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1. EJERCICIO PARA EL TERCER PARCIAL 2.0
A una muestra de remolacha
azucarera se le extrajo un total de 2.7 L de
jarabe. De este volumen se tomó una
alícuota de 3 mL que fue sometida a una
digestión ácida, de tal manera que toda la
sacarosa contenida en esta muestra del
jarabe se transformó en azúcar invertida
(mezcla equimolecular de glucosa y
fructosa). Luego de la digestión, al
residuo se le llevó a una dilución final
1:1000 y a ésta se le cuantificó el
contenido de azúcares reductores totales
sometiéndola a la acción del reactivo
ácido de antrona. A continuación se
detallan los valores de la curva de
calibración del complejo formado por
estándares de glucosa:
Conc. complejo Absorbancia
100 0.987
75 0.752
50 0.485
25 0.252
La absorbancia exhibida por la dilución
1:1000 fue de 0.326. Determina los kg de
sacarosa contenidos en la remolacha
azucarera.
Solución
Luego de realizar los cálculos con el
programa Excel tal y como aparece en el
libro de G. Christian, Química analítica
(McGraw-Hill), se obtienen los siguientes
datos:
m = 0.00989
b = 0.0010
R2 = 0.9993
A partir de ellos, para una absorbancia de
0.326 se obtiene una concentración del
complejo en la alícuota 1:1000 de 32.868
 0.571 ppm. La incertidumbre
(desviación estándar) representa menos
del 2 % del valor esperado, por lo que
vamos a omitir su consideración.
La glucosa y la fructosa forman el
mismo derivado al deshidratarse con
medio ácido: 5-hidroximetilfurfural:
Este producto pasa a formar con la
antrona el complejo:
El complejo (C20H14O3) posee una
masa molar de 302.34 g/mol, mientras
que la de los azúcares reductores
glucosa/fructosa (C6H12O6) es de 180.18
g/mol. Dado que conocemos la
concentración del complejo en la dilución
1:1000, es posible expresar ésta en
términos equivalente de los azúcares
reductores, dado que sabemos que por
cada mol de azúcar se forma una mol de
complejo. La concentración equivalente
en términos de los azúcares reductores
puede calcularse entonces a partir de:
(32.868 )× (
180.18
302.34
) = 19.588
cat. H+
O
H
O
HO
O
+
O
H
O
HO

2. Ya que conoces la concentración
de la alícuota en términos de azúcares
reductores, vamos a realizar la siguiente
secuencia de razonamientos para llegar a
la respuesta del ejercicio:
1. La concentración real de azúcares
reductores en el jarabe es 1000 veces
superior que la de la dilución,: 19,588
ppm.
2. En los 3 mL = 0.03 L de jarabe, los mg
totales de azúcares será de
(19588
mg
L
) × 0.03 L = 587.64 mg
Esos son los mg de azúcares reductores
que han sido detectados en los 3 mL de
alícuota. Sin embargo, en la remolacha
azucarera hay sacarosa, no glucosa ni
fructosa.
3. Una mol sacarosa (C12H22O11, masa
molar = 342.34 g/mol) genera una mol de
glucosa y una de sacarosa, por lo que en
estos 3 mL de muestra en realidad
tendríamos, antes de la hidrólisis:
587.64 × (
342.34
2 × 180.18
) = 558.25
Estos son los mg de sacarosa en la
muestra de 3 mL.
4. El volumen de jarabe de remolacha
azucarera que se extrajo es de 2.7 L. Por
lo tanto, el valor en mg contenidos de
sacarosa en la totalidad del jugo es de
558.25 mg × (
2700 mL
3 mL
)
= 502425 mg
Pasando estos mg a kg encontramos que
los kg totales de sacarosa que contiene el
jarabe son 0.502 kg.