝑟 … … …… … …… 𝑆𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑎
2º ahora una vez obtenida fraccionar la solución general en diferentes
concentraciones por la relación de concentración por volumen. Por la siguiente formula.
𝐶1 𝑉1 = 𝐶2 𝑉2
Tabla 1
Resultados obtenidos a diferentes concentraciones
Concentración NaCl(volumen) Sacarosa(volumen)
0,1M 3.571ml 3.571ml
0,2M 7.1425ml 7.142ml
0,3M 10.7142ml 10.714ml
0,4M 14.2857ml 14.285ml
0,5M 17.85ml 17.85ml
0,6M 21.42ml 21.42ml
Fuente: elaboración propia
3º Resultados de las pruebas en polarímetro y en refractómetro los grados Brix y
ángulo de desviación.
Tabla 2
Resultados obtenidos índice de refracción NaCl
Concentración Grados %Brix Temperatura °C Angulo Ɵ
0,1M 0 25°C 73.2
0,2M 0.3 23°C 69
0,3M 0.5 24°C 65
0,4M 2.3 23°C 64.8
0,5M 2.3 24°C 58.9
0,6M 3 23°C 56.95
0,7M 4 23°C 53.1
Fuente: elaboración propia
Tabla 3
Resultados obtenidos índice de refracción Sacarosa
Concentración Grados %Brix Temperatura °C Angulo Ɵ
0,1M 3 24°C 73.4
0,2M 6 21°C 65.7
0,3M 9.3 22°C 64.2
0,4M 12 23°C 81.2
0,5M 14 23°C 43.2
0,6M 17 22°C 95.1
0,7M 21 22°C 98.25
Fuente: elaboración propia

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4º Gráficos obtenidos de las prácticas realizadas de Sacarosa y NaCl a diferentes
concentraciones con respecto al ángulo de desviación.
Grafico 1. Angulo vs Concentración de NaCl
Fuente: elaboración propia
Grafico 2. Angulo vs Concentración Sacarosa
Fuente: elaboración propia
5º Resultados obtenidos de grados Brix y ángulo de desviación en los alimentos
analizados 1ml de jugo de fruta disuelto en 25ml de agua para el análisis de muestra.
73.2
69
65 64.8
58.9 56.95
53.1
y = -3.2321x + 75.921
R² = 0.9793
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 1 2 3 4 5 6 7 8
ANGULODEREFRACCION
CONCENTRACION
ANGULO VS
CONCENTRACION
73.4
65.7 64.2
81.2
93.2 95.1 98.25
y = 0.2177x5 - 4.2256x4 + 29.304x3 - 85.827x2 + 100.86x +
33.129
R² = 0.9972
0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 3 4 5 6 7 8
ANGULODEREFRACCION
CONCENTRACION
ANGULO VS
CONCENTRACION

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Tabla 4
Resultados de alimentos
Fuente: elaboración propia
De acuerdo a los resultados las concentraciones que se obtienen del grafico son los
siguientes en un cierto intervalo. De los cuales tres frutas fueron calculados en la curva de
de NaCl que son la Pera, Mandarina y Papaya. La Naranja se calculó la concentración solo
en la solución patrón de sacarosa.
Tabla 5
Resultados de concentraciones de frutas
Alimentos Concentración En Cierto Intervalo
Pera 6-7
Papaya ......
Mandarina 5-6
Naranja 4-5
Fuente: elaboración propia
4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
 De acuerdo a los gráficos en la solución de NaCl se puede observar que a medida
que la concentración aumente en ángulo de refracción va a tender a disminuir lo
cual indica que la relación va ser inversamente proporcional con la concentración y
el ángulo en NaCl.
 En la gráfica de la sacarosa sucede lo contrario en mínima proporción pero va ser
directamente proporcional a medida que aumenta el ángulo también la
concentración.
 De acuerdo a las gráficas obtenidas y las ecuaciones dadas el tipo de dependencia
que existe entre ambos es la intensidad de luz en que influyen el medio.
 Se puede generalizar porque de acuerdo a las ecuaciones obtenidas está en función
de la concentración a medida que aumente la concentración el grafico varia y la
ecuación también lo cual puede observar en la línea de tendencia.
Producto %Brix Temperatura Angulo Ɵ
Pera 11.9 24°C 56.9
Papaya 9 25°C …….
Mandarina
Naranja
11.9
……..
24°C
20°C
57.65
83.1

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 Las curvas de calibración tienen un comportamiento diferente el de cloruro e tiene
una tendencia negativa mientras que de la sacarosa es positiva.
 La concentración influye en el índice de refracción principalmente el efecto que
produce el alto índice de concentración la densidad del medio y concentración del
medio donde se produce propagación de la luz.
 Las aplicaciones que se dan en la industria alimentaria como los siguientes:
 Para medir las concentraciones de azúcar presentes en el producto a
analizar.
 Identificación de productos.
 Para analizar la mescla binaria alcohol/agua
 Medición de líquidos viscosos con contenido de sal o azúcar también en
bebidas carbonatadas.
 El polarímetro se puede aplicar en la hidrogenación de grasas y aceites
Texto, Gráficos, interpretación de los gráficos, comparación con normas,
cálculos, aplicación de ecuaciones, etc.
5. CONCLUSIONES
 Al terminar la práctica no queda ninguna duda acerca de cómo utilizar el
refractómetro, de su uso adecuado. Como tomar datos de una muestra del
refractómetro las utilidades que tiene como la calibración también en qué dirección
observar con dirección a luz solar.
 Se logra desarrollar las curvas de calibración de acuerdo a las concentraciones y al
ángulo de incidencia en la cual se puede hallar las concentraciones de otros
productos con la soluciones patrón.
 De acuerdo a las soluciones patrón y graficar las curvas se logra obtener la
concentración de otros productos alimentarios lo cual también es útil para otros
productos que se quieran hallar.

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6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Gil, J., & Correas, M. (2006). Polarimetria optica el grupo de polarimetria de la
universidad de zaragoza. Universidad de Zaragoza, 01.
kirk, S., & Sawyer, R. (2011). Composicion y analisis de alimentos de Pearson (segunda
edicion ed.). Mexico D.F.: Editorial Patria.
Serway, R. (2009). Fisica para ciencias e ingenieria con fisica moderna (Septima ed., Vol.
Volumen 2). Mexico DF: CENGAGE learning.
Suzanne, N. (2003). Analisis de los alimentos. (C. Ana, Trad.) New York: Editorial Acribia
S.A.
Tippens, P. (2011). Fisica conceptos y aplicaciones (Septima edicion ed.). Mexico DF:
McGRAW-HILL.
ANEXOS
Fotografía 2 Balanza fotografía 3. Soluciones
Fotografía 3. Homogenización

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