Ciencias Naturales
51
Esteban Pérez López
051. - 067.
Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 40 2023
ISSN Impreso: 1409-0112 ISSN Electrónico 2215-3586
Período Junio-Noviembre 2023
DOI 10.15517/PA.V23I40.55359
Un método cromatográco para la determinación de sacarosa en bebidas comerciales
con azúcar añadida
A chromatographic method for the determination of sucrose in commercial beverages with added sugar
Esteban Pérez López1
Universidad de Costa Rica, San Ramón, Costa Rica
esteban.perezlopez@ucr.ac.cr
https://orcid.org/0000-0002-6379-7139
Fecha de recibido: 23-2-21
Fecha de aceptación: 19-5-23
Resumen
Derivado del excesivo consumo de azúcar en la sociedad costarricense y la problemática derivada, en gran parte, por
el consumo de bebidas comerciales con contenido alto de sacarosa, y su consecuente efecto sobre la salud pública.
En el presente artículo, se evidencia el desarrollo y validación de una metodología analítica libre de interferencias
-
-
con los estándares previstos para cada parámetro analítico evaluado. De esta forma, se establece y valida un nuevo
Palabras clave:
Abstract
article shows the development and validation of an analytical methodology free of interference by high-performance
-
Keywords:
52 Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 40 2023 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
I. Introducción
y partiendo de las implicaciones a nivel salud del alto
consumo de sacarosa en la sociedad costarricense, se
permite dimensionar adecuadamente la relevancia
de estudios relacionados con el contenido y consumo
de azúcar en bebidas comerciales, lo cual obliga a
garantizar metodologías analíticas de laboratorio,
libres de interferencias, con buena precisión y
exactitud.
sacarosa en la industria alimenticia, se encuentra
esta presenta limitaciones tal como su falta de
de la trayectoria de la luz en función de la densidad
generar resultados en tiempos cortos, con una alta
sensibilidad dadas las condiciones apropiadas, entre
En este sentido, según estudios realizados a nivel
internacional, en Venezuela, los investigadores
Arenas de Moreno et al
enfocado en la variación del contenido de ribosa,
xilosa, fructosa, glucosa, sacarosa y azúcares totales
plantación comercial del Municipio Mara del estado
Zulia. Estos fueron analizados durante varias de las
etapas de su maduración y, según el mes de cosecha,
determinando cualitativa y cuantitativamente los
sacarosa aumenta proporcionalmente al grado de
maduración predomina una mayor concentración
afectaron las variables estudiadas exceptuando el
contenido de xilosa.
la Universidad Autónoma de México, realizaron un
proyecto donde ensayaron diferentes técnicas para
procesos aplicados la cantidad de glucosa, sacarosa
una fase móvil compuesta por acetonitrilo - agua
enzimática es más adecuado para el tratamiento
mayor concentración de los azúcares en estudio.
et al
su procedencia. En dicho estudio, se examinaron
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Ciencias Naturales
concentración dentro de los rangos aceptables de los
analitos en estudio para las harinas de soya altas
en proteína.
comparados los métodos analíticos de polarimetría,
sacarosa y azúcares reductores en miel virgen de
experimentales y por medio de análisis estadístico
determinación de sacarosa, no existe evidencia
lado, la comparación del método refractométrico
resultados por refractometría fueron atribuidos a
alteraciones de la muestra diluida, como la inversión
de la sacarosa. Finalmente, respecto al método de
un proyecto de desarrollo y validación de una
metodología para determinar azúcares simples en
el proyecto se centró en la determinación de glucosa,
fructuosa y sacarosa en muestras de miel, pan de
fase móvil. De estos parámetros, se comprobó
un adecuado tiempo de retención y separación
de los picos, lográndose validar adecuadamente
respectivo análisis estadístico.
de los Materiales, desarrollaron un método para
la separación y detección simultánea de fructosa,
de estudio, la cantidad de dichos analitos en
muestras de durazno, manzana, sandía y cereza.
los criterios estadísticos correspondientes, para
fueron adecuados para la validación del método. Del
la glucosa y fructosa fue encontrada constante en
parte, la sacarosa fue detectada únicamente para
las muestras de manzana, durazno y sandía.
et al
analítico, para la determinación de glucosa,
fructuosa y sacarosa en muestras de cacao
de variedades diferentes tomadas antes, durante
y después del proceso de fermentación y tostado.
de detección de espectrofotometría de masas. A
partir del polvo del cacao desgrasado y molido con
sometió a un proceso de derivatización con N-metil-
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estudiado constituye una buena alternativa para
analizar selectivamente los azúcares mencionados
en muestras de cacao.
Delgado et al
fructuosa en tubérculos de Solanum tuberosum del
detector de índice de refracción con un control de
extracción más efectivo fue una doble extracción
método fue validado exitosamente evaluando los
reproducibilidad, linealidad, límite de detección y
los investigadores Filip et al
un método para la determinación simultanea de
cáscara de distintas variedades de manzana por
recuperación, fueron validados satisfactoriamente
una adecuada sensibilidad y reproducibilidad, al
evaluar el contenido de las siete variedades de M.
domestica Borkh provenientes de colecciones de
germoplasma. A partir de esto, reconocen la utilidad
de almacenamiento, a través de evaluaciones
comparativas.
et
al
del nororiente colombiano. Esta investigación
fructosa e hidroximetilfurtural en las muestras
de miel atendiendo, de este modo, la necesidad de
analíticos, posterior al análisis estadístico respectivo,
cumplieron con los valores aceptables y, respecto a
la hidroximetilfurtural presente en las muestras se
encontró en concentraciones menores a la permitida.
presentó su proyecto de graduación enfocado en
recomendaciones para el establecimiento de un
reglamento técnico en la caracterización de los
parámetros de calidad más importantes como:
cenizas, colorantes, azúcares reductores, azúcares
las condiciones experimentales. Dichos parámetros
fueron aplicados a 15 muestras comerciales de
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Ciencias Naturales
no necesitan ningún tratamiento especial, además
el tiempo de corrida es relativamente corto.
comerciales preparados a base de sacarosa. El
proyecto contempló la evaluación de 25 marcas de
sirope y las muestras fueron sometidas a análisis
análisis cuantitativo de los azúcares se empleó la
De la determinación cuantitativa de los azúcares,
cumplen con los valores sugeridos por la normativa
analizados son adulterados con agentes espesantes
con un menor efecto edulcorante.
Más recientemente, dentro del ámbito costarricense,
de un método de determinación de fructuosa,
parámetros de selectividad, linealidad, repetibilidad,
reproducibilidad, robustez e incertidumbre para los
tres azúcares. Adicionalmente, se evaluó el límite de
análisis estadístico correspondiente para cada uno,
plantea el desarrollo y la validación de una nueva
bebidas comerciales, con las condiciones disponibles
etapas contempladas en el proyecto de investigación
proveniente de bebidas comunes de venta libre en
recomendada. De esta forma, se buscó garantizar
de los componentes de la matriz de los refrescos en
el proceso de análisis.
II. Metodología
analito en común, se determinaron parámetros
metodología analítica adecuada a las condiciones
instrumentales imperantes en el laboratorio
utilizado y las columnas analíticas disponibles para
56 Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 40 2023 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
Diagnóstico del consumo de sacarosa
proveniente de bebidas comunes de venta libre en
Costa Rica y su relación con la dosis diaria máxima
recomendada.
columna.
investigaciones anteriores, pero empleando criterio
del investigador, se dispuso probar la columna
partícula, con una fase móvil compuesta por agua-
En cada caso se analizaron patrones de sacarosa
a concentraciones y volúmenes de inyección
modo, según fue necesario se realizaron pruebas
entre otros parámetros.
desarrollada analizando distintas muestras de
bebidas comerciales con contenido de azúcar,
haciendo uso de la bebida gaseosa principal
representativas para efectos de la investigación,
el desarrollo del análisis, tales como interferencias
previstos. En primera instancia, los refrescos fueron
tratados para eliminar impurezas de la matriz con
carbón activado, con ayuda de agitación mecánica
agua destilada a una concentración cercana al punto
medio de la curva de calibración, cuyo rango de
la columna analítica con el analito de interés.
en guías para la validación de métodos como la
el propósito particular, se asumió la validación de
un método no normalizado o desarrollado por el
principal en la matriz de refrescos, para lo cual, se
linealidad, repetibilidad, precisión intermedia,
de los datos, fueron los pertinentes para cada
repetibilidad y la precisión del método se evaluó
con desviación estándar relativa, y la veracidad por
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Ciencias Naturales
III. Resultados
principales resultados obtenidos para la elección y
para la determinación de sacarosa en bebidas
comerciales.
Cuadro 1.
determinación de sacarosa.
detección por índice de
refracción
Método 1 Método 2 Método 3
Fase móvil Agua-acetonitrilo
Agua tipo 1 Agua-acetonitrilo
Agua tipo 1
Fuente del método Adaptado de Foitzich
Adaptado de Filip, et al
investigación
investigación
Estabilidad de línea
base
negativa
negativa
Mala Excelente
Falso positivo con el
blanco
Ausente Ausente Ausente
métodos 1 y 2 no fue favorable con estándares de
respaldo de lo correspondiente al método 3, se
la Figura 1. En este se aprecia un tiempo de retención
posterior al pico de la sacarosa como se ve en el
recuadro. Al integrarse el pico de interés se registró
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Figura 1.
Cromatograma de muestra de “Coca-Cola” con columna Agilent ZORBAX SB-Phenyl 250 x 4.6 mm x 5 µm de
procedió a realizar más pruebas para evaluar
disminuía la proporción de acetonitrilo en la fase
para un patrón de sacarosa, de una concentración
la selectividad del método, del cual, se obtuvo la
base en el primer minuto de la corrida y ninguna
Figura 2.
Cromatogramas de patrón de sacarosa (a.), muestra de Coca-Cola (b.) y muestra de Coca Cola Zero (c.), con
columna Agilent ZORBAX SB-Phenyl 250 x 4.6 mm x 5 µm de partícula, fase móvil agua, temperatura de
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Ciencias Naturales
de bebidas de origen comercial como se muestra
los cromatogramas de la Figura 3. Estos comparten
intensidad coincidente a un tiempo de retención
generan interferencia alguna y pueden corresponder
a otros azúcares presentes en la bebida.
Figura 3.
Cromatogramas de muestra de HiC manzana (a.), HiC uva (“b.”), Tampico (“c.”) y Té frío melocotón (“d.”), con
columna Agilent ZORBAX SB-Phenyl 250 x 4.6 mm x 5 µm, fase móvil agua, temperatura de columna 25°C y
a la validación del método analítico.
Cuadro 2.
partícula
Fase móvil
Detector Índice de refracción
Volumen de inyección
IV. Validación del método
2
la superposición de las tres curvas de calibración.
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Figura 4.
Curvas de calibración relacionada a la linealidad.
lineal.
valores y el promedio de las tres concentraciones
Cuadro 3.
Resultado de la precisión por repetibilidad del método de sacarosa.
aceptación
1
2
3
5
9113,39
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aceptación
1
2
3
5
9
1
2
3
5
9
mediciones en dos días diferentes y se mantiene
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Cuadro 4.
Resultado de la precisión intermedia del método de sacarosa.
Día 1 Día 2
aceptación
aceptación
1
113,33 1,92
2
3
5113,39
1
2
3
5
1
2
3
5
observar la concentración teórica, la recuperada y
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Ciencias Naturales
Cuadro 5.
Resultado para la veracidad del método de sacarosa.
Muestra
promedio
aceptación
1
2
3
1
2
3
1 292,91
2
3
V. Discusión
fue la deseada, y al realizar la inyección de blancos
mismo tiempo de retención de la sacarosa, por lo
cual el método no es adecuado para la determinación
Al implementar método 2, se obtuvieron resultados
consistentes y atribuibles a la presencia de sacarosa,
manera proporcional a la concentración de sacarosa
extiende durante varios minutos, constituyendo
un inconveniente a la hora de intentar determinar
mostraron un tiempo de retención y simetría de
área satisfactoria para los patrones de sacarosa.
Del mismo modo, se realizaron lecturas de blanco
tiempo de retención e inclusive mayor sensibilidad
para el análisis de sacarosa logrando establecer el
Así las cosas, las condiciones de la metodología
metodología sin mayores cambios aparentes.
particular el parámetro de linealidad, primero se
2
64 Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 40 2023 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
2
Además, en la Figura 5 se muestra el análisis de
tendencia sistemática en los residuos por lo cual el
comportamiento se determina aleatorio como se
espera en esta prueba.
Figura 5.
linealidad.
entre las curvas de calibración para analizar la
varianza de las curvas, por medio de la prueba
de calibración o son estadísticamente iguales
de aceptación de varianza constante de la guía del
entre las curvas de calibración.
Figura 6.
Análisis de homocedasticidad por medio de la
prueba Levene.
Curva C
Curva B
Curva A
1,21,11,00,90,80,70,60,50,4
Valor p 0,985
Valor p 0,989
Comparaciones múltiples
Prueba de Levene
Prueba de igualdad de varianzas: Curva A; Curva B; Curva C
Múltiples intervalos de comparación para la desviación estándar, α = 0,05
Si los intervalos no se sobreponen, las Desv.Est. correspondientes son significativamente diferentes.
la determinación de sacarosa.
las desviaciones estándares relativas de las tres
es adecuada.
realice el análisis en diferentes días y se mantengan
las otras variables sin alteración.
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Ciencias Naturales
obtenidos son cercanos de forma estadística al
VI. Conclusiones
no mostraron
sacarosa con las condiciones implementadas en el
compuesta por agua tipo 1 constituyen las
alcanzadas durante el desarrollo del método, para
de índice de refracción.
las condiciones obtenidas para la linealidad,
repetibilidad, precisión intermedia y la exactitud
validadas en esta investigación.
Determinación
por HPLC de los azúcares en los frutos
plantación comercial del Municipio Mara.
Validación
de un método de determinación de fructosa,
de alta performance
2
Bioestadística Básica para
Investigadores con SPSS
para la determinación de glucosa, fructosa
y sacarosa en muestras de cacaos criollos
Validación de métodos y determinación
de la incertidumbre de la medición: “aspectos
generales sobre la validación de métodos”.
66 Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 40 2023 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
validación de métodos y temas relacionados
fructose, sucrose and sorbitol in the leaf and
fruit peel of different apple cultivars by the
Desarrollo y validación de una
metodología para determinar azúcares
simples en matrices orgánicas mediante
HPLC- IR.
para la determinación de sacarosa y azúcares
of fructose, sorbitol, glucose and sucrose
Food Chemistry,
GUIA DE VALIDACIÓN
DE METODOS ANALITICOS
Implementación de un método analítico
calidad en mieles del nororiente colombiano.
25
de azúcar proviene de bebidas procesadas.
del-consumo-de-azucar-proviene-de-
comerciales preparados a base de sacarosa.
técnicas analíticas para medir glucosa,
Guidelines for the Validation of Chemical
Methods for the FDA Foods Program
download
67
Ciencias Naturales
analíticos para el establecimiento de un
reglamento técnico en la caracterización
Analizadores de proceso en línea: In-
troducción a sus técnicas analíticas. Ediciones
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