Este documento presenta información sobre la identificación de biomoléculas en la harina de lupino a través de diferentes técnicas. Explica el método DNS para identificar azúcares, las reacciones de xantoproteica y nitroprusiato para proteínas, e incluye detalles sobre la composición química del lupino. El objetivo es ayudar a identificar las biomoléculas presentes en la harina de lupino mediante el análisis de los resultados de laboratorio provistos.

1. FASE 2:
Identificación de biomoléculas en los alimentos..
Código 301203_3
CC.
Química de alimentos
Docente: Golda Meyer Torres Vargas
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
Escuela de ciencias básicas, tecnología e ingeniería
Ingeniería de alimentos
2021
Introducción

2. Las biomoléculas están presentes desde el más grande organismo hasta
el más pequeño. Al interior se encuentran desempeñando papeles
fundamentales en pro del funcionamiento del individuo. De allí deriva la
gran importancia que tienen estos para los seres vivos. Con la presente
actividad desarrollaremos actividades relacionadas con el aprendizaje
basado en problemas (ABP) y con la interacción y análisis grupal
daremos la solución a ellos.
OBJETIVOS
Objetivo General:

3. Identificar las moléculas que hacen parte de la composición de los
alimentos a partir del análisis de los componentes estructurales para
determinar la forma como intervienen en las diferentes etapas de
elaboración y conservación de alimentos.
Objetivos Específicos:
Analizar las diferentes gráficas de los problemas planteados para dar la
mejor interpretación por medio de análisis, planeación, y preguntas
generadas que nos ayudarán a la solución de los problemas.
Identificar los problemas 1,2 y 3.
Planificar la manera ¿cómo se resolverá el problema? mediante la
generación de ideas encaminadas al desarrollo de este.
Presentación contexto problema 1:
Se desconoce la composición química del lupino, por lo que el grupo de la
investigación desarrollo actividades en el laboratorio obteniendo los
siguientes resultados, pero con el inconveniente que el analista no reporta
el tipo de biomolécula identificada en cada técnica, por lo tanto, los

4. investigadores no pueden realizar el informe con la descripción,
características y estructuras químicas asociadas.
Identificación del problema:
Que conozco del problema Que no conozco del problema
 Que el reactivo Fehling se utiliza para la
detención de sustancias reductoras, en
particular azucares reductores.
 Que el digestor Kjeldahl se utiliza para la
determinacion de contenido proteico en
granos, carnes harinas.
 Reacción xantoproteica y tipo de biomolécula
identificada
 Reacción sakaguchi y tipo de biomolécula
identificada
 Método DNS y tipo de biomolécula
identificada.

5.  Que la reacción sakaguchi se usa para
identificar proteínas, en especial el
aminoácido que contienen estas la arginina.
 Que el índice koehstorfer se utiliza para la
cuantificación de los lípidos en un alimento.
 Extracción semicontinua con disolvente
orgánico o extracción soxhlet el cual es un
equipo que permite extraer compuestos
lipídicos de una sustancia por medio de un
disolvente.
Formulación del problema:
1. ¿Cómo se pueden identificar biomoléculas en la harina de lupino por
medio de técnica DNS?
2. ¿Cómo por medio de las reacciones de xantoproteica y nitroprusiato
se pueden determinar las biomoléculas presentes en la harina de
lupino?
Preparación de la solución (revisión conceptual):
Harina de Lupino
El lupino es una semilla leguminosa, y por lo tanto es lógicamente
considerada una legumbre, aunque no se cocine ni se consuma como la
mayoría de ellas. Existen más de trescientas especies lupino, de los que

6. sólo cinco son cultivadas (Glencross, 2001 y 2004) y de estas, sólo tres
especies sonexplotadas comercialmente; lupino blanco (Lupinus albus),
lupino dulce o de hoja angosta (Lupinus angustifolius) y lupino amarillo
(Lupinus luteus), el L. Angustifolius domina la producción mundial y
mayoritariamente esproducido en climas mediterráneos y en el sur de
Australia Occidental.
Esta legumbre se cosecha mayormente en los países como Ecuador, Bolivia
y Perú, aunque por sus valores nutricionales, las propiedades y los
beneficios que aporta, su consumo se ha expandido por toda Europa y el
resto de Latinoamérica.
Biomoléculas de lupino
La harina de lupino se produce normalmente por el descarado de la semilla
y la posterior molienda. El perfil de aminoácidos del lupino varía según
especies y variedades. En términos generales es deficiente en lisina y
metionina; los niveles de proteína cruda de las distintas variedades de
lupino entero (semilla) oscilan entre un 31 y 34%, las semillas de L.
angustifolius y L. albus variedad astra y multolupa, contienen un
35% proteína cruda, mientras que el L. luteus puede llegar a un 44% de
proteína cruda.
La totalidad de las proteínas presentes en la harina de lupino son
relativamente ricas en lisina comparadas entre ellas, aunque deficientes en
aminoácidos azufrados, como metionina y cistina, fenómeno que limita su
inclusión en la formulación de alimentos (Petterson, 1997).
Composición de aminoácidos (g/100g proteína) de las especies de lupino

7. Los carbohidratos contenidos en la harina de lupino son muy diferentes a
otros granos, poseen altos niveles de polisacáridos soluble e insolubles no
almidón (NSP). Este grupo de carbohidratos forma primeramente la
estructura de polisacáridos de la semillas. El almidón esencialmente no
existe en la semilla de lupino. Los azucares libres contenidos en la harina
de lupino están dominados por glucosa y galactosa, cada una con
alrededor de 30 a 40g/Kg MS (Glencross, 2004).
El Lupino no es reconocido como una oleaginosa, sin embargo, la harina de
lupino blanco tiene una razonable cantidad de lípidos de entre el 13 y 14 %
en base seca. L. luteos y L. angustifolius tienen bajos niveles de lípidos no
superando el 8% en base seca. El análisis de los lípidos crudos ha
revelado que los triglicéridos constituyen el 71% de los lípidos totales, el

8. remanente está compuesto por fosfolípidos (14,9%), esteroles libres 5,2%,
glicolípidos (3,5%), esteroles y esteres de ceras (0,5%), ácidos grasos
libres (0,4%) y 0,4% de hidrocarbonos y material ceroso no identificado.
(Glencross, 2004).
Composición de los ácidos grasos de las diversas especies de lupino

9. Los ácidos grasos saturados, están compuestos principalmente por el
ácido palmítico (16:0), representando un 11% en L. angustifolius, 8% en L.
albus variedad astra, 5,7 % en L albus variedad multolupa y 4,8 % en L.
luteus. También, dentro de este grupo es posible encontrar solo trazas de
ácido mirístico (14:0) y muy bajas cantidades el ácido esteárico (18:0). El
mayor porcentaje de ácidos grasos presentes en el lupino corresponde a
los monoinsaturados, siendo el ácido oleico (18:1n9c), el más importante.
Los valores de este ácido graso varían de acuerdo con la especie,
encontrándose en L. albus un 49%, en L. angustifolius un 33,5% y en L.
luteus un 20,3%. En relación con la composición de ácidos grasos
poliinsaturados, la semilla de lupino contiene cantidades apreciables de
ácido linoléico (18:2n6), entre un 17.2% en L. albus y un 47.3% en L.
luteus. Además, existen niveles importantes del ácido linolénico (C18:3n3),
siendo más abundantes en L. albus (9.5%), las otras especies presentan
porcentajes menores, aunque bastante superiores a otras leguminosas

10. (Masson & Mella, 1985).
Método DNS
Es un método utilizado para determinar la reducción de azucares, esta
utiliza una técnica colorimétrica que emplea 3,5-ácido dinitrosalicílico para
la hidrólisis de polisacáridos presentes en una muestra, seguido de la
determinación espectrofotométrica a 540nm de los azúcares reductores.
Cuantificación de azúcares reductores
Según el método Miller, los azúcares reductores pueden reducir al ácido
3,5-dinitrosalicílico (DNS) bajo determinadas condiciones. Cuando el ácido
3,5-dinitrosalicílico es reducido en presencia de calor, por los azúcares
reductores que entran en contacto con él, se desarrolla un cambio de color
parecido al café (con variaciones de amarillo hasta café). El cambio de
coloración puede entonces determinarse por lecturas de densidad óptica,
leídas por espectrofotometría a una determinada longitud de onda.
La concentración de los azúcares reductores totales liberados en la muestra
se determina haciendo una interpolación en la curva patrón del azúcar
utilizado, graficando la absorbancia en función de la concentración. Para la
aplicación del método DNS de Miller se necesita preparar el reactivo DNS,
disolviendo 0,8 g de NaOH en agua destilada, luego se adicionan 15 g de
tartrato de sodio y potasio tetra hidratado y 0,5 g de DNS (ácido 3,5-
dinitrosalisílico).
Esta mezcla se afora a 50 mL con agua destilada y se almacena en un
frasco ámbar a 4°C. La concentración de azúcares reductores se determina
utilizando una curva de calibración absorbancia en función de
concentración. Para obtener esta curva se prepararon soluciones de
200-1000 mg/L, utilizando glucosa como estándar. A estas soluciones se les
aplicó el método DNS y se leyó la absorbancia de cada una de ellas en un
espectrofotómetro a una longitud de onda 540 nm. Una vez construida la
curva patrón se aplica el método DNS a cada una de las muestras, para lo
cual se mezclaron 0,5 mL de cada una con 0,5 mL del reactivo DNS, se

11. colocaron a ebullición por 5 min en baño de maría e inmediatamente se
detuvo la reacción con baño de agua y hielo. Se reconstruyeron las
muestras con 5 mL de agua destilada, se agitaron, se dejaron en reposo por
15 min, y se determinó su absorbancia a 540 nm. El mismo tratamiento se
realizó para el blanco con agua destilada. Leyendo la absorbancia de cada
una de las muestras en la curva patrón se determina la concentración de
azúcares reductores. Para el promedio se utiliza tres replicaciones y las
desviaciones estándar fueron máximo de 10%.
La reacción xantoproteica
es un procedimiento químico utilizado para determinar presencia o
ausencia de aminoácidos aromáticos, tales como la tirosina y el triptófano,
que pueden estar de forma libre o constituyendo proteínas solubles,
péptidos o polipéptidos.
La reacción xantoproteica utiliza ácido nítrico concentrado, calor y un álcali
neutralizador. Si al neutralizar la reacción la solución vira de color amarillo a
naranja la prueba se considera positiva. La coloración observada es debida
a la formación de compuestos nitrogenados derivados de la nitrificación de
los grupos bencénicos.
Si se necesita cuantificar la cantidad de proteínas totales, es necesario
utilizar otros métodos de determinación de proteínas, tal como el Biuret.
La reacción xantoproteica se utiliza principalmente cuando se están
analizando sustancias a las que no se le conoce su composición química.
Por lo general esta reacción forma parte de un conjunto de pruebas que
ayudarán a determinar la composición química de una sustancia o extracto
determinado. Es por ello que, es muy utilizado por los investigadores.
Procedimiento
– Reacción xantoproteica para detección de aminoácidos con grupos
aromáticos
Colocar 1 ml de la muestra problema en un tubo de ensayo limpio y seco.

12. -Agregar 0,5 ml de ácido nítrico concentrado.
-Incubar la mezcla en un baño de María a 70 °C por 2 minutos. Previamente
preparar el baño de María a la temperatura mencionada.
-Al sacar el tubo del baño de María es posible observar que la solución se ha
vuelto lechosa y ha tomado cierta coloración blanca amarillenta.
-Se enfría la solución dejando caer agua fría en la base del tubo.
-Se alcaliniza la preparación agregando lentamente (gota a gota) una
solución de hidróxido de sodio a 40% hasta que haya un viraje de color.
-Si la prueba es positiva se formará un anillo color naranja oscuro en la
interface de los líquidos.
-Si la reacción es negativa no habrá formación de color.
Respuestas al del problema:
1. Por medio del método del ácido 3,5 dinitrosalicílico DNS descrito por
Miller, (1959) se puede determinar o estimar la concentración de azúcares
presentes en la harina de lupino, para estimar la concentración de azúcares
de las muestras problema se utiliza una curva estándar de glucosa. Para
esto sea posible se debe seguir el siguiente procedimiento:
En tubos bacteriológicos de cristal con tapa se colocan 200 µL de la

13. muestra problema y 200 µL de la solución de DNS, luego se vortiza. Los
tubos se colocan en un baño de agua a ebullición por 5 min, seguidamente
se sumergen los tubos en agua fría para detener la reacción y se añade 2
mL de agua destilada, la presencia de azucares reductores se puede
evidenciar por el cambio de color de un amarillo a un naranja o rojo ladrillo,
la intensidad del color está relacionada con concentración de azucares
reductores en la muestra, luego se vortiza y se realiza la lectura de
absorbancia en el espectrofotómetro a 540 nm frente al blanco descrito en
cada tipo de análisis. Las lecturas se realizan por triplicado.
Para determinar la concentración de azucares reductores se debe realizar
una curva de calibración que relacione la concentración de los azucares y la
absorbancia, leyendo la absorbancia de cada una de las muestras en la
curva patrón y se determina la concentración de azúcares reductores en la
muestra. Los azucares contenidos en la harina de lupino están dominados
por glucosa y galactosa.
(Nelson Adolfo Ruiz Aguilar. Determinación del contenido nutricional en
harinas de lupino. Tomado de:
https://repositorio.uta.edu.ec/bitstream/123456789/29422/1/BQ
%20184.pdf)
2. A. por medio de la reacción xantoproteica se pueden determinar que
aminoácidos estan presentes en la harina de lupino pues esta reacción
reconoce los aminoácidos que poseen el grupo bencénico (tirosina,
fenilalanina, triptófano). Las proteínas que tienen en su composición estos
aminoácidos también darán la reacción. Para detección de aminoácidos con
grupos aromáticos se deben seguir los siguientes pasos:
Colocar 1 ml de la muestra problema en un tubo de ensayo limpio y seco.
-Agregar 0,5 ml de ácido nítrico concentrado.
-Incubar la mezcla en un baño de María a 70 °C por 2 minutos. Previamente
preparar el baño de María a la temperatura mencionada.

14. -Al sacar el tubo del baño de María es posible observar que la solución se ha
vuelto lechosa y ha tomado cierta coloración blanca amarillenta.
-Se enfría la solución dejando caer agua fría en la base del tubo.
-Se alcaliniza la preparación agregando lentamente (gota a gota) una
solución de hidróxido de sodio a 40% hasta que haya un viraje de color.
-Si la prueba es positiva se formará un anillo color naranja oscuro en la
interface de los líquidos.
-Si la reacción es negativa no habrá formación de color.
(Marielsa Gil. (30 de octubre de 2019). Reacción xantoproteica:
fundamento, procedimiento, uso. Lifeder. Recuperado de
https://www.lifeder.com/reaccion-xantoproteica/. )
B.Por medio de la reaccion sakaguchi se determina la presencia de arginina
y para determinar las proteinas de la harina de lupino ya que en su mayoria
las proteinas contienen este aminoacido.El desarrollo de un color rojo marca
la reacción positiva y se debe a la presencia del grupo guanidina, que
caracteriza la arginina. El proceso de esta reaccion es el siguiente:
-Se rotula 5 tubos de ensayo como: blanco, arginina, problema, albúmina de
huevo y proteína de lupino.
- Se agrega a cada uno 5 mL. de las soluciones correspondientes, dejar
enfriar en baño de hielo por 10 min.
y luego se adiciona 1 mL. de NaOH 40%, dejar enfriar 10 min. más y luego
agregar 5 mL. de α-naftol y 3 gotas de Reactivo de Sakaguchi, la aparición
de un color rosado o rojo es prueba positiva para el grupo guanidinio.
(ENSAYOS PARA RECONOCIMIENTO DE AMINOACIDOS. Jorge Tadeo Lozano.
Tomado de:
http://avalon.utadeo.edu.co/comunidades/estudiantes/ciencias_basicas/orga
nica/guia_9_aminoacidos.pdf)
B. Por medio de la reacción nitroprusiato

15. la formulación de solución del problema: La solución es que los
encargados de laboratorio o analistas al aplicar cada técnica determine de
manera adecuada cada tipo biomolécula hallada en la harina de lupino con
cada uno de estos métodos y estos sean consignados en un formato, para
que así los investigadores puedan realizar de manera rápida y completa el
informe con la descripción, características y estructuras químicas asociadas
a la harina de lupino.
Presentación contexto problema 2:
Uno de los objetivos del proyecto es incluir el lupino en productos de
panificación, para ello es necesario obtener la harina de lupino previa
eliminación de la humedad del producto. Se emplearon dos métodos en el
laboratorio: deshidratación por convección forzada y deshidratación
mediante liofilización. Luego de la obtención de la harina se almacenaron
por 30 días empacadas en BOPP a 25ºC. Al finalizar el tiempo de
almacenamiento, cada producto presento las siguientes características:

16. El informe por parte de los investigadores ha presentado retraso en su
elaboración, dado que deben explicar cada resultado obtenido.
Identificación del problema:
QUE CONOZCO DEL PROBLEMA QUE NO CONOZCO DEL PROBLEMA
 Que El lupino es una semilla
leguminosa y la harina de esta, es
considerada un super alimento, ya
que es rica antioxidantes, en
proteína y fibra, tambien tiene
prebióticos que ayudan con la flora
intestinal antioxidantes.
 Que la deshidratación por
convención forzada es cuando se
elimina la humedad de los
alimentos utilizando un dispositivo
en el cual el movimiento del fluido
 Que es el apelmazamiento en la
harina de lupino.
 tipos de hongos se pueden
desarrollar en la harina de lupino.
 Que produce el olor a la rancidez en
la harina de lupino.

17. se genera por una fuente externa
(como una bomba, ventilador etc.).
 Que la deshidratación por
liofilización es un proceso que
involucra el congelar una sustancia
a temperaturas muy bajas y luego
por sublimación se saca el líquido.
Formulación del problema:
 ¿Cómo puede llegar a formarse el apelmazamiento y la producción de
hongos en la harina de lupino si se utiliza el método de
deshidratación por convención forzada?
 ¿Cómo puede llegar a darse el olor a rancidez en la harina de lupino si
se usa la técnica de deshidratación por liofilización?
Respuestas a los problemas formulados:
1. En el proceso de deshidratación por convención forzada, la harina
de lupino es pasada por una corriente de aire caliente ,la cual
permite eliminar toda el agua que esta contiene.
El apelmazamiento es un fenómeno que se da principalmente, por
que el producto se almacena post secado en maxisacos (big bag),
lo que hace lento e irregular el enfriamiento, concentrando mayor
humedad y temperatura en el centro.Este Apelmazamiento en la
harina de lupino se le conoce como Caking y esta dado por
envasados de harina a temperaturas mayores a 36°C. formado
grumos o aglomeraciones no deseadas en la harina de lupino.
Como el enfriamiento es irregular al momento de su

18. almacenamiento se concentra mayor humedad en la harian de
lupino, lo cual indica que hay actividad de agua, favoreciendo asi
el desarrollo de hongos que son los principales microorganismos
causantes de las alteraciones en la harina de lupino.
Conclusiones
 Reconocimiento de la fundamentación y teorías que daremos en el
trascurso del curso.
 Mediante la línea de tiempo se reconoció y estudio sobre el
conocimiento y aplicación industrial de los alimentos y el trascurso
de la evolución de la química de los alimentos.
 Se logro un reconocimiento de las biomoléculas que componen los
alimentos y las estructuras fundamentales de las mismas.
QUÉ CONOZCO DEL PROBLEMA QUE NO CONOZCO DEL
PROBLEMA
 El método de deshidratación
por liofilización es un
método de conservación que
 Que biomolécula está
implicada en la hidrolisis

19. evita los malos olores y
sabores en los alimentos.
 La hidrolisis enzimática por
medio de las hidrolasas
produce la ruptura por
enlaces de agua.
enzimática sobre los
acilglicéridos de la harina de
lupino.
 Cuáles son los acilglicéridos
de la harina de lupino.
 Procedencia del olor a
rancidez.
es
Referencias bibliográficas
Eduard Ortega-David, Aida Rodríguez; Arturo David; y Ángel Zamora-
Burbano. ( Rec. 06.07.09 ) Caracterización de semillas de lupino
(Lupinus mutabilis) sembrado en los Andes de Colombia. Tomado de:
http://www.scielo.org.co/pdf/acag/v59n1/v59n1a14.pdf

20. Aliro Samuel Bórquez Ramírez. Evaluación nutricional de lupino
blanco. (2008). (pág. 31- 37) Tomado de:
https://accedacris.ulpgc.es/bitstream/10553/1928/1/3252.pdf
Rancidez. https://www.hannainst.es/blog/1612/su-producto-esta-en-
el-lado-oscuro-los-peroxi
Liofilizacion. https://www.restauracioncolectiva.com/n/conceptos-
basicos-sobre-la-liofilizacion-proceso-ventajas-y-aplicaciones-
Liofilización de alimentos.
http://www.alimentosargentinos.gob.ar/HomeAlimentos/Publicaciones/revist
as/nota.php?id=209
El apelmazamiento de la humedad en las industrias de sólidos a granel.
http://www.hdkp.pe/boletines/freno-al-apelmazamiento-de-humedad-la-
aglomeracion-no-deseada.html
Sustitución Parcial de Harina de Trigo por Harina de Lupino ( Lupinus
mutabilis Sweet) en la Producción de Pasta Larga.
https://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-
0764201800020019
Cómo se conserva mejor la harina? https://panypizza.com/panorama/se-
conserva-mejor-la-harina/