Carbohidratos

Practica 6: carbohidratos azucares reductores y fibra I.

Introducción

Los carbohidratos son importantes en los alimentos como una fuente importante de energía, para impartir propiedades estructurales cruciales, y como fibra dietética que influye en los procesos fisiológicos. Los carbohidratos digeribles, que se convierten en monosacáridos, monosacáridos, que son absorbidos, proporcionan proporcionan energía metabólica. En todo el mundo, los carbohidratos representan más del 70% del valor calórico de la dieta humana. Se recomienda que todas las personas deben limitar las calorías de la grasa (la otra fuente significativa) a no más de 30% y que la mayoría de las calorías de carbohidratos deben  provenir de almidón. Los polisacáridos no digeribles (todos ellos distintos del almidón) comprenden la mayor parte de la fibra dietética. (Nielsen, 1998) También aportan otros atributos, incluyendo incluyendo masa, cuerpo, cuerpo, viscosidad, estabilidad estabilidad a emulsiones y espumas, capacidad de retención de agua, estabilidad congelacióndescongelación, descongelación, coloración, sabores, aromas y una gama de texturas t exturas deseables (de nitidez a geles suaves y blandos) . Los carbohidratos ingeridos son casi exclusivamente de origen vegetal, siendo la lactosa la principal excepción. De los monosacáridos (a veces llamados azúcares simples), sólo D-glucosa y D-fructosa se encuentran en otras cantidades que no sean menores. Al menos el 90% del carbohidrato en la naturaleza está en forma de polisacáridos. Como se ha indicado anteriormente, los polímeros de almidón son los únicos  polisacáridos que los seres humanos pueden digerir y utilizar como fuente de calorías y carbono. Todos los demás polisacáridos son no digeribles. Los polisacáridos no digeribles se pueden dividir en clases solubles e insolubles. Junto con la lignina y otras sustancias no digeribles, no absorbidas, constituyen fibra dietética .Como fibra f ibra dietética, regulan la

función intestinal normal, reducen la respuesta hiperglucémica postprandial y pueden disminuir el colesterol sérico, entre otros efectos. Sin embargo, los polisacáridos no digeribles más a menudo se añaden a los alimentos procesados debido a las propiedades funcionales que imparten, en lugar de un efecto fisiológico. Los oligosacáridos no digeribles sirven como prebióticos y, por lo tanto, son cada vez más utilizados como ingredientes en alimentos funcionales y neutracéuticos. Los alimentos en los que se  pueden usar componentes de fibra dietética y particularmente las cantidades que se  pueden incorporar, son limitados porque la adición por encima de cierto nivel usualmente cambia las características del producto alimenticio. De hecho, como ya se ha indicado, se utilizan a menudo como ingredientes debido a su capacidad para impartir importantes  propiedades funcionales a un bajo nivel de uso. (Nielsen, 1998) II.

Objetivos

Evaluar el contenido de fibra bruta de las muestras desengrasadas. Diferenciar mediante reacciones cualitativas los monosacáridos, disacáridos y  polisacáridos; en el caqui y cañihuaco. III.           

Materiales y equipos

Hornillas o mecheros Soluciones de Fehling A y B Bomba al vacío (Rocker) Solución de iodo Estufa (Isolab) Carbonato de sodio Mufla (Isolab) Antiespumante Balanza (Henkel) Ácido sulfúrico 0.25 N y concentrado Erlenmeyer (Isolab)

           

Hidróxido de sodio 0.31 N Matraz Kitazato(Isolab) Ácido clorhídrico 1% Desecador (simax) Alcohol etílico 1% Alcohol etílico 95% Embudos buchner ( isolab) Gradillas Papel filtro whatman N 541 Tubos de ensayo (Isolab) Pipetas (Isolab) Probeta de 10 ml (Isolab)

IV.

PROCEDIMIENTO 4.1 Investigación de carbohidratos

A. Azucares reductores

Muestra 2-3ml

Fehling A Fehling B

Calentar

Precipitado Ro o

1ml 1ml

Baño maría

Presencia de azúcar reductor

B. Azucares no reductores

Solución analizada

* Si hubo presencia ( filtrar) Probar con fehing A y B ( Eliminar azucares reductores.

Filtrado

Agregar

Calentar

3-5 ml

2ml de HCL

2 min

Enfriar

C. Polisacáridos:

Carbonato de sodio (hidrolisis)

Almidón y dextrinas

Verter

Agregar

Presencia de:

Color negro/azulado

2-3 ml

Iodo

Existe almidón

Color marrón/rojo

Existen dextrinas

Celulosa Lunas de reloj

Muestra 1gr de muestra 2 gotas de H2SO4 1 gota de sol.Iodo

Mezclar

Celulosa presente.

Color negro /azulado

4.2 Determinación de fibra bruta:

Pesar 2-3 g de muestra y transferir a un Erlenmeyer de 600 ml, agregar 200 ml de ácido sulfúrico 0.25 N , hervir por 30 minutos. Instalar el embudo Buchner con el papel, retirar el Erlenmeyer, dejarlo reposar por un minuto, filtrar usando bomba al vacío, lavar con agua destilada hirviendo, hasta que no haya reacción acida. Transferir el residuo al Erlenmeyer usando pipeta con 200 ml de hidróxido de sodio 0.31 N. dejar hervir por 30 minutos, lavar con HCL al 1 %, luego lavar con 2 porciones de alcohol y 3 lavadas con éter de petróleo, la muestra que está en el crisol secar en estufa a 105 °C por dos horas , pesar , después llevar a la mufla para incinerarla.

V.

Resultados y discusiones

I magen 1 Azucares reductores caqui

I magen 2 Presencia de almidón en el

I magen 3 Presencia de celulosa en cañihua

Tabla 1 Resultados Caqui Azucares reductores Azucares no reductores Almidón y dextrinas Celulosa



Cañihuaco 

  

Según las tablas peruanas de composición de alimentos el cañihuaco tiene 64% de carbohidratos y en 100 gr existe 9.8 de fibra cruda.

Las tabla peruanas de composición de alimentos el caqui también presenta carbohidratos 20.8 % y en 100 gr existe 0.5 de fibra cruda. . ( Reyes García, Gómez-Sánchez Prieto, Espinoza Barrientos, Bravo Rebatta, & Ganoza Morón, 2009) Tabla 2

Composición de los caquis por 100 gr.

Tabla 2 Presencia de almidón en la cañihua CONTENIDO DE ALMIDON Y AMILOSA DEL GRANO DE QUINUA (%) Y VALOR NUTRITIVO RELATIVO ----------------------------- ---------------- ---------------- ---------------- ---------------MUESTRA

ALMIDON AMILOSA AMILOSA VNR a a b c ----------------------------- ---------------- ---------------- ---------------- ---------------492 54.00 12.75 71.00 347 68.40 12.00 105.00 698 64.80 10.75 93.00 386 54.00 13.00 93.00 707 42.75 11.50 332 45.00 11.62 457 63.00 12.75 111.00 555 47.25 10.25 86.00 402 63.00 534 45.00 78.00 376 52.65 404 52.65 Sajama 8.79 19.25 27.66 104.00 Witulla 10.92 9.50 24.66 85.00 Kancolla 11.81 13.50 14.33 81.00 Cheweca Colorada 11.48 20.00 Blanca de Juli 13.79 13.75 25.00 Cheweca Blanca 14.06 9.00 26.00 Promedio Desv. std.

40.19 21.20

6.43 3.39

22.94 4.50

90.70 12.26

Canihua 45.75 8.75 29.33 83.00 ----------------------------- ---------------- ---------------- ---------------- ---------------a % del total del grano b % del totsl del almidon del grano -

(Briceño, 2012)

Con esta tabla podemos confirmar la presencia de almidón en la cañihua. En el caso del caqui no hay mucha información.

Determinación de fibra bruta  Figura 4 Peso del crisol con ceniza (Caqui)

Figura 5 Peso del crisol con ceniza (Cañihua)

Calculo : F= A-B /C * 100 F= Fibra (%) A= Crisol con residuo seco (g) B= Crisol con la ceniza (g)

C= Peso de la muestra (g)

Caqui : F = ((26.34-26.10)/ 3)*100 F =8%

Según Miguel jorda , el caqui presenta 2.5 % de fibra , en los resultados se obtuvo 8 % Cañihua : F = ((34.92-34.64)/3)*100 F= 9.58 %

Tabla 3 Composición proximal de cereales y granos andinos

Con ayuda de la tabla 3 se puede comparar resultados, esta tabla nos indica que en la Kañiwua 6,1 % es fibra bruta , los resultados de laboratorio indican que es 9.58 % de fibra  bruta , no es mucho la diferencia . ( Apaza Mamani, 2010) VI.

Conclusión 





Se observó diferentes formas para identificar la presencia de carbohidratos en las muestras de caqui y cañihuaco, mediante reacciones químicas con diferentes reactivos, y evaluando los resultados positivos o negativos identificando los diferentes tipos de sacáridos de acuerdo a la reacción a la que se refería, y diferenciando las distintas reacciones en  base al fundamento en que se basan las mismas. El caqui presenta azucares reductores y no reductores, en cambio el cañihuaco tiene azucares reductores, almidón, celulosa y dextrinas y eso se ha comprobado con lo que dice la literatura. También calculo el contenido de fibra en el caqui y cañihua , en el caso de la fruta los resultados comparándolos con lo que dice la literatura son similares, en cambio con el cañihuaco se encuentra una mayor diferencia talvez por errores durante el procedimiento.

VII. Cuestionario a. Explique dos razones carbohidratos

justificables

la

importancia

del

análisis

de

El análisis de carbohidratos es importante desde varias perspectivas. El análisis cualitativo y cuantitativo se utiliza para determinar composiciones de alimentos, bebidas y sus ingredientes. El análisis cualitativo asegura que las etiquetas de los ingredientes

 presenten información de composición exacta. El análisis cuantitativo asegura que los componentes agregados se enumeran en el orden correcto en las etiquetas de los ingredientes. El análisis cuantitativo también asegura que las cantidades de componen tes específicos de interés del consumidor, por ejemplo, β-glucano, sean apropiadas y que se pueda calcular el contenido calórico. Tanto el análisis cualitativo como el cuantitativo pueden utilizarse para autenticar (es decir, para detectar adulteración) de ingredientes alimentarios y productos. (Nielsen, 1998) b. Explique el fundamento de la determinación de azucares reductores por el método de Bertrand. Fundamento

El método de Bertrand se basa en la determinación de la cantidad de Cu2O formado, empleando una disolución ácida de Fe2(SO4)3 y posterior valoración con KMnO4. Etapas del método de Bertrand

Los pasos principales de este método para determinar azúcares totales son los siguientes:      

Hidrólisis de la muestra en disolución para transformar azúcares no reductores en azúcares reductores. Eliminación de todas las materias reductoras distintas de los azúcares que podrían interferir en el análisis por defecación. Alcalinización. Reacción entre la disolución de azúcares totales con una disolución de sal cúprica a alta temperatura, formándose óxido cuproso. Reacción entre el óxido cuproso y sulfato férrico en disolución ácida, con formación de la sal ferrosa equivalente. Valoración de la sal ferrosa formada con permanganato potásico de normalidad conocida. (Fernández Segovia, Fuentes López, & García Martínez , 2013)

c. ¿Por qué cuando se trata a una solución de sacarosa con soluciones de Fehling A y B y calienta no forma precipitado de color rojo ladrillo? ¿Qué podría hacer para que le de ese precipitado?

El reactivo de Fehling se fundamenta principalmente, en su reacción, la

oxidación de cobre, el poder reductor de los azúcares, sea este en monosacáridos,  polisacáridos, aldehídos, y en ciertas cetonas.  Imagen 6 Esquema de utilización del reactivo de Fehling

La sacarosa (no forma precipitado rojo ladrillo) esto se da porque es un azúcar

constituida por una molécula de glucosa y de fructosa, tiene un enlace entre el primer carbono de la glucosa y el segundo carbono de la fructosa, y no queda grupos reductores disponibles. Al no ser reductor, la prueba de Fehling es negativa, y por lo que se intuye, no posee el grupo carbonilo apto y libre, necesario como para reaccionar con el reactivo Fehling, y a ebullición, no se observó ningún cambio. Conclusiones:

Un azúcar es reductor por la formación de un precipitado de color rojo ladrillo (óxido cuproso) y la decoloración de la solución. Podemos concluir que las muestras de glucosa, fructosa, maltosa y galactosa son azúcares reductores, ya que se formó un precipitado de color rojo ladrillo (óxido cuproso).

En cambio la sacarosa es un azúcar no reductor, debido a que no se formó un  precipitado de color rojo ladrillo. Qué podría hacer para que le de ese precipitado?

Se obtiene la hidrólisis de la sacarosa, gracias a la adición de ácido sulfúrico (o ácido clorhídrico) y baño maría, lo que nos permite la incorporación de una molécula de agua, permitiendo la reacción positiva de este azúcar por la capacidad reductora que  poseen los glúcidos , al ser sometido a este proceso, ya que el ácido nos ayuda a separar la sacarosa en glucosa y fructosa. (Coralía Aguiar , Carrillo, Díaz , Parreño, & Vallejo, 2014) d. Diferencie : fibra bruta de fibra dietética Fibra cruda:

Es el residuo orgánico combustible e insoluble que queda después de que la muestra se ha tratado en condiciones determinadas. Las condiciones más comunes son tratamientos sucesivos con petróleo ligero, ácido sulfúrico diluido hirviente, hidróxido de sodio diluido hirviente, ácido clorhídrico diluido, alcohol y éter. Este tratamiento empírico proporciona la fibra cruda que consiste principalmente del contenido en celulosa además de la lignina y hemicelulosas contenidas en la muestra. Fibra dietética

El concepto actual de FD lo define como los componentes de la dieta de origen vegetal, que son resistentes a las enzimas digestivas del hombre y químicamente estaría representado por la suma de los polisacáridos que no son almidones ni lignina. Forman  parte de la FD convencional componentes estructurales de la pared de las células vegetales: celulosa, hemicelulosa, sustancias pécticas y lignina y no estructurales, como gomas, mucílagos, polisacáridos de algas y celulosa modificada. El gran interés por la fibra dietética (FD) se remonta a la década del setenta cuando investigadores como

Trowell, Burkitt y otros, basándose principalmente en estudios epidemiológicos enunciaron la hipótesis de que la deficiencia de FD se relaciona con la existencia de una serie de enfermedades presente en los países desarrollados con cultura occidental, como constipación, hemorroides, diverticulosis, cáncer de colon, diabetes, obesidad y enfermedad cardiovascular. (Lopez, 2012) E. Enuncie el fundamento de un método para la determinación del contenido total del almidón. Almidón total Principio: El único método fiable para la determinación del almidón total se

 basa en la conversión completa del almidón en D-glucosa mediante enzimas purificadas específicas para el almidón y la determinación de la Dglucosa liberada por una enzima específica para la misma (figura 2) I magen 5 Reacciones acopladas a enzimas acopladas para la determinación de D glucosa.

El almidón resistente (RS), por definición, está compuesto de almidón y productos de degradación del almidón que escapan a la digestión en el intestino delgado . (Nielsen, 1998)

Bibliografía Apaza Mamani, V. (2010). MANEJO Y MEJORAMIENTO DE KAÑIWA.  Puno : Altiplano E.I.R.L. Reyes García, M., Gómez-Sánchez Prieto, I., Espinoza Barrientos, C., Bravo Rebatta, F., & Ganoza Morón, L. (2009). TABLAS PERUANAS DE COMPOSICIÓN DE ALIMENTOS.  Lima. Briceño, O. (2012). DATOS ANALITICOS SOBRE QUINUA Y CAÑIHUA.  Lima. Coralía Aguiar , T., Carrillo, F., Díaz , S., Parreño, J., & Vallejo, L. (2014). INFORME DE LAS

EXPERIENCIAS DE HIDRÓLISIS DE LA SACAROSA, REACCIÓN DE BENEDICT, Y DE SELIWANOFF. Obtenido de https://sites.google.com/site/trabajosbioquimicos/home/informe-identificacion-deazucares-laboratorio-de-bioquimica Fernández Segovia, I., Fuentes López, A., & García Martínez , E. (2013). Cálculo del contenido en azúcares totales en alimentos por el método de Bertrand.  Valencia. Obtenido de https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/29788/C%C3%A1lculo%20del%20conte nido%20en%20az%C3%BAcares%20totales.pdf?sequence=3 Lopez, D. (2012). DETERMINACION DE FIBRA CRUDA Y FIBRA DIETETICA. Obtenido de https://www.academia.edu/6424768/Resumen_de_analisis Nielsen, S. (1998). Food Analysis. London: Springer. doi:10.1007/978-1-4419-1478-1