OBJETIVOS:
1- Diferenciar carbohidratos simples y complejos por sus propiedades químicas.
2- Realizar los cálculos característicos y referirlos a la cantidad de muestra utilizada.
Introducción
Los carbohidratos se clasifican como simples o complejos. La clasificación depende de la estructura química del alimento y de la rapidez con la cual se digiere y se absorbe el azúcar. Los carbohidratos simples tienen uno (simple) o dos (doble) azúcares, mientras que los carbohidratos complejos tienen tres o más.
Los azúcares simples provenientes de alimentos abarcan:
* Fructosa (se encuentra en las frutas)
* Galactosa (se encuentra en los productos lácteos)
Los azúcares dobles abarcan:
* Lactosa (se encuentra en los productos lácteos)
* Maltosa (se encuentra en ciertas verduras y en la cerveza)
* Sacarosa (azúcar de mesa)
La miel también es un azúcar doble, pero a diferencia del azúcar de mesa, contiene una pequeña cantidad de vitaminas y minerales.
Los carbohidratos complejos, a menudo llamados alimentos "ricos en almidón", incluyen:
* Las legumbres
* Las verduras ricas en almidón
* Los panes y cereales integrales
Materiales:
Balanza analítica, plancha de calentamiento, beakers, balones aforados, pipetas, fiolas, bureta, piseta.
Reactivos:
Reactivos de Fehling (A y B):
El reactivo de Fehling, es una solución descubierta por el químico alemán Hermann von Fehling y que se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores.
El licor de Fehling consiste en dos soluciones acuosas:
- Sulfato cúprico cristalizado, 35 g; agua destilada, hasta 1.000 ml.
- Sal de Seignette (tartrato mixto de potasio y sodio), 150 g; solución de hidróxido de sodio al 40%, 3 g; agua, hasta 1.000 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. Éste se oxida a ácido 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 reacción se produce en medio alcalino fuerte, por lo que algunos compuestos no reductores como la fructosa (que contiene un grupo cetona) puede enolizarse a la forma aldehído dando lugar a un falso positivo.
Al reaccionar con monosacáridos, se torna verdoso; si lo hace con disacáridos, toma el color del ladrillo.
Solución de Yodo:
La prueba del yodo una prueba física usada para determinar la presencia de carbohidratos. Una solución de yodo - diyodo disuelto en una solución acuosa de yoduro de potasio - reacciona con almidón produciendo un color púrpura profundo.
Esta reacción es el resultado de la formación de cadenas de poliyoduro a partir de la reacción del almidón con el yodo. La amilosa, el componente del almidón de cadena lineal, forma hélices donde se juntan las moléculas de yodo, formando un color azul oscuro a negro. La amilopectina, el componente del almidón de cadena ramificada, forma hélices mucho más cortas, y las moléculas de yodo son incapaces de juntarse, conduciendo a un color entre naranja y amarillo. Al romperse o hidrolizarse el almidón en unidades más pequeñas de carbohidrato, el color azul-negro desaparece. En consecuencia, esta prueba puede determinar el final de una hidrólisis, cuando ya no hay cambio de color.
La solución de yodo también reaccionará con el glucógeno, aunque el color producido es más castaño y mucho menos intenso.
Esta prueba se utiliza como indicador del grado de madurez de los frutos. El fruto cuando está inmaduro contiene altas cantidades de almidón, que son detectadas a través de la tinción con la prueba de almidón, apareciendo como grandes zonas en el fruto teñidas de azul. Mientras que cuando un fruto esta maduro, ese almidón se ha transformado en azúcares y por lo tanto no se tiñe en la prueba.
Glucosa:
La glucosa es un monosacárido con fórmula molecular C6H12O6, la misma que la fructosa pero con diferente posición relativa de los grupos -OH y O=. Es una hexosa, es decir, que contiene 6 átomos de carbono, y es una aldosa, esto es, el grupo carbonilo está en el extremo de la molécula. Es una forma de azúcar que se encuentra libre en las frutas y en la miel. Su rendimiento energético es de 3,75 kilocalorías por cada gramo en condiciones estándar.
La aldohexosa glucosa posee dos enantiómeros, si bien la D-glucosa es predominante en la naturaleza. En terminología de la industria alimentaria suele denominarse dextrosa (término procedente de «glucosa dextrorrotatoria»1 ) a este compuesto. También se le puede encontrar en semillas (contando los cereales) y tubérculos.
| Glucosa | |
|---|---|
 Moléculas de D- y L-glucosa | |
| Nombre IUPAC | * 6-(hidroximetil) hexano -2,3,4,5-tetrol * (2R,3R,4S,5R,6R)-6 -(hidroximetil) tetrahidro -2H-pirano-2,3,4,5-tetraol |
| Otros nombres | Dextrosa |
| Fórmula molecular | C6H12O6 |
| Número CAS | 50-99-7 (D-glucosa) 921-60-8 (L-glucosa) |
| Masa molar | 180,1 g/mol |
| Propiedades | |
| Densidad | 1.54 g cm3 |
| Punto de fusión | α-D-glucose: 146 °C β-D-glucose: 150 °C |
| Punto de ebullición | |
| Solubilidad en agua | |
Almidón:
El almidón es un polisacárido de reserva alimenticia predominante en las plantas, constituido por amilosa y amilopectina. Proporciona el 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de todo el mundo. Tanto el almidón como los productos de la hidrólisis del almidón constituyen la mayor parte de los carbohidratos digestibles de la dieta habitual. Del mismo modo, la cantidad de almidón utilizado en la preparación de productos alimenticios, sin contar el que se encuentra presente en las harinas usadas para hacer pan y otros productos de panaderia. Los almidones comerciales se obtienen de las semillas de cereales, particularmente de maíz (Zea mays), trigo (Triticum spp.), varios tipos de arroz (Oryza sativa), y de algunas raíces y tubérculos, particularmente de patata (Solanum tuberosum), batata (Ipomoea batatas) y mandioca (Manihot esculenta). Los almidones modificados tienen un número enorme de posibles aplicaciones en los alimentos, que incluyen las siguientes: adhesivo, ligante, enturbiante, formador de películas, estabilizante de espumas, agente anti-envejecimiento de pan, gelificante, glaseante, humectante, estabilizante, texturizante y espesante.
El almidón se diferencia de todos los demás carbohidratos en que, en la naturaleza se presenta como complejas partículas discretas (gránulos). Los gránulos de almidón son relativamente densos, insolubles y se hidratan muy mal en agua fría. Pueden ser dispersados en agua, dando lugar a la formación de suspensiones de baja viscosidad que pueden ser fácilmente mezcladas y bombeadas, incluso a concentraciones mayores del 35%.
Sacarosa
La sacarosa o azúcar común es un disacárido formado por alfa-glucopiranosa y beta-fructofuranosa.
Su nombre químico es:
- beta-D-fructofuranosil-(2->1)-alfa-D-glucopiranósido.
Su fórmula química es:(C12H22O11)
El azúcar de mesa es el edulcorante más utilizado para endulzar los alimentos y suele ser sacarosa. En la naturaleza se encuentra en un 20% del peso en la caña de azúcar y en un 15% del peso de la remolacha azucarera, de la que se obtiene el azúcar de mesa. La miel también es un fluido que contiene gran cantidad de sacarosa parcialmente hidrolizada.
Sacarosa | |
| Nombre (IUPAC) sistemático | |
|---|---|
| n/d | |
| General | |
| Fórmula semidesarrollada | β-D-fructofuranosil-(2<->1)-α-D-glucopiranósido |
| Fórmula molecular | C12H22O11 |
| Identificadores | |
| Número CAS | 57-50-1 |
| Propiedades físicas | |
| Estado de agregación | sólido |
| Apariencia | cristales blancos |
| Densidad | 1587 kg/m3; 1.587 g/cm3 |
| Masa molar | 342,29648 g/mol g/mol |
| Punto de fusión | 459 K (185,85 °C) |
| Punto de descomposición | 459 K ( °C) |
| Propiedades químicas | |
| Acidez (pKa) | 12,62 |
| Solubilidad enagua | 203,9 g/100 ml (293 |
Agua Destilado:
El agua destilada es aquella cuya composición se basa en la unidad de moléculas de H2O. Es aquella a la que se le han eliminado las impurezas e iones mediante destilación. La destilación es un método en desuso para la producción de agua pura a nivel industrial. Esta consiste en separar los componentes líquidos de una mezcla.
Debido a su relativamente elevada pureza, algunas propiedades físicas de este tipo de agua son significativamente diferentes a las del agua de consumo diario. Por ejemplo, la conductividad del agua destilada es casi nula (dependiendo del grado de destilación) pues a diferencia del agua del grifo común, carece de muchos iones que producen la conductividad, habitualmente cloruros, calcio, magnesio y fluoruros.
En la experimentación química, un fenómeno que existe en cualquier líquido o disolución que esté libre de impurezas macroscópicas como el caso del agua destilada, es que puede ser calentado en un horno microondas por encima de su punto de ebullición sin hervir. Sólo cuando este líquido es agitado violentamente o se le añaden impurezas como partículas de polvo o cristales (por ejemplo cloruro sódico (sal común) o azúcar), hierve de forma repentina y explosiva, pudiendo causar quemaduras.
Procedimiento:
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