P-01 Azúcares Reductores Del Azucar

 

UNIVERSIDAD UNIVERSID AD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN

Facultad de Ciencias Agropecuarias

Escuela Profesional de Ingeniería en Industrias Alimentarias DETERMINACIÓN DE AZÚCARES REDUCTORES DEL JUGO DE CAÑA DE AZÚCAR   Docente:

MSc. Sonia Pomareda Angulo    

Presentado por: Julia Isabel Morales Aranibar    2016-111008

TACNA -  - PERÚ   2021

 

1. INTR INTROD ODUC UCCI CIÓN ÓN 1.1. 1.1.

La ca caña ña de az azúc úcar ar en el Per erú ú Se cultiva en la costa, selva y valles interandinos. Sin embargo, es en la costa donde se localiza la mayor área sembrada, debido a que presenta condi con dici cion ones es clim climát átic icas as y edá edáfifica cass ún únic icas, as, qu que e per permi mite te se semb mbrar rar y cosechar durante todo el año, y obtener rendimientos excepcionales. Entr En tre e lo loss pri princi ncipa pale less pr prob oble lema mass te tecn cnol ológ ógic icos os qu que e lilimi mita tan n el nivel nivel competitivo de la industria azucarera nacional están el uso de variedades que datan datan de la déc década ada de 193 1930, 0, tales como H32H32-856 8560, 0, H37-19 H37-1933 33 y PCG12-745, que ocupan más del 90 % del área sembrada actualmente.  Así mismo, las prácticas agrícolas que se utilizan en nuestro medio datan de la década del 70 y son aplicadas en forma ineficiente e inoportuna, inopor tuna, y sin tomar en cuent cuenta a consid consideracion eraciones es de manej manejo o integ integrado rado del cultivo ni buenas práctica prácticass agríco agrícolas, las, aspectos de suma importancia importancia actu actual al.. Po Porr otro otro lado lado,, no se disp dispon one e de vari varied edad ades es ad adap apta tada dass a condiciones condic iones de selva y su respectivo manejo técnico para la producci producción ón industrial de etanol. Para ser más competitivos, los productores de caña deben enfrentar  muchos desafíos. Ellos requieren deben adoptar tecnologías nuevas, complejas y de alto riesgo. Los principales requisitos para la toma de estas decisiones son la disponibilidad de información de alta calidad, oportuna y relevante. El cultivo de la Caña de Azúcar viene a ser una alternativa para la solución de sus problemas porque permite al agricultor realizar otras labores para obtener otros ingresos; la utilidad obtenida depende del potencial genético de la variedad seleccionada ya que se otorga de acuerdo al porcentaje de sacarosa de la caña molida a cada día y el prec precio io de la bo bols lsa a de azúc azúcar ar se esta establ blec ece e en func funció ión n al me merc rcad ado o nacional.

 

1.2.. 1.2

Det Determ erminac inación ión de a azúca zúcares res red reduct uctores ores por el méto método do d de e fe fehli hling ng La fuente de glucosa más utilizada a nivel mundial son las melazas, residuos de la industria azucarera, tanto de la caña de azúcar como de la remolacha. Sin embargo, en el mercado internacional, las melazas tienen cuatro

usos

bá bássicos os::

pro rod duc uccción

de

et eta anol,

alimento

animal,

reprocesamiento industrial para extraer el azúcar contenido en ella, y en producciones industriales tales como: levadura, ácido cítrico, lisina, entre otros. Los ingenios azucareros en su mayor parte tienen una destilería anexa, donde consumen su melaza producida [CITATIONNov10\l10250] Los azúcares o carbohidratos pueden ser monosacáridos, disacáridos, trisa risacá cári rido dos, s,

oli oligo gosa sacá cári rido doss

y

poli olisa sacá cári rido dos. s.

Lo Loss

mon onos osac acár áriido doss

reaccionan de acuerdo a los grupos hidroxilo y carbonilo que poseen. Los disa disacár cárid idos os y lo loss po polilisa sacár cárid idos os se pued pueden en hi hidr drol oliz izar ar pa para ra pro produ duci cir  r  monosacáridos. Los azúcares que dan resultados positivos con las soluciones de Tollens, Benedict ó Fehling se conocen como azúcares reductores, y todos los ca carbo rbohi hidr drat atos os qu que e con contitien enen en un gr grup upo o he hemi miace aceta tall o he hemi micet cetal al dan pruebas positivas. Los carbohidratos que solo contienen grupos acetal o cetal no dan pruebas positivas con estas soluciones y se llaman azúcares no reductores. La solución de Benedict se utiliza en la determinación cuantitativa de glucosa en la sangre. Las osazonas de los mono y disacáridos son compuestos amarillos, que cristalizan en formas características de la solución en que se produce. Tienen puntos de fusión característicos. Todos los azúcares epímeros, que difieren en la configuración del C-2, forman la misma osazona. Los monosacáridos forman precipitado en caliente y los disacáridos no. La glucosazona precipita en 2-3 minutos.

 

se basa basa en en el el cará caráct cter er redu reduct ctor or de de lo los s monos onosac acár árid idos os y de de la Fundamento: se mayoríadelosdisacáridos(exceptolaglucosa).Sielglúsidoqueseinvestigaes reductorseoxidarádandolugaralareduccióndelsulfatodecobredecolor(II),de colorazúl,aóxidodecobre(I)decolorrojoanaranjado

2. OBJETIVO.



Estatécnicaestableceladeterminacióndel%deazucaresreductoresen el Jugo Jugo de de ca caña ña de az azúca úcar r Clari Clarifi fica cado, do, Jugo Jugo Mixt Mixto o y Jugo Jugo de Prime Primera ra Presión.

3. PR PRIN INCI CIPI PIO O DE DEL L MÉ MÉTO TODO DO..

El reactivo de Fehling, es un reactivo químico utilizado para diferenciar entre los grupos funcionales carbohidrato y cetona solubles en agua, y como prueba para azúcaress reduct azúcare reductores ores y azúcare azúcaress no reductores, complem complementar entaria ia a la prueba del reactivo de Tollens. La prueba fue desarrollada por el químico alemán Hermann von Fehling en 1849. El licor de Fehling consiste en dos soluciones acuosas:

 

Sulfato cúprico cristalizado, 35 g; agua destilada, hasta 1000 ml. Sal de Seignette (tartrato mixto de potasio y sodio), 173 g; solución de hidróxido de sodio al 40 %, 3 g; agua, hasta 500 ml.  Ambas se guardan separadas hasta el momento de su uso para evitar la precipitación del hidróxido de cobre (II).

El ensayo con el licor de Fehling se fundamenta en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldehído. Este se oxida a un ácido carboxílico y reduce la sal de cobre (II) en medio alcalino a óxido de cobre(I), que forma un precipitado de color rojo. Un aspecto importante de esta reacción es que la forma aldehído puede detectarse fácilmente aunque exista en muy pequeña cantidad. Si un azúcar reduce el licor de Fehling a óxido de cobre (I) rojo, se dice que es un azúcar reductor. Esta Es ta re reac acci ción ón se pr prod oduc uce e en medi medio o alca alcalilino no fuer fuerte te,, po porr lo qu que e algu alguno noss compuestos no reductores pueden enolizarse dando lugar a un falso positivo. EQUIPOS 

Matrazdefondoplanoresistentesalcalorde300a400mldecapacidad.



Buretade50mlgraduadaen0.1ml.



Pipetasde5y10ml.

REACTIVOS.



Di Diso solu luci ción ón de Fehl Fehliing ng “A “A”: ”: se se di disu suel elve ven n 69.2 69.28 8 g de de sulf sulfat ato o de de cúpr cúpric ico o pentahidratadoysediluyea1000mlconaguadestilada.



Disolucióndefehling“B”:sedisuelven346gdetartratodepotasioysodio tetrahidratadoy100gdehidróxidodesodioenaguadestiladaysediluyen hasta100ml.

 



DisolucióndeGlucosaal0.25%.

4. Proc Proced edim imie ient nto o Dete rmin ació n del    T ít u l o de F e h l i n g 

P e s a r  e x a c t a m e n t e  0 . 2 5  g d e  g l u c o s a  a n h i d r i d a  ( d e s e c a d a previamente)



Disolver Disol ver en en agua agua y completar completar pa para 50 50 ml



P i p e t e a r  5 . 0  m l  d e  s o l u c i ó n  d e  f e h l i n g  A y 5 0  m l  d e   B e n erlenmeyerde250ml



 Ad ic i o n a r  50 50  ml ml de de  ag ua  de s t il a d a  y c a l en t a r  ha s ta  e b u ll i c i ó n .



 Ab a s te c e r  un a b u r e ta  co con n s o lu c ió n  p a d r ó n  de g lu c os a  y t tit it u l a r  la solución 

fehlin g

m a n t e n i e n d o  la t e m p e r a t u r a  e n  c o n s t a n t e

e b u l l i c i ó n ,  h a s t a  la f o r m a c i ó n  d e  u n  p r e c i p i t a d o  r o j o ,  c o n d e s ap ap a rre e c iim m i e nt nt o  t o t a l  d e  la c o llo o rra a ci ci ó n n a z u l  ( s ob ob r en en a da da nt nt e incoloro) 

Calcul Cal cularelt arelt ituloo ituloo f act act or(g or(g deglucos deglucosacorresp acorrespondi ondient ente e a a 10ml 10ml desolucionesAyB)

Glucosa

Muestra

 

Dete rmin ació n del    A ná lisi li si s 

Semide Semi den n 5 mldefelhi mldefelhingB ngB y 5 ml defelhi defelhingA ngA y se agre agregala gala ca cant ntid idad ad necesariaaguadestilada(aproximadamentede70a80ml.).



Se haceuna Se haceuna adici adiciónini óninici cialdeJugo aldeJugo de de la la buret buretade ade 1o 2mlde ta tal l fo form rma a queseamenosdeltítuloobservadoenlaprueba.



Elmatrazescolocadosobreuncalentadorhastaquecomiencelaebullición dentrode2min30segaproximadamente.



El matraz no debe ser retirado de la fuente de calor durante el procedimiento.Sedejaqueladisoluciónhiervaexactamente2minutos,en cuyomome cuyomoment nto o seagregadiso seagregadisolu luci ciónde ónde Azulde Azulde Meti Metile leno no (3a 4 gotas)al gotas)al contenidodelmatraz.



Ladisolucióndebeasumiruncolorazulbiendefinidoy,sipersisteelcolor rojizoorigi roj izooriginal nal,ello ,elloind indicaquela icaquela disoluc disoluciónes iónesdef defici icient ente eencobre.Eneste encobre.Eneste caso caso, , se re repit pite e la prueb prueba, a, comenz comenzan ando do co con n menos menos di disol soluc ució ión n  meno menor r de  jugo,afindeestablecerunexceso  jugo,afindeestablecer unexcesodecobre. decobre.



Siladisoluciónpermaneceazul,seprosiguelapruebaconlaadiciónde disolu dis oluciónde ciónde jugo jugo dela de labure buretaen taen pequeños pequeñosincr increme emento ntos,inicia s,inicialme lmentede ntede 0. 0.2m 2ml, l, despu después és de 0.1 0.1 ml y final finalme ment nte e en gota gotas, s, hast hasta a al alcan canza zar r el punt punto o final,locualesindicadoporladesaparicióndelcolorazul,asumiendola disoluciónelcolorrojizoasociadoconunasuspensióndeóxidocuproso.

 

5. CÁLCULO CÁLCULOS S DE AZÚCARE RE REDUCTORE DUCTORES S DE DETE TERM RMIN INAC ACIÓ IÓN N DE DEL L TÍ TÍTU TULO LO D DE E FEHLING *

0,25gglucosa-------------- 50mldeaguadestilada

X

----------

9,6migasto solución padrónde glucosa

0,25gx9,6mi

X ==0,048 50mi

F = 0, 048 g parareducir10misolucióndeFehling

 

Calculo para determinar los azúcares reductores

CALCULO %  A . R .

=

1  X F  V   1 V   2 2  X P

 X  100

  %  A . R .

=

200  X  0,048 10  X  5

 X 100

  %  A . R . 19,2% =

6. CU CUES ESTI TION ONAR ARIO IO:: 1. Investigue Investigue la la técnica técnica de de determina determinarr un azúcar azúcar inverti invertido do

La  inverta invertasa sa  (β-D-fr (β-D-fruct uctofu ofuran ranosid osidasa, asa,  β-D-fr β-D-fruct uctofu ofuranó ranósid sido o  fructo fructohid hidrola rolasa, sa, EC3.2.1.26),catalizalahidrólisisderestosterminalesnoreductoresβDfructofuranosídicosdefructofuranósidos.Entrelossustratossobrelosque actúael act úaelmássign mássignifi ificadoes,sinduda cadoes,sinduda,la ,la sacaros sacarosa,deahíque a,deahíqueelenzim elenzimase ase designeconelnombredesacarasa.Ladenominacióntrivialdeinvertasa,

 

conlaquetambiénseconoce,hacereferenciaalhechodequelosproductos delareacciónsonconocidosdesdeantiguocomo“azúcarinvertido”yaque mientraslasacarosaesdextr mient raslasacarosaesdextrorrotat orrotatoria,lamezcl oria,lamezclaequimole aequimoleculardeglucosa culardeglucosa y  fruc fructo tosa sa que que  re resu sult lta a  de su hi hidr dról ólis isis is es le levo vorr rrot otat ator oria ia,,  por por  lo que que  en el procesoseorigi proc esoseoriginaun nauncam cambiodesigno(deposit biodesigno(depositivoa ivoa negati negativo)delvalorde vo)delvalorde rotaciónóptica. Sacarosa([α]D=+66,5º)+H2O→D-glucosa([α]D=+52,5º)+D-fructosa ([α]D=-92º) Para Pa ra  la  deter eterm min inac ació ión n  de  la  act activ ivid idad ad  in inve vert rtas asa a  se  ut util iliz izar ará á  un  ensa ensay yo indirecto  en  el  que  los  productos  de  reacción  serán  detectados espectrofotométricamentetrassuconversiónenderivadoscoloreados.En concreto,laextensióndelahidrólisisenzimáticadesacarosa(azúcarno reduc ductor or))  en  gl glu ucosa  más  fructo ctosa  (a (az zúca úcare res s  redu eductores) es)  se  val alor ora ará medi me dian ante te uno uno  de lo los s  di dive vers rsos os méto método dos s  ex exis iste tent ntes es para para la es esti tima maci ción ón de azúcaresreductores.Nosreferimosexactamentealmétododelácido3,5dinitrosalicílico(DNS),elcualsebasaenlareduccióndelDNS(decolor amarillo)  por  la  glucosa  u  otro  azúcar  reductor  al  ácido  3-amino-5nitrosalicílico(decolorrojoladrillo)(Chaplin,1986),cuyapresenciapuede detectarseporlecturadelaAbsorbanciaenlazonade540-570nm.

2. Investigue Investigue acerca acerca de la obtenció obtención n de jarabes jarabes invertidos invertidos por vía enzimática. enzimática.

Lahidrólisi Lahidról isis sdela dela sacaros sacarosa aengluco englucosay say fructosa(azúc fructosa(azúcar ar invertid invertido)puede o)puede serrealizadapordosenzimas:labeta-fructosidasa,queactúasobreel extremofructosadelamoléculadesacarosa,ylaalfa-glucosidasa,quela atacaporelextremodelaglucosa.Actualmente,seentiendegeneralmente porr  “inv po “inver erta tasa sa””  la  bet betaa-fr fruc ucto tosi sida dasa sa,,  que que  es  pr prod oduc ucid ida a  por por   le leva vadu dura ras s (sac (sacar arom omyc yces es,,  cere cerevi visi siae ae,,  cand candid ida) a),,  mien mienttra ras s  que  la  al alffaa-gl gluc ucos osid idas asa a constituye  preferentemente  las  invertasas  intestinales  y  de  hongos

 

(Aspergillusoryzae). Los Lo s  ja jara rabe bes s  obte obteni nido dos s  desp despué ués s  de  té técn cnic icas as  de  puri purifi fica caci ción ón  pued pueden en  ser ser conside con siderad radoscomojarabe oscomojarabesde sdegluco glucosaliquid saliquida a yaqueseencuen yaque seencuentra tran n enun ra rang ngo o  supe superi rior or  de  20  ED  (e (equ quiv ival alen ente te  de  dext dextro rosa sa), ),  se  cl clas asif ific ican an  co como mo glucosasliquidasdebajaconversión.N25P75(46,70),seclasificancomo glucosaliquidadeconversiónmediaoestándar,puedenseraplicadosenla industriaPastelera,Helados,AlimentaciónDietética,Galletas,Farmacéutico. N50P50(57,00)yP100(67,30)seclasificacomoglucosaliquidadealta conversión,puedenserempleadosenlaindustriadecaramelos,chicles, confitería.

3. Elab Elabor ore e una una li list sta a nutr nutrid ida a de lo los s ja jara rabe bes s in inve vert rtid idos os en la in indu dust stri ria a de alimentos y la función que cumplen en cada caso

•

Elazúcari Elazúcarinver nvertid tido,t o,tienem ienemucho uchosuso susos,enp s,enpana anaderí deríabol aboller leríaybi íaybizcoc zcochos hos,, seusapararetenerlahumedad,unavezcocidos,porsualtopoderpara retenerlahumedad,ayudaalafermentaciónymejoraelcolor,esdecir,es unaespeciedeconservantenatural,supoderedulcorante,sitomamosel valor100queeseldelasacarosa,esde130,sesustituyeun10ò15% delazúcarqueindiquelareceta,porazúcarinvertido.

•

Suaplic Suaplicació aciónenhel nenhelade aderíae ríaessim ssimila ilaraladel raladelusodel usodeladext adextrosa rosa,glu ,glucosa cosas s (jarabeoenpolvo),ydeljarabedemaízdealtafructosa(JMAF).Todos estosazúcarescumplenconinhibirlarecristalizacióndelasacarosay event entual ualment ente  de  la  lactosa.  el  ser  incr ncristalizable  per erm mite  que  se mantengamaleabl mante ngamaleableelhelado,ademásayudaenlaformacióndecristal eelhelado,ademásayudaenlaformacióndecristales es dehielopequeñosporloqueseconsigueunatexturasuaveymás agradableyrefinada.

•

En  la  masa  fermentada  lo  ideal  es  añadir  entre  un  50   y  el  70%, dependiendodelacantidadtotaldeazúcar.

 

•

Enlasmasasbatid Enlasmasasbatidas(mag as(magdal dalenas enas,bizc ,bizcocho ochos.. s...)loidea .)loidealessusti lessustitui tuir rdel del totalentreel10y20%,dependiendodelcontenidodeharina.

4. Realice Realice un paralelo paralelo entre miel miel de abejas y jarabe jarabe invertido invertido Miel de abeja Lamielesunacomplejamezclade

Jarabe invertido Estasacarosasimple(mejorconocida

azúcares,peroesprincipalmente

comoazucarinvertidaòazúcardetabla)

glucosa(cercadel30%)yfructosa(40%)

quehasidosujetode“hidrólisis”que

enformainvertida,lasabejasaportanla

rompelasacarosadisacáridoyla

invertasa,queeslaenzimaqueinvierte

convierteensusazúcares

lafructosa.Lafabricacióndemielnoes

constituyentes.

consistentepuedeVariarporestación, regiónyproductor. Tieneaproximadamenteun75%de

La fru ruct ctos osa a  es  in inve vert rtid ida a  (h (hec echa ha  en  su

azúcaresfermentables.Elrestoes

isómeroóptimo).

agua,proteínas,algunosminerales, etc. El  proceso  de  inversión  incluye  el agregado  de  ácido  y  es  usualmente realizado  a  altas  temperaturas  para acelera ace lerarr  sus  tiempo tiempos. s.  alt alterna ernativ tivame amente nte,, laenzimainvertasapuedeserutilizada 7. REFE REFEREN REN IA BIBL BIBLIO IOGRA GRAFI FI A 

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