REACTIVIDAD - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/3-CARBOHIDRATOS-5_31702.pdf · h La hidrólisis de carbohidratos puede llevar a cambios indeseables en el color de

REACTIVIDAD

La mayoría de las reacciones que se llevan a cabo en los

carbohidratos se realizan en los monosacáridos.

• Reducción

• Oxidación

• Condiciones ácidas

• Condiciones alcalinas

• Interacción con grupos amino (aminoácidos y proteínas)

(Reacciones de Maillard)

Hidrólisis La hidrólisis de glicósidos, oligosacáridos y polisacáridos de los alimentos está influenciada por numerosos factores como son: a) pH

Los enlaces glicosídicos son más lábiles en medio ácido que en alcalino.

b) Temperatura

A mayor temperatura será mayor la velocidad de hidrólisis

c) Configuración anomérica

Los -glicósidos son más resistentes que los d) Tamaño del anillo del glicósido

Los furanósidos son más lábiles que los piranósidos.

e) Interacciones

Los puentes de H estabilizan las estructuras haciendo más difícil la hidrólisis

La hidrólisis de carbohidratos puede llevar a cambios indeseables en el color de los alimentos, o en el caso de los polisacáridos, a su incapacidad para formar geles.

Es importante controlar la hidrólisis, principalmente en soluciones con sacarosa por los problemas de oscurecimiento.

En la fusión de sacarosa seca, se pueden detectar D-glu y D-fru libres, lo que indica que el agua de cristalización es utilizada en la hidrólisis.

Durante la caramelización, el agua liberada durante la deshidratación de los monosacáridos es usada en la hidrólisis

Existen dos posibilidades de protonación:

a) Protonación del oxígeno del enlace glucosídico

b) Protonación del oxígeno del anillo

La hidrólisis de los enlaces glucosídicos puede ser

realizada con enzimas.

Ventajas

• Mayor especificidad

• Condiciones mas amables

• Mayor facilidad de control (Hidrolisis parcial)

Desventajas

• Control de pH y temperatura

• Mantenimiento de la actividad enzimática

• Costos

ENZIMAS MAS UTILIZADAS

Sacarosa – Invertasa (Glucosa y Fructosa)

Lactosa – Lactasa (Galactosa y Glucosa)

Celulosa – Celulasas

Pectinas

Pectinesterasas (Ácidos pécticos)

Poligalacturonasas (Ác. Galacturónico y azucares

libres)

Almidón

α – Amilasa (Dextrinas-Maltodextrinas)

β – Amilasa (Maltosa e Isomaltosa)

Glucoamilasa o Amiloglucosidasa (Glucosa)

Isoamilasa o Pululanasa (Desramificación de

amilopectina)

MÉTODOS PARA HIDROLIZAR EL ALMIDÓN

Existen tres métodos industriales para producir jarabes de maíz:

1. Conversión ácida

2. Hidrólisis ácido – enzimática

3. Conversión enzimática – enzimática

Composición y poder edulcorante de jarabes de almidón ricos en fructosa comerciales.

TIPO

55% 90 %

COMPONENTES Normal Fructosa Fructosa

Glucosa 52 40 7

Fructosa 42 55 90

Oligosacáridos 6 5 3

Poder edulcorante relativo 100 105 140

Amilasas y Glucosa isomerasa

REACCIONES DE OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN

REDUCCIÓN Y OXIDACIÓN 1

6

REDUCCIÓN

Formación de azúcares alcoholes o polialcoholes

OXIDACIÓN

Formación de ácidos (Grupo carbonilo e Hidroxilo

terminal)

REDUCCIÓN DE LOS GRUPOS

CARBONILO

REDUCCIÓN DE LA D-FRUCTOSA

REDUCCIÓN DE LA D-XILOSA

USOS DE LOS POLIALCOHOLES

D-glucitol (sorbitol) Humectante.

Poder edulcorante ( 50% de la sacarosa)

D-manitol Confitería, bombones “Light”, caramelos.

Poder edulcorante (65 % de sacarosa)

D-xilitol Caramelos duros y chicles sin azúcar (sensación de

frescor)

Poder edulcorante (70 % de sacarosa) Reducción de caries

21

Los extremos de la cadena carbonada de los monosacáridos

pueden oxidarse para dar ácidos carboxílicos:

Oxidación:

• C1 - ácidos aldónicos

• C6 - ácidos urónicos

• C1 y C6 - ácidos aldáricos

A partir de la glucosa se pueden obtener los ácidos

glucónico, glucurónico y glucárico, respectivamente.

Formación de ácidos

22

23

24

Oxidación en C1 – Poder Reductor

Las aldosas se oxidan fácilmente a ácidos aldónicos y por

lo tanto el agente oxidante se reduce y a estos azúcares

se les llama “reductores”.

Se realiza en condiciones suaves (Agua bromada

amortiguada a pH neutro o alcalino).

Glucosa – Ac. Glucónico

Galactosa – Ac. Galactónico

Fructosa – Aldosa – Ac. Aldónico

25

26

APLICACIÓN ANALÍTICA DE LA OXIDACIÓN:

AZÚCARES REDUCTORES

Reactivo de Tollens:

Nitrato de plata amoniacal [Ag(NH3)2]NO3

Hidróxido de plata amoniacal [Ag(NH3)2]OH

La sacarosa NO ES

REDUCTORA ya que los dos

grupos hidroxilo de los

carbonos anoméricos, al

estar involucrados en el

enlace glucosídico, no

permiten que los monómeros

se abran y se expongan los

grupos carbonilos.

Al hidrolizar la sacarosa se

obtienen glucosa y fructosa

libres, que si presentan poder

reductor.

31

Las cetosas se isomerizan a aldosas, por lo que

también son “reductoras”

OXIDACIÓN ENZIMATICA ÁCIDOS ALDÓNICOS

Se utiliza para la determinación cuantitativa de azúcares

3/2

/20

14

Foo

ter T

ext

33

Oxidación en C6 – Ácidos urónicos

Generalmente es una oxidación biológica (enzimas)

La oxidación se puede dar en el monosacárido libre o

formando oligo y polisacáridos (siempre que no este

formando enlaces glucosídicos)

Si no hay modificación de los carbonos quirales recibe

el nombre del azúcar con la terminación “urónico”

Glucosa – Ácido Glucurónico

Galactosa – Ácido Galacturónico (Pectinas)

3/2

/20

14

Foo

ter T

ext

34

3/2

/20

14

Foo

ter T

ext

35

36

Pectinas

37

Oxidación en C1 y C6 – Ácidos aldáricos

Oxidantes fuertes (Ác. Nítrico)

Compuestos dicarboxílicos (terminación –árico)

Glucosa – Ácido glucárico

Galactosa – Ácido galactárico

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