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UN GEL DE CELULOSA DESARROLLADO PARA LA DETERMINACION DE POLISACARIDOS  

CELEF3  UN GEL DE CELULOSA ESTABLE Y APROPIADO PARA EL CONTROL DE LA CALIDAD DE LA CAÑA Y DE LOS PRODUCTOS INTERMEDIOS Y FINALES DE LA FABRICA DE AZUCAR.                      AHORA PUEDE CONTROLAR EL NIVEL DE DETERIORO DE SUS CAÑAS Y ESTIMAR EL NIVEL DE DEXTRANAS EN LOS PRODUCTOS INTERMEDIOS Y FINALES DE LA FABRICA DE AZUCAR USANDO LA FILTRACION POR GEL DE UNA MANERA SEGURA Y ECONOMICA.                                      PODEMOS SUMINISTRARLE TODO EL GEL QUE NECESITE PARA LA ZAFRA                     CONTACTENOS AQUI!  

Ramos E. L.1, Ravelo S., Bordallo E.2 y León V.

1. Instituto Cubano de Investigaciones Azucareras, ICINAZ, Carretera del central M. Martínez Prieto, Km. 2 1/2 Boyeros, Ciudad de La Habana, Cuba. ramguira@yahoo.com

2.Unión de Investigación-Producción de la Celulosa del Bagazo Cuba-9. Pablo Noriega Apdo.: 8, CP: 33500, Quivicán, La Habana, Cuba. e-mail: direcc9@enet.cu

La capacidad de la filtración por gel para separar moléculas según su tamaño se fundamenta en el riguroso control del tamaño de los poros de las matrices o geles, preparados por  entrecruzamiento de diferentes polisacáridos.

Los azúcares de alto peso molecular, como los polisacáridos, no entran en los poros del gel por lo que sólo pueden difundir a través de la fase líquida que se encuentra entre las partículas volumen externo de las partículas del gel y por consiguiente se eluirán primero al correr la columna. Por el contrario, los azúcares que poseen un tamaño lo suficientemente pequeño para que puedan penetrar  en los poros se incluyen en la matriz y pueden así estar tanto en la fase móvil, que está dentro de las partículas del gel como en aquella que las rodea, retardándose de este modo su salida de la columna. Los de mediano peso molecular podrán difundirse parcialmente en la fase líquida interna, saliendo en orden decreciente de su peso molecular. La siguiente ecuación describe este comportamiento: Vr = Vo + KVi ; donde Vr es el volumen de retención del azúcar, Vo es el volumen de la fase móvil entre las partículas presentes en la columna (muerto o externo), Vi es el volumen de la fase móvil dentro de las partículas (interno) y K es el coeficiente de partición.

La cromatografía por filtración por gel se ha empleado por más de 40 años y puede usarse para: a) la separación de mezclas complejas de polisacáridos o proteínas; b) la eliminación de moléculas de mayor o menor peso molecular que impurifiquen estas sustancias; c) la desalinización o el cambio de buffer.

Los geles más usados se preparan por entrecruzamiento de dextranas o agar, aunque la celulosa se ha empleado también con este fin, obteniéndose un amplio espectro de porosidades en las matrices obtenidas. Estos tipos de geles se producen y comercializan por varias  firmas.

En la industria azucarera es imprescindible contar con este tipo de cromatografía dada la necesidad de conocer los niveles de concentración de varios polisacáridos que son extremadamente dañinos para la fábrica de azúcar, los que disminuyen la eficiencia y la calidad de los azúcares que se producen. Dentro de estos polisacáridos las dextranas sobresalen por su vinculación a las pérdidas de sacarosa  por deterioro de la caña y sus jugos, entre el corte y la molida . Estos polisacáridos elevan la viscosidad de los productos intermedios de la fábrica (mieles y masas) retardando la velocidad de cristalización y diminuyendo el tamaño medio de los cristales de sacarosa.

 La filtración por gel permite separar con alta capacidad y rapidez el grupo de compuestos formado por polisacáridos de aquel otro constituido por azúcares de bajo peso molecular como la sacarosa, otros oligosacáridos y los monosacáridos (glucosa y fructosa, principalmente).

Durante años en el instituto de investigaciones Cuba 9 se ha venido trabajando en el desarrollo de geles a partir de la celulosa, preparándose geles con partículas esféricas de diversos diámetros (30-250 µm) que cubren un amplio espectro de porosidades en función de las condiciones de su preparación, productos que se conocen bajo el nombre comercial de CELEF. En este trabajo se estudia la factibilidad del empleo de estos geles para la determinación de polisacáridos en los productos de la industria azucarera, de manera de que se  pueda contar con una fuente nacional de estos materiales cromatográficos, que son imprescindibles para el control de la calidad de la caña y sus productos.

La cromatografía de filtración por gel para la separación de grupos de moléculas o para la desalinización no discrimina entre las moléculas de bajo peso molecular o las de alto peso molecular permitiendo sólo la separación de los dos grupos de moléculas de diferentes tamaños, es por ello que se pueden usar columnas pequeñas, gruesas y altos flujos sin pérdidas de resolución. No obstante, su uso analítico obliga a evitar cualquier solapamiento entre los azúcares de diferente peso molecular, pues introduciría serias interferencias en la determinación de polisacáridos en soluciones que son naturalmente de muy altos contenidos de sacarosa.

 

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En la Figura 2 se compara dos de las mejores variantes obtenidas del gel CELEF, resultando evidente que el CELEF 3 posee las mejores propiedades para la determinación de dextranas, ya que se logra la mayor separación entre las dextranas y la sacarosa, con mezclas que contienen una proporción de estos azúcares semejante a la de los jugos.

Para determinar el peso molecular mínimo en que las dextranas son excluidas totalmente de la matriz del gel se realizaron separaciones de dextranas de diferentes peso molecular. Como se observa en la Figura 3, las dextranas con peso molecular mayor de 5000 ua salen en el volumen de exclusión de la columna. Según este resultado el Gel CELEF-3 resulta comparable en sus propiedades con las del Gel Sephadex G-25, gel que se usa normalmente para la desalinización de biopolímeros.

En las Tabla I y II se presenta un estudio estadístico de los resultados obtenidos al comparar el nivel de dextranas en muestras de jugo y azúcar crudo usando columnas de dimensiones similares de Sephadex G-50 y CELEF-3, como se observa no existen diferencias significativas en los valores obtenidos por ambas vías para cada producto. Estos resultados indican que puede usarse el Gel CELEF-3 para la determinación de dextranas en los productos de la industria, cubriéndose un amplio espectro de valores de la relación dextranas / sacarosa (0.1- 2 % sacarosa) en los productos, sin presentarse diferencia significativa entre los resultados obtenidos usando ambos geles.

CONCLUSIONES

Una versión completa de este trabajo será publicada próximamente, vea nuestras publicaciones aquí!

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