DROGAS EN CARBOHIDRATOS: MONOSACÁRIDOS, OLIGOSACÁRIDOS. ANÁLISIS DE MIEL DE ABEJA

Mendoza de la Rosa E. Godoy Castro E. Huamani Cruz C. Evangelista Tenorio E. Limaymanta Gonzales J.

RESUMEN

Se realizó el control de calidad e identidad de la miel, monosacárido (glucosa) y disacárido (sacarosa), por métodos sencillos como el análisis organoléptico, reacciones de coloración, poder rotatorio y cromatografía en capa fina.

Se determinó la composición cuantitativa de carbohidratos presentes con el método de titulación.

Palabras clave: monosacárido, oligosacárido.

SUMMARY

We performed quality control and identity of honey, monosaccharide (glucose) and disaccharide (sucrose), by simple methods such as sensory analysis, color reactions, optical rotation and thin layer chromatography.

We determined the quantitative composition of carbohydrates present in the titration method.

Keywords: monosaccharide, oligosaccharide.

I. INTRODUCCION

Objetivos:

- Identificar y diferenciar carbohidratos (monosacáridos y oligosacáridos)

- Cuantificar azucares en miel de abeja- Controlar la calidad de la miel de abeja

CARBOHIDRATOS

Los carbohidratos son sustancias naturales compuestas de carbono, hidrógeno y oxígeno. (figura N°1)1

Figura N°1

En la actualidad los carbohidratos se definen como aldehídos o cetonas polihidroxilados, o bien, derivados de ellos1. (Figura N°2)

Figura N°2

La glucosa es el carbohidrato más abundante en la naturaleza. También se le conoce como azúcar sanguinea, azúcar de uva, o dextrosa. Los animales obtienen glucosa al comer plantas o al comer alimentos que la contienen. Las plantas obtienen glucosa por un proceso llamado fotosíntesis1

Los mamíferos pueden convertir la sacarosa (azúcar de mesa), lactosa (azúcar de la leche), maltosa y almidón en glucosa, la cual es oxidada para obtener energía, o la almacenan como glicógeno (un polisacarido). Cuando el organismo necesita energía, el glicógeno es convertido de nuevo a glucosa. La glucosa puede convertirse a grasas, colesterol y otros esteroides, así como a proteínas. Las plantas convierten el exceso de glucosa en un polímero llamado almidón (el equivalente al glicógeno), o celulosa, el principal polímero estructural.1

CLASIFICACION DE LOS CARBOHIDRATOS 2:

LA MIEL DE ABEJA:

El ser humano recibe gratificación doble de la abeja melífera; los beneficios de la polinización y los productos de la colonia. El beneficio a la agricultura, economía y ecología de un área, como resultado directo e indirecto de la polinización de las abejas es altamente significativo.

El producto principal generado por la colonia de abejas melíferas como tal, es la miel, producto con unas características físico-químicas muy particulares e interesantes. Las abejas melíferas elaboran la miel a base del néctar recolectado de las flores, convirtiéndola de una sustancia líquida, rala y perecedera, en una sustancia estable y alta en carbohidratos (energía). La abeja contribuye a esta estabilización añadiendo enzimas. La molécula de sucrosa, un disacárido, es más grande que la molécula del monosacárido. Al romper el disacárido sucrosa, en levulosa y dextrosa (monosacáridos), la abeja hace factible un aumento en la eficiencia de almacenaje de calorías por unidad de espacio, aumentando así la densidad calórica por

unidad de volumen del producto. Esta mayor concentración de azúcares por unidad de espacio hace a su vez posible que el producto sea más resistente a las diferentes actividades llevadas a cabo por organismos que pudiesen dañar la miel. La evaporación de agua hace posible una alta concentración de azúcares (80-83%) por unidad de volumen, lo que genera una presión osmótica elevada. Esta alta concentración de azúcares, resultado de una sobresaturación, afecta las funciones metabólicas celulares al punto de arrestar su metabolismo y en algunos casos provocar la muerte de la célula. Al haber una concentración tan alta de azúcares, las células son “robadas” de su agua

metabólica y los procesos de la célula se ven afectados.

Por otro lado, esta elevada concentración de azúcares tiene sus inconvenientes. La miel tiende a ser altamente higroscópica o sea a absorber humedad del medio ambiente. Si esto coincide con un título de levaduras adecuado, la miel comenzará a fermentarse, lo que puede llegar a dañar ese lote de miel y causar serios problemas para la persona que lo maneja. Esto es un evento altamente indeseable, pues el sabor de la miel cambia a uno no agradable. Por otro lado, dependiendo de dónde esté almacenada la miel, el envase puede explotar.3

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MIEL:

La humedad es un componente fundamental para la conservación de la miel. Mientras el porcentaje de humedad permanezca por debajo de 18% nada podrá crecer en ella. Por encima de ese valor pueden aparecer procesos fermentativos.

El contenido en minerales es muy pequeño. Los más frecuentes son calcio, cobre, hierro, magnesio, manganeso, zinc, fósforo y potasio. Están presentes también alrededor de la mitad de los aminoácidos existentes, ácidos orgánicos (ácido acético, ácido cítrico, entre otros) y vitaminas del complejo B, vitamina C, D y E. La miel

posee también una variedad considerable de antioxidantes (flavonoides y fenólicos).

componente rango contenido típico

agua 14 - 22 % 18%

fructosa 28 - 44 % 38%

glucosa 22 - 40 % 31%

sacarosa 0,2 - 7 % 1%

maltosa 2 - 16 % 7,5%

otros azúcares 0,1 - 8 % 5%

proteínas y aminoácidos

0,2 - 2 %

vitaminas, enzimas, hormonasácidos orgánicos y otros

0,5 - 1 %

minerales 0,5 - 1,5 %

cenizas 0,2 - 1,0 %

MATERIALES Y MÉTODOS

MATERIAL Y EQUIPOS

S.R Fehling “A”, “B” y “C” Solución estándar de glucosa

0.5% NaOH 10% HClconc. D: 1.19 Papel indicador Material de vidrio

MÉTODOS

Análisis organoléptico

a) Estado físicob) Colorc) Olord) Sabor e) Viscosidad

Análisis cualitativo

a) Disacárido b) Oligosacárido c) Miel de abejad) Muestra problema

Reacciones de coloración

Se diluye cada muestra en 6 mL de agua destilada y se realizó ensayos de reconocimiento y diferenciación

Análisis cuantitativo: Título de Fehling:

a) Se mide en un matraz 10mL de Fehling A, 10mL de Fehling B y 5mL de Fehling C y 25 mL de agua destilada y se tituló con Solución estándar de glucosa 0.5% manteniendo el matraz a fuego directo.

El volumen gastado en la titulación corresponde a la cantidad de glucosa al 0,5% para reducir el contenido de cobre en la S.R Fehling, hasta el estado de óxido cuproso.

Se titula hasta la formación de un precipitado amarillo de óxido cuproso.

b) Se preparara una solución de miel al 10%, para lo cual se pesó 10 mg de miel de abeja se disolvie en agua y luego se verte a una fiola de 100mL en la que se completa con agua destilada y finalmente se homogeniza.

Determinación de azucares reductores directos:

Se valora la solución de miel al 10%. Se midió en un matraz 10mL de Fehling A, 10mL de Fehling B y 5mL de Fehling C y 25 mL de agua destilada.

Determinación de azucares reductores totales:

Se virte 10mL (vi) de solución de miel al 10% en un beaker y se le adicionó XX gotas de HClcc. Se sometió a baño maría a 60oC por 15 minutos.

Pasado el tiempo se enfria y se neutraliza con NaOH al 10% hasta obtener un pH alcalino (8 ó 9), luego se completa con agua destilada hasta alcanzar un volumen de 50 mL (vf).

La solución alcalina obtenida se usa para valorar los azucares reductores totales.

Se titula en caliente hasta el viraje de azul a amarillo.

ENSAYO PROCEDIMIENTOREACCIONES GENERALES

Molish (Alfa naftol 2% + H2SO4 cc)

0.5 mL de MP +0.5 Ml de sol. reactivo

Antrona (antrona 2% + H2SO4 cc)

0.5 mL de MP +0.5 Ml de sol. reactivo

REACCIONES DE AZÚCARES REDUCTORESR. Fehling (CuSO4 +Tartrato de Na y K +NaOH)

0.5 mL de MP+ 1mL sol. A+ 1mL de sol. B+ calentar

R. Benedict (Citrato Na+ CuSO4+ NaCO3)

0.5 mL de MP+ 1mL de sol. Reactivo+ calentar

R. Tollens (AgNO3+ NH4OH)

0.5 mL de MP+ 1 mL sol. Reactivo+ calentar

REACCIONES DE DIFERENCIACIÓN DE ALDOSAS Y CETOSAS

R. Selivanoff (resorcina+ HCl cc)

0.5 mL de MP+ 1mL de sol. Reactivo+ calentar

REACCIONES DE IDENTIFICACIÓN DE PENTOSASR. Bial (orcina+ HCl cc+ FeCl3)

0.5 mL de MP+ 1mL sol. Reactivo+ calentar suave

REACCIONES DE CARACTERIZACIÓN DE SACAROSAHerail (Nitrato cobaltoso+ NaOH 50%)

0.5 mL de MP+ 1 mL de sol. A+ 1 mL de sol. B

Pozzi- Scott (molibdato de amonio 15%)

0.5 mL de MP+ 1mL de sol. Reactivo+ H2SO4 cc en zona

REACCIONES DE IDENTIFICACIÓN DE HEXOSASR. Pelouze (NaOH 10%) 0.5 mL de MP+ 1mL

NaOH 10%+ calentarCRISTALIZACIÓN

R. Fenilhidrazina 0.5 mL de MP+ 1mL sol. Reactivo+ calentar

RESULTADOS:

I. Análisis Organoléptico :

Tabla N°1

I. Análisis Cualitativo: Reacciones de coloración

Tabla N°2:

Negativo (-), Positivo trazas (+), Abundante ( ++).

CARACTERÍSTICAS MIEL DE ABEJAS MONOSACÁRIDO (Fructosa)

OLIGOSACÁRIDO( Lactosa)

OLOR Sui géneris Sui géneris Inodoro

COLOR Dorado oscuro Blanco amarillento Blanco

SABOR Dulce Dulce Dulce

TEXTURA Viscosa Sólido cristalino higroscópico

Sólido

OBSERVACIÓN En análisis posteriores se

observaron resultados

inconformes

Se aglomera a causa de la humedad

__________

ENSAYO MIEL DE

ABEJAS

MONOSACÁRIDO (Fructosa)

OLIGOSACÁRIDO ( Lactosa)

MOLISH ++ _

ANTRONA ++ ++

R.FEHLING ++ ++

R.BENEDICT ++ +

R.TOLLENS ++ +

R.SELIVANOFF

++ _

R.BIAL _ _

HERAIL ++ +

POZZI-SCOTT _ _

R.PELOUZE ( NaOH)

++ ++

1000mL→5g

10.5ml→T . F

T.F = 0.05251000mL→5g

Gasto (ml)→T .F

CROMATOGRAFÍA EN CAPA FINA

Tabla N°3

II. Análisis Cuantitativo: Título de Fehling

La cantidad de mililitros (ml) gastado se multiplica por la cantidad de glucosa presente en un ml, expresado en gramos (0.005 g) del estándar.

AZÚCARES REDUCTORES

DIRECTOS

GMP→T .F

100ml→MRD

GMP→T .F

100ml→MRD

TOTALES

Datos:

Vi= 10 ml Vf = 50 ml

Cálculos:

El número de mL gastado del volumen final (Vf) se relaciona con el volumen inicial que se tomó de la muestra que se multiplica por el número de mL del gasto en la titulación.

V inicial→V final 4 ml→0.0525g

100ml→MRD

MRD 1=1.3125 %

MIEL DE ABEJA (LABORATORIO)

MIEL DE ABEJA (COMPRADA)

2ml→0.0525g

100ml→MRD

MRD 2=2.625 %

CÁLCULO GLUCOSA FRUCTUOSAMIEL DE ABEJAS

(COMPRADA)

MIEL DEABEJAS

(LABORATORIO)

Rf

Rf=4.4 cm6.5cm

Rf=0.67

Rf=5.7cm6.5cm

Rf=0.877

Rf=3.7cm6.5cm

Rf=0.57

Rf=4.7cm6.5cm

Rf=0.723

Rf=4.2cm6.5cm

Rf=0.64

Rf=5.3cm6.5cm

Rf=0.815

Números de compuestos 2 Compuestos ( Glucosa y Sacarosa) 2 compuestos ( Glucosa y Sacarosa)

X (gasto realdel volumen inicial )→Gastoen latitulación

Hallando el porcentaje de azúcares reductores

X (Gastoreal )→T .F (Títulode Fehling)

100ml→MRT

Azúcares no reductores: SACAROSA

MRT−MR=Monosacáridos de sacarosa

(glucosa y levulosa)

MRT 1−MRD1=1.6−1.3125

MRT 1−MRD1=0.2875 %

MRT 2−MRD 2=4.0−2.6

MRT 2−MRD 2=1.4 %

DISCUSION:

Según la Tabla N°2 los resultados son muy parecidos , hasta que llegamos a las reacciones de reconocimiento de aldosas y cetosas donde la miel dio positivo formando un precipitado rojo y la lactosa negativo , sabemos que la miel está compuesta por una diversidad de azucares ( observar el cuadro N°1)4 que permitan que la reacción de positivo , en cambio la lactosa es un disacárido formado por glucosa y galactosa por esa razón dio positivo a las primeras reacciones generales de carbohidratos . De la misma forma estas dos ( la miel y la lactosa) dieron negativo a la presencia de pentosas pero positivo a la presencia de hexosas , lo cual podemos confirmarlo con el cuadro mencionado antes.

La composición química de la miel depende principalmente de las fuentes vegetales de las cuales se deriva, pero también de la influencia de factores externos, como el clima, el manejo de extracción y almacenamiento5 Un mal manejo de la miel puede reducir su calidad; los factores que más influyen en ello son las altas temperaturas, el tiempo de almacenamiento y contenido de humedad superior a 21 %, los cuales ocasionan fermentaciones, formación de hidroximetilfurfural6 pérdida de la actividad enzimática, cambio del sabor, obscurecimiento y crecimiento microbiano en la miel 7

4 ml→0.0525g

100ml→MRD

MRD 1=1.3125 %

10 ml→50ml

X→6.5ml

X=1.3ml

10 ml→50ml

X→16.4ml

X=3.28ml

MIEL DE ABEJA (LABORATORIO)

MRT1 = 1.6 %

MRT2 = 4.03 %

MIEL DE ABEJA (COMPRADA)

MIEL DE ABEJA (LABORATORIO)

MIEL DE ABEJA (COMPRADA)

MIEL DE ABEJA (LABORATORIO)

MIEL DE ABEJA (COMPRADA)

Luego del análisis cualitativo se tiene una % de azucares reductores de 1.6% y un % sacarosa de 0.2875para la miel de abeja comprada y para la miel entregada por el laboratorio un % de azucares reductores de 4.03 y % sacarosa de 1.405. La bibliografía nos indica los porcentajes mínimos de azucares reductores según las normas de calidad es de 65% y los porcentajes de sacarosa varían de 1.5 % a 5% 8. Según esto se deduce que los niveles de azucares reductores con muy pobres en ambos tipos de miel pudiendo esto deberse a varios factores como: almacenamiento, extracción, clima, temperatura y humedad. En cuanto al nivel de sacarosa , la miel comprada presenta porcentajes muy pobres a diferencia de la entregada por el laboratorio que se acerca al porcentaje mínimo de sacarosa en la miel de abeja.

CONCLUSIONES:

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS1. Wade, L.G. Jr., Química Orgánica, 2ª.

Edición, México2. Cheftel J.C., Introducción a la

bioquímica y tecnología de los alimentos. Ed. Acribia (1976)

3. Aganin, A. V. (1965) Detrermination of maximum water content of honey by the method of suspended drops.

4. Trudy saratov. zootekh. vet. Inst. 13: 316-321 Armando Ulloa J, M. Mondragón Cortez P, Rodríguez Rodríguez R. La miel de abeja y su importancia. Revista Fuente 2010; 4: 11-18. [En línea] [http://fuente.uan.edu.mx/publicaciones/01-04/2.pdf]

5. Crane E. A book of honey. Oxford Univ Press; 1980

6. Sancho MT, Muniategui S, Huidobro F, Simal J. Aging of honey. J Agric Food Chem 1992;40:134-138.

7. Gómez P. Color de la miel. Ame Bee J 1990;264-271

8. Moguel Ordóńeza YB, Echazarreta Gonzalezb C, Mora Escobedoc R, Calidad fisicoquímica de la miel de abeja Apis mellifera producida en el estado de Yucatán durante diferentes etapas del proceso de producción y tipos de floración. Téc Pecu Méx 2005;43(3):323-334. [En línea][ http://www.tecnicapecuaria.org.mx/trabajos/200510202266.pdf]