Determinaciones espectrofotometricas en alimentos

I. INTRODUCCION

La espectrofotometría se refiere a la medida de cantidades relativas de luz absorbida por una muestra, en función de la longitud de onda. Cada componente de la solución tiene su patrón de absorción de luz característico. Comparando la longitud de onda y la intensidad del máximo de absorción de luz de una muestra versus soluciones estándar, es posible determinar la identidad y la concentracion de componentes disueltos en la muestra (solución incógnita). Las ventajas de la espectrofotometría sobre otros métodos analíticos de laboratorio son varias: es rápida, precisa, versátil, fácil de usar y eficiente en costo. Los espectrofotómetros se han mejorado en precisión y versatilidad en los últimos años con los avances de tecnología, y hoy se consideran indispensables en un laboratorio.

En el control de calidad de los alimentos se utilizan con mucha frecuencia las técnicas fotométricas los que permiten establecer concentración de determinados componentes en solución, en base a la intensidad de la luz absorbida por dicha solución, previo tratamiento bajo condiciones especiales.

En la naturaleza, los carbohidratos se presentan como monosacáridos (azucares simples), oligosacáridos (contienen de dos a diez unidades monosacáridos) y polisacáridos (glúcidos poliméricos más grandes). Los monosacáridos se clasifican en aldosas si tienen grupo aldehído y cetosas si tienen un grupo cetona. Todos los monosacáridos, aldosas o cetosas y la mayoría de los disacáridos son azucares reductores (excepto la sacarosa) porque uno de sus dos carbonos anoméricos no está formando enlace glucosídico.

El método DNS es una técnica colorimétrica que emplea 3,5-ácidodinitrosalicílico para la hidrólisis de polisacáridos presentes en una muestra, seguido de la determinación espectrofotométrica a 540nm de los azúcares reductores.

Esta técnica sirve para cuantificar los azucares reductores producidos durante una fermentación o para cuantificar los productos de una reacción enzimática.

II. REVISION LITERARIA

DETERMINACIONES ESPECTROFOTOMETRICAS EN ALIMENTOS

Según Valls (2010), en espectrofotometría se usa como fuente luminosa la luz blanca natural o artificial (espectro continuo entre el rojo y el ultra violeta). Las mediciones se realizan por medio de un espectrofotómetro. La espectrofotometría de absorción ultravioleta-visible se basa en la absorción de radiación por la materia en el rango de longitudes de onda comprendido entre el ultravioleta cercano y el infrarrojo cercano. Cuando una especie química absorbe radiación pasa a un estado excitado que posteriormente elimina ese exceso de energía en forma de calor.

La ventaja principal de estos métodos consiste en que se pueda determinar con mayor exactitud y de una manera simple, pequeñas sustancias por pequeñas que sean cuyo determinaciones por procedimientos gravimétricos y volumétricos darían errores debido a la inexactitud propio de dichas metodologías. Por lo tanto, el método espectrofotométrico es especialmente adecuado para la determinación de cantidades trazas de distintos alimentos (Valls, 2010).

Fundamento de la absorción

La absorción de radiación cuya longitud de onda se encuentra en el ultravioleta –visible promueve la transferencia de electrones desde el estado electrónico fundamental a estados electrónicos excitados, lo que conlleva transferencia entre niveles vibraciones y rotacionales.

Gráfico 1: Absorción de energía

Fuente, Jaimes (2006)

Ecuación de Lambert- Beer

Ley de Lambert.

Esta ley establece que cuando pasa luz monocromática por un medio homogéneo, la disminución de la intensidad del haz de luz incidente es proporcional al espesor del medio, lo que equivale a decir que la intensidad de la luz transmitida disminuye exponencialmente al aumentar aritméticamente el espesor del medio absorbente (Graf. 2):

Fuente: Riveros (2007)

La siguiente relación matemática da cuenta de esta ley: P / P0 = e –kb

Po: Intensidad de la luz incidente

P: Intensidad de la luz transmitida

b : Espesor del medio absorbente

K: Constante, cuyo valor depende de la naturaleza del soluto, de la longitud de onda de la luz incidente, del espesor del medio absorbente y de la naturaleza del medio.

Ley de Beer.

La intensidad de un haz de luz monocromática disminuye exponencialmente al aumentar aritméticamente la concentración de la sustancia absorbente, cuando este haz pasa a través de un medio homogéneo (Graf. 3).

Fuente: Riveros (2007)

La relación matemática que da cuenta de esta ley se muestra a continuación:

P / P0 = e -k’c

Dónde:

Po: Intensidad de la luz incidente

P : Intensidad de la luz transmitida

c : Concentración de la solución

k : Constante, cuyo valor depende de la naturaleza del soluto, de la longitud de onda de la luz incidente, de la concentración de la solución, y frecuentemente, de la naturaleza del medio.

Ambas leyes se combinan en una sola, generando la Ley de Lambert-Beer

A= log P0 / P = a b c

Dónde:

a : Absortividad

b : Longitud o espesor del medio (longitud de la cubeta)

c : Concentración de la solución P/Po= T : Transmitancia

Los términos absorbancia y transmitancia son definidos a continuación:

Transmitancia (T): Es la razón entre la luz monocromática transmitida (P) por una muestra y la energía o luz incidente (Po) sobre ella. Tanto la energía radiante incidente como la transmitida deben ser medidas a la misma longitud de onda.

T = P / P0 = 10-abc ó %T = 100 P / P0

Se acostumbra a considerar la transmitida como la razón de la luz transmitida por la muestra y la luz transmitida

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