UNIVERSIDAD DEL VALLE DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES DEPARTAMENTO DE QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA

DETERMINACIÓN DE CARBOHIDRATOS EN MERMELADA DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE AZÚCARES REDUCTORES

(MÉTODO DE LANE Y EYNON)

MARLEN JEANNETH ALARCÓN 13240 JOSÉ SANTIAGO RODAS 13425

GUATEMALA 20/MAYO/2014

Índice A. Nombre del producto comercial………………………………………………………..3 B. Tipo de Analito a Analizar……………………………………………………………...3 C. Método Analítico……………………………………………………………………….3 D. Objetivos………………………………………………………………………………..3 E. Uso del analito y cómo afecta la vida y el ecosistema………………………………...4 F. Principales reacciones químicas………………………………………………………..4 G. Resultados y cálculos finales cuantitativos obtenidos………………………………...4 H. Equipo y Cristalería…………………………………………………………………….4 I. Reactivos Químicos……………………………………………………………………...4 J. Cálculos Previos…………………………………………………………………………5 K. Tiempo total que lleva el análisis………………………………………………………5 L. Bibliografía………………………………………………………………………………6

A. Nombre del producto comercial: Mermelada o Jalea B. Tipo de Analito a Analizar: Carbohidratos (Azúcares Reductores): Glucosa. C. Método Analítico: Titulación Volumétrica Redox (Método de Lane y Eynon). Fundamento: Las muestras se someten a una hidrólisis ácida fuerte para desdoblar los almidones y obtener glucosa, la que tiene la propiedad de reducir al cobre de las soluciones alcalinas, según el método volumétrico de Lane y Eynon. Procedimiento: A. Estandarización de la solución de Fehling

1. Se toman 10 mL de la solución de sacarosa invertida previamente neutralizada y se aforan a 100 mL Se colocan en una bureta. 2. Se deja caer la solución de sacarosa invertida a un matraz que contenga 5 ml de la solución A, 5 ml de la solución B y 50 ml. de agua en ebullición. 3. Antes de la total reducción (90% del punto de equivalencia) del cobre Se añade 1 ml. de la solución de azul de metileno al 0.2% y se termina la titulación hasta la decoloración del indicador 4. Si se gastan menos de 15 o más de 50 ml de sacarosa se repite la operación para que el gasto quede comprendido en estos líimites. 5.Determinar la concentración de sacarosa en la muestra original (normalidad y molaridad)

B. Determinación de azúcar en la muestra por medio de la solución estandarizada de Fehling:

6. Colocar 5 a 10 g de la muestra en un matraz Erlenmeyer de 500 ml. añadir 150 mL. de agua y 25 mL de HCl concentrado. 7. Calentar de 60 a 75 min. 8. Enfriar y neutralizar. 9. Colocar el hidrolizado en un matraz aforado de 250 mL. Aforar con agua y filtrar para colocar en una bureta. 10. Realizar la titulación con este hidrolizado.

D. Objetivos:

Aplicar correctamente el método de titulación volumétrica de óxido­reducción para determinar un analito específico en una muestra comercial.

Determinar cuantitativamente la cantidad de azúcares reductores presentes en una

muestra de mermelada de marca comercial.

Mediante el total de azúcares reductores presentes en la muestra (glucosa), determinar también el almidón presente en la muestra.

Utilizar el método de Lane y Eynon para la determinación de azúcares reductores en una

muestra. E. Uso del analito y cómo afecta la vida y el ecosistema.

Entre los distintos componentes de los alimentos, después del agua, los carbohidratos son las sustancias más abundantes y más ampliamente distribuidas en la naturaleza; siendo la celulosa la biomolécula que se encuentra en mayor cantidad en la biosfera, y el almidón, la fuente energética alimentaria más empleada en el mundo.

En todos los seres vivos se encuentran presentes los carbohidratos ya que la ribosa y la desoxirribosa son parte de su material genético. De la misma forma, en las frutas y hortalizas los carbohidratos cumplen funciones estructurales y energéticas, constituyendo algunos la estructura rígida o mecánica de los tejidos vegetales; en tanto que en las semillas, raíces y tubérculos funcionan básicamente como reservas energéticas. Por otro lado, en algunos animales estos compuestos son parte de sus reservas energéticas, como el glucógeno de los músculos; o constituyen un componente esencial de su estructura externa, como la quitina de los exoesqueletos.

Además de ser componentes naturales de muchos alimentos, la industria alimentaria emplea los carbohidratos en función de sus propiedades funcionales, usándolos como ingredientes para mejorar la aceptabilidad, palatabilidad y vida útil de diversos alimentos. Desde el punto de vista químico, los carbohidratos pueden definirse como polihidroxialdehidos y polihidroxicetonas y sus derivados. Según la anterior definición, la denominación de carbohidrato agrupa a una gran cantidad de compuestos.

En la naturaleza se encuentran carbohidratos de diferente número de carbonos y distintos grupos funcionales o sustituyentes. Esto da origen a distintos tipos de azúcares, tales como las aldosas, cetosas, azúcares acetilados, benzoesterificados y metilados, azúcares ácidos, glicósidos y anhidroazúcares. De la misma forma, las moléculas de carbohidrato pueden incluir desde un solo monosacárido hasta varios miles de estos.

Glucosa: La glucosa es un monosacárido con fórmula molecular C6H12O6. Es una

hexosa, es decir, contiene 6 átomos de carbono, y es una aldosa, esto es, el grupocarbonilo está

en el extremo de la molécula (es un grupo aldehído). La glucosa, libre o combinada, es el

compuesto orgánico más abundante de la naturaleza. Es la fuente primaria de síntesis de energía

de las células, mediante su oxidación catabólica, y es el componente principal de polímeros de

importancia estructural como la celulosa y de polímeros de almacenamiento energético como el

almidón y el glucógeno. La glucosa es uno de los tres monosacáridos dietéticos, junto con

fructosa ygalactosa, que se absorben directamente altorrente sanguíneo durante ladigestión. Las

células lo utilizan como fuente primaria de energía y es un intermediario metabólico. La glucosa

es uno de los principales productos de la fotosíntesis y combustible para la respiración celular.

La glucosa es el constituyente básico de diversospolímeros de gran importancia biológica, como

son los polisacáridos de reserva almidón y glucógeno, y los estructurales: celulosa y quitina.

Debido a lo expuesto anteriormente, la diversidad de sus orígenes y la gran variabilidad en su composición química, han surgido una variedad enorme de métodos de análisis de carbohidratos; ya sean dichos métodos: físicos, químicos o bioquímicos.

Entre los métodos cualitativos basados en las propiedades físicas de los carbohidratos están las cromatografías en papel y capa fina, la cromatografía gas­líquido, la de intercambio iónico, la electroforesis, la refractometría, la hidrometría, la polarimetría y la espectroscopia de rayos infrarrojos. Por otro lado, entre los métodos químicos están los basados en reacciones que dan origen a compuestos coloreados, tales como las que se dan después de tratar los monosacáridos con ácido mineral fuerte y hacer reaccionar el furfural o hidroxifurfural formado, con compuestos orgánicos tales como fenoles, aminas aromáticas, urea y antrona. De la misma forma, también se hace uso de su capacidad reductora, haciéndolos reaccionar con sales de metales como el cobre, hierro, yodo, plata y cerio. Por último, también es posible su análisis basándose en la capacidad de formar complejos coloreados con el yodo, tal como sucede con el almidón.

En relación con los métodos bioquímicos de análisis de carbohidratos, estos pueden ser microbiológicos o enzimáticos. Los primeros se basan en la capacidad de ciertas cepas de lavaduras de fermentar específicamente algunos grupos de azúcares; dichas levaduras son especialmente útiles a la hora de diferenciar entre pentosas y hexosas, incluyendo los polímeros de ambas. Con respecto a los métodos enzimáticos, estos incluyen los análisis de monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. En el caso de los dos últimos, el análisis incluye la hidrólisis enzimática de los enlaces glicosídicos.

F. Principales reacciones químicas.

H O u OH H O C6 12 6 +C 2+ + 2 − → C6 12 7− + u OC + +H2

Ecuación 1. Reducción del cobre por acción de la glucosa

G. Resultados y cálculos finales cuantitativos obtenidos.

Porcentaje (p/p) del almidón contenido en la muestra se calcula con la siguiente fórmula: %(p/p) = (Vol. de Titulante) (250ml de muestra)(100g de muestra) (0.09)

Donde: 0.09 = Factor de conversión de glucosa a almidón H. Equipo y Cristalería utilizados:

Nombre Bureta Balón V. Balón V. Pipeta G. Pipeta V. Estufa Balanza

Capacidad 50 mL 100 mL 500 mL 10 mL 25 mL N/A N/A

Cantidad 1 1 2 1 1 1 1

I. Reactivos Químicos:

Reactivo: Concentración: Toxicidades Preparación:

Solución A: Solución de Sulfato

de Cobre Pentahidratado (CuSO4 • 5H20)

0.277M. Irrita la Piel y los Ojos. Mutagénico para las células somaticas. Provoca tos y úlceras en las vías

Se disuelven 34.63 g en agua, hasta completar un volumen de 500 mI y se filtra a través de lana de vidrio o papel filtro.

respiratorias al ser inhalado.

Solución B Solución alcalina de tartrato de sodio y

potasio

Daña las membranas mucosas. Irrita las vias respiratorias.

1. Se disuelven por separado 173 g de tartrato doble de sodio y potasio hidratado (Sal de Rochelle, KNaC4H406 • H20) y 5.0 g de hidróxido de sodio(NaOH) en agua 2. Se mezcla y se diluyen hasta completar un volumen de 500 ml, se deja reposar. 3. Filtrar a través de papel filtro.

Solución patrón de sacarosa invertida.

Sacarosa al 1% No representa ningun peligro.

1. Se pesa en balanza analítica 0.95 g de sacarosa, 2. Se añaden 0.5 mI de HC1 concentrado y se diluye con 10 ml de agua, se deja reposar 30 min a una temperatura entre 20 y 15° C. 3. Se afora con agua destilada a 100 mI. Esta solución es estable por un período de 3 ó 4 meses. 4. Se neutraliza una alícuota con NaOH

1N y se diluye a una concentración conocida, inmediatamente antes de usarse.

Solución acuosa de azul de metileno

0.2% Irrita la piel.

HCl concentrado Corroe e irrita la piel y los tejidos internos.

Hidróxido de sodio, en escamas, 1:1 p/v

Solución de Hidróxido de Sodio

1N.

J. Cálculos Previos: Cálculo No.1: Punto de equivalencia Cálculo No.2: 90% del punto de equivalencia Cálculo No.3: Gramos necesarios para la preparación de una solución 0.277m de CuSO4•5H2O Cálculo No.4: Gramos necesarios para la preparación de una solución alcalina 1.52m en concentración de tartrato. K. Tiempo total en que se lleva el trabajo del análisis químico. Se estima un total de tiempo equivalente a los cuatro períodos de laboratorio en la Universidad del Valle de Guatemala. L. Bibliografía

UNAM, 2007. FUNDAMENTOS Y TECNICAS DE ANALISIS DE DE ALIMENTOS. En: http://compositae.files.wordpress.com/2013/02/fundamentosytecnicasdeanalisisdealimentos_12286.pdf Fecha de ingreso: 18/Mayo/2014.

Zambrano, Cecilia. 2011. ESTUDIO COMPARATIVO DE MÉTODOS PARA LA

DETERMINACIÓN DE SACAROSA Y AZÚCARES REDUCTORES EN MIEL VIRGEN DE CAÑA UTILIZADOS EN EL INGENIO PICHICHÍ S.A. En:

http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/2085/1/6641227H565.pdf Fecha de ingreso: 18/Mayo/2014.

Escuela Normal Superior FEP. Organización molecular y celular de la vida. Práctica 2.

Determinación de azúcares reductores por el método de Lane ­ Eynon. En: http://webzoom.freewebs.com/mictlamp/OrgMolCel/Practicas/Practica%202%20determinacion%20azucares%20reductores%20lane%20Eynon.pdf Fecha de ingreso: 18/Mayo/2014.