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