Práctica No. 10

CENTRO DE BACHILLERATO TECNOLÓGICO

Industrial y de servicios  No. 102

Sandra Janeth Salgado Serrano

 

5 B Laboratorista Químico

Módulo IV. Realiza análisis físico-químicos a muestras de agua, alimentos y bebidas alcohólicas con base a normas.

Submódulo 2. Analiza muestras de alimentos y bebidas alcohólicas con base a normas.

 

Ing. Mónica Hernández Rosiles

 

 

DETERMINACIÓN DE AZÚCARES REDUCTORES

NMX-V-006-1983. BEBIDAS ALCOHÓLICAS. AZÚCARES REDUCTORES DIRECTOS Y TOTALES. MÉTODO DE PRUEBA. ALCOHOLIC BEVERAGES. DIRECT AND TOTAL SUGAR REDUCTORS- METHOD OF TEST. NORMAS MEXICANAS. DIRECCIÓN GENERAL DE NORMAS.

 

Objetivo y campo de aplicación

Esta Norma Mexicana estable el método para determinar el contenido de azúcares reductores directos y totales  en las bebidas alcohólicas.

Fundamento:

Los azúcares reductores son aquellos azúcares que poseen su grupo carbonilo (grupo funcional) intacto, y que a través del mismo pueden reaccionar como reductores con otras moléculas.

Todos los monosacáridos son azúcares reductores, ya que al menos tienen un -OH hemiacetálico libre, por lo que dan positivo a la reacción con reactivo de Fehling, a la reacción con reactivo de Tollens, a la Reacción de Maillard y la Reacción de Benedict. Otras formas de decir que son reductores es decir que presentan equilibrio con la forma abierta, presentan mutarrotación (cambio espontáneo entre las dos formas cicladas α (alfa) y β (beta)), o decir que forma osazonas.

Existen diversos métodos de cuantificación de azucares basados en la capacidad reductora de los azúcares que tienen libre el grupo carbonilo. Estos carbohidratos son capaces de reducir elementos como el cobre (Cu+2), el hierro (Fe+3) o el yodo (I0 ). En el caso específico del cobre, este es reducido desde Cu+2 a Cu+1. En este sentido, en el método de Lane y Eynon (1923) se hace reaccionar sulfato cúprico con azúcar reductor en medio alcalino, formándose oxido cuproso, el cual forma un precipitado rojo ladrillo. Este método utiliza azul de metileno como indicador, el cual es decolorado una vez que todo el cobre ha sido reducido, lo que indica el fin de la titulación.

Reactivos y materiales:

Los reactivos que se indican a continuación deber ser grado analítico. Cuando se menciona agua, debe ser destilada.

1.    Disolución de hidróxido de sodio (NaOH) 5 N

2.    Disolución de glucosa al 0.5 %

3.    Disolución de azul de metileno al 1 %

4.    Carbón activado

5.    Disolución saturada de acetato de plomo Pb (CH₃COO)₂

6.    Fosfato disódico Na₂HPO₄

7.    Oxalato de sodio Na₂C₂O₄

8.    Ácido acético glacial CH₃COOH

9.    Ácido clorhídrico concentrado HCl

 

     10. Disolución A de Fehling

     11. Disolución B de Fehling

Aparatos y equipo:

 

·         Crisol gooch con capa de asbesto

·         Bureta

·         Malla metálica

·         Mechero bunsen

·         Papel filtro

·         Equipo y material común de laboratorio

 

Preparación de la muestra:

1.- La muestra se debe desalcoholizar en la siguiente forma:

Neutralizar con disolución de Hidróxido de sodio 5 N, 50 ml de muestra, poner en ebullición hasta que el volumen se reduzca a una tercera parte, transferir cuantitativamente el líquido remanente a un matraz volumétrico de 100 ml, adicionar 5 ml de disolución saturada de acetato de plomo y cantidad suficiente de carbón activado para decolorar la sidra (Ver Apéndice A.1) y 2 gotas de ácido acético glacial homogeneizar y dejar en reposo durante 10 minutos llevar a la marca con agua, homogeneizar y filtrar a través de un papel filtro, recibir filtrado en un vaso de precipitado de 400 ml que contenga 0.4 g de fosfato disódico o de oxalato de sodio por cada ml de disolución de acetato de plomo empleado. (En caso de que el filtrado contenga algo de carbón activado, se debe filtrar)

Durante la filtración se debe agitar el filtrado para evitar que el fosfato disódico o el oxalato de sodio empleados se aglutinen.

Al filtrado se adicionan un poco de fosfato de sodio u oxalato de sodio para comprobar que el plomo está precipitado en su totalidad. Si es necesario, filtrar nuevamente la disolución.

Procedimiento:

Valoración del reactivo Soxhlet

Verter 25 ml del reactivo de Soxhlet (formado por disolución A y B Fehling en partes iguales) en un matraz Erlenmeyer de 250 ml. Adicionar unas perlas de ebullición y 20 ml de disolución de glucosa al 0.5 %. Calentar hasta alcanzar la ebullición en 3 minutos, mientras tanto agitar el matraz Erlenmeyer y adicionar disolución de glucosa por medio de una bureta hasta obtener una coloración azul suave, en ese momento adicionar cinco gotas de azul de metileno y continuar la valoración.

El punto final corresponde a la desaparición total del color azul. Entre el inicio de la ebullición y el final de la valoración no deben ocurrir más de 3 minutos.

Los 25 ml de reactivos de Soxhlet, requieren aproximadamente 24 ml de disolución de glucosa al 0.5 %. La valoración debe repetirse hasta obtenerse resultados que no difieren en ± 0.2 ml.

Determinación:

 

Azúcares reductores directos:

Colocar 25 ml de reactivo de Soxhlet en un matraz Erlenmeyer de 250 ml, adicionar 20 ml de muestra clarificada de sidra que no contenga más de 1 % de azúcares (ver Apéndice A.2) poner en ebullición y valorar con disolución de glucosa al 0.5 % hasta un color azul suave. Adicionar cinco gotas de disolución de azul de metileno al 1 % y continuar la titulación hasta el punto final de color rojo-ladrillo fuerte.

La ebullición se debe alcanzar en 3 minutos y en otro 3 minutos debe efectuarse la valoración.

Azúcares reductores totales:

Colocar 50 ml de muestra clarificada de sidra que no contenga más de 1 % de azúcares (Ver Apéndice A.3) libre de acetato de plomo en un matraz volumétrico de 100 ml, adicionar 20 ml de agua y 10 ml de ácido clorhídrico, gota a gota y agitando. Calentar en un baño de agua regulado a 333 K (60 °C) durante 10 minutos agitar continuamente durante los primeros 3 minutos, enfriar a temperatura ambiente, neutralizar con disolución de hidróxido de sodio 5 N, enfriar llevar a la marca con agua y homogeneizar. Para la titulación se procede como se indicó para azúcares reductores directos anteriormente.

Observaciones:

 

Esta práctica requirió de un proceso largo, debido a que se requieren realizar varias valoraciones y someter la muestra a calentamiento y ebullición. Lo primero que realizamos fue la preparación de la muestra y el reactivo de Soxhlet, para posteriormente determinar los azúcares reductores directos y reductores totales.

En ambas determinaciones se debía poner a ebullición la muestra y valorar.

En el caso de azúcares reductores directos se valoró con glucosa al 0.5 % y utilizamos como indicador azul de metileno, y al realizar esta valoración, el color resultante era un tono rojo ladrillo o un tipo color marrón, y para el caso de azúcares reductores totales como se le debía agregar ácido clorhídrico después se debía valorar con hidróxido de sodio, ya que, al agregar el HCl, la muestra era muy ácida, es por eso que se debía neutralizar y posteriormente hicimos una nueva titulación con glucosa para poder obtener los azúcares reductores totales.

Fue un proceso muy tardado, pero todo esto es con la finalidad de saber que nuestro producto contiene los azúcares necesarios y que será agradable para las personas que consuman nuestra sidra.

 

Cálculos:

AR = ( a – b ) ( 0.005) (100)

                       V

Donde:

a = Volumen de disolución de glucosa al 0.5 % consumidos por el reactivo de Soxhlet, e cm³.

b = Volumen de disolución de glucosa al 0.5 % consumidos por la muestra de bebida alcohólica, en cm³.

V = Volumen de la muestra de la bebida alcohólica, en cm³.

AR = Contenido de azúcares reductores totales o directos en la bebida alcohólica, en g/100 cm³.

 

Azúcares reductores directos:

AR = ( a – b ) ( 0.005) (100)

                   V

    = ( 23 ml – 22.5 ml ) (0.005) (100)

                        10 ml

    = 0.025 g/100 ml

 

Azúcares reductores totales

AR = ( a – b ) ( 0.005) (100)

                   V

      = ( 23 ml – 12.8 ) (0.005) (100)

                   6.25 ml

     =  0.81 g/100 ml

 

Esquemas:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conclusiones:

 

 

La determinación de azúcares en una bebida es muy importante y cuando se quiere determinar el contenido de azúcares reductores directos o totales se emplean distintos métodos, los cuales se basan en la capacidad reductora de los distintos azúcares sobre disoluciones salinas de metales pesados, como el cobre, es por este motivo que se utilizó las disoluciones de Fehling A y B, debido a que Fehling A es una disolución de sulfato de cobre.

Lo que ocurre aquí es una reacción, ya que, la estructura de los azúcares se rompe en disolución alcalina y el grupo carbonilo reductor se libera, éste se oxida con el ion Cu⁺² en disolución alcalina a temperatura de ebullición reduciéndose el ion Cu⁺² a ion Cu⁺¹ formándose al final un precipitado de color rojo ladrillo, que es el que podíamos observar en la determinación que realizamos.

Todos los monosacáridos se encuentran en forma hemiacetálica, con su grupo lactol libre, la cual como lo explicaba anteriormente, se rompe y el grupo carbonilo se libera, por lo que cabe concluir que los monosacáridos tienen poder reductor. Y se puede determinar gracias a los métodos basados en la reacción del azúcar y el cobre.