La medición de azúcares reductores en vinos es un análisis fundamental en la industria enológica, ya que permite determinar el contenido de azúcares fermentables y evaluar la calidad y estabilidad del producto final.

¿Qué son los azúcares reductores?
Los azúcares reductores, como la glucosa y la fructosa, tienen la capacidad de reducir compuestos químicos en soluciones alcalinas. Estos azúcares juegan un papel clave en la fermentación alcohólica, donde las levaduras los convierten en etanol y dióxido de carbono.

Métodos de Medición
Existen varios métodos para la determinación de azúcares reductores en vinos, entre los cuales destacan:

1. Método de Fehling: Es una técnica clásica basada en la reducción de una solución de cobre alcalina por los azúcares presentes en la muestra.
2. Método de DNS (Ácido 3,5-Dinitrosalicílico): Es un método colorimétrico que permite cuantificar los azúcares a partir de un cambio de color en la solución.
3. Método Enzimático: Se utiliza enzimas específicas para detectar y cuantificar la glucosa y la fructosa con alta precisión.
4. Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia (HPLC): Técnica avanzada que permite la separación e identificación precisa de los azúcares en la muestra.

Importancia del Análisis 
El análisis de azúcares reductores es esencial para la caracterización y control de los vinos.

• Control de calidad: Permite garantizar la consistencia en la producción y detectar desviaciones en el proceso de fermentación.
• Clasificación del vino: Según el contenido de azúcar residual, los vinos se pueden clasificar en secos, semisecos y dulces.
• Regulación y normativas: En muchos países, la cantidad de azúcares en el vino está regulada para garantizar transparencia en el etiquetado y evitar fraudes.

Implementar estos análisis asegura un producto final de alta calidad, cumpliendo con las expectativas del consumidor y las normativas vigentes.

El método de Fehling es una técnica clásica para la determinación de azúcares reductores en soluciones. Se basa en la capacidad de estos azúcares para reducir iones cúpricos (𝐶𝑢²⁺) en medio alcalino a óxido de cobre (𝐶𝑢₂𝑂), un precipitado rojo-anaranjado cuya cantidad es proporcional a la concentración de azúcar en la muestra.

Principio del Método

La prueba utiliza dos soluciones:
Solución de Fehling A: Contiene sulfato de cobre (𝐶𝑢𝑆𝑂₄), que aporta los iones cúpricos.
Solución de Fehling B: Contiene tartrato de sodio y potasio (sal de Rochelle) y NaOH, que mantiene el cobre en solución alcalina.

Cuando los azúcares reductores reaccionan con la mezcla de Fehling caliente, los iones cúpricos (𝐶𝑢²⁺ color azul) se reducen a óxido de cobre (C𝑢₂𝑂, precipitado rojo). El volumen de la muestra necesaria para completar la reducción permite calcular la concentración de azúcares.

Para el procedimiento se mezclan 2 mL de muestra, volúmenes iguales de solución Fehling A y Fehling B, seguido de una ebullición suave en un baño de agua. Esta mezcla se deja enfriar y se agrega yoduro de potasio y ácido sulfúrico Posteriormente se lleva a cabo una titulación con tiosulfato de potasio, determinando el punto final de la titulación con el electrodo de ORP HI3131B.

Este procedimiento permite una cuantificación más precisa de los azúcares reductores mediante una titulación yodométrica, en lugar de depender únicamente del cambio de color del precipitado de cobre.

Esta metodología se puede automatizar con ayuda del titulador HI931.

Otra metodología que se podría implementar utiliza el espectrofotómetro HI802, en el que podemos ingresar hasta 100 métodos de usuario, trabajando en un intervalo de 340 a 900nm, es el método DNS (Ácido 3,5-Dinitrosalicílico) para la Medición de Azúcares Reductores

Esta, es una técnica colorimétrica ampliamente utilizada para la cuantificación de azúcares reductores, como la glucosa y la fructosa, en muestras como vinos, jugos y otros productos fermentados. Se basa en la reacción del ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS) con los azúcares reductores en condiciones alcalinas, lo que genera un cambio de color que puede medirse espectrofotométricamente. 

Se basa en el principio de que los azúcares reductores poseen grupos aldehído o cetona libres que pueden reducir al ácido DNS a 3-amino-5-nitrosalicílico, un compuesto de color anaranjado a rojo cuya intensidad depende de la concentración de azúcar en la muestra. Este cambio de color se mide a 540 nm con un espectrofotómetro.

Para llevar a cabo esta determinación, una vez preparado el reactivo DNS, se mezclan volúmenes iguales de muestra de vino y reactivo DNS en un tubo de ensayo.

Posteriormente se lleva a cabo un calentamiento a un baño de agua a 100°C durante 5-10 minutos para facilitar la reacción. Y en seguida se deja enfriar a temperatura ambiente y se mide la absorbancia a 540 nm en un espectrofotómetro.

La determinación de concentración: Se compara la absorbancia obtenida con una curva de calibración elaborada con soluciones estándar de glucosa o fructosa.

El método DNS es una opción útil para análisis rutinarios en laboratorios enológicos.

Especificaciones del HI931

Especificaciones de pH

Especificaciones de mV

Especificaciones ISE

Especificaciones de temperatura

Especificaciones adicionales

Especificaciones del HI802

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Se llama así al conjunto de todos los tipos de luz, o radiaciones electromagnéticas que existen, las cuales se puede dividir en grandes grupos: radio, microondas, infrarrojo, visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma.

Ilustración 1 Espectro electromagnético

Se diferencian unas de otras por su frecuencia (ver ilustración 2), que es como “la huella dactilar” que identifica a una onda

También se utiliza la longitud de onda (ver ilustración 3), que es la distancia entre dos picos de la misma amplitud y es inversamente proporcional a la frecuencia. Cada longitud de onda es un color, aunque la mayor parte de ellos son invisibles a nuestros ojos. Todos los cuerpos emiten radiación electromagnética cuya frecuencia depende de la temperatura a la que se encuentren: a mayor energía mayor frecuencia.

Las ondas infrarrojas están entre el intervalo de 0,7 a 100 micrómetros. Esta radiación se asocia generalmente con el calor.

Son usadas para algunos sistemas especiales de comunicaciones, como en astronomía para detectar estrellas y otros cuerpos, para guías en armas, en los que se usan detectores de calor para descubrir cuerpos móviles en la oscuridad. También se usan en los controles remotos de los televisores.

Espectro visible es el espectro de radiación electromagnética que es visible para el ojo humano. Cuando estamos viendo un objeto, es porque ese objeto está siendo iluminado por la luz visible. El intervalo visible se considera de los 380 a los 750 nm.

Ultravioleta La luz ultravioleta cubre el intervalo de 4 a 400 nanómetros. El Sol es una importante fuente emisora de esta radiación, la cual causa cáncer de piel en exposiciones prolongadas. Este tipo de onda se usa en aplicaciones del campo de la medicina.

Rayos X Radiación electromagnética, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos. La longitud de onda está entre 10 a 0,1 nanómetros.

Rayos gamma

Radiación electromagnética producida generalmente por elementos radioactivos. Este tipo de radiación se produce también en fenómenos astrofísicos de gran violencia.

Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar más profundamente. Dada su alta energía pueden causar grave daño al núcleo de las células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos.

Estas radiaciones se miden especialmente mediante espectrofotómetros, los cuales pueden medir una o más de estas en un solo equipo, por ejemplo el IRIS HI 801 mide principalmente el intervalo de luz visible de 340 a 900 nm, sin embargo hay espectrofotómetros que miden en el intervalo de luz ultra violeta y luz visible, comúnmente llamados UV- VIS y también existen los espectrofotómetros que miden en la radiación infrarroja.

La base de la espectroscopia Visible y Ultravioleta consiste en medir la intensidad del color (o de la radiación absorbida en UV) a una longitud de onda específica comparándola con otras soluciones de concentración conocida (soluciones estándar) que contengan la misma especie absorbente. Para tener esta relación se emplea la Ley de Beer, que establece que para una misma especie absorbente en una celda de espesor constante, la absorbancia es directamente proporcional a la concentración.

La coloración de la solución se debe a la especie absorbente y esta coloración puede ser natural o inducida. La coloración natural puede ser la base de la cuantificación de una especie, como por ejemplo: la clorofila en ciertas plantas, los complejos metálicos que se encuentran presentes en solución acuosa, como son los iones de Cobre (II), Manganeso (VII), Cobalto (III), etc.

Por esta razón es importante tener ciertos conocimientos de la muestra que se desea medir, principalmente si existe alguna metodología certificada con la que se pueda realizar la cuantificación y que sobre todo la muestra a analizar absorba en el intervalo de longitud de onda con que cuenta nuestro espectrofotómetro.

En Hanna contamos con un espectrofotómetro que trabaja en el intervalo de 340 a 900 nm es decir, el intervalo de luz visible y una parte pequeña de los intervalos Ultravioleta e infrarrojo, a continuación se presenta una tabla con más de las especificaciones que presenta el equipo.

Especificaciones

Electromagnetic spectrum

 This is called the set of all types of light, or electromagnetic radiation that exist, which can be divided into large groups: radio, microwave, infrared, visible, ultraviolet, X-rays and gamma rays (Illustration 1).

Illustration 1 Electromagnetic spectrum

They differ from each other in their frequency (illustration 2), which is like “the fingerprint” that identifies a wave

The wavelength is also used (llustration 3), which is the distance between two peaks of the same amplitude and is inversely proportional to the frequency. Each wavelength is a color, although most of them are invisible to our eyes. All bodies emit electromagnetic radiation whose frequency depends on the temperature at which they are located: the higher the energy, the greater the frequency.

The infrared waves are between the range of 0.7 to 100 micrometers. This radiation is usually associated with heat.

They are used for some special communication systems, such as astronomy to detect stars and other bodies, for guides in weapons, in which heat detectors are used to discover moving bodies in the dark. They are also used in TV remote controls.

Visible spectrum is the spectrum of electromagnetic radiation that is visible to the human eye. When we are seeing an object, it is because that object is being illuminated by visible light. The visible range is considered from 380 to 750 nm (llustration 4).

Ultraviolet  light covers the range of 4 to 400 nanometers. The Sun is an important source of this radiation, which causes skin cancer in prolonged exposures. This type of wave is used in applications in the field of medicine.

X rays Electromagnetic radiation, invisible, capable of crossing opaque bodies. The wavelength is between 10 to 0.1 nanometers.

Gamma rays Electromagnetic radiation generally produced by radioactive elements. This type of radiation also occurs in astrophysical phenomena of great violence.

Due to the high energies they possess, gamma rays constitute a type of ionizing radiation capable of penetrate more deeply. Given their high energy can cause serious damage to the nucleus of cells, so they are used to sterilize medical equipment and food.

These radiations are measured especially by spectrophotometers, which can measure one or more of these in a single equipment, for example the IRIS HI 801 mainly measures the visible light range of 340 to 900 nm, however there are spectrophotometers that measure in the interval of ultra violet light and visible light, commonly called UV-VIS and there are also spectrophotometers that measure infrared radiation.

The basis of the Visible and Ultraviolet spectroscopy is to measure the intensity of the color (or of the radiation absorbed in UV) at a specific wavelength compared to other solutions of known concentration (standard solutions) that contain the same absorbing species. To have this relationship, Beer’s Law is used, which establishes that for the same absorbent species in a cell of constant thickness, the absorbance is directly proportional to the concentration.

The coloration of the solution is due to the absorbent species and this coloration can be natural or induced. Natural coloration can be the basis of the quantification of a species, such as: chlorophyll in certain plants, metal complexes that are present in aqueous solution, such as Copper (II), Manganese (VII) ions, Cobalt (III), etc.

For this reason, it is important to have certain knowledge of the sample to be measured, especially if there is a certified methodology with which quantification can be performed and that, above all, the sample to be analyzed absorbs in the wavelength range of our sample. spectrophotometer

In Hanna we have a spectrophotometer that works in the range of 340 to 900 nm that is the visible light interval and a small part of the Ultraviolet and infrared intervals. Below is a table with more specifications of the iris HI801 spectrophotometer.

Specifications

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