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.
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
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.
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.
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