D E T E R M I N A C I Ó N D E Á C I D O A S C Ó R B I C O E N Z U M O S
DETERMINA CIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO EN ZUMOS
- AUTORES.
Daniel Izquierdo González. Patricia Blanco Andrés. Sergio Izquierdo Bote. -OBJETIVOS.
Con este trabajo nos hemos propuesto: 1. 2.
3.
Determinar la concentración de ácido ascórbico (vitamina C) en zumos de distintas frutas. Observar la evolución de la concentración de ácido ascórbico en muestras de zumo de naranja y limón conservadas a distintas temperaturas. Aplicar distintos métodos de determinación de ácido ascórbico y comparar sus resultados.
Resumen: La determinación de ácido ascórbico se ha hecho mediante valoración redox, empleando bromato y/o N-bromosiccinimida (NBS). El análisis se llevó a cabo en : Zumo de manzana (Alteza) valorado con NBS. 2 Zumo de uva y piña comercial, utilizando el método del bromato. 3 Zumo de naranja y limón naturales, empleando con ellos la valoración redox con NBS. 4 Zumo de manzana (kasfruit) utilizando la valoración con NBS y con el método del bromato. 1
A cada una de las dos primeras muestras (manzana Alteza y uva y piña) le aplicamos un método de determinación diferente a modo de prueba . Hemos conservado algunas muestras de zumos de limón y naranja natural a temperatura ambiente y otras a unos 4º C, para comprobar la evolución en ellos de la concentración de ácido ascórbico durante tres días consecutivos.
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En el caso del zumo de manzana kasfruit hemos empleado los dos métodos con el fin de comparar los resultados
-FUNDAMENTO TEÓRICO.
Las vitaminas son las sustancias que nuestro organismo necesita, pero que no puede fabricar y que por tanto deben ser ingeridas en la dieta para el buen funcionamiento de muchas funciones metabólicas La vitamina C tiene varios nombres por los que se la conoce: ácido ascórbico, ácido hexurónico, factor antiescorbútico, o antiescorbutina. Esta vitamina está implicada en la síntesis de colágeno y en varias funciones inmunológicas y antibacterianas, aunque estrictamente hablado, la vitamina C no es un ácido ya que en su molécula no existe un grupo carboxilo libre; es en realidad una lactona que se comporta como ácido, por lo que puede considerarse como tal. Aunque existen otros alimentos más ricos en ácido ascórbico (como vemos en la tabla) popularmente se considera que los cítricos son una fuente natural de vitamina C. Vitamina C (miligramos) 1 copa (220 ml) 124 1 pimiento 225 1 pimiento 120 1 copa 105 1 copa (220 ml) 107 1 copa 95 1 taza 90 1 fruto (75 gr.) 70 100 gr. 50 1 taza (180 g.) 30 180 g. 23 Porción
Alimento Jugo de naranja Pimiento rojo Pimiento verde frutillas Jugo de arándano rojo coles de Bruselas Brócoli (hervido, colado y sin sal) Kiwi Coliflor (hervido, colado y sin sal) moras (crudas) tomate (rojo, crudo)
El ácido ascórbico se oxida rápidamente y por tanto requiere de cuidados al momento de exponerlo al aire, calor y agua. Cuanto menos calor se le aplique, menor será la pérdida de contenido. Las frutas envasadas por haber sido expuestas al calor, ya han perdido gran contenido vitamínico, lo mismo ocurre con los productos deshidratados. En los jugos, la oxidación se ve afectada por la exposición prolongada con el aire y por no conservarlos en recipientes oscuros.
2
Las dosis requeridas diarias de vitamina C no están definidas exactamente, sin embargo Departamento de Nutrición del IOM (Institute of Medicine: Instituto de Medicina) y USDA (United States Department of Agriculture: Departamento de Agricultura de Estados Unidos) de Estados Unidos comprueba que con 60 mg /día se mantiene un total corporal de un gramo y medio, cantidad suficiente para servir las demandas corporales de un mes. Por tanto, el consumo de una fruta cítrica por día, cumple con tales requerimientos.
Edad
Hombres (mg/día)
Mujeres (mg/día)
0 a 12 meses
No Determinado
1 a 3 años 4 a 8 años 9 a 13 años
15 25 45
45
14 a 18 años
75
65
19 a 50 años
90
75
>50 años Embarazo lactancia
90 ---
75 80 a 85 115
Se sabe que la vitamina C es necesaria en la síntesis del tejido conectivo colágena y para la buena formación de los huesos, de la dentina, de los cartílagos y de las paredes de los capilares sanguíneos. Además existen algunas teorías que suponen que debido a la oxidación reversible del ácido ascórbico a ácido dehidroascòrbico, esta vitamina desempeña un papel importante en las reacciones metabólicas de oxidorreducción. Las valoraciones usadas en este trabajo se basan en la oxidación del ácido ascórbico.
3
Ascorbato
Radical Ascorbil
Dehidroascorbato
2,3-Dicetogulonato
En la valoración con NBS se añade yoduro al medio. Cuando se alcanza el punto de equivalencia el ácido ascórbico se ha oxidado y la NBS comienza a oxidar los yoduros que se han añadido al medio. Los yoduros pasan a yodo y este forma con el almidón un vistoso complejo de color azul. Además para evitar que en el proceso de valoración se oxide el ácido ascórbico debido al pH del medio se añade ácido acético. El otro método de determinación del ácido ascórbico usado en esta investigación utiliza como valorante tiosulfato. A la muestra se le añade bromato, bromuro y yoduro. El bromato tiene como fin generar bromo debido a una reacción con bromuro en exceso (procedente de bromuro de potasio). El bromo generado (equivalente al bromato) es el que responsable de la oxidación del ácido ascórbico. Pero debido a la volatilidad del bromo se añade yoduro de potasio de manera que se obtiene una cantidad equivalente yodo que es valorado con tiosulfato y almidón. Al igual que en la valoración anterior se precisa un medio ácido para evitar la oxidación del ácido ascórbico. BrO3- + 5 Br - + 6 H+ C6H8O6 + Br 2
3Br 2 + 3 H2O
C6H6O6 + 2 Br - + 2 H+
Br 2 (en exceso) + 2 II2 + 2 S 2O32-
2 Br - +I2 2 I - + S 4O62-
4
-PARTE EXPERIMENTAL.
MATERIAL Y REACTIVOS. Para la realización de este proyecto hemos usado los siguientes materiales: -
Bureta. Matraz de 100 ml de tipo A 0´1 ml. Pipetas: • Aforada de 20ml de tipo A 0´03 ml. • Graduada de 1ml de tipo B 0.01 ml. Vaso de precipitados. Bote con agua destilada. Espátula Balanza analítica ±
±
±
-
Y los reactivos que hemos utilizado son: -
N-bromosuccinimida aprox. 10-3 M como valorante. Ácido ascórbico aprox. 2 ⋅ 10-3 M como patrón. Almidón como indicador al 2%. KI al 10% (p/v). Ácido acético al 10%. Bromato de potasio
PROCEDIMIENTO. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA. A partir de muestras de zumos comerciales se midió mediante determinación volumétrica la cantidad de ácido ascórbico (vitamina c) presente en los zumos. Para ello se uso como agente reaccionante con el ácido ascórbico la Nbromosuccinimida (NBS) un reactivo orgánico, usando como indicador el almidón junto con yoduro que será oxidado a yodo por el NBS en exceso, detectando el complejo yodo-almidón de color azul. Como valorante se preparo una dilución de NBS 2 ⋅ 10 molar (debidamente estandarizada usando como patrón una dilución de ácido ascórbico cuya molaridad conocemos con exactitud). En el erlenmeyer junto a la muestra de zumo (10-20 ml) se añade una serie de reactivos como para obtener el yoduro necesario partir de una solución de yoduro de potasio al 10% (m/v) (1.5 ml) y unas gotas de almidón para detectar la oxidación del yoduro a yodo. Para evitar la oxidación de la vitamina c mientras esta es valorada se añade ácido acético al 10% (v/v) (2 ml). −3
5
Para la valoración con bromato se añadirá en un erlenmeyer 5 g de bromato junto con: 100 ml de zumo, 50 ml de bromuro de potasio, 20 ml de yoduro de potasio al 10% (m/v), 10 ml de ácido sulfúrico 3M y valoramos con tiosulfato 0.01296M, próximos al punto de equivalencia añadimos el almidón.
CÁLCULOS Muestra 1. Zumo de manzana.
Marca kasfruit plus. Sin azúcar
añadido. 1 l. 1 Preparación de ácido Ascórbico ( PM = 176´13 g) Pesamos 0´0354 g por tanto la concentración es: 0 .0354 g 100 ml
2
⋅
1mol 176 .13 g
⋅
1000 ml 1l
= 2 ′0099 ⋅ 10
−3
M Ac. Ascórbico
Estandarización del NBS con el Ac Ascórbico. Realizamos 3 valoraciones. En el erlenmeyer introdujimos: - 20ml de Ac ascórbico (preparado anteriormente). - 1´5 ml de KI al 10%. - 2 ml de Ácido acético al 10% - Tres gotas de la disolución indicadora de almidón. (Se puede añadir agua destilada hasta un volumen adecuado.
Desde la bureta se añade la NBS. El punto final de la valoración se alcanza cuando la disolución del erlenmeyer se vuelve a azul debido a la formación del complejo I -almidón. Los volúmenes obtenidos que hemos gastado de NBS en las 3 valoraciones son los siguientes: 1º 41´7 ml 2º 41´9 ml x = 41´8 ml por tanto; 3º 41´8 ml − 3
Eq de NBS = eq de Ac. Ascórbico molaridad volumen valencia = molaridad volumen valencia ⋅
⋅
⋅
M ⋅ 41´8 ml ⋅ 2 = 2´0099 ⋅10 M = 9,617 ⋅10
−4
−3
⋅
M ⋅ 20 ml ⋅ 2
M NBS
3 Valoración del zumo de manzana con el NBS estandarizado. Realizamos 3 6
valoraciones. En el erlenmeyer introdujimos: - 20ml de zumo. - 1´5 ml de KI al 10%. - 2 ml de Ácido acético al 10% - Tres gotas de la disolución indicadora de almidón. (Se puede añadir agua destilada hasta un volumen adecuado. Desde la bureta se añade el NBS. El punto final de la valoración se alcanza cuando la disolución del erlenmeyer se vuelve a azul debido a la formación del complejo I -almidón. Los volúmenes obtenidos que hemos gastado de NBS en las 3 valoraciones son los siguientes: − 3
1º 65´7 ml 2º 65´9 ml 3º 65´8 ml
= 65´8 ml por tanto;
x
Eq de NBS = eq de Ac. Ascórbico en el zumo molaridad volumen valencia = molaridad volumen valencia ⋅
⋅
9´617 ⋅10
⋅
−4
⋅
M= 3´16
⋅
65´8 ml ⋅ 2 = M ⋅ 20 ml ⋅ 2 ⋅10
−3
M ; 0´56 g/l
Los resultados obtenidos en la totalidad de las muestras se observan en la siguientes tablas: Limón concentración vit c en muestra 1 tiempo(horas) muestra (M) concentración g/l zumo de limón recién exprimido 0 0,0027 0,47 zumo de limón exprimido hace 24H(temperatura ambiente) 24 0,0025 0,44 Zumo limón exprimido hace 24H (4ºC aprox.) 24 0,0024 0,43 Zumo del limón exprimido hace 144 0,0024 0,43 144H (4ºC aprox.) muestra 2 zumo de limón recién exprimido 0 0,0025 0,44 zumo de limón exprimido hace 24H(temperatura ambiente) 24 0,0026 0,45 Zumo limón exprimido hace 24 0,0025 0,44 24H (4ºC aprox.)
7
Naranja muestra 1 zumo de naranja recién exprimido zumo de naranja exprimido hace 24 horas(temperatura ambiente) Zumo de naranja exprimido hace 24 horas (4ºC aprox.) Zumo de naranja exprimido hace 144H (4ºC aprox.) muestra 2 zumo de naranja recién exprimido zumo de naranja exprimido hace 24 horas(temperatura ambiente) Zumo de naranja exprimido hace 24 horas (4ºC aprox.)
concentración vit c en tiempo(horas) muestra/(M)
concentración g/l
0
0,0032
0,56
24
0,0029
0,51
24
0,0030
0,52
144
0,0027
0,47
0
0,0036
0,64
24
0,0041
0,72
24
0,0039
0,68
Muestra Concentración (g/l) zumo de manzana kasfruit plus sin azúcar añadido 0,55 zumo de limón recién exprimido 0,47 zumo de naranja recién exprimido 0,56 zumo de manzana alteza 0,47 zumo de limón recién exprimido 0,44 zumo de naranja recién exprimido 0,64 método del bromato zumo de piña y uva 200 ml spar 0,16 zumo de manzana kasfruit plus sin azúcar añadido 0,98
Vitamina C indicada por el fabricante(g/l) 0,04
0,0009
0,04
-CONCLUSIONES.
A la finalización de la práctica observando detenidamente los resultados y comparándolos entre: métodos usados, distintas marcas comerciales, zumos de distintas frutas, y la progresión la vitamina c en zumos naturales con el tiempo, hemos podido llegar a las distintas conclusiones: • Los zumos de frutas comerciales dan valores mayores en ácido ascórbico que lo que declaran como vitamina c en su información nutricional, esto puede ser debido a que es añadido como conservante
8
•
Los zumos naturales van perdiendo su ácido ascórbico debido a su oxidación con el tiempo, esta perdida es mas notable a temperatura ambiente que si se realiza su conservación en frío a unos 4ºC a aproximadamente.
•
Comparando distintos métodos (valoración por bromato y valoración por N-bromosuccinimida) se aprecia que es capaz de valorar con mayor exactitud el método de la N-bromosuccinimida.
•
Si se observan las cantidades de vitamina c en los distintos zumos de frutas valorados se aprecia que el de naranja es el que mayor contenido tiene de los estudiados en esta investigación.
-BIBLIOGRAFÍA.
Libros consultados: •
Jacinto Guiteras, Roser Rubio, Gemma Fonrodora; “Curso experimental en química analítica”; Editorial Síntesis; Madrid, 2003.
•
Salvador Badui universidad,1984
•
Iciar Astiasoran, Alfredo Martínez; "Alimentos: composición y propiedades" Mc Grawhill interamericana, Madrid 2000
Dergal.
"Química
de
los
alimentos";Alhambra
Páginas Web consultadas: •
http://www.todo-ciencia.com/biomedicina/0i99875700d990208136.php
•
www.wikipedia.com
•
http://www.zonadiet.com/nutricion/vit-c.htm
•
http://www.enbuenasmanos.com/articulos/muestra.asp?art=545
•
http://nutrinfo.com.ar/pagina/info/vitc0.html#start
9
- INDICE.
Página §
Objetivos
1
§
Fundamento teórico
2
§
Parte experimental
5
Ø
Material y reactivos
5
Ø
Procedimiento
5
Ø
Cálculos
6
§
Conclusiones
8
§
Bibliografía
9
10
