La cuantificación de clorofila en tejidos vegetales es un indicador clave del estado fisiológico de las plantas, especialmente en estudios agronómicos, nutricionales y de estrés ambiental.
La clorofila es un pigmento esencial en los organismos fotosintéticos, responsable de la captación de la luz solar para convertirla en energía química. En las plantas superiores existen principalmente dos tipos de clorofila:
Clorofila a
Función: Es el pigmento fotosintético principal. Participa directamente en las reacciones fotoquímicas de la fotosíntesis.
Absorbe luz: Principalmente en las longitudes de onda azul-violeta (~430 nm) y rojo (~663 nm).
Color: Azul verdoso.
Presente en: Todas las plantas, algas verdes, algas rojas y cianobacterias.
Importancia analítica: La clorofila a es un indicador directo de la capacidad fotosintética activa de la planta. Su reducción puede reflejar estrés, deficiencia nutricional (como nitrógeno), daño por plagas, entre otros.
Clorofila b
Función: Es un pigmento accesorio, que amplía el espectro de luz utilizable en la fotosíntesis y transfiere energía a la clorofila a.
Absorbe luz: En el rango azul (~455 nm) y naranja (~645 nm).
Color: Verde amarillento.
Presente en: Plantas superiores y algas verdes (no en cianobacterias ni algas rojas).
Importancia analítica: Aunque no participa directamente en la reacción fotoquímica, su concentración refleja la adaptación de las plantas a diferentes condiciones de luz y también puede cambiar ante estrés ambiental o envejecimiento de hojas.
La AOAC en la metodología 992.04 detalla la medición de clorofila en vegetales basándose en la extracción de pigmentos con solventes orgánicos (generalmente acetona o etanol al 80%) y la lectura espectrofotométrica en longitudes de onda específicas:
Clorofila a: 663 nm
Clorofila b: 645 nm
Cálculo total: basado en fórmulas empíricas derivadas de la absorbancia
El HI802 permite realizar mediciones fotométricas rápidas y confiables, con soporte para múltiples longitudes de onda y calibración automática. Su compatibilidad con celdas estándar de 10 mm lo hace ideal para ensayos con extractos vegetales.
Para realizar el procedimiento se requiere seleccionar el tejido vegetal frescos, libre de suciedad o daño, este tejido se tritura y se sumerge en acetona al 80% en un ambiente oscuro o protegido de la luz directa, posteriormente se separa el sobrenadante limpio para lectura en el espectrofotómetro a 2 longitudes de onda: 645 y 663 nm e ingresando las fórmulas de suma descritas a continuación para poder cuantificar cada uno de los tipos de clorofila.
Fórmulas de Cálculo (según AOAC) :
Clorofila a=(12.7×A663)−(2.69×A645)
Clorofila b=(22.9×A645)−(4.68×A663)
Clorofila total=(20.2×A645)+(8.02×A663)
Donde A663y A645son las absorbancias medidas.
La posibilidad de ingresar fórmulas al espectrofotómetro para el cálculo de concentraciones es una función que hace al equipo la opción perfecta para los análisis colorimétricos con gran exactitud y facilidad de uso.
Especificaciones del HI802
Intervalo de longitud de onda
340 a 900 nm
Resolución de longitud de onda
1 nm
Exactitud de longitud de onda
±1 nm
Modos de medición
Transmitancia (% T), absorbancia (abs), concentración con elección de unidades (ppm, mg/L, ppt, ºf, ºe, ppb, meq/L, μg/L, PCU, Pfund, pH, dKH, ºdH, meq /kg o sin unidad de medida)
Selección de longitud de onda
Automático, basado en el método seleccionado (editable solo para métodos de usuario)
Fuente de luz
Lámpara halógena de tungsteno
Sistema óptica
Detectores de luz de referencia y de muestra de haz dividido.
Calibración de longitud de onda
Interno, automático al encender, retroalimentación visual.
Luz perdida
<0,1 % T a 340 nm con NaNO2
Ancho de banda espectral
5 nm (ancho total a la mitad como máximo)
Celda de muestra
Redondo de 16 mm, redondo de 22 mm, vial de 13 mm, cuadrado de 10 mm, rectangular de 50 mm (con detección automática)
Programas (Fábrica/Usuario)
Hasta 150 de fábrica (85 precargados); hasta 100 usuarios desarrollados
Puntos de datos almacenados
9999 valores medidos
Capacidad de exportación
Formato de archivo .csv, formato de archivo .pdf
Conectividad
(1) USB – A (host de almacenamiento masivo); (1) USB – B (dispositivo de almacenamiento masivo)
Tipo de batería / duración
3000 mediciones u 8 horas
Fuente de alimentación
Adaptador de corriente de 15 VCC; Batería recargable de iones de litio de 10,8 VCC
Condiciones ambientales
0 a 50 ºC (32 a 122 ºF); 0 a 95% de humedad relativa
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:
Método de Fehling: Es una técnica clásica basada en la reducción de una solución de cobre alcalina por los azúcares presentes en la muestra.
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.
Método Enzimático: Se utiliza enzimas específicas para detectar y cuantificar la glucosa y la fructosa con alta precisión.
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
Intervalo de pH
-2.000 a 20.000 pH
Resolución de pH
0.1; 0.01; 0.001 pH
Exactitud de pH (@25 ºC/77 ºF)
±0.001 pH
Calibración de pH
Hasta 5 puntos de calibración, 8 soluciones estándar y 5 soluciones personalizadas
Especificaciones de mV
Intervalo de mV
-2000.0 a 2000.0 mV
Resolución de mV
0.1 mV
Exactitud de mV (@25 ºC/77 ºF)
±0.1 mV
Calibración de mV
Un punto en offset
Especificaciones ISE
Intervalo ISE
1•10?6 a 9.99•10¹°
Resolución ISE
1; 0.1; 0.01
Exactitud ISE
± 0.001 pH
Calibración ISE
Hasta 5 puntos de calibración, 7 soluciones estándar y 5 estándares definidos por el usuario
Especificaciones de temperatura
Intervalo de temperatura
-5.0 a 105.0 °C; 23.0 a 221.0 °F; 268.2 a 378.2 K
Resolución de temperatura
0.1 °C; 0.1 °F; 0.1 K
Exactitud de temperatura (@25 ºC/77 ºF)
±0.1 °C; ±0.2 °F; ±0.1 K, sin incluir el error de la sonda
Especificaciones adicionales
Agitador programado
Tipo hélice, 200 a 2500 rpm, resolución 100 rpm
Pantalla
5.7” (320 x 240 pixeles) LCD a color con luz de fondo
Tamaños de bureta
5, 10, 25, y 50 mL
Resolución de la bureta
1/40000
Resolución en pantalla
0.001 mL
Exactitud de la dosificación
±0.1% del volumen total de la bureta
Métodos
Hasta 100 métodos (estándar y definidos por el usuario)
Registro de información
Hasta 100 titulaciones y reportes de pH/mV/ISE
Detección automática de la bureta
Se reconoce automáticamente el volumen de la bureta cuando se inserta a la unidad
Taza de flujo
Seleccionable por el usuario desde 0.1 mL/min hasta 2 veces el volumen de la bureta por minuto
Determinación del punto final
Punto de equivalencia sencillo (primera y segunda derivada) o valor fijo de pH/mV
Titulaciones potenciométricas
Ácido/base (modo pH o mV), redox, precipitación, complejométricas, no acuosas, de ion selectivo, argentométricas.
Unidades de medición
Expresión de las unidades de concentración especificadas por el usuario para adaptarse a los requerimientos específicos de los cálculos
Gráficos en tiempo real y almacenados
Curva de mV-volumen o pH-volumen, curva de primera derivada o segunda derivada; modo pH, modo mV o modo ISE: pH/mV/concentración contra tiempo
Host USB
Compatibilidad de dispositivo USB para transferencia de métodos y reportes
Conformidad GLP
Capacidad de almacenamiento de información de instrumentación e impresión
Idiomas
Inglés, portugués, español
Condiciones de operación
10 a 40 °C (50 a 104 °F), HR hasta 95%
Condiciones de almacenamiento
-20 a 70 °C (-4 a 158 °F), HR hasta 95%
Alimentación eléctrica
100-240 VCA; modelos “-01”, conexión US (tipo A); modelos “-02”, conexión europea (tipo C)
Dimensiones
315 x 205 x 375 mm (12.4 x 8.1 x 14.8″)
Peso
aprox. 4.3 kg (9.5 lbs.) con una bomba, agitador y sensores
Información para ordenar
Cada titulador potenciométrico automático HI931 se suministra con: Titulador, ensamble de la bomba, ensamble de la bureta, soporte para electrodos y agitador, soporte en blanco para bureta, tornillos de sujeción con cabeza plástica para bomba y bureta, sensor de temperatura, adaptador eléctrico, cable USB, Manual de instrucciones, memoria USB, aplicación HI900 PC (kit de instalación en la memoria USB) y certificado de calidad.
Especificaciones del HI802
Intervalo de longitud de onda
340 a 900 nm
Resolución de longitud de onda
1 nm
Exactitud de longitud de onda
±1 nm
Modos de medición
Transmitancia (% T), absorbancia (abs), concentración con elección de unidades (ppm, mg/L, ppt, ºf, ºe, ppb, meq/L, μg/L, PCU, Pfund, pH, dKH, ºdH, meq /kg o sin unidad de medida)
Selección de longitud de onda
Automático, basado en el método seleccionado (editable solo para métodos de usuario)
Fuente de luz
Lámpara halógena de tungsteno
Sistema óptica
Detectores de luz de referencia y de muestra de haz dividido.
Calibración de longitud de onda
Interno, automático al encender, retroalimentación visual.
Luz perdida
<0,1 % T a 340 nm con NaNO2
Ancho de banda espectral
5 nm (ancho total a la mitad como máximo)
Celda de muestra
Redondo de 16 mm, redondo de 22 mm, vial de 13 mm, cuadrado de 10 mm, rectangular de 50 mm (con detección automática)
Programas (Fábrica/Usuario)
Hasta 150 de fábrica (85 precargados); hasta 100 usuarios desarrollados
Puntos de datos almacenados
9999 valores medidos
Capacidad de exportación
Formato de archivo .csv, formato de archivo .pdf
Conectividad
(1) USB – A (host de almacenamiento masivo); (1) USB – B (dispositivo de almacenamiento masivo)
Tipo de batería / duración
3000 mediciones u 8 horas
Fuente de alimentación
Adaptador de corriente de 15 VCC; Batería recargable de iones de litio de 10,8 VCC
Condiciones ambientales
0 a 50 ºC (32 a 122 ºF); 0 a 95% de humedad relativa
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.
