HIDRATOS DE CARBONO
Alimento azucarado
densimetría -Sustancia seca o agua refractometría
extracto seco
-Sales minerales incineración
-Nitrógeno Kjeldahl -Nitrógeno Kjeldahl -Azúcares polarimetría cuprometría cromatografía naturaleza de intercambio iónico azúcares
enzimáticos isotópicos
azúcares totales
Para una apropiada selección de métodos se debe considerar: -sensibilidad
-especificidad
-posibles interferencias
-tiempo de análisis y preparación de muestra -complejidad
Etapas previas
-conocimiento del tipo de H. de C. presentes (historia previa, literatura)
-extracción
DENSIDAD
Se determina para controlar la genuinidad de productos generalmente líquidos (leche, vinos, aceites, etc).
Ej.:densidad de leches a 15ºC = 1.028-1.035
y como índice de concentración de soluciones, siempre que se y como índice de concentración de soluciones, siempre que se cuente con una tabla o gráfico de correlación (ej.: soluciones azucaradas o alcohólicas).
Se suele informar como “densidad relativa” utilizando un liquido de referencia, que casi siempre es agua.
Se debe controlar la temperatura: 15ºC,
HIDROMETRIAS
Se trabaja con cuerpos flotantes convenientemente lastrados para el rango de densidad a medir. Esta técnica se basa en el principio de Arquímedes: cuanto más se sumerge el flotador menor es la densidad del líquido. Es muy rápida pero es menos exacta que la picnometría o la balanza de Mohr-Westphal , y requiere un volumen mayor de muestra (el diámetro de la probeta que contiene la muestra debe ser por lo menos, el doble del diámetro del hidrómetro o flotador). Se trabaja a temperatura normalizada.
trabaja a temperatura normalizada.
Ejemplos: “alcoholímetros” y “lactodensímetros”
Los “sacarómetros” miden concentración de soluciones azucaradas en escalas Balling o Brix (porcentajes de sacarosa correspondientes a mediciones de densidad hechas a 15ºC o 17.5ºC respectivamente).
Las concentraciones de componentes medidas con hidrómetros son sólo aproximaciones.
INDICE DE REFRACCION.
Se mide para estudiar la genuinidad de ciertos alimentos (aceites, mieles) y para efectuar controles rápidos en procesos de elaboración. Por ejemplo, la hidrogenación de un aceite o la concentración de una mermelada se controlan con mediciones refractométricas puesto que hay una relación lineal entre el índice de refracción (IR) y el índice de yodo de un aceite, y entre el IR y la concentración de sólidos solubles en una mermelada.
Se trabaja con refractómetros tipo Abbé a temperatura Se trabaja con refractómetros tipo Abbé a temperatura normalizada y sobre soluciones límpidas. En alimentos que presentan materia en suspensión (ej.: puré de tomate) se hace necesaria una previa centrifugación para separar la fase sólida. Si se trata de grasas se procede a fundirlas y se hace la lectura a 40ºC (con equipo termostatizado).
Algunos refractómetros tienen una escala sacarométrica que expresa, aproximadamente, el porcentaje de sólidos solubles presentes en soluciones azucaradas ( la escala está calibrada con soluciones de sacarosa pura).
grados Brix (° Bx): concentración de sólidos solubles
Una solución de 25 ° Bx contiene 25 g de sacarosa por 100 g de líquido.
En 100 g de solución hay 25 g de sacarosa y 75 g de agua.
Los grados Brix se cuantifican con un sacarímetro (que mide la densidad de líquidos) o con un refractómetro.
Aplicación analítica
Sustancias con un carbono asimétrico que pueden existir en dos
formas que son imágenes especulares rotan el plano de vibración de la luz polarizada
POLARIMETRÍA
POLARIMETRÍA
sustancias ópticamente activas
La magnitud de la rotación debida a una sustancia dada depende de su concentración
Leyes de la polarimetría Leyes de la polarimetría
1- La rotación es directamente proporcional a la concentración de la solución y a la longitud del tubo analizador.
a = l . c a = l . P/V
2- En las sustancias ópticamente activas sólidas la desviación es proporcional al espesor.
3- La desviación depende de la temperatura (20 ºC)
4- La desviación depende de la longitud de onda ( luz de Na )
5- En una mezcla de sustancias ópticamente activas cada una actúa independientemente siendo la desviación igual a la suma de las desviaciones de cada una.
6- El poder rotatorio de las soluciones en algunos casos no es estable sino hasta después de cierto tiempo ( mutarrotación )
De las cuatro primeras leyes se deduce: l = 1 dm a D 20 = a . l . P/V cuando P = 1g a D20 = a V = 1 cc. a : desviación específica
-Si conocemos el poder rotatorio específico de una sustancia podemos conocer su PESO NORMAL:
conocer su PESO NORMAL:
a = a . l . P a = m . P V
m
m : cte para una sustancia operando con iguales tubos y un volumen de 100 cc.
PESO NORMAL : de una sustancia es la cantidad de sustancia que disuelta en agua y llevada a 100 ml desvía lo mismo que una lámina de cuarzo de 1 mm. de espesor, es decir 21º 66
Peso normal para sacarosa: 16,269 gramos (escala francesa)
Ejemplo : Lectura de una solución de Sacarosa de concentración incógnita
21º66 ...16,269 gr. de sacarosa 21º66 ...16,269 gr. de sacarosa Ej.: 20º ...x = 15,04 g de sacarosa
Ejemplo : Sacarosa de pureza desconocida
Se pesa 16,269 g de sacarosa incógnita y se disuelve en 100 ml
21º66 ...100% sacarosa Ej.: 19º ...x = 86% sacarosa
CUPROMETRÍA
CUPROMETRÍA
Método: Fehling - Cause – Bonans Fundamento:
funciones aldehído ó cetona libres reducen el OCu (H+ ó OH-) Reacción no estequiométrica (estandarizar rigurosamente)
Reactivo de Fehling:
.Tartrato doble de Na y K (con (OH)2Cu) solución azul )
.Tartrato doble de Na y K (con (OH)2Cu) solución azul )
. NaOH . CuSO4
.Ferrocianuro de K NaOH con CuSO4 Cu (OH)2
con compuesto reductor
2 Cu (OH)2 Cu2O + 2 H2O + O
ferrocianuro de K disuelve ppdo rojizo de OCu2 mejor observación del punto final
CROMATOGRAFÍA
Se utilizan para fraccionar, identificar y cuantificar componentes de los alimentos.
Ejemplos de aplicación: -Sobre papel : azúcares.
-En capa delgada (TLC): esteroles, aminoácidos, vitaminas. -En capa delgada (TLC): esteroles, aminoácidos, vitaminas. -En columna: pigmentos.
-En fase gaseosa (GLC clásica o con columna capilar): aromas, composición ácidos grasos de una grasa, esteroles.
-En fase liquida a alta presión (HPLC): azúcares, colorantes, aceites esenciales, antioxidantes, vitaminas, triglicéridos. La HPLC además de ser altamente sensibles resulta ideal para analizar compuestos termolábiles y de baja volatilidad.
HPLC
Es un método de separación y purificación de compuestos químicos disueltos en solventes acuosos u orgánicos.
El principio básico de la separación es la diferente afinidad del compuesto en estudio por la fase estacionaria, lo cual produce una diferencia en el tiempo que el compuesto en estudio tarda en atravesar la columna de separación.
La fase móvil es impulsada a través de la columna a alta La fase móvil es impulsada a través de la columna a alta presión y una vez que abandona la columna pasa a través de un detector que podrá ser de Absorción UV, índice de refracción, etc.
Para detectar azúcares se pueden usar columnas cuyo grupo activo sea amino o bien columnas C18.
M É T O D O S E N Z I M Á T I C O S
M É T O D O S E N Z I M Á T I C O S
-basados en la alta especificidad de enzimas.
-en la práctica dependen de la pureza de la enzima.
-alta sensibilidad, comparable a cromatografía.
Algunos ejemplos de su uso en la valoración de azúcares:
-Glucosa:
-Glucosa:
Glucosa + H2O + O2 glucosa oxidasa ácido glucónico + H2O2
M É T O D O S I S O T Ó P I C O S M É T O D O S I S O T Ó P I C O S
-Análisis del isótopo de Carbono estable
Ej.: Diferencia entre azúcar de caña y de remolacha.
(sacarosa con distintas vías fotosintéticas para fijar CO2 de la atmósfera)
Aplicaciones:
-clasificación de plantas según su fijación de CO2 -estudio de dietas
-paleoantropología
Williams & Olmstead (1935) “el residuo que queda después de la extracción de los tejidos vegetales con soluciones ácidas y alcalinas diluidas”
Fibra dietaria
Algo de historia
Hipsley (1953): “la suma de celulosa, hemicelulosas y lignina de la dieta. Una mezcla de polisacáridos de la pared celular y lignina”.
Burkitt, 1971 encuentra la significación fisiológica de la ingesta de fibra: mejora función intestinal. Observaciones en población de Africa.
Primera definición
Primera definición
“Con la denominación de fibra se suele designar a los “Con la denominación de fibra se suele designar a los
componentes de los alimentos vegetales que son resistentes componentes de los alimentos vegetales que son resistentes a la digestión en el tracto gastrointestinal humano por no a la digestión en el tracto gastrointestinal humano por no disponer de la enzimas necesarias”
disponer de la enzimas necesarias” Trowell H
Trowell H Am J. Clin Nutr.Am J. Clin Nutr. 25:926, 1972.25:926, 1972. Trowell H
Trowell H Am J. Clin Nutr.Am J. Clin Nutr. 25:926, 1972.25:926, 1972.
Incluye criterio fisiológico
Incluye criterio fisiológico
La
fibra
dietaria
promueve
efectos
fisiológicos
beneficiosos como disminución del tránsito intestinal,
aumento peso de las heces; fermentación colónica y/o
disminución
del
colesterol
sanguíneo
y/o
la
glucosa/insulina pos prandial.
Fuentes de fibra: vegetales, la
mayoría de los cereales.
Alimentos ricos en Fibra soluble
frutas, avena, cebada y
porotos.
IFST (Institute of Food Science and
Technology Information Statement (2007) www.ifst.org
Fibra Insoluble: celulosa, algunas hemicelulosas y
lignina.
Fibra soluble: β glucanos, pectinas, gomas
mucílagos y algunas hemicelulosas.
TIPOS DE FIBRA
Valor energético de la Fibra: 2KCal/g (8KJ)
Fermentescible en un 70%
(Taller Técnico FAO Energía de los Alimentos, factores de conversión, 2007)
Según el sistema de determinación, los métodos
pueden dividirse en tres categorías:
1. Métodos gravimétricos
METODOLOGÍA
1. Métodos gravimétricos
2. Métodos colorimétricos
3. Métodos C.G.L.
1) Los métodos gravimétricos se subdividen en:
a) Fibra cruda
b) Métodos con detergente
b) Métodos con detergente
c) Métodos enzimáticos
a) El método de fibra cruda según A.O.A.C.
“el material que se pierde por ignición del
residuo seco remanente de la digestión de la
muestra con H2SO4 1,25% e NaOH 1,25% bajo
condiciones específicas.”
condiciones específicas.”
Esta fibra está constituída por celulosa,
cantidades
variables
de
lignina
y
los
b) Método con detergente. Van Soest
ADF (acid detergent fiber)
usa un detergente catiónico en medio ácido.
Determina celulosa y lignina, aunque suele haber restos de hemicelulosas y pectinas.
NDF (neutral detergent fiber)
utiliza un detergente aniónico en medio neutro
La diferencia entre ADF y NDF son las hemicelulosas dosadas por este último.
d) Métodos enzimáticos.
i.
Para fibra insoluble: mide el residuo insoluble
después de digerir el alimento con enzimas
proteolíticas y amilolíticas.
ii. Para fibras insolubles y solubles: tratan de recuperar
ii. Para fibras insolubles y solubles: tratan de recuperar
la fibra soluble por precipitación con EtOH (la
técnica más común) o por ultra filtración.
Si bien hay notables progresos en este tipo de métodos
los errores suelen deberse a los restos de proteínas
y/o almidón que quedan sin digerir.
Metodologías analíticas para la determinación de Fibra
*
*
Fibra cruda: digestión ácida y básica. Valores bajos. Muy drástico. * FDN : Van Soëst: Celulosa, hemicelulosa, lignina. No determina FS.Interferencia Alm. Grasa
* FDA: Van Soëst y Goering, mayormente FI, Lignina y celulosa
* Enzimático gravimétrico: (Hellendorn) Amilasa, proteasa. Incluye * Enzimático gravimétrico: (Hellendorn) Amilasa, proteasa. Incluye
lignina y prods Maillard
* A.O.A.C. Prosky et al. (982.25); Modifs 991.43; 997.85 Enzimas, corrige por proteínas y cenizas, Sirve para FS y FI.
* AOAC 997.08 Fructanos (Hoebregs,1997) extracción agua hirviente, hidrólisis con amilasa e inulinasa; azúcares por cromatografía con resinas aniónicas/amperometría
Valores de Fibra según Tablas y Métodos de
determinación (g%)
Alimento Tabla Latinoamericana Alemana Fibra Cruda Enzimático
Pan 0.5 FT 2.5; FS 0.6; FI 1.9 Zanahoria 1.0 FT 3.4; FS 1.5; FI 1.9 Zanahoria 1.0 FT 3.4; FS 1.5; FI 1.9 Soja (poroto seco) 5.7 FT 15.2; FS 6.6; FI 8.6 Salvado de trigo 13.8 FT42.4; FS 2.1;FI 40.3 Arroz (blanco) 0.2 FT1.4; FS 0.9; FI 0.5 Avena arrollada 0.3 FT 5.4; FS 1.8; FI 3.7 Lenteja seca 3.2 FT 10.6; FS 3.9; FI 6.7
HIDROXIMETIL FURFURAL
El hidroximetilfurfural (HMF) es uno de los compuestos formado por la degradación de los productos azucarados, en
particular por deshidratación de la fructosa. Su aparición en la miel está directamente relacionada con alteraciones de
color (Lee, 1988) y el desarrollo de sabores y olores extraños.
Esta conjunción de factores hace que el contenido de
dicho aldehído sea considerado uno de los parámetros de calidad más a tener en cuenta, concretamente en la miel para
HIDROXIMETIL FURFURAL
Este compuesto aparece en forma espontánea y natural en la miel debido al pH ácido, agua y a la composición rica en monosacáridos (fructosa y glucosa), aumentando su concentración con el tiempo y otros factores.
Entre éstos, los que influyen en la velocidad de formación del HMF, se encuentran: aumento de la temperatura, siendo el factor que más influye
HMF, se encuentran: aumento de la temperatura, siendo el factor que más influye
Estudios realizados en mieles provenientes de zonas más cálidas han demostrado que las mismas poseen un mayor contenido de HMF. también hay que considerar la acidez del material: las mieles más ácidas experimentan un aumento de HMF en función del tiempo.
Otros factores que repercuten en menor grado son: humedad, presencia de algunos minerales (K, Ca, Mg) y contenido en aminoácidos (alanina, ácido aspártico, etc.).
