CONFITES 1ER INFORME

TECNOLOGIA DE CONFITES Y GOLOSINAS PRACTICA N°1: SOLUBILIDAD DE LOS AZUCARES

La industria de la los alimentos en cuestión a los confites y golosinas han ido en aumento, y el desarrollo de estas ha llevado a la tecnología en alimentos buscar más alternativas para su proceso, para ello es importante tener conocimiento en primera instancia sobre las propiedades tanto físicas como químicas sobre los azucares las cuales son la base fundamental para la elaboración de este tipo de productos.

La solubilidad de azucares es un criterio muy importante a tener en cuenta puesto que dependerá de esta propiedad la elaboración de golosinas, ya que la solubilidad es una medida de la capacidad de disolverse una determinada sustancia (azúcar) en un determinado medio (solvente).

Por lo que en esta práctica se ha identificado la

solubilidad de los distintos azucares tanto monosacáridos (fructuosa, glucosa) como polisacáridos (lactosa, sacarosa) en sustancias polares (agua) y sustancias en sustancias no polares (hexano, metanol).

También se comprobó el efecto del calor aplicado a la sustancia con respecto a la solubilidad de los azucares, ya que cuando se calienta una disolución saturada, ésta disuelve más soluto que a temperatura ambiente; por lo mismo, se obtiene una disolución sobresaturada. Mencionado todo lo anterior, en la siguiente práctica se plantearon los siguientes objetivos:





Observar la solubilidad de azucares en solventes polares y no polares Determinar la influencia de la temperatura en la solubilidad de diversos azucares

Dra. CLARA RAQUEL ESPINOZA SILVA


2.1 SOLUBILIDAD: * BADUI (1999); menciona que la solubilidad es la cantidad máxima de una sustancia que se puede disolver en otra sustancia a una determinada temperatura. * FENNEMA (1993); Al respecto menciona que la solubilidad es la medida o magnitud que indica la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de solvente y a una temperatura determinada. 2.2 SOLUBILIDAD EN MONOSACARIDOS: * BADUI (1999); Aclara que el comportamiento de los monosacáridos con el agua se explica químicamente por las interacciones intermoleculares que establecen por medio de fuerzas atractivas como puentes de hidrogeno los grupos reactivos de la molécula del azúcar como es el grupo carbonilo (función aldehído, cetona) y los grupos hidroxilo (función alcoxi) con los átomos de oxigeno e hidrogeno del agua; esto favorecido por las características químicas y físicas ( como tautomería y mutarrotación) de cada grupo del monosacárido que presenta reactividad en el sistema. La estructura química de la fructosa favorece la formación de fuerzas atractivas con las moléculas del agua resultando una mayor interacción entre el solvente y soluto por lo que se considera más soluble seguido de la sacarosa y la glucosa mientras que la lactosa es el menos soluble por lo que el cristaliza más fácilmente. Todos los azucares son solubles en agua pero cada uno de ellos presenta una solubilidad diferente. A temperatura ambiente el más soluble de los azucares es la D-fructosa seguida de la sacarosa y el menos soluble es la lactosa



2.3 FACTORES QUE CONDICIONAN O MODIFICAN LA SOLUBILIDAD: * SEYHAN (2000); Menciona que como se ha comprobado mediante experiencias cotidianas, hay sustancias muy solubles en agua (azúcar), otras muy poco solubles y otras prácticamente insolubles (aceite), por lo tanto la solubilidad no posee siempre valor fijo o constante sino que depende de ciertos factores que harán de la solubilidad un valor que puede ser aumentado o disminuido según sea el factor modificante y estas son los siguientes:

 La Temperatura: Este factor solo modifica la solubilidad de solutos sólidos y gaseosos, los líquidos no sufren ninguna alteración en su solubilidad, solo hasta que sean miscibles entre sí (que se mezclen).En el caso de los sólidos: en general un aumento de la temperatura provocara un aumento de la solubilidad aunque existen casos donde la solubilidad sufre una pequeña variación e incluso casos donde al aumentar la temperatura la solubilidad disminuye.

 Naturaleza Química del Soluto y el Solvente: Este factor podemos tomarlo en términos sencillos en el siguiente sentido: “Una sustancia podrá ser muy soluble en un determinado solvente, pero esto no permite asegurar que lo sea en otros solventes”, para ejemplificar lo dicho, hay que observar la solubilidad del azúcar y el yodo (en g/100g de solvente a 20ºC), utilizando como solventes agua y alcohol. En realidad la “Naturaleza Química” tiene que ver con el tipo de “Unión o Enlace Químico” que posee el soluto y el solvente. 2.4 POLARIDAD: * MACARULLA (1994); Respecto a lo que se llama polaridad de una molécula, tiene que ver con el hecho natural de que hay moléculas asimétricas en las que por la concentración de electrones en sus átomos constituyentes, hay una mayor posibilidad estadística de que haya más en un lado que en otro en un instante dado. Y de esa manera, puesto que los electrones tienen carga y negativa, se forma lo que se llama un dipolo que es término químico para imán. Obviamente no hay imanes redondos porque tiene que haber un desplazamiento asimétrico. De esta manera las moléculas con simetría espacial no forman dipolo y por lo tanto las sustancias por ellas formadas no son polares. Este fenómeno en sí mismo no muestra nada, lo que sucede en la práctica es que esta diferencia de polaridades puede explicar gran parte de los fenómenos de solubilidad y por eso la usamos.



2.4 TEMPERATURA EN LA SOLUBILIDAD DE AZUCARES: * CHARLEY (1987), Menciona que la sacarosa es altamente soluble en el agua, mas que la glucosa, pero menos que la fructosa. La lactosa es el menos soluble de los azucares comunes. La solubilidad de cualquier azúcar en el agua aumenta con un incremento en la temperatura. La tabla 1.2 proporciona la solubilidad de la sacarosa en el agua a diferentes temperaturas, cuando se disuelve en 100g. de agua a una temperatura determinada, se desarrolla una solución saturada. A 20°C, un 67% de la solución de sacarosa (203.9/303.9) esta saturada. Tabla 1.2 Efecto de la temperatura sobre la solubilidad de la sacarosa y fructosa ( gramos por 100gr de agua) Temperatura (°C)

Sacarosa (gr)

Fructosa (gr)

179.2 10

190.5

20

203.9

30

219.5

40

238.1

50

260.4

100

487.2

115

669

375.0

538.0

FUENTE: Charley, Helen (1987)



3.1. INSUMOS Y REACTIVOS        

Sacarosa Fructuosa Glucosa Lactosa Agua destilada Metanol Etanol Hexano

3.2. MATERIALES Y EQUIPOS

Tubos de prueba

Gradilla

Vasos precipitación

Cocinilla eléctrica

Balanza analítica

Varilla de vidrio

de Termómetro

Espátula

3.2. MÉTODOS a) Solubilidad en soluciones alcohólicas Se pesó las muestras de sacarosa, glucosa, fructuosa y lactosa, para cada muestra se pesaron 1 g, 2 g y 6 g.



Se disolvió las mezclas en 10 mL de agua.

Se agitó las soluciones y se anotó las observaciones de solubilidad.

b) Solubilidad en diversos alcoholes

Se pesó 2 g de las muestras de sacarosa, glucosa, fructuosa y lactosa

Se disolvió las muestras en hexano y posteriormente se agito y se anotó las observaciones de solubilidad.

c) Solubilidad vs temperatura

De la experiencia 1, se cogió las soluciones que no fueron solubles a temperatura ambiente y se llevó a baño maría.

Se anotó las observaciones de solubilidad a diferentes temperaturas.



SOLUBILIDAD EN AGUA

Cuadro 1: la Solubilidad de los azucares en diferentes concentraciones en agua

AZUCAR

10%

30%

60%

Sacarosa

si

si

si

Fructosa

si

si

si

Lactosa

No

No

No

Glucosa

si

si

No

SOLUBILIDAD EN DIVERSOS SOLVENTES

Cuadro 2: la Solubilidad de los azucares en diferentes solventes (etanol, metanol y hexano) AZÚCAR

HEXANO

Sacarosa

No solubilizó

Fructosa

No solubilizó

Lactosa

No solubilizó

Glucosa

No solubilizó

Maltosa

No solubilizó

SOLUBILIDAD VS TEMPERATURA

Cuadro 3: Temperatura de Solubilidad en los azucares

AZUCAR

Temperatura de solubilidad

Lactosa

68 °C

Glucosa

44 °C



En los resultados de la práctica, se evidencia que la sacarosa y la fructosa son más solubles en agua a diferentes concentraciones que la lactosa y glucosa ya que, Según FENNEMA (1993) la sacarosa es un disacárido formado por los monosacáridos glucosa y fructosa. Estos monosacáridos son unidades básicas de carbohidratos que contienen fuerzas intermoleculares debilitadas. Debido a esta debilidad, el agua puede romper fácilmente las uniones entre los carbohidratos que componen la sacarosa y disolverlos. Además sabemos que las moléculas polares o parcialmente cargadas en el agua chocan con las moléculas polares de la sacarosa y se crea energía. Esta reacción causa que las uniones de hidrógeno en al agua se rompan y abran espacios que se forman esencialmente para que las moléculas de sacarosa entre. Además sabemos también que la solubilidad de cualquier azúcar en el agua aumenta con un incremento en la temperatura. En la práctica realizada se obtuvo que la glucosa se solubilizo a 44 ºC y en la lactosa llegamos hasta 68 ºC y no se solubilizaba. Tabla 1.2 Efecto de la temperatura sobre la solubilidad de la sacarosa y fructosa (gramos por 100gr de agua) Temperatura (°C)

Sacarosa (gr)

10

190.5

20

203.9

30

219.5

40

238.1

50

260.4

100

487.2

115

669

Fructosa (gr)

375.0

538.0

FUENTE: Charley,Helen (1987) CHARLEY (1987) menciona que la sacarosa es altamente soluble en el agua, más que la glucosa, pero menos que la fructosa. La lactosa es el menos soluble de los azucares comunes.





Se observó la solubilidad de los azucares tales como la glucosa, fructuosa, sacarosa y lactosa en solvente polar (agua) y no polar (hexano). Evidenciando que los azúcares no son solubles en sustancias apolares pero si solubles en agua a excepción de la lactosa.



Se determinó la influencia de la temperatura en la solubilidad de los azucares tales como la glucosa y lactosa, en donde conforme se aumentaba la temperatura estos azúcares se iban disolviendo. Resultando la solubilidad de la glucosa a una temperatura de 44 º C mientras que la lactosa a 68 º C.



BADUI, S (1999), “QUÍMICA DE ALIMENTOS”, 3ª Edicion, Editorial ALAMBRA, México.



FENNEMA, o (1982), “INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LOS ALIMENTOS”, Primera Edición, Editorial REVERTE, España.



MACARULLA José y GOÑI Félix BIOQUÍMICA HUMANA, Primera Edición, Editorial REVERTE S.A. (1994) Barcelona – España.



MARÍA NOGUES Ramón “LA OBSERVACIÓN DE LOS SERES VIVOS” – experiencias de Biología en el ámbito de los niveles docentes medios. (1988) Editorial e impresión UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BARCELONA. BARCELONA – ESPAÑA.



ROUTH, J EYMAN, D (1990), Compendio esencial de química general, Editorial Reverte. Bogotá, Colombia.



SEYHAN EGE (2000). QUÍMICA ORGÁNICA ESTRUCTURA Y REACTIVIDAD. EDITORIAL REVERTE (ESPAÑA)



1.- ¿Qué son las sustancias polares y apolares? a) Sustancias Polares Son aquellas moléculas que sin estar compuestas de iones, presentan exceso de carga positiva en uno de los lados y de carga negativa en otro. Un ejemplo de molécula polar es el agua. El agua está formada de dos hidrógenos que se unen a un oxígeno por sendos enlaces covalentes. Como el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno tiende a atraer más los electrones que comparten. Tener el oxígeno más cerca los electrones hace que alrededor de él mismo haya más carga negativa, quedando los hidrógenos con mayor densidad de carga positiva. Daros cuenta que los electrones son compartidos aunque se encuentren más cerca del más electronegativo. Este tipo de moléculas con enlace covalente se denominan polares.

b) Sustancias no polares Son moléculas que no poseen polos, no tiene cargas positivas ni negativas. Las moléculas apolares se encuentran compuestas por átomos unidos por enlaces tipo covalentes, es decir, enlaces donde la carga eléctrica no es suficiente como para realizar una transferencia de electrones.



1. ¿Qué sucede cuando se solubiliza los azucares? Los azúcares, definidos por la presencia de los grupos carboxilo y carbonilo, son la forma más simple de los carbohidratos. Cada átomo de carbono en una molécula de azúcar tiene un hidrógeno y un grupo hidroxilo (OH), excepto el átomo de carbono que también tiene un grupo carbonilo (=O), como se muestra en la figura de abajo. Las mayores diferencias entre los azúcares y los hidrocarburos son: Solubilidad: Los azúcares son muy polares, debido a sus grupos -OH, y se disuelven rápidamente en el agua. Contenido de energía: Los azúcares contienen solamente la mitad de la energía de los hidrocarburos. Si el grupo carbonilo se localiza en una parte terminal del azúcar, se clasifica como grupo aldehído y se le llama aldosa. Si se localiza en un carbono interno, se clasifica como grupo cetona y el azúcar es una cetosa. Los nombre de los azúcares tienen la terminación -osa. Los ejemplos más comunes son la glucosa, fructuosa, sacarosa y lactosa. El agua es polar entonces cualquier compuesto que sea polar es soluble en agua. Ahora el azúcar de mesa se llama sacarosa, la sacarosa está formada por glucosa más fructosa. La glucosa tiene la siguiente formula molecular (C6H12O6) es una Aldohexosa (Aldehído pentahidroxilado). La fructosa es una cetohexosa (6 átomos de carbono). Su fórmula química es C6H12O6. Si te das cuenta la glucosa como la fructosa contiene grupos polares (grupos carbonilos por ej). Entonces la sacarosa puede ser soluble en agua, eso si no es muy soluble como otros compuestos como por ejemplo sales inorgánicas como la sal. También la solubilidad de la azúcar depende de la temperatura, No es lo mismo intentar disolver azúcar en agua fría que en agua caliente. En agua caliente es más soluble ya que la temperatura afecta la solubilidad. También la agitación puede ayudarte a disolver un compuesto en agua ya que al agitar puedes poner en contactos las moléculas. Por tanto, los resultados de la práctica realizada, señalan que los azucares so n solubles en todas sus concentraciones preparadas, mas no en totalidad la glucosa en su mayor concentración.


CONFITES 1ER INFORME

Recommend Documents