Análisis y Tecnología de los alimentos

2. CLASIFICACION Y COMPOSICION DE LOS
CARBOHIDRATOS
Estas sustancias constituyen unos de los
productos más importantes de los vegetales, a
los cuales les sirven de estructura de sostén o
protección de paredes celulares (celulosa) o bien
como fuente de energía (glucosa). Los
cloroplastos de los vegetales superiores usan la
energía solar para fijar el bióxido de
carbono, combinarlo con el H2O y convertirlo en
carbohidratos desprendiendo oxígeno libre; esta
transformación se llama fotosíntesis; los
animales usan los carbohidratos como su
principal fuente de energía.

3. El nombre de carbohidratos se les dio por su fórmula
empírica más común CnH2mOm.
Sistemáticamente se les clasifica como azúcares y
polisacáridos.
Los primeros son sólidos cristalinos, solubles en
agua, de sabor dulce y de bajo peso molecular.
Los polisacáridos son sólidos amorfos insolubles en
agua, insípidos en su mayoría y de un elevado peso
molecular.
A su vez los azúcares pueden ser monosacáridos y
oligosacáridos. Los monosacáridos son los azucares
más sencillos y no son hidrolisables.

4. Los oligosacáridos si se hidrolizan, formando
monosacáridos.
Los polisacáridos son cadenas moleculares
muy largas o polímeros de los
monosacáridos, son insípidos e insolubles y se
pueden hidrolizar. Los monosacáridos y los
oligosacáridos son empleados por las células
vegetales para elaborar polisacáridos y otros
productos.
Los carbohidratos juegan un papel muy
importante en la alimentación, el vestido, los
muebles, los medicamentos, etc.

5. ESTRUCTURA BÁSICA DE LOS
MONOSACÁRIDOS

Definición:Los monosacáridos son compuestos
químicos que dependiendo del numero de
carbonos que contengan se llaman diosas,
triosas, tetrosas, pentosas, hexoxas y heptosas.
Estos contienen un gran aldehído o cetona por
lo que pueden ser aldopentosas, cetohexosas,
etc.
El estudio de los carbohidratos nos remite al
concepto de isomería, fenómeno en el que con
la misma cantidad molecular formamos
sustancias distintas

6. La isomería se divide en:
Estructural
cadena
posición
de grupo funcional
Isomería
Isomería óptica
Estereoisomería
Isomería geométrica

7. PROPIEDADES GENERALES DE LOS
CARBOHIDRATOS.

Para el estudio especifico de los carbohidratos más
importantes, se recomienda analizar ante dos
características.

Solubilidad y sabor
SOLUBILIDAD: Los monosacáridos y disacáridos son
sólidos solubles en agua, poco solubles en etanol, difícil
de cristalizar y que forman con facilidad soluciones
sobresaturadas como los jarabes y las mieles.
Salvo algunas excepciones, los polisacáridos no son
solubles en agua, lo que les permite conservar su
función estructural.

8. En algunos casos, al colocarlos en soluciones
acuosas no se disuelven, pero se hinchan
considerablemente permitiendo el paso del agua
y de las sustancias disueltas; es decir, ayudan
a la estructura molecular y celular sin limitar el
acceso de moléculas a las células.
Sabor: Aunque la costumbre ha establecido el
término azúcar como un sinónimo de
carbohidratos y a los azúcares se les atribuye la
propiedad de ser dulces, en la práctica, la mayor
parte de ellos no lo son. Algunos tienen bien
acentuada esta cualidad gustativa; la tabla
siguiente muestra el comportamiento:

9. Sabor dulce de distintas sustancias
Lactosa
Galactosa
Maltosa
Xilosa
Sorbitol
Sacarosa
Glicerol
Fructosa
Sacarina
1
3
3
4
5
10
11
17
1500

10. PROPIEDADES DE LOS
MONOSACÁRIDOS

Entre los monosacáridos más importantes (6 átomos de
carbono) estas sustancias son dulces y cristalinas,
solubles en agua se encuentra en frutas maduras y en la
miel, Los carbohidratos que se hidrolizan para producir
hexosas son el azúcar de caña o el azúcar de malta, el
azúcar de leche, el almidón y la celulosa.

11. MONOSACÁRIDOS IMPORTANTES
Glucosa: La glucosa C6H12O6 (dextrosa, azúcar de uvas
y azúcar de la sangre), constituye un tipo de azúcar que
se halla presente en la naturaleza, además de influir en
la mayoría de los procesos biológicos.
Este es el azúcar en el cual se convierten todos los
demás carbohidratos antes de ser oxidados en el
organismo. La glucosa se haya como tal en las frutas
maduras, especialmente en las uvas.
La glucosa se usa extensamente como alimento y
agente edulcorante. Anualmente se fabrican grandes
cantidades a partir del almidón.

12. La glucosa es el carbohidrato primario utilizado
por los tejidos del cuerpo, es el azúcar común
de la sangre, y otros líquidos del cuerpo y se
emplea para la alimentación intravenosa en
pacientes.
Fructosa: También se le denomina levulosa o
azúcar de las frutas. Es un monosacárido que
aparece junto con la glucosa en las frutas
dulces y en los jugos de frutas. Se produce junto
con la glucosa durante la degradación de la
sacarosa, y también como consecuencia de la
hidrólisis de distintos carbohidratos.

13. PROPIEDADES GENERALES
Cristaliza con dificultad y los cristales se funden
en un rango de 102 a 104°. Esta molécula es
levógira; es decir sus disoluciones hacen rotar el
plano de la luz polarizada hacia la izquierda.
Si la fructosa es fermentada por ciertas
levaduras producirá bióxido de carbono y
alcohol etílico.

14. DISACARIDOS IMPORTANTES
Dos moléculas de monosacáridos unidas
por un átomo de oxigeno, con la
consiguiente eliminación de una molécula
de agua, producen un disacárido, siendo
los más importantes la sacarosa, la
lactosa y la maltosa.

15. 
Sacarosa:
Azúcar cuya formula es C12H22O11 que pertenece a los
disacáridos, viene siendo la típica azúcar normal de
mesa, extraída de 2 fuentes: caña de azúcar, y
remolacha azucarera. Es soluble en agua y ligeramente
soluble en alcohol y éter. Cuando cristaliza lo hace en
forma de agujas de agujas largas y delgadas y es una
sustancia dextrógira; es decir desvía el plano de la luz
polarizado hacia la derecha.
Por hidrólisis produce una mezcla de glucosa
fructosa, que son levógiras, pues desvían el plano de
polarización hacia la izquierda. Por ello, dicha mezcla se
llama azúcar inversa y se denomina inversión por el cual
se forma.
En el intestino humano, la inversión tiene lugar gracias a
la intervención de dos enzimas.

16. Maltosa:
Azúcar de fórmula C12H22O11, que se forma por la acción de la
amilasa sobre el almidón. La maltosa es soluble en agua,
ligeramente soluble en alcohol y cristaliza en finas agujas. Gira el
plano de polarización de la luz a la derecha (dextrógira). Por
hidrólisis forma un único producto: la glucosa. Al ser un azúcar de
fácil digestión, la maltosa se utiliza en alimentos infantiles y en
bebidas como la leche malteada. Se fermenta por medio de
levaduras y es fundamental en la elaboración de la cerveza.

17. Lactosa:
Azúcar de fórmula C12H22O11, presente en la leche. Se obtiene de la
leche en forma de cristales arenosos duros, de composición
C12H22O11·H2O, mediante la evaporación del suero residual una vez
extraída la grasa, y por la precipitación de la caseína. Los cristales
pierden agua al calentarse a 140 °C, y se funden y descomponen a
202 °C. En la hidrólisis, la lactosa produce glucosa y galactosa. En
presencia de las enzimas apropiadas fermenta a ácido láctico y a
ácido butírico. La lactosa es menos dulce que la sacarosa, gira el
plano de polarización de la luz a la derecha (dextrógira), y es menos
soluble en agua que la glucosa y la sacarosa. Es un elemento
importante en la dieta de los mamíferos jóvenes y a menudo se
añade a los alimentos infantiles. También se emplea en repostería y
en productos farmacéuticos.

18. POLISACARIDOS

Macromolécula
Molécula de elevada masa molecular, formada
por un número muy grande de átomos. Las
macromoléculas son el resultado de la unión de
un gran número de moléculas pequeñas de un
mismo tipo o de diferentes tipos, y que son
características de los primeros.

19. Estas unidades estructurales se forman
mediante enlaces covalentes y se repiten
cientos de veces, incluso millones. Tanto en los
polímeros naturales como en los artificiales, se
considera que la unidad estructural es el átomo
de carbono.
Los tipos principales de macromoléculas en un
sistema celular son: las proteínas, formados por
cadenas lineales de aminoácidos, los ácidos
nucleicos cuyas unidades estructurales son los
mononucleótidos y los polisacáridos formados
por azúcares.

20. 
Polisacáridos
Son enormes moléculas formadas por uno o varios tipos
de mosacáridos. Unas diez en el glucógeno, 26 en el
almidón y de 100 a 200 en la celulosa.
La complejidad molecular de los polisacáridos permite
fabricar tejidos, películas fotográficas, plásticos y otros
productos. La celulosa se puede convertir en un
subproducto llamado papel. El almidón y la pectina, se
usan en la preparación de alimentos para humanos y
para el ganado, La hemicelulosa se usa para modificar
el papel en su fabricación. Otro hidrato de carbono que
actúa como anticoagulante sanguíneo, lo es el sulfato de
heparina.

21. 
Celulosa:
(Del latín cellula), celda pequeña. Es un carbohidrato
muy complejo, es el componente principales de la pared
celular de los vegetales. En las plantas; la celulosa,
puede aparecer combinada con sustancias gomosas ó
grasas. Salvo algunos insectos, ningún organismo
animal contiene en sus tejidos verdadera celulosa, por lo
que los m.o. del sistema digestivo de los herbívoros
descomponen la celulosa en sustancias biodisponibles.
La celulosa es insoluble en todos los disolventes
comunes y se separa fácilmente de los demás
componentes de las plantas.

22. Dependiendo de la concentración, el ácido sulfúrico
actúa sobre la celulosa y produce glucosa y almidón
soluble; este es una forma de almidón empleada en
papeles de lujo.Cuando la celulosa se somete a un
tratamiento alcalino y expone a disulfuro de carbono en
forma de vapor, la solución se vuelve elástica, es decir,
se puede hilar, lo que da lugar a la formación de cintas
para películas. El rayón y el celofán son preparados de
celulosa regenerados de manera industrial.
Con celulosa y algunos derivados se elaboran vidrios
inastillables de seguridad. Los éteres de celulosa se
usan para elaborar adhesivos y jabones.
Mezclada con ácido nítrico y sulfúrico forma una serie de
compuestos inflamables y explosivos, conocidos como
nitrocelulosas.

23. 
Almidón:

Son polisacáridos que representan sustancias de
reserva en las plantas tanto en las raíces como en los
tallos de las hojas.
Son más abundantes en las semillas de los cereales, en
donde las de maíz llegan a contener el 80% de almidón.
Los almidones están formadas por unidades de glucosa
combinadas entre sí, por uniones glucosídicas.

Cuando los granos de almidón se dejan reposar en
agua, sufren un proceso de hinchamiento que se ve
favorecido al elevar la temperatura alrededor de 70°C.
En estas condiciones, el grano de almidón difunde, al
medio líquido, una sustancia llamada amilosa y otra
insoluble llamada almilopectina.

24. Las moléculas de almidón se hallan compuestas por
cientos o miles de átomos que corresponden a la
fórmula (C6H10O5)x, que corresponden a los distintos
valores de X.
El almidón es fabricado por las plantas verdes durante la
fotosíntesis.
Es difícilmente soluble en agua fría y en alcohol, pero en
agua hirviendo provoca una suspensión coloidal que se
vuelve gelatinosa cuando se enfría; además, el agua
caliente origina moléculas más pequeñas llamadas
Dextrinas; éstas a su vez reaccionan con el agua para
formar moléculas más sencillas:
Maltosa C12H22O11 (Disacárido)
Glucosa C6H12O6 (Monosacárido)

25. METABOLISMO DE LOS
CARBOHIDRATOS
Es un mecanismo mediante el cual el cuerpo emplea
azúcar como fuente energética. Los lucidos, o hidratos
de carbono son uno de los tres constituyentes
principales de alimentos en la dieta humana. El producto
final de la digestión y asimilación de todo tipo de
carbohidrato es un azúcar simple llamada glucosa.
Misma que es el principal combustible que los músculos
y otras partes del cuerpo consumen para obtener
energía. Está presente en cada célula y casi en cada
fluido orgánico..
Entre otros azúcares menos importantes destaca la
lactosa o la azúcar de la leche, de forma en las
glándulas mamarias y que está presente en su leche.

26. 
Mecanismos
de
almacenamiento.
digestión,
asimilación
y
Los carbohidratos que consumimos en la dieta se
descomponen en el tracto digestivo en azúcares simples
de 6 carbonos, que pasan con facilidad a través de la
pared intestinal. La fructosa y la glucosa no se alteran
durante la digestión y se absorben como tales. En
cambio, la celulosa presente en muchos alimentos, no
representa valor nutricional.
Para la asimilación de los carbohidratos se requiere la
acción enzimática. Desde la amilasa, presente en saliva
y en el intestino, y que descompone el almidón, la
dextrina y el glucógeno en maltosa (12 carbonos)

27. Otras enzimas del intestino delgado descompone los
azúcares de 12 carbonos en otros de 6. Así, la maltasa
hidroliza la maltosa para convertirla en glucosa; la
sacarosa o la invertasa rompe el azúcar de caña en
glucosa y fructosa; la lactasa descompone el azúcar de
la leche en glucosa y galactosa.
Los azúcares de 6 carbonos, son el producto final de la
digestión, atraviesan la pared intestinal por medio de los
capilares y alcanzan la vena porta que los lleva hasta el
hígado, en éste órgano se transforman y almacenan en
forma de glucógeno. El glucógeno estará siempre
disponible y cuando se requiera se vuelve a convertir en
glucosa, liberándose al torrente sanguíneo. Uno de los
productos finales del metabolismo de la glucosa en los
músculos es el ácido láctico, que llevado por la sangre
de nuevo al hígado, se reconvierte en parte a
glucógeno.

28. CARBOHIDRATOS

29. CARBOHIDRATOS

30. CARBOHIDRATOS

31. CARBOHIDRATOS

32. " Determinación de azúcar
invertido"
Con el nombre de azúcar se identifica a la sacarosa natural. Se extrae
de vegetales como la caña de azúcar, de la remolacha azucarera, sorgo
azucarero y arce de Canadá.
Los tipos de azúcares según el alto grado de refinación son:

Refinada: aquella con grado de polarización 99.9 ºS, azúcar invertida
0.02 %, cenizas 0.02 %, SO2 2 mg / Kg.

Primera calidad: polarización 99.5 ºS, azúcar invertida 0.04 %, cenizas
0.04 % SO2 20 mg / Kg.

Segunda calidad: polarización 99.5 ºS, azúcar invertido 0.10 % cenizas
0.10 % , SO2 70 mg / Kg.

El azúcar funde a 160 ºC y da una masa amorfa. A los 163 hay inversión
y ya no es cristalizable, a 170-180 forma caramelos y produce sustancias
húmicas. Finalmente a 182 se descompone con formación de acetona,
ácido fórmico y furfural.

33. 
El azúcar invertida es la sacarosa simple ( mejor
conocida como “ azúcar de tabla” ) que ha sido sujeto de
hidrólisis que rompe la sacarosa disacárido y la
convierte en sus azúcares constituyentes.

La fructosa es invertida ( hecha en su isómero óptimo).
El proceso de inversión incluye el agregado de ácido y
altas temperaturas para acelerar sus tiempos.
Alternativamente, la enzima invertasa puede ser
utilizada.

Una cocción demasiado prolongada en la elaboración
de productos como la mermelada y jalea da como
resultado la transformación de la sacarosa en azúcar
invertido. Para este análisis se emplea el reactivo de
fehling que esta compuesto por dos soluciones
conocidas como Fehling A y Fehling B.

34. Materiales y Reactivos












1 Matraz Erlenmeyer de 100 ml.
Pipeta
Agua destilada
1 Placa de calentamiento
1 Vidrio de reloj
1 Balanza granataria
1 Embudo de vidrio
2 Matraces volumétricos
2 reactivos Fehling
1 Mortero
1 Vaso de precipitados
Termómetro

35. Procedimiento
1.- Se pesan 50 g de del producto y se pasan al mortero donde se machaca
bien.
2.- Se agregan los 50 g en el matraz volumétrico de 250 ml. se le añade agua
hasta completar un volumen de 250 ml.
3.- Se vierte el contenido en un vaso de precipitados y se somete a ebullición,
después de la ebullición se deja enfriar hasta 15 grados C.
4.- La solución se disuelve al matraz volumétrico y se completa el volumen
hasta 250 ml. con agua destilada.
5.- Se filtra la solución, se introducen 25ml. del filtrado en otro matraz
volumétrico de 250 ml.
6.- Se vuelve a completar el volumen hasta 250 ml. con agua destilada
7.- Se toman 25 ml. de la solución Fehling A y se vierte en vaso, se le añaden
otros 25 ml. de la solución Fehling B y se obtienen 50 ml. de reactivo azul
intenso.

36. 8.- Se introducen 25 ml. de reactivo azul en un matraz de 100 ml.
9.- Se coloca el matraz en un calentador.
10.- Se llena una bureta con la solución al 2% del producto.
11.- Se añaden 10 ml. de la solución del producto al reactivo de Fehling.
12.- Se ponen a ebullición, cuando hierva, se adiciona mas solución del
producto hasta que el color del reactivo se aclare.
13.- Se añaden 3 gotas de solución acuosa azul de metileno al 1%.
14.- Se continua la titulación, cuando el color se convierte en rojo sucio se
termina la titulación.
15.- Se toma la lectura de la cantidad de ml. de la solución del producto
utilizado. Finalmente se consulta una tabla de referencia en donde se
presentan dos columnas, la primera los mililitros de titulante y la segunda el
equivalente en porciento de azúcar invertida

37. TABLA PARA DETERMINAR AZÚCAR INVERIDO
SOLUCIÓN AL 2%
15 ml
16 ml
17 ml
18 ml
19 ml
20 ml
21 ml
22 ml
23 ml
24 ml
25 ml
26 ml
27 ml
28 ml
29 ml
30 ml
31 ml
32 ml
AZÚCAR INVERTIDO
40.9%
40.8%
36.0%
34.0%
32.2%
30.7%
29.2%
27.9%
26.7%
25.5%
24.6%
23.7%
22.6%
21.9%
21.2%
20.5%
19.9%
19.2%
SOLUCIÓN AL 2%
33 ml
34 ml
35 ml
36 ml
37 ml
38 ml
39 ml
40 ml
41 ml
42 ml
43 ml
44 ml
45 ml
46 ml
47 ml
48 ml
49 ml
50 ml
AZÚCAR INVERTIDO
18.1%
17.9%
17.6%
17.1%
16.7%
16.2%
15.6%
15.4%
15.0%
14.7%
14.3%
14.0%
13.4%
13.1%
12.9%
12.6%
12.3%
12.31%

38. PRUEBA DE MOLISH
Materiales y reactivos:
Gotero
Vaso de precipitado
Pipeta de 10 ml
Tubo de ensayo
Solución alcohólica al 20% de α-naftol
Ácido Sulfúrico

39. Metodología para la prueba de
Molish
Adicionar dos gotas de solución alcohólica al 20%
de α-naftol a 2 ml de una solución al 0.1% de
jugo de fruta y verter 2 ml de ácido sulfúrico
concentrado, resbalándolo por las paredes del
tubo de modo que se forme una capa bajo la
solución acuosa. Si existen carbohidratos se
produce un color violeta y desaparece al
adicionar un exceso de álcali
Realizar lo mismo con una muestra de
mermelada.

40. PRUEBA DE RUBNER
Material y reactivos:
Vaso de precipitados de 250 ml
Balanza granataria
Mechero
Tripié
Tela de Asbesto
Pipeta
Acetato de Plomo
Amoniaco

41. Metodología para la Prueba de Rubner
A 2 ml de una solución acuoso del azúcar,
adicionar 0.2 g de acetato de plomo, hervir
y adicionar 2 veces su volumen de
amoniaco diluido. La lactosa da un
precipitado denso, pero la maltosa sólo da
ligero precipitado. Entonces hervir durante
un minuto.
La lactosa muestra un color rosado y la
maltosa un color naranja.

42. GRACIAS
POR SU ATENCIÓN
Y
QUE PASEN UN MARAVILLOSO DÍA
Luis Gerardo Luna Becerra.