determinacion de carbohidratos
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CLASES DE CAJASTRANSCRIPT
ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO ORGANICO
“DETERMINACION DE CARBOHIDRATOS"
PRESENTADO A: Ing. ROJAS QUINTO,
Andrés Corcino
POR :
ALCOCER RAMOS, Lesly
ALEJO OCHOA, Luzvid
BONIFACIO DIAZ,Cecilia
CRISTOBAL ESPINOZA ,Andrea
GASPAR ÑAÑA, Frank Joe
HUARCAYA QUINTANA, Javier
LAURA HUAMANI, Esthefani
VILCHEZ HUALPARUCA, Judith
YAULILAHUA CANCHAPOMA, Miguel
ALUMNOS DEL: V SEMESTRE
SECCION:”A”
HUANCAYO PERU
2015
“AÑO DE LA DIVERSIFICACION PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACION”
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICAE.A.P. DE INGENIERIA QUIMICA
I. OBJETIVOS
Identificar de carbohidratos.
Reconocimiento de azucares reductoras por el reactivo de benedict.
II. RESUMEN
Las propiedades bioquímicas y las reacciones características de las diferentes
biomoleculas dependen de los distintos grupos funcionales que las constituyen. En esta
práctica se analizó una delas principales macromoléculas (Carbohidratos) y se realizaron
algunas reacciones químicas específicas que permitió la identificación de dicho grupo.
III. INTRODUCCIÓN
Los carbohidratos también llamados azúcares, osas o sacáridos, son
polihidróxialdehidos o polihidroxicetonas o compuestos poliméricos que por hidrólisis
producen polihidroxialdehidos y polihidroxicetonas. Según el número de unidades de
azúcares sencillos que posean se clasifican en:
MONOSACÁRIDOS o azúcares sencillos, que a su vez pueden ser ALDOSAS
cuando contienen el grupo aldehído o CETOSAS cuando contienen el grupo cetona.
Los monosacáridos naturales pertenecen a la serie D de los azúcares y pueden tener
entre tres y hasta siete átomos de carbono.
DISACÁRIDOS que están formados por dos monosacáridos unidos entre sí por
enlaces glucosídicos.
OLIGOSACÁRIDOS que tienen entre tres y diez monosacáridos unidos también por
enlaces glucosídicos.
POLISACÁRIDOS que son polímeros naturales con varios miles de unidades de
azúcar sencillo ligadas entre sí. De acuerdo con lo anterior, además de reconocer si
un compuesto pertenece a la familia de los carbohidratos, es necesario diferenciar si
se trata de un monosacárido tipo aldosa o cetosa, si es fácilmente oxidable o no, es
decir si es un AZÚCAR REDUCTOR o no lo es, si es de cinco átomos de carbono
(pentosa) o de seis átomos de carbono (hexosa), si es disacárido o polisacárido.
IV. FUNDAMENTO TEÓRICO
ANALISIS DE CARBOHIDRATOS
CLASIFICACION DE CARBOHIDRATOS EN ALIMENTOS
a) Carbohidratos Disponibles o Digeribles
Azúcares (solubles)
Dextrinas y Almidones
b) Carbohidratos No-disponibles o No-digeribles (Fibra, Fibra
Dietética).
Celulosa.
Hemicelulosa.
Pectinas.
Lignina (NO ES CARBOHIDRATO)
CUANTIFICACIÓN DE AZUCARES LIBRES
A. METODOS FISICOS
SOLUBILIDAD
Alta solubilidad en agua.
Sol. alcohol 80% calientes.
Estimación gravimétrica u otro método físico.
Poco específico (azúcares solubles totales).
GRAVEDAD ESPECÍFICA
Utiliza higrómetros calibrados en °Bx (w/w en %).
Método estandarizado para sol. puras de sacarosa.
Da resultados aproximados para otros azúcares.
INDICE DE REFRACCIÓN
Estandarizado para sol. puras de azúcares.
Azúcares solubles totales.
Poco específico.
ROTACION OPTICA (POLARIMETRIA)
Utilizando luz de longitud de onda fija.
Actividad óptica de los azúcares libres.
Interferencias por subs. ópticamente activas.
ROTACIÓN OPTICA DE ALGUNOS AZUCARES
Glucosa o DEXTROSA +52.7.
Fructosa o LEVULOSA -92.4.
Sacarosa +66.5
B. METODOS QUIMICOS
PROPIEDADES REDUCTORAS
En medio alcalino reducen rápidamente a iones oxidantes como Ag+,
Hg+2, Cu+2 y Fe (CN)6 debido a que la molécula se deshidrata y se produce
enolización.
MÉTODOS QUE UTILIZAN SALES DE COBRE
Método de Fehling (volumétrico) 1-5 mg/ml. La solución de azúcar se coloca en
la bureta y “titula” al cobre con calentamiento continuo y Azul de metileno como
indicador. Para el cálculo se requiere “calibrar” al reactivo con una solución de
concentración conocida, para generar “un factor” expresado en peso.
C (mg/mL) =factor (mg)/ volumen (mL)
Munson & Walker. Gravimétrico. 0.1-5 mg/mL
Nelson-Somogyi. Colorimétrico (arsenomolibdato). 50-300 mg/mL.
DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE AZÚCARES REDUCTORES Y TOTALES
(MÉTODO DE LANE Y EYNON) Y FIBRA CRUDA.
Existen diversos métodos de cuantificación de carbohidratos 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 (I). 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.
ANÁLISIS DE CARBOHIDRATOS EN ALIMENTOS ESENCIALES Y NO ESENCIALES
POR CROMATOGRAFÍA IÓNICA
Es un método directo de cromatografía iónica utilizando elución isocrática y detección
amperométrica pulsada (PAD = pulsed amperometric detection) para la determinación
altamente sensible de polioles hidrosolubles y alcoholes de azúcar así como de
monosacáridos, disacáridos y oligosacáridos en alimentos esenciales y no esenciales.
Mientras que la determinación de carbohidratos en la mayoría de los alimentos exige sólo
una preparación mínima de las muestras como dilución y filtración, las muestras con
matrices complicadas como las de productos lácteos que contienen proteínas deben
someterse a una diálisis antes de la inyección.
CROMATOGRAFÍA IÓNICA CON DETECCIÓN AMPEROMÉTRICA PULSADA:
Como los carbohidratos son electroquímicamente activos, la detección amperométrica
supera los inconvenientes antes citados. Se trabaja con el principio de medida de tres
electrodos, usándose normalmente un electrodo de trabajo de oro. Se emplean tres
potenciales de trabajo diferentes: Primero se aplica un potencial positivo (E1) para
determinar los analitos objetivo, seguido de un segundo potencial más positivo (E2) para
la eliminación oxidativa de cualquier producto de reacción de la superficie del electrodo. El
tercer potencial (E3), negativo, se aplica para reducir cualquier óxido de la superficie del
electrodo. Todo el proceso de tres pasos dura generalmente un segundo y se repite cada
segundo para evitar la contaminación del electrodo. La PAD ha demostrado su efectividad
no sólo para los carbohidratos, sino también para aminoazúcares, aminoácidos, aminas
biogénicas, especies que contienen sulfuro, alcoholes y algunos antibióticos. Por medio
de diversas aplicaciones demostraremos el potencial que ofrece la cromatografía iónica
seguida de detección amperométrica pulsada para la determinación de muestras de
alimentos y bebidas.
DETERMINACIÓN DE CARBOHIDRATOS EN EXTRACTOS DE MALTA
Los extractos de malta viscosos o secos se obtienen de cebada germinada y contienen
enzimas naturales, en particular amilasas, que convierten el almidón en azúcares
hidrosolubles. Los extractos de malta se destacan por sus altos valores nutricionales y
fisiológicos. La malta se agrega como suplemento nutricional a las dietas de niños y
personas mayores. Además, es un ingrediente intermedio muy empleado en alimentos
para niños y mascotas, en variedades de pan, café instantáneo, bebidas, helados,
productos farmacéuticos, etc.
CARBOHIDRATOS TOTALES
Método del fenol – sulfúrico
Este método propuesto por Dubois et al en 1956 se fundamenta en que los carbohidratos
son particularmente sensible a ácidos fuertes y altas temperaturas. Bajo estas
condiciones una serie de reacciones complejas toman lugar empezando con una
deshidratación simple, si se continúa el calentamiento y la catálisis ácida se producen
varios derivados del furano que condensan consigo mismos y con otros subproductos
para producir compuestos coloridos producto de la condensación de compuestos
fenólicos y con heterociclos con el nitrógeno como heteroátomo. La condensación más
común es con fenol. Este método es fácil, eficaz y rápido. Todos los azúcares como
oligosacáridos y polisacáridos pueden ser determinados, recordando que éstos bajo
hidrólisis ácida producen monosacáridos. La forma en que procede la reacción no es
estequiometria y depende de la estructura del azúcar, por lo tanto se realiza una curva
patrón. (Nielsen, 199
V. METODOLOGÍA:
Determinación de azucares reductores
En química, la reacción o prueba de Benedict identifica azúcares reductores (aquellos
que tienen su OH anomérico libre), como la lactosa, la glucosa, la maltosa, y
celobiosa. En soluciones alcalinas, pueden reducir el Cu2+ que tiene color azul, a
Cu+, que precipita de la solución alcalina como Cu2Ode color rojo-naranja.-Sulfato
cúprico- Citrato de sodio-Carbonato anhidro de sodio
.El fundamento de esta reacción radica en que en un medio alcalino (dado por el
carbonato anhídrido de sodio), el ion cúprico (otorgado por el sulfato cúprico) es capaz
de reducirse por efecto del grupo Aldehído del azúcar (CHO) a su forma de Cu+. Este
nuevo ion se observa como un precipitado rojo ladrillo correspondiente al óxido
cuproso (Cu2O).
PRUEBA DE BENEDICT
Se usa para detectar la presencia de azucares reductoras porque el reactivo de
Benedict contiene cobre y este se reduce en presencia de azucares reductoras.
Durante esta reacción el azúcar se oxida. La reacción antes mencionada se conoce
como una reacción oxidación-reducción (REDOX) porque la oxidación del azúcar
suceded simultáneamente con la reacción de reducción del cobre.
OXIDACION: Reacción en la cual una sustancia pierde electrones, recibe un oxigeno
o es privada de hidrogeno.
REDUCCION: Reacción en la cual una sustancia gana electrones, es privada de
oxigeno o recibe un átomo de hidrogeno.
RESULTADOS D ELA PRUEBA DE BENEDICT
Color ladrillo: positivo (concentración alta de azúcar).
Color verde (concentración baja de azúcar)
Color azul: negativo
VI. PARTE EXPERIMENTAL
I.1. Reconocimiento de la enzima catalasa en tejidos
a) Materiales y reactivos
10 tubos de ensayo
Gradilla
Vaso de precipitación
Cocinilla
Rayador
Pipeta
Propipeta
H2O2
Zanahoria (Daucus carota)
Tomate (Solanum lycopersicum)
Apio (Apium graveolens)
Papa (Solanum tuberosum)
Cebolla (Allium cepa)
Zapallo(curcubita máxima)
b) Procedimiento
Rotular los 10 tubos de ensayo con los nombres de las
muestras; 5 para muestras sin llevarlas a baño maría; y 5
para utilizarlas sin aplicarle calor.
Preparar la muestra rayándola para obtener más superficie
de contacto con el peróxido de hidrogeno.
Poner las muestras a sus respectivos tubos rotulados.
Añadir 5 ml de peróxido de hidrogeno a las 5 muestras
crudas y anotar lo que sucede.
Explicar lo ocurrido y ordenar los tejidos según su actividad.
Repetir el proceso anterior, pero hervir antes los tejidos
durante diez minutos a baño maría.
Explicar los resultados obtenidos.
I.2. Actividad Catalítica de la catalasa
a) Materiales y reactivos
Tubo de ensayo grande
Pipeta
Propipeta
Termómetro
Algodón
H2O2
Hígado de pollo
b) Procedimiento:
b.1 Con las verduras:
Desmenuzar las verduras con la ayuda del rayador.
En cada dos tubos poner la misma verdura.
Agregar 10ml de peróxido de hidrogeno a los 5 primero tubos
de ensayo.
Con los 5 tubos restantes hacer cocer las verduras por un
tiempo de 10 minutos.
Agregar 10ml.de peróxido de hidrogeno.
b.2 Con el hígado de pollo:
Desmenuzar el hígado de pollo para obtener una mayor
superficie de contacto.
En un tubo de ensayo colocar el hígado desmenuzado.
Agregar 10 ml de peróxido de hidrogeno
Cerrar con algodón el tubo de ensayo fijarse que no esté bien
cerrado para que pueda escaparse el gas desprendido de la
reacción.
Introducir el termómetro
Anotar la temperatura ambiente que se toma como
temperatura inicial de la reacción.
Anotar las variaciones de las temperaturas que se producen
en el interior del tubo de ensayo cada treinta segundos
durante el periodo que dure la reacción y la temperatura
alcance estabilidad
Hacerla grafica de reacción y explicar los resultados
VII. RESULTADOS
1. Reconocimiento de la enzima catalasa en tejidos
VEGETALES
DURACION
REACCION
1 Tomate Papa
2 Papa Zanahoria
3 Cebolla Zapallo
4 Zanahoria Tomate
5 Zapallo Cebolla
TABLA N°1: Vegetales en orden descendente de reactividad
2. Actividad catalítica de la catalasa
Tiempo
Temperatu
ra
0 17
15 21
30 23
60 25
TABLA N°2: Relación de temperatura con el tiempo
0 10 20 30 40 50 60 700
5
10
15
20
25
30
TEMPERATURA
GRAFICA N°1: Temperatura (°C) vs. Tiempo(s)
VIII. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
I.1. Reconocimiento de la enzima catalasa en tejidos
Se ve que la papa tiene más concentración de enzima ya que se vio el
mayor desprendimiento de hidrogeno como gas y así sucesivamente con
todas las verduras.
I.2. Actividad catalítica de la catalasa
Al agregar el peróxido de hidrogeno la catalasa acelera la reacción dango
el desprendimiento de agua y oxigeno
IX. CONCLUSIONES
Los agentes precipitantes inhiben la actividad enzimática por
desnaturalización de la enzima.
La velocidad de una reacción enzimática depende de varios factores
entre ellos está el pH. Cada enzima tiene un rango de pH en el que su
actividad enzimática es óptima. Fuera de este rango la enzima por ser
una proteína empieza a desnaturalizarse por la protonacion o
desprotonacion de sus aminoácidos constituyentes.
La temperatura es otro factor fundamental en la velocidad a la que se
realiza la actividad enzimática. Se puede decir que a mayor temperatura
aumenta la velocidad de reacción hasta que llega a un punto en el que
la velocidad disminuye con el aumento en el calor.
Otro factor fundamental en la velocidad a la que se realiza una reacción
es la concentración en la enzima y de sustrato.
La intensidad de los burbujeos depende de la cantidad de catalasa
presente en el tejido.
X. SUGERENCIAS
Desmenuzar las verduras bien valiéndose de otros materiales
Para el segundo experimento es necesario un tubo de ensayo grande
para poder tener resultados óptimos
XI. BIBLIOGRAFÍA
Bergmeyer, H.U, Methods of Enzimatic Analysis, Vols 1-4, Nueva York
Academic Press, 1974.
Dixon, M. y Webb, E. C., Enzymes, Londres, Longrans, 1964.
Wilkinson, J. H, Isoenzymes, 2ª. Ed., Londres, champan, 1970.
Moss, D. W., Butteworth, P, j. Enzymology and Medicine, Londres, pitman
Medical 1974.
XII. ANEXOS