PresentacionCarbohidratos
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“ “ DETERMINACION DE DETERMINACION DE CARBOHIDRATOS” CARBOHIDRATOS” ANALISIS DE ALIMENTOS II
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““DETERMINACION DE DETERMINACION DE CARBOHIDRATOS”CARBOHIDRATOS”
ANALISIS DE ALIMENTOS II
INTRODUCCION
Dentro de los carbohidratos (sacáridos) existen desde compuestos de bajo y medio peso molecular hasta polímeros de elevado peso molecular.
Se dividen en monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.
INTRODUCCIONSe trata por lo general de compuestos
polihidroxicarbonílicos y de compuestos estructuralmente relacionados derivados de ellos.
Debido a su abundancia, los carbohidratos forman parte de las sustancias naturales más importantes, presentándose como componentes dulces de los frutos y como sustancias de reserva importantes en el reino vegetal (almidón) y animal (glucógeno).
INTRODUCCIONConstituyen además los componentes de sostén
de los vegetales (celulosa, hemicelulosas, pentosanos, pectinas). El calor de combustión fisiológico de los carbohidratos suele ser: 1 g de carbohidrato = 4,1 kcal = 17,2 kJ.
Los carbohidratos son compuestos con características fuertemente polares, solubles en agua con algunas excepciones (polisacáridos). Su análisis se realiza por ello generalmente en medio acuoso.
CLASIFICACION
Carbohidratos
Monosacáridos
Biosas, triosas, treosasPentosas, hexosas, heptosasDesoxi-, anhidro-, aminoazúcaresAcidos ónicos, ácidos urónicosAzúcares-éster, -alcohol, -éter
Aldosas
Cetosas
Oligosacáridos Di-, tri-, tetra-, Heptasacáridos
Polisacáridos
Almidón, glucógenoCelulosaDextrinas, dextranosInulinaPectina
Homopolisacáridos
HemicelulosasGomas vegetalesAgar agar
Heteropolisacáridos
Glucósidos
DETERMINACION DE MONO Y OLIGOSACARIDOS
La mayoría de las sustancias denominadas azúcares son mono y oligosacáridos.
Existe una gran variedad de métodos para su determinación, que se basan en distintos principios.
La sensibilidad de cada método depende, entre otras cosas, de la composición de la muestra o de su matriz y es muy variable.
DETERMINACION DE MONO Y OLIGOSACARIDOS
En primer lugar deben citarse los siguientes:- Métodos cromatográficos- Medida de la capacidad rotatoria óptica
(polarimetría)- Oxidación del grupo aldehído/ceto en
disolución salina- Métodos enzimáticos- Métodos fotométricos tras su conversión
en compuestos coloreados
METODOS CROMATOGRAFICOS
Los métodos cromatográficos son, en primer lugar, métodos separativos.
Por ello tendrán aplicación especialmente en el caso de mezclas de varios azucares.
En una segunda instancia se realizará la identificación de las sustancias separadas.
Por ejemplo, para la detección de azucares resulta muy útil la cromatografía de capa fina (TLC).
METODOS CROMATOGRAFICOS
Resultan imprescindibles para investigación cuantitativa de muestras desconocidas, porque permiten obtener fácilmente resultados necesarios para los análisis subsecuentes.
En los últimos años se han desarrollado métodos eficaces para la separación de carbohidratos con ayuda de la cromatografía liquida de alta resolución (HPLC).
METODOS CROMATOGRAFICOS
El análisis de los carbohidratos no resulta sencillo porque presentan una acumulación de grupos funcionales iguales, los grupos hidroxilo, y además poseen un gran número de estereoisómeros que a menudo solo se diferencian en la posición de un único grupo hidroxilo.
METODOS CROMATOGRAFICOS
Además, los azucares con grupos lactolhidroxilo libres presentan mutorrotación cuando están en disolución, de manera que se origina un equilibrio entre los anómeros α y β de las formas piranósicas y furanósicas.
Este equilibrio puede resultar alterado por el proceso cromatográfico, de manera que se puede llegar a una amplificación adicional de las bandas.
METODOS CROMATOGRAFICOS
Estos efectos se presentan de manera apreciable sobre todo a bajas temperaturas y principalmente en eluyentes con una elevada proporción de componentes orgánicos y bajo ciertas condiciones conduce incluso a la separación de los isómeros.
METODOS POLARIMETRICOS
Los métodos polarimétricos tienen la ventaja de que son sencillos, rápidos y no destructivos, es decir, no alteran la muestra, que por lo tanto podrá reutilizarse.
No obstante, para la determinación polarimétrica de azúcares deben tenerse en cuenta las siguientes consideraciones:
METODOS POLARIMETRICOS
Los métodos polarimétricos tienen la ventaja de que son sencillos, rápidos y no destructivos, es decir, no alteran la muestra, que por lo tanto podrá reutilizarse.
No obstante, para la determinación polarimétrica de azúcares deben tenerse en cuenta las algunas consideraciones:
METODOS POLARIMETRICOS
Además del azúcar a determinar no podrá estar presente ningún otro.
Esta condición, por lo general, no siempre se cumple en los alimentos.
En el caso de la determinación de sacarosa por medida antes y después de la inversión se compensa la presencia de otros azúcares de manera que estos no aparezcan.
METODOS POLARIMETRICOS
Las disoluciones a medir no deberán estar turbias ni fuertemente coloreadas.
La turbidez y el color se eliminan con diferentes clarificantes. No todos son igualmente apropiados.
Las disoluciones a medir deben ser relativamente concentradas.
METODOS POLARIMETRICOS
Para que la poralización se pueda medir exactamente, las disoluciones problema deben tener un contenido en azúcar relativamente alto.
La preparación de disoluciones lo suficientemente concentradas solo se pueden realizar en el caso de alimentos en los que el azúcar sea un componente importante (por ejemplo, las confituras).
METODOS POLARIMETRICOS
La principal aplicación de la polarimetría en el análisis de azúcares es la determinación cuantitativa de sacarosa, también de azúcar invertido y de glucosa.
Antes de realizar la polarimetría debe comprobarse e identificarse, dependiendo del caso, que azúcar esta presente en la muestra.
La polarimetría tiene una gran importancia en la determinación de almidón.
METODOS QUIMICOS GLOBALES
Tienen especial importancia los métodos reductométricos, que se basan en la capacidad reductora de los distintos azúcares sobre disoluciones salinas de metales pesados (sobre todo cobre).
Los monosacáridos, como la glucosa y la fructosa, se encuentran en forma hemiacetálica.
METODOS QUIMICOS GLOBALES
En disolución alcalina la estructura hemiacetálica se rompe y el grupo carbonilo reductor se libera.
Este se oxida con Cu2+ en disolución alcalina a temperatura de ebullición y en condiciones de trabajo estrictamente controladas. Se formará así una cantidad de Cu2O que dependerá de la cantidad de azúcar que hubiera.
A continuación, el Cu2O se determina directamente o yodométricamente a partir de la cantidad de Cu2+ sin utilizar.
METODOS QUIMICOS GLOBALES
Los disacáridos solamente presentan acción reductora cuando sus componentes tienen estructura hemiacetálica (por ejemplo: lactosa, maltosa).
Por el contrario, la sacarosa, un disacárido sin componentes hemiacetálicos, es decir, un acetal carece por si misma de acción reductora.
METODOS QUIMICOS GLOBALES
Los métodos reductométricos determinan la totalidad de los azúcares reductores presentes en una muestra.
Para determinar los azúcares no reductores estos deben escindirse primero por hidrólisis alcalinas a compuestos reductores (el denominado azúcar invertido).
Esta reacción de hidrólisis se denomina inversión.
METODOS QUIMICOS GLOBALES
El contenido de sacarosa se obtiene por diferencia entre la cantidad de azúcar presente antes y después de la inversión.
Dado que la glucosa y fructosa suelen presentarse simultáneamente en los alimentos y que los procedimientos químicos generales sólo los determinan de forma conjunta antes de la inversión, se recomienda realizar una determinación exclusivamente de glucosa para diferenciar las proporciones de fructosa y glucosa.
METODOS QUIMICOS SELECTIVOS
Estos de basan esencialmente en que los distintos tipos de azúcar muestran una estabilidad frente a reactivos químicos.
Son métodos importantes la determinación de fructosa tras la destrucción de los demás azúcares reductores.
Estos métodos son caros y no siempre inequívocos, por lo que hoy en día han sido desplazados en gran medida por otros, como los enzimáticos o los cromatográficos (HPLC).
METODOS ENZIMATICOS
Los métodos enzimáticos tienen una gran importancia dentro del marco del análisis de azúcares.
En muchos casos superan a los métodos químicos y polarimétricos.
El motivo es que los métodos enzimáticos son muy específicos y por ello permiten obtener «valores verdaderos».
METODOS ENZIMATICOS
En la determinación reductométrica de glucosa y fructosa por otros métodos, la presencia simultánea de ácido ascórbico y galacturónico (procedente de las pectinas) suele aumentar considerablemente el resultado, esto no sucede en el análisis enzimático.
Debido a que los métodos enzimáticos se llevan a cabo de forma rápida y no requieren una preparación de la muestra larga y además debido a se especificidad permiten identificar los azúcares individuales de una mezcla, se han abierto camino entre los métodos oficiales de análisis.
