Análisis de alimentos
DETERMINACIÓN DE SACAROSA Y RAFINOSA
INTRODUCCIÓN El principal componente de la pulpa de remolacha son los hidratos de carbono. Contiene un 35-45% de FND (fibra neutro detergente), muy poco lignificada (1,7%), además de cantidades apreciables de pectinas (20%) y azúcares (6%, principalmente sacarosa y algo de glucosa). La pulpa es fácilmente degradable por la flora microbiana del rumen y del ciego, dando lugar a una elevada proporción de acético, lo que favorece la síntesis de grasa en animales lecheros (Anon., 2013). En algunas plantas que contienen almidón como la remolacha azucarera produce rafinosa como anticongelante. La rafinosa es una impureza importante en la producción de azúcar de la remolacha. Existe en la medida de 0.3 a 1.2 % (Liang, et al., 1989). La sacarosa, disacárido obtenido de la caña de azúcar, la remolacha, entre otras fuentes, es un componente importante de la dieta humana, como tal y en combinación en diversos alimentos comerciales. La sacarosa no contiene átomo de carbono anomérico libre, los dos de ambas hexosas se hallan unidos entre sí. La sacarosa, por tanto, no presenta mutarrotación ni es un azúcar reductor. Se hidroliza con más facilidad que los otros disacáridos. La hidrólisis de la sacarosa a D-glucosa y D-fructosa se denomina frecuentemente inversión, ya que acompaña de un cambio neto de rotación óptica, de dextrógira a levógira. La hidrolisis de la sacarosa, que también es catalizada por la enzima invertasa, puede seguirse mediante un polarímetro (Ramírez Juarez, 2011). La rafinosa (o melitosa) es un trisacárido que se encuentra en muchas plantas leguminosas y crucíferas como los frijoles (judías), guisantes, col, brocolí y remolacha. La rafinosa está formada por una molécula de galactosa conectada a una de sucrosa (o sacarosa) por un enlace glicosídico 1α→6. Este sacárido es indigestible por los seres humanos y se fermenta
en el intestino grueso por bacterias que producen gas (Zamora, 2013). El análisis cuantitativo de azúcares es una aplicación importante de la polarimetría. Los azúcares tienen más de un átomo de carbono asimétrico, por lo que cada estructura puede existir en varias formas estereoisomeras. Los diasteroisomeros se especifican usualmente con nombres vulgares (por ejemplo glucosa, manosa, etc.). La configuración de un azúcar se especifica convencionalmente como la configuración del átomo de carbono próximo al grupo alcohólico primario. Las soluciones de sacarosa, que es un disacárido, experimentan otro tipo de cambio rotacional. Por influencia catalítica de ácidos y bases, o de la enzima invertasa, la sacarosa se hidroliza hasta dextrosa y levulosa (azúcar invertido) con un cambio de rotación óptica (Connors, 1981).
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MATERIALES Y EQUIPOS Materiales Anillo metálico Embudo de cristal Embudo büchner Espátula Mangueras Matraz kitazato de 250 mL Matraz volumétrico de 100 mL Matraz volumétrico de 200 mL Papel filtro de filtración rápida Pipeta graduada de 5, 10 y 25 mL Pipeta volumétrica de 50 mL Perilla Piseta Probeta de 100 mL Soporte universal Termómetro Vaso de precipitados de 100 Vaso de precipitados de 250 mL Vidrio de reloj
Equipos Balanza analítica ADAM Baño de agua Extractor de jugos Parrilla de calentamiento y agitación Corning Polarímetro
REACTIVOS
Ácido clorhídrico G. R Agua destilada Crema de alúmina. Se preparó una solución saturada en frío de sulfato de potasio y aluminio dodecahidratado. Se añadió con agitación hidróxido de amonio hasta alcalinidad al papel tornasol. Se dejó sedimentar o centrifugar y se eliminó por decantación el sobrenadante. Se continuó los lavados hasya que estos solamente ofrecieron una débil reacción del sulfato con BaCl2. Se eliminó el exceso de agua y se guardó la crema residual, la cual es útil para productor débilmente coloreados o como auxiliar con otros agentes clarificantes. Solución de Carrez. Se disolvió 15 g de K 4Fe(CN)6 3 H2O y se diluyó a 100 mL con agua. Solución de Carrez II. Se disolvió 30 g de (CH3COO)2Zn 2H2O y se diluyó a 100 mL con agua.
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PROCEDIMIENTO L ectur a dir ecta antes de la i nversión
1. Se pesó 52 g de muestra a un matraz volumétrico de 200 mL 2. Se adiciono 100 mL de agua destilada y de 1 a 5 mL de crema alúmina. 3. Se aforó, agitó y filtro con papel filtro de fácil filtración y después se filtró con papel whatman no. 43 4. Se descartó los primeros 25 mL de filtrado. 5. Se colocaron 50 mL del filtrado en un matraz volumétrico de 100 mL y se le adicionó 2.315 g de NaCl más 25 mL de agua destilada. 6. Se agito y aforó, se tomó una alícuota de 1 mL y se transfirió a otro matraz volumétrico de 100 mL 7. Se midió el grado de rotación en el polarímetro a 20 °C, en un tubo de 40 cm provisto de una chaqueta de enfriamiento. L ectura despué s de la i nversión
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Se transfirió 50 mL del filtrado anterior a un matraz volumétrico de 100 mL Se adiciono 20 mL de agua destilada. Se agregó lentamente 10 mL de HCl G. R, rotando el matraz volumétrico. Se colocó el matraz volumétrico en un baño María a 60 °C. Se agito continuamente con 3 minutos y se dejó reposar 7 min más en el baño. Se dejó enfriar sumergiendo en agua a 20 °C, se agito y se aforó. Se tomó una alícuota de 1 mL y se aforó a 100 mL, después se tomó otra alícuota de 0.5 mL y se aforó a 100 mL. 8. Se leyó la rotación óptica resultante
CÁLCULOS Y RESULTADOS La muestra de remolacha se obtuvo en el supermercado Walmart y se extrajo aproximadamente 1 L de jugo de remolacha con ayuda de un extractor.
Antes de la inversión (P) Después de la inversión (I)
Temperatura al momento de la lectura 21.2 °C
Lectura del polarímetro 2.35 °
Lectura multiplicada por 2 4.7°
21 °C
-0.5 °
-1°
Paso 1. Determinación del porcentaje de sacarosa
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Se calcula dicho porcentaje con base a la formula reportada en el libro de la AOAC donde: P = Lectura polarimétrica directa I = Lectura polarimétrica de la solución invertida t = temperatura promedio de las lecturas m = gramos de sólidos en 100 ml de solución El cálculo se hizo para una solución normal (26 g en 100 ml) como lo indica el método oficial de la AOAC. Los gramos de sólidos en 100 ml de solución se obtienen dividiendo entre 2:
La temperatura es el promedio de las lecturas:
Paso 2. Se sustituye en la fórmula
Paso 3. Determinación de rafinosa Para la determinación del % de rafinosa se utiliza la siguiente fórmula:
DISCUSIONES La cantidad de rafinosa encontrada en la muestra fue inferior a lo reportado en las literaturas que es de 0.3 a 1.2 % (Liang, et al., 1989), lo cual puede deberse a varios aspectos como la época en que se obtuvieron las remolachas analizadas, lo era su temporada de cosecha, por lo tanto las condiciones de cultivo pudieron afectar al contenido tanto de rafinosa como de sacarosa, ya que de igual manera se obtuvo un porcentaje de 2.57
Análisis de alimentos % de sacarosa que se encuentra por debajo de lo señalado por otras literaturas, que es de un 14 – 22 % (Vian, 2006), así como las condiciones de cultivo pudieron afectar se debe aclarar que solo se analizó el jugo de remolacha no se utilizó la remolacha completa, así que también se pudo quedar cantidades en sacarosa y rafinosa en los residuos del extractor, en las referencias no se señala si se usó el jugo o la remolacha completa para dicho análisis.
CONCLUSIÓN Se determinó el contenido de rafinosa y sacarosa en el jugo de remolacha recién extraído de remolachas obtenidas en el supermercado Walmart, el contenido de sacarosa y rafinosa determinado se encontró por debajo de lo reportado en las literaturas.
BIBLIOGRAFÍA Anon., 2013. Available at: [Último acceso: 1 Noviembre 2013].
[En línea] Fibra. http://www.uco.es/servicios/nirs/fedna/tablas/fibraTEX.pdf
Connors, A., 1981. Curso de análisis farmacéutico. Primera ed. España: Reverté. Liang, B., Hartel, R. W. & Berglund, K. A., 1989. Effects of raffinose on sucrose crystal growth kinetics and rate dispersion. AlChe Journal, 35(12), pp. 2053-2057. Ramírez Juarez, J., 2011. DETERMINACIÓN DE SACAROSA INVERTIDA POR EFECTO DE RECIRCULACIÓN DE JUGO CLARIFICADO DE CAÑA DE AZÚCAR, EN UN EVAPORADOR DE PLACAS DE PELÍCULA DESCENDENTE, Guatemala: Universidad de San Carlos de Guatemala. Vian, O. A., 2006. Introducción a la Química Industrial. En: Introducción a la Química Industria. España: Reverté, p. 475. Zamora, A., 2013. Carbohidratos o Glúcidos - Estructura Química. [En línea] Available at: http://www.scientificpsychic.com/fitness/carbohidratos1.html [Último acceso: 1 Noviembre 2013].
