NMX-F-302-1985. ALIMENTOS PARA USO HUMANO. AZÚCAR. DETERMINACIÓN DE SUBSTANCIAS REDUCTORAS EN MUESTRAS DE AZÚCAR CRUDO (MASCABADO). FOODS FOR HUMAN USE. DETERMINATION OF REDUCING SUBSTANCES IN RAW SUGAR SAMPLES (MUSCOVADO). NORMAS MEXICANAS. DIRECCIÓN GENERAL DE NORMAS. PREFACIO En la elaboración de la presente Norma, participaron los siguientes Organismos: Dirección General de Normas Laboratorio de Pruebas Químicas Azúcar, S.A. de C.V. Subdirección de Producción Laboratorio Cámara Nacional de las Industrias Azucarera y Alcoholera Secretaría de Hacienda y Crédito Público Subdirección de Servicios al Contribuyente Asociación de Técnicos Azucareros de México, A.C. 1. OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta Norma Mexicana establece el método de prueba para determinar la cantidad de substancias reductoras presentes en muestras de azúcar crudo (mascabado). 2. REFERENCIAS Para la aplicación correcta de esta Norma es necesario consultar las siguientes Normas Mexicanas vigentes: NMX-F-277-1983. Alimentos para humanos. Muestras de jugos de caña de azúcar. Substancias reductoras. Método de prueba. NMX-F-294-1977. Determinación de humedad en muestras de azúcares cristalizados. 3. DEFINICIÓN 3.1 Substancias reductoras Incluyen a los azúcares monosacáridos y otros compuestos reductores contenidos en el azúcar crudo; comúnmente expresados como azúcar invertido. 4. FUNDAMENTO RECOPILADO POR: EL PROGRAMA UNIVERSITARIO DE ALIMENTOS
Se basa en la propiedad que tienen los monosácaridos y otras substancias presentes en el azúcar crudo, de reducir los compuestos del cobre, del estado cúprico al estado cuproso. Cuando esta reducción se lleva a cabo en medio alcalino y condiciones controladas, la cantidad de cobre reducida es proporcional a la cantidad de substancias reductoras presentes. 5. REACTIVOS Y PREPARACIÓN DE SOLUCIONES 5.1 Reactivos Los reactivos que a continuación se mencionan deben ser grado analítico, y se usa únicamente agua destilada. 5.1.1 Hidróxido de sodio 5.1.2 Ácido clorhídrico concentrado (densidad relativa 1.19) 5.1.3 Solución de Fehling, modificada según Soxhlet, compuesta de: Solución A: Sulfato de Cobre Solución B: Alcalina de tartrato de sodio y potasio 5.1.4 Solución indicadora de azul de metileno 5.1.5 Solución de azúcar invertido 5.2 Preparación de soluciones 5.2.1 Solución A Pesar 69.28 g de sulfato de cobre pentahidratado, CuSO 4.5H 2 O, ponerlos en un matraz aforado de 1000 cm 3, agregar agua hasta la mitad agitando hasta disolver los cristales, aforar con agua y mezclar. 5.2.2 Solución B Pesar 346 g de cristales de tartrato de sodio y potasio, K NaC 4 H 4 O 6.4H 2 O, en un vaso de precipitados previamente tarado, añadir 350 cm 3 de agua y agitar hasta disolución total. Pesar 10 g de hidróxido de sodio, NaOH, en otro vaso de precipitados previamente tarado, añadir poco a poco 250 cm 3 de agua y agitar hasta disolución total. Transferir las dos soluciones a un matraz aforado de 1000 cm 3 utilizando agua para lavar los dos vasos e incorporar los lavados al matraz. Agitar y enfriar a temperatura ambiente, aforar con agua y mezclar. 5.2.3 Solución indicadora de azul de metileno
Pesar 1 g de azul de metileno, ponerlo en un matraz aforado de 100 cm 3, agregar agua hasta la mitad del volumen, disolver, aforar con agua y mezclar. 5.2.4 Solución de azúcar invertido Pesar en balanza analítica 9.5 g de azúcar refinado seco, transferir a un matraz aforado de 1000 cm 3, añadir 100 cm 3 de agua y disolver. Agregar 5 cm 3 de ácido clorhídrico concentrado (densidad relativa 1.19), mezclar, tapar el matraz y dejar reposar la solución durante setenta y dos horas a una temperatura entre 293 K a 298 K (20 C a 25 C). Aforar con agua, mezclar, transferir la solución a un frasco y taparlo herméticamente. Esta solución se conserva por un periodo de tres a cuatro meses. 6. MATERIALES Y APARATOS 6.1 Materiales 6.1.1 Cápsula de níquel 6.1.2 Agitador 6.1.3 Papel filtro para soluciones de azúcar 6.1.4 Filtroayuda 6.1.5 Bureta de 50 cm 3, graduada en décimas 6.1.6 Pipetas volumétricas de 5 cm 3 y 50 cm 3 6.1.7 Matraces aforados de 200 cm 3, 250 cm 3 y 1000 cm 3 6.1.8 Matraces Erlenmeyer de 300 cm 3 6.1.9 Vasos de precipitados de 250 cm 3 y 500 cm 3 6.1.10 Pinzas para matraz 6.1.11 Embudo sin vástago 6.1.12 Perlas de vidrio 6.2 Aparatos 6.2.1 Balanza analítica con sensibilidad de ± 0.1 mg 6.2.2 Fuente de calor 7. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 7.1 Homogeneizar la muestra 8. PROCEDIMIENTO 8.1 Pesar 50 g de la muestra, transferirlos cuantitativamente a un matraz aforado de 200 cm 3 y aforar con agua. Filtrar si hay materia en suspención y desechar los primeros 25 cm 3. 8.2 Enjuagar una bureta limpia de 50 cm 3 con la solución y después llenarla.
8.3 Medir con pipeta 5 cm 3 de solución de tartrato de sodio y potasio de la solución de Fehling estandarizada (ver A.1), colocándolos en un matraz Erlenmeyer de 300 cm 3. 8.4 Medir con pipeta 5 cm 3 de solución de sulfato de cobre de la solución de Fehling (ver A.1), colocándolos en el mismo matraz. 8.5 Añadir 15 ó 20 cm 3 de agua y agitar el contenido del matraz hasta lograr una solución homogénea. 8.6 Hacer una titulación previa para conocer aproximadamente la cantidad de muestra necesaria para la reducción de los compuestos de cobre. 8.7 Conocida la cantidad aproximada de muestra, se procede nuevamente según los pasos 8.1 a 8.5 y se prosigue de la manera siguiente: 8.8 Añadir a la solución de Fehling, una cantidad de muestra de la bureta igual a 1 cm 3 menos de los gastados en la titulación previa, y agregar 3 a 4 perlas de vidrio para mejor agitación de la solución. 8.9 Colocar el matraz sobre la fuente de calor y llevar la solución rápidamente a ebullición, la que debe mantenerse de dos a tres minutos. 8.10 Agregar 5 gotas de indicador de azul de metileno. La solución debe tomar un color azul; de no ser así desecharla y repetir los pasos dejando de añadir otro cm 3 de solución. 8.11 Completar la titulación de inmediato, sosteniendo la punta de la bureta unos dos o tres centímetros sobre el cuello del matraz, añadir unas gotas cada vez con intervalos de pocos segundos, agitar después de cada adición, pero sin permitir que cese la ebullición. 8.12 El final de la titulación debe alcanzarse en no más de un minuto y no debe emplearse más de 1 cm 3. El punto de vire está marcado por el cambio de color del azul cada vez menos intenso, hasta el rojo brillante impartido al líquido en ebullición por el óxido cuproso en suspensión. El tiempo total de ebullición se debe procurar limitarlo a tres minutos. 8.13 Anotar la cantidad de muestra empleada, para los cálculos correspondientes. 9. EXPRESIÓN DE RESULTADOS 9.1 Cálculos La fórmula empleada para obtener el contenido de substancias reductoras en la muestra es: % Substancias reductoras = AI x 10 T x f x S
En donde: AI = mg de azúcar invertido en 100 cm 3 de solución (ver tabla de azúcar invertido para 10 cm 3 de solución de Fehling). T = cm 3 de solución empleados en la titulación f = Factor de la solución de Fehling, aplicable a la corrección del volumen de solución de muestra empleado en la titulación (ver A.1). S = Gramos de muestra en 100 cm 3 de solución 9.2 Ejemplo Peso de la muestra: 50 g Volumen de la solución: 200 cm 3 Pol de la muestra: 97.0 % Volumen de la titulación: 38.5 x 1.0256 = 39.5 cm 3 100 cm 3 de solución contienen 25 g de azúcar (25 x 0.97 = 24.25 g de Pol), consultando la Tabla de Azúcar Invertido para 10 cm 3 de Solución de Fehling (anexa a la Norma), e interpolando entre los valores para 39 y 40 cm 3 de solución de azúcar requerido, así como entre las columnas de 10 g y 25 g de sacarosa por 100 cm 3, se encuentra el factor 41.66 mg de azúcar invertido, correspondiente a 10 cm 3 de solución de Fehling, sustituyendo valores en la fórmula: % de substancias reductoras = 41.66 x 10 = 0.42 38.5 x 1.0256 x 25 10. APÉNDICE A A.1 Estandarización de la solución de Fehling A.1.1 Preparar 10 cm 3 de solución de Fehling (5 cm 3 de solución A y 5 cm 3 de solución B) en un matraz Erlenmeyer de 300 cm 3. Titular la solución de Fehling con la solución de azúcar invertido, neutralizada, siguiendo el Método estándar de titulación ya descrito. A.1.2 La titulación debe requerir de 25.64 cm 3 de solución de azúcar invertido. Si se utiliza menos, la solución de cobre está más diluida, y si se utiliza más de 25.64 cm 3, la solución de cobre está más concentrada. Por ejemplo: si en la titulación se emplean 25 cm 3, el factor de corrección será:
25.64 = 1.0256 25 Si se emplean 26 cm 3 el factor será: 25.64 = 0.9862 26 11. REPETIBILIDAD La diferencia entre los valores de dos determinaciones efectuadas al mismo tiempo, o inmediatamente una después de la otra, con la misma muestra, por el mismo analista y con los mismos aparatos, no debe exceder de 0.1 %. En caso contrario deben repetirse las determinaciones. El resultado final es el promedio de los 2 análisis. 12. BIBLIOGRAFÍA ICUMSA, Methods of Sugar Analysis, Ed. Por H.C.S de Whalley, Elservier Publishing Co., Amsterdam 1964, p.p. 13-23. Cane Sugar Handbook, Spencer, George P. 9 th Ed. John Wiley & Sons. Inc., New York. 1963 pp.456-460. Sugar Cane Factory Analytical Control, Payne, J.H. 5 th amsterdam, 1968. pp. 37, 40, 42, 73, 74, 85. Ed. Elsevier Publishing Co., Principles of Sugar Technology, Pieter Honig, Elsevier Publishing, Co., Amsterdam, 1969. Tabla de Azúcar Invertido para 10 cm 3 de Solución de Fehling. Método de Lane y Eynon. cm 3 de solución de azúcar usados 15 16 17 18 19 Gramos de Sacarosa Presente por 100 cm 3 de Solución de Azúcar 0 0.5 1 2 3 4 5 10 25 Mg de Substancias Reductoras Correspondientes a 10 cm 3 de Solución de Azúcar 49.4 48.8 48.3 43.4 50.3 49.4 48.8 48.3 43.4 50.4 49.4 48.8 48.3 43.4 50.4 49.4 48.8 48.3 43.3 50.4 49.5 48.9 48.3 43.3 20 21 22 50.3 49.5 49.5 49.5 48.9 48.9 48.9 48.3 48.3 43.2 43.2 43.1
23 24 51.1 50.3 50.3 43.0 42.9 25 26 27 28 29 50.4 50.4 50.4 49.7 49.7 49.1 49.1 42.8 42.8 42.7 42.7 42.6 30 31 32 33 34 51.1 51.1 49.7 49.1 45.9 45.9 45.9 45.8 42.5 42.5 42.4 42.3 42.2 35 36 37 38 39 51.8 51.8 51.9 51.9 52.0 45.8 45.8 45.7 45.7 45.7 42.2 42.1 42.0 42.0 41.9 40 41 42 43 44 52.0 52.1 52.1 52.2 52.2 51.8 45.6 45.6 45.6 45.5 45.5 41.8 41.8 41.7 41.6 41.5 45 46 47 48 49 50 52.3 52.3 52.4 52.4 52.5 52.5 49.4 45.4 45.4 45.3 45.3 45.2 45.2 41.4 41.4 41.3 41.2 41.1 41.0