DETERMINACIÓN DE VITAMINA C POR METODO COLORIMETRICO DE 2 NITROANILINA DEL (LIMÓN, NARANJA, GUAYABA Y KIWI)
RICARDO HERRERA MENDEZ DANIEL ALEJANDRO PEREZ C.
UNIVERSIDAD LA GRAN COLOMBIA, ARMENIA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA ACADEMICO DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL ARMENIA QUINDIO 27 DE SEPTIEMBRE DEL 2013
DETERMINACIÓN DE VITAMINA C POR METODO COLORIMETRICO DE 2 NITROANILINA DEL (LIMÓN, NARANJA, GUAYABA Y KIWI)
RICARDO HERRERA MENDEZ DANIEL ALEJANDRO PEREZ C.
PRESENTADO A: ING. LAURA SOFIA TORRES VALENZUELA, M.SC
UNIVERSIDAD LA GRAN COLOMBIA, ARMENIA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA ACADEMICO DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL ARMENIA QUINDIO 27 DE SEPTIEMBRE DEL 2013
TABLA DE CONTENIDO 1.
INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................... 5
2.
METODOLOGIA .......................................................................................................................... 6 2.1 DETERMINACIÓN DE VITAMINA C. MÉTODO COLORIMÉTRICO DE LA 2NITROANILINA (C6H6N2O2) ............................................................................................................ 6 2.2
ANÁLISIS ESTADÍSTICO ................................................................................................... 8
3.
RESULTADOS ............................................................................................................................ 8
4.
CONCLUSIONES ........................................................................................................................ 9
5.
BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................................... 10
6.
ANEXOS .................................................................................................................................... 11 ÍNDICE DE GRAFICAS
GRAFICA 1. CURVA PATRÓN Y REGRESIÓN LINEAL .................................................................... 6 GRAFICA 2. CONCENTRACIÓN VITAMINA C ................................................................................... 8 ÍNDICE DE TABLA TABLA 1. CONCENTRACIONES PARA LA PREPARACIÓN DE LA CURVA PATRÓN Y RESULTADOS DE ABSORBANCIA ................................................................................................... 7 ÍNDICE DE ECUACIONES ECUACIÓN 1. RECTA ......................................................................................................................... 7 ECUACIÓN 2. VITAMINA C ................................................................................................................. 7 ECUACIÓN 3. DENSIDAD................................................................................................................... 7 ÍNDICE DE ANEXOS ANEXO 1. VALORES DE ABSORBANCIA Y CONCENTRACIÓN ................................................... 11 ANEXO 2. ANÁLISIS DE VARIANZA PARA CONCENTRACIÓN DE VITAMINA C ......................... 11
RESUMEN Se llevó acabo la determinación de Vitamina C por método colorimétrico de la 2 Nitroanilina de cuatro frutos (limón, naranja, guayaba y kiwi) mediante espectrofotometría a 540 nm. Se encontró diferencias altamente significativas con respecto al limón, Naranja, Kiwi y guayaba con un valor P=0,0000. Las muestras de Limon, Naranja y Kiwi concuerdan con el contenido de Vitamina C de otras investigaciones realizadas, pero el contenido de Vitamina C de la guayaba no tiene ninguna relación, esto pudo ocurrir debido a procesamiento de la fruta antes de realizar la determinación del contenido de la vitamina en el fruto. Se encontró que la Vitamina C en procesos tanto físicos como químicos se pierde con facilidad por ese motivo hay que tener en cuenta que antes de realizar esta determinación la fruta no debe ser expuesta a procesamiento de ningún tipo.
Palabras Clave: Vitamina C, Espectrofotometría, 2 Nitroanilina, Método Colorimétrico ABSTRACT It took place the determination of vitamin C by colorimetric method 2 nitroaniline four fruits (lemon, orange, guava and kiwi) by spectrophotometry at 540 nm. Highly significant differences were found with respect to the lemon, orange, kiwi and guava with a value P = 0.0000. Samples of Limon, Orange and Kiwi match the content of vitamin C of other investigations, but the Vitamin C content of guava has no relationship, this may occur due to fruit processing before determining the content of the vitamin in the fruit. It was found that vitamin C in both physical and chemical processes is easily lost on this ground must be taken into account before making this determination the fruit should not be exposed to any processing.
Keywords: Vitamin C, spectrophotometry, 2 nitroaniline Colorimetric Method
1. INTRODUCCIÓN Las vitaminas pertenecen a uno de los grupos constituyentes de los alimentos que provocan más controversias, debido en gran medida al desconocimiento de su función. Las vitaminas empezaron a adquirir importancia cuando se observó que la carencia de estas sustancias de estas sustancias en la dieta provocan cuadros clínicos dramáticos (Salvador, 1990). El ácido ascórbico (AA) es una vitamina esencial en la dieta humana, y su determinación por técnicas sensibles y rápidas, es importante para evaluar su estabilidad en diferentes alimentos. Actualmente la búsqueda de fuentes naturales de AA, reviste gran interés por las características antioxidantes de la vitamina (Gutiérrez, 2007). El AA es muy sensible a la oxidación, especialmente cuando la reacción está catalizada por iones metálicos, como Cu2+ y Fe3+. Asimismo, el calor y la luz aceleran el proceso. En tanto que factores como el pH, la concentración de oxígeno y la actividad del agua, influyen poderosamente en la velocidad de la reacción. Como la hidrólisis del DHAA se produce muy fácilmente, la oxidación del DHAA constituye un aspecto esencial y frecuentemente limitante de la velocidad de degradación oxidativa de la vitamina C (Fennema, 2000). El método oficial de análisis de la vitamina C para determinación de zumos es el 2, 6dicloroindofenol que es un método de titulación (método AOAC 967.21). Si bien este método no es oficial para otros tipos de productos alimenticios, se utiliza a veces como una prueba de control rápido, para determinar la calidad para una variedad de productos alimenticios, en lugar de la que consume más tiempo que es el método microfluorométrico (AOAC Método 984.26) (Nielsen, 2010). La determinación de Vitamina C para el Limón, Naranja, Guayaba y Kiwi se llevó a cabo por Método colorimétrico de la 2-Nitroanilina (Bernal, 1994). El objetivo de esta investigación es determinar el contenido de Vitamina C (mg/ml) de las frutas anteriormente mencionadas.
5
2. METODOLOGIA Se estableció usar para la práctica 4 tipos de frutas, las cuales fueron: Limón, Guayaba, Naranja, Kiwi. Se determinó que su uso era adecuado para el análisis de vitamina C por sus características sensoriales: como la textura, olor y color, siendo estas un fruto fresco y aceptable a su consumo.
2.1 Determinación de Vitamina C. Método colorimétrico de la 2-Nitroanilina (C 6H ) 6 N2 O2 Para determinar el contenido de Vitamina C se llevó a cabo con el espectrofotómetro (Thermo Scientific GENESYS 10S Series UV-Visible Spectrophotometers), el cual es una herramienta indispensable para hallar la absorbancia y poder desarrollar posteriormente la curva patrón como se observa en la Grafica 1.
0.8
y = 34,783x + 0,0276 R² = 0,9805
0.7 m0.6 n 0 4 0.5 5 a i c 0.4 n a v r 0.3 o s b A0.2
Curva Patron
0.1 0 0
0.01
0.02
0.03
Concentracion Vitamina C
Grafica 1. Curva Patrón Y Regresión Lineal
Con la solución compuesta de las siguientes sustancias (Nitrito de sodio, 2-Nitroanilina, solución patrón de ácido ascórbico, etanol absoluto, agua destilada, hidróxido de sodio y ácido oxálico). Lo cual se hicieron dichas soluciones, preestablecidas las combinaciones en la (tabla 1).
6
TABLA 1. CONCENTRACIONES PARA LA PREPARACIÓN DE LA CURVA PATRÓN Y RESULTADOS DE ABSORBANCIA TUBO
0
1
2
3
4
5
6
7
X
2-NITROANILINA A CM3
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
NITRITO DE SODIO CM 3
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
ETANOL ABSOLUTO CM3
3,8
3,8
3,8
3,8
3,8
3,8
3,8
3,8
3,8
SOLUCI N PATR N DE VITAMINA C (ÁCIDO ASCÓRBICO)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,7
1
0
EXTRACTO PROBLEMA CM3
0
0
0
0
0
0
0
0
0,5
CIDO OX LICO CM3
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,3
0
0,5
NAOH 10% CM3
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
H2O DESTILADA CM3
3,8
3,8
3,8
3,8
3,8
3,8
3,8
3,8
3,8
ABSORBANCIA (540NM)
0
0,09
0,152
0,245
0,343
0,382
0,562
0,673
X
Donde a dicha curva patrón se le hizo una regresión lineal (Grafico 1), para así mismo establecer su ecuación lineal (ecuación 1) y dar soporte a los cálculos posteriores de la concentración, con el despeje de la concentración de la (ecuación 1), obteniendo así la (ecuación 2).
ECUACI N 1. RECTA
ECUACIÓN 2. VITAMINA C
ECUACI N 3. DENSIDAD
Dónde: Y= Absorbancia. m1= Pendiente. X= Concentración. b= Intercepto. D= Densidad. m2=Masa. v= Volumen. Las concentraciones se obtuvieron de la aplicación de la (ecuación 2), ya que se tenían los valores de absorbancia (Anexo 1. Valores de absorbancia y concentración de las frutas).
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El procedimiento se llevó acabo de la siguiente manera, se exprimió el zumo a las frutas seleccionadas (Limón, Guayaba, Naranja, Kiwi), dichos zumos se tamizaron con un lienzo de algodón, sobre un beaker de 500 ml, sacando así muestra de cada una, en una cantidad suficiente, para hacer las pruebas que se llevaron a cabo como: 1) Se tomó muestra de 5 ml de cada zumo de fruta, para obtener la densidad de cada tipo de zumo de las frutas anterior mente nombradas con la (ecuación 3). 2) se tomó 1 ml de cada zumo en un tubo de ensayo, se le adiciono 4 ml de ácido oxálico al 15%, se dejó en reposo medido por cronometro 3 minutos, y se filtró dicha solución homogenizada. Se hizo un muestreo por triplicado de esa solución resultante, y se llevaron a espectrofotómetro (Thermo Scientific GENESYS 10S Series UV-Visible Spectrophotometers). Donde se obtuvo la absorbancia para así mismo hallar la concentración que se expondrá en los resultados de este informe.
2.2 Análisis estadístico Se llevó a cabo un análisis de varianza en el software estadístico STATGRAPHICS con el fin de determinar diferencias en contenido de vitamina C, de las frutas analizadas.
3. RESULTADOS Realizados los cálculos para determinar la concentración de vitamina C, se graficaron en Excel lo cual podemos ver en la Grafica 2. 90
C 80 a n i m 70 a t i ) 60 V 0 050 n 1 o / i g40 c m a ( r t 30 n e 20 c n o 10 C
Kiwi Naranja
Guayaba
Limon
0
0
1
2
Frutas Analizadas
3
Grafica 2. Concentración Vitamina C
8
4
5
Se observa en la gráfica que la muestra de guayaba contiene 30,21 mg/100g es la segunda más baja en contenido de vitamina C, donde teóricamente debería tener un contenido de Vitamina C mas elevado, pero esto pudo haber ocurrido por su proceso de licuado y descongelamiento de la fruta madura, y almacenamiento de la pulpa en el refrigerador, donde según (Ordóñez-Santos & VázquezRiascos, 2010) la influencia de procesamiento y almacenamiento altera el contenido de vitamina C, donde se hace una reducción de manera vertiginosa, y se ha demostrado datos de pérdida de un 92% de vitamina C en la pulpa de guayaba en almacenamiento y cambios de temperatura. Según (Rojas-Barquera, Narváez-Cuenca, & Restrepo Sánches, 2008) Los frutos muy maduros pierden Vitamina C. y teniendo en cuenta el estado de madures de la guayaba, podríamos apoyarnos en la acotación anterior. En cuanto las demás muestras manifiestan un factor de concentración elevado lo que son la naranja con un contenido de Vitamina C de 59,8 mg/100g, el kiwi con 82,44 mg/100g y por último el limón con un contenido de 25,7 mg/100g, como se observa en la Grafica 2, donde cumple los estándares establecidos según la tabla de composición de alimentos para Centroamérica del INCAP (INCAP & OPS, 2012). El contenido de vitamina C en las frutas evaluadas presentó diferencias altamente significativas con un valor (P<0,0000) como se puede ver en el Anexo 2.
4. CONCLUSIONES Se observó que el contenido de Vitamina C de la (Naranja, Limón y Kiwi), muestran diferencias altamente significativas y que los contenidos de esta son similares a los encontrados por otras investigaciones. Pudimos determinar que la Vitamina C se pierde con facilidad por diferentes fenómenos físicos y químicos arrojando valores incorrectos que no tienen ninguna relación con otras investigaciones. Esto sucedió con la guayaba ya que el día anterior a la determinación de Vitamina C, se licuo y congelo afectando el contenido de la Vitamina en el fruto.
9
5. BIBLIOGRAFIA Bernal, Inés. (1994). ANALISIS DE ALIMENTOS. Santafé de Bogotá, D.C.: Universidad Nacional de Colombia. Fennema, Owen. (2000). Quimica de los Alimentos (2 ed.). Zaragoza, España: Editorial Acribia. Gutiérrez, Tatiana; Hoyos, Olga; Páez, Martha. (2007, Febrero 5 de 2007). DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE ÁCIDO ASCÓRBICO EN UCHUVA (Physalis peruviana L.), POR CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA DE ALTA RESOLUCIÓN (CLAR). BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR AGROPECUARIO Y AGROINDUSTRIAL, 5, 10. INCAP, & OPS. (2012). TABLA DE COMPOSICIÓN DE ALIMENTOS DE CENTROAMÉRICA (2 ed.). Guatemala: INCAP/OPS. Nielsen, Suzanne. (2010). Food Analysis Laboratory Manual (Springer ed. Vol. 2). West Lafayette IN EE.UU. Ordóñez-Santos, Luís E, & Vázquez-Riascos, Andrea. (2010). Effect of processing and storage time on the vitamin C and lycopene contents of nectar of pink guava (Psidium guajava L.). Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 60 , 280-284. Rojas-Barquera, D, Narváez-Cuenca, E, & Restrepo Sánches, L. (2008). EVALUACIÓN DEL CONTENIDO DE VITAMINA C, FENOLES TOTALES Y ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE EN PULPA DE GUAYABA (Psidium guajava L.) DE LAS VARIEDADES PERA, REGIONAL ROJA Y REGIONAL BLANCA. Memorias Red-Alfa Lagrotech Comunidad Europea, 49-70. Salvador, Badui Dergal. (1990). Quimica de los alimentos. MEXICO D.F: ALHAMBRA MEXICANA.
10
6. ANEXOS Anexo 1. Valores De Absorbancia Y Concentración promedio de Tipo de fruta Absorbancia concentracion (mg/100g) concentracion mg/ 100g limon
0,124
25,76232063
limon
0,125
25,94944288
limon
0,124
25,61393472
naranja
0,232
55,19793207
naranja
0,262
63,69385438
naranja
0,253
60,56334463
kiwi
0,345
86,82058157
kiwi
0,313
78,06740384
kiwi
0,204
48,25189221
guayaba
0,044
4,644088568
guayaba
0,124
27,57113194
guayaba
0,14
32,86444014
25,77523274
59,81837702
82,4439927
30,21778604
Anexo 2. Análisis De Varianza Para Concentración De Vitamina C Análisis de Varianza para Concentración de vitamina C - Suma de Cuadrados Tipo III Fuente
Suma de Cuadrados
Gl
Cuadrado Medio
Razón-F
Valor-P
A:Tipo de fruta
6379,29
3
2126,43
190,49
0,0000
RESIDUOS
89,3015
8
11,1627
TOTAL (CORREGIDO)
6468,59
11
EFECTOS PRINCIPALES
Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual
11
