Download - Analisis de Carbohidratos
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Métodos aplicados para carbohidratos
disponibles totales, azúcares reductores y
azúcares individuales
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• Son fuente de energía (4 Kcal).
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CLASIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS
• Monosacáridos
• Oligosacáridos
• Polisacáridos
Aldosas
Cetosas
Disacáridos
Octasacáridos
Heteroglicanos: dos o más tiposde monosacáridos
Homoglicanos: un tipo de monosacárido
No-reductores
Reductores
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D-Glucosaaldohexosa
D-Ribosaaldopentosa
D-fructosacetohexosa
MONOSACÁRIDOS-CLASIFICACIÓN
según n° de átomos de carbono en la moléculaBiosas C2; triosas C3; tetrosas C4; pentosas C5; hexosas C6; heptosas C7
Miel, frutas
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O
H
HO
H
HO
H
H
OHHOH
OH
O
H
HO
H
HO
H
OH
OHHH
OH
H
CHO
OH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
-D-glucosa+19° D-glucosa
+52,7°
-D-glucosa+112°
Estructura cíclica
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OLIGOSACÁRIDOSDISACÁRIDOS
• REDUCTORES• Compuestos en
que el grupo aldehídico o cetónico no está comprometido en el enlace
• NO REDUCTORES• Compuestos en
que el grupo aldehídico o cetónico está comprometido en el enlace
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Disacárido Monosacáridos Tipo enlace
Poder reductor
Maltosa Glucosa-glucosa (1-4) +
Lactosa Galactosa-glucosa (1-4) +Celobiosa Glucosa-Glucosa (1-4) +Gentobiosa Glucosa- glucosa (1-6) +Melibiosa Galactosa-glucosa (1-6) +Epimelobiosa Galactosa-manosa (1-6) +Furanosa Glucosa-fructosa (1-3) +Sacarosa Glucosa-fructosa (2-1) -Trehalosa Glucosa-glucosa (1-1) -
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POLISACÁRIDOS
Grandes moléculas formadas por condensación de unidades de monosacáridos.
INSOLUBLES: Forman la estructura sosten de algunas plantas y animales.
SOLUBLES: Constituyen una reserva de azúcares sencillos, son liberados a medida que se necesitan por acción enzimática.
Celulosa, almidón, sustancias pécticas
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POLISACÁRIDOS- ALMIDÓN
• Forman las reservas nutricionales de las plantas.• Polímero constituido por 1,4-glucosa,
que resulta digestible para el hombre• Se encuentran en forma de gránulos y
varía de un vegetal a otro.• Se puede identificar su origen por
observación microscópica
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ALMIDÓN
AMILOSA(1-4)
AMILOPECTINA(1-4), (1-6)
Lineal Ramificado
Maíz 25% 75%
Trigo 20%80%
GelificaPrecipitaRetrograda
No GelificaViscosaNo Retrograda
Dos amilosas pueden crear zonas donde se excluye el agua, y se forman uniones estrechas entre las amilosas.
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HIDRATOS DE CARBONO
AzúcaresSimples
• son azucares de rápida absorción y son energía rápida.
• Se encuentran en azúcar, miel, mermeladas, jaleas, golosinas, leche, hortalizas y frutas etc.
Azúcares Complejos ó polisacáridos
• Son de absorción más lenta, y actúan mas como energía de reserva por la anterior razón.
• Se encuentra en cereales, legumbres, harinas, pan, pastas.
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Monosacáridos: glucosa, fructosaDisacáridos: sacarosa, lactosa, maltosa Digeribles
No Digeribles
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HIDRATOS DE CARBONO
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• HC disponibles: Se designan así aquellos que son metabolizados en el organismo, digeridos y absorbidos.
• HC no disponible: Son aquellos que no son hidrolizados por las enzimas endógenas del aparato digestivo humano.
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ETIQUETADO
• "Alto en hidratos de carbono disponibles". Alimentos que tienen por porción de consumo habitual un 30%, o más, de la dosis diaria de referencia de carbohidratos disponibles • "Buena fuente de hidratos de carbono disponibles". Alimentos que tienen por porción de consumo habitual entre un 20% y un 29% de la dosis diaria de referencia de carbohidratos disponibles.
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DDR = 350 g de carbohidratos disponibles/día.
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MÉTODOS DE ANÁLISIS DE CARBOHIDRATOS
1. Método por cálculo2. Método Químico3. Métodos ópticos4. Métodos Cromatográficos
cromatografía planacromatografía de gasescromatografía líquida HPLC
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H
CHO
OH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
OH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
C
C OHH
OH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
C
C ONaH
D-glucosa 1,2-enediol Enediol, salReductores fuertes
NaOH/ 0,05N
Métodos Químicos
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Azúcares Totales = Directamente + no reductores reductores
Se obtienen por hidrólisis
Se obtienen directamente
Se obtienen pordiferencia
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PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Tratamiento con agentes clarificantes.Los metales pesados precipitan sustancias
coloidales y estos mismos precipitados arrastran otras sustancias en suspensión que son interferentes
• Tipos: - Sales de plomo (acetato básico de plomo)- Crema de alúmina (hidróxido de aluminio)- Solución de Carrez (ferrocianuro de K y ZnSO4)- Carbón activado
pp ác. orgánicos
alto contenido de fructosa
vitaminas
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MÉTODO DE FEHLING: MÉTODO GRAVIMÉTRICO DE MUNSON Y WALKER(NELSON –SOMOGY, ARSENOMOLÍBDICO )
• Fehling A: sulfato de cobre• Fehling B: tartrato de Na y K en medio alcalino
El tartrato compleja el Cu+2, el cual es reducido por el enediol a Cu+1, que en presencia de OH- forma CuOH y por calentamiento Precipita el Cu2O, que se determina gravimétricamente
AZUCAR (álcalis) ENEDIOL (especie reductora)
R-CHO + CuSO4 + NaOH Cu2O + 2RCOOH + 2Na2SO4 + H2O
Proporcional al contenido de CHO presenteDaniel j. Vazquez Palma 18
25 ml fehling A25 ml fehling B50 ml agua25-50 ml filtrado con los azúcares
Calentar sobre rejilla, ebullición comienza a los 4 min.de calentamiento + 2min.
Filtrar por succión la solución calienteLavar ppsecar
Cu2O Tabla Glucosa X 0,95= sacarosaX 0,9= almidón
Azúcares directamente reductores
Desventaja del métodoEstá basado en reacciones no estequiométricas
AOAC, 906.03
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CU2O
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Cu2O Fe+2 Titular con KmnO4
Fe2(SO4)3
Método volumétrico de Bertrand
Cu2O Cu(NO3)2 I2
Titular con Na2S2O3
HNO3KI (30%)½ acético
Método iodométrico
Cu2O Cu(NO3)2 HNO3 EDTA
Cat
Método complexométrico
Tablas
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Azúcar + 2K3Fe(CN)6 + KI K4Fe(CN)6 + I2 Reductores
Titular con Na2S2O3
Ferricianuro de potasio
AOAC Official Method 939.03Sugars (reducing and nonreducing) in flourTitrimetric methodCereal foods
Tabla
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Carbohidratos totalesHidrólisis ácida
harina
200 ml agua14 ml HCl2 1/2 hrs. Reflujo
EnfriarCrema de alúmina Alcalinizar débilmente con NaOH
Aforar 500 ml
Determinación de Munson y Walker
Hidrolizar para obtenermonosacáridos reductores
AOAC, 920.44starch Daniel j. Vazquez Palma 22
CARBOHIDRATOS TOTALES MÉTODO DE ANTRONAMÉTODO COLORIMÉTRICO
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Muestra (~1 g)10 mL de agua15 ml ác. Perclórico 52%12 hLlevar a 100 mLFiltrar
Aforo 250 ml
Alícuota de 10 mL Aforo 100 mL
Alícuota de 1mL Rx Antrona en medio ácido =630 nm
Curva de calibración con glucosa
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MÉTODO ÓPTICODETERMINACIÓN POR POLARIMETRÍA.
• Método AOAC 29.026• Sacarímetro, calibrado para leer directamente
la sacarosa• Sol normal sacarosa = 26g/100 ml = 100º a
20ºC.• Conociendo la naturaleza del azúcar en
solución y por lo tanto, su rotación específica a 20°C se puede calcular la concentración del azúcar por la ley de Biot.
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MÉTODO ENZIMÁTICO
Moler, secar25 mL agua, pH 5,7Hervir 3 min, autoclave 1 h 135ºC
Enfriar, mantener 55ºCBuffer acetato 5 mL glucoamilasa (10 mg/mL)2h
Filtrar, aforo 250 mL
Muestra (0,5g)AOAC 979.10Almidón en cereales
D-glucosa (20-60 ug)2 mL enzima-buffer-cromogeno
Glucosa oxidasa, peroxidasa, o-di-anisidina.2HCl
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DETERMINACIÓN POR HPLC.
fructosa
sacarosa
glucosa
TónicaSeven up
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MALTOSA
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LACTOSALeche humana 5-8%, Leche de vaca 4-6%
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SACAROSA
Caña de azúcarBetarraga o remolacha
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Mejor gelificante
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REACCIÓN CON ALCOHOLES
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R1 C O
H
R2 OH R1 C OH
H
OR2
Hemiacetal
+
Azúcar DisacáridoNo azúcar Aglicona
Unión glucosídica es muy susceptible a hidrólisis
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OXIDACIÓN DEL GRUPO CARBONILO
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Oxidación de la glucosa es importante en biotecnología
AldosasOxidación
Ácidos aldónicos
Glucosa Ácido glucónico
Glucosaglucosa oxidasa/FAD
H2O2
-H + O2
Industria bebidas sin alcohol, se desea eliminar el oxígeno disueltoEvitar reacciones de pardeamiento de maillard se desea eliminar C=O
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REACCIONES DE REDUCCIÓN
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Hexitoles SorbitolManitolGalactitol
Carbonilos pueden ser reducidos a alcoholes
Pentitoles Ribitol
Sorbitol: sustituto del azúcar en alimentos para diabéticos
Ésteres de ácidos grasos de sorbitol: agentes emulsificantes
Glucosahidrogenación
Sorbitolalta presión / NiDaniel j. Vazquez Palma
REACCIÓN CON ÁCIDOS (HCL > 2N)
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H
C
C
H O
C
C
C
H
H
O
H
+ 3 H2OH+
H
C
OH
OHH
OHH
OHH
H
H O
Pentosa Furfural
Hexosa (D-glucosa) HidroximetilfurfuralCafé oscuro
-H2O
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HIDRÓLISIS DE SACAROSA
• Inversión :Por acción de medio ácido o por acción enzimática
• C12H22O11 + HCl C6H12O6 + C6H12 O6
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glucosa fructosa
Miel: azúcar invertido Azúcar invertido
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Sacarosa 100
Fructosa 173
Glucosa 74,3
Azúcar invertida 123,8
Lactosa 16
Maltosa 32
Sacarina 30.000 – 50.000
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Azúcar invertido - Mayor dulzor que la sacarosa- Evita cristalización
Poder edulcorante
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POLISACÁRIDOS- CELULOSA
• Cadenas lineales de glucosa (1-4) PM 400.000• Es el mas abundante de los polisacáridos de
sostén • Constituye mas de la mitad del material de las
paredes celulares en la madera y otros productos vegetales
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Celulosa microcristalina: ingrediente no calórico en Alimentos dietéticos
Nitrocelulosa: explosivosadhesivos revestimientos
Acetatos de celulosa películas transparentes, materiales de empaque
Metilación y carboximetilaciónagentes espesantes
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MÉTODO DE SOUTHGATE
• Para la determinación de glúcidos indigestibles se utiliza entre otros métodos el colorimétrico. En este se utiliza la antrona, el orcinol y el carbazol espectroscópicamente.
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SUSTANCIAS PÉCTICAS
• Polisacáridos estructurales, responsable de la coherencia de los tejidos.• Verduras • Jugos
• Polímeros de ácido poligalacturónicos parcialmente esterificados.• Se clasifican de acuerdo a su porcentaje
de metoxilación.
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1% Proporciona apariencia turbia
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• Condiciones Remover las sustancias interferentes, sin
absorber ni modificar los azúcares El precipitado debe ser pequeño y el
procedimiento de precipitación relativamente simple.
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Agentes clarificantes
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FIBRA CRUDA
• Se le llama al residuo orgánico insoluble y comestible que queda después de tratar la muestra consecutivamente con éter de petróleo, calentamiento suave con ácido sulfúrico diluido, ebullición con hidróxido de sodio diluido, etc., del cual se obtiene una porción de lignina y hemicelulosa.
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• La fibra dietética se define como los polisacáridos y lignina que no son digeridos por enzimas humanas
• Los métodos se fundamentan en aislar la fracción del interés con la precipitación selectiva y después determinar su peso. Una muestra gelatinizada de alimento seco, desengrasado se digiere enzimáticamente con alfa-amilasa, amiloglucosidasa y proteasa para hidrolizar al almidón y la proteína. El contenido total de la fibra de la muestra se determina agregando etanol al 95% a la solución para precipitar toda la fibra. La solución entonces se filtra, se recupera, se seca y se pesa, el residuo se reporta como fibra.
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