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DETERMINACIÓN DE VITAMINA C
INTRODUCCIÓN
Las vitaminas son compuestos 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 Es por ello, que
considero de interés que los alumnos conozcan la importancia de la
vitamina C para el mantenimiento de la salud, cuáles son los alimentos en
los que se encuentra y en qué cantidad, como un primer paso para
conseguir una dieta equilibrada y saludable.
LAS VITAMINAS
Las vitaminas son compuestos orgánicos, de naturaleza y composición
variada, muy sensibles al calor, al oxígeno, a cambios de pH y a la luz. Son
imprescindibles en los procesos metabólicos que tienen lugar en la nutrición
de los seres vivos. No aportan energía, ya que no se utilizan como
combustible, pero sin ellas el organismo no es capaz de aprovechar los
elementos constructivos y energéticos suministrados por la alimentación.
Normalmente se utilizan en el interior de las células como precursoras de
coenzimas, a partir de las cuales se elaboran miles de enzimas que regulan
las reacciones químicas de las que viven las células.
Las vitaminas deben ser aportadas a través de la alimentación, puesto que
el cuerpo humano no puede sintetizarlas. Una excepción es la vitamina D,
que se puede formar en la piel con la exposición al sol, y las vitaminas K,
B1, B12 y ácido fólico, que se forman en pequeñas cantidades en la flora
intestinal.
CLASIFICACIÓN
VITAMINAS LIPOSOLUBLES
Suelen consumirse con alimentos que contienen grasas y por lo mismo se
pueden almacenar en el organismo por un tiempo, lo que hace innecesario
su consumo diario. Su carencia responde a malos hábitos alimenticios.
Dentro de este grupo encontramos a la vitaminas A, D, E y K.
VITAMINAS HIDROSOLUBLES
Son todas aquellas que se pueden disolver en agua. A veces también se les
llama complejo vitamínico B. No pueden ser almacenadas dentro del cuerpo
humano, y por lo tanto se deben consumir con frecuencia, idealmente a
diario.
Entre este tipo encontramos las ocho vitaminas del grupo B y la vitamina C.
VITAMINA C O ÁCIDO ASCÓRBICO
Interviene en el mantenimiento de huesos, dientes y vasos sanguíneos por
ser buena para la formación y mantenimiento del colágeno. Protege de la
oxidación a la vitamina A y vitamina E. Desarrolla acciones anti-infecciosas
y antitóxicas y ayuda a la absorción del hierro no hémico en el organismo.
El hombre, carece de la enzima que cataliza la etapa terminal de la síntesis
de ácido ascórbico, la gulonolactona oxidasa, por lo que debe adquirirlo a
través de la alimentación.
La vitamina C se encuentra en alimentos de origen vegetal.
|Alimento |Porción |Vitamina C |
| | |mg. (miligramos) |
|Jugo de naranja |1 copa (220 ml) |124 |
|Pimiento rojo |1 pimiento |225 |
|Pimiento verde |1 pimiento |120 |
|frutillas
|1 copa |105 |
|cranberry - arándano rojo - Jugo |1 copa (220 ml) |107 |
|coles de Bruselas |1 copa |95 |
|Brócoli (hervido, colado y sin sal) |1 taza |90 |
|kiwi |1 fruto (75 gr.) |70 |
|Coliflor (hervido, colado y sin sal) |100 gr. |50 |
|moras (crudas) |1 taza (180 g.) |30 |
|tomate (rojo, crudo) |180 g. |23 |
Puede presentarse en dos formas químicas interconvertibles: ácido
ascórbico (forma reducida) y ácido dehidroascórbico (forma oxidada),
siendo ambas formas funcionales biológicamente y manteniéndose en
equilibrio fisiológico. Si el ácido dehidroascórbico es hidratado se transforma
en ácido dicetogulónico, no activo biológicamente, siendo esta
transformación irreversible. Esta hidratación ocurre espontáneamente en
disolución neutra o alcalina.
[pic]
La ausencia de esta vitamina da como resultado la enfermedad conocida
como escorbuto la cual se caracteriza por un defecto de la síntesis de
colágeno, que queda de manifiesto por la falta de cicatrización de heridas,
defectos de la formación de los dientes, rotura de capilares que conducen a
la aparición de abundantes petequias, debilidad muscular, pérdida del
cabello, entre otros
Si bien, como con la mayoría de las vitaminas, los excesos se descartan por
vía urinaria, el
alerta radica en que como lo ingerido es un ácido, las dosis excesivas
pueden rebasar la resistencia de la pared gástrica y su intensa recirculación
renal puede afectar el riñón.
La vitamina C es un compuesto inestable, debido a la facilidad con la que se
oxida e hidrata. Se destruyen con facilidad en el procesamiento y
conservación de los alimentos, por lo que es utilizada como indicador de la
pérdida vitamínica de un alimento durante su procesamiento y
almacenamiento. Por otra parte, el calor y los cationes metálicos destruyen
la vitamina C. Alimentos como los cítricos, kiwi, brócoli, lechuga, entre otros,
son fuente natural de vitamina C, y su contenido depende de la especie,
área geográfica en las que son cultivados, las condiciones de
almacenamiento una vez recogidos y del estado de maduración
(generalmente aumenta con la maduración).
Los requerimientos diarios en un hombre adulto son de 90 mg./día y en una
mujer de 75 mg./día, aunque existen siempre situaciones donde es
necesario aumentar la dosis de vitamina a través de un suplemento.
|edad |Hombres |Mujeres |
| |(mg/día) |(mg/día) |
|0 a 12 meses |ND |
|1 a 3 años |15 |
|4 a 8 años |25 |
|9 a 13 años |45 |45 |
|14 a 18 años |75 |65 |
|19 a 50 años |90 |75 |
|>50 años |90 |75 |
|Embarazo | |80 a 85 |
|Lactancia | |115 |
La vitamina C se puede reconocer
mediante azul de metileno. Este colorante cuando está oxidado es de color
azul y se reduce fácilmente formando un compuesto incoloro. Por otra
parte, la cromatografía y la titulación volumétrica de óxido-reducción son
métodos utilizados para cuantificar el contenido de vitamina C de un
alimento. La cromatografía líquida de alta presión (HPLC) es el método más
utilizado por ofrecer una gran precisión de los resultados.
DETERMINACIÓN DE VITAMINA C
VOLUMETRÍA DE ÓXIDO – REDUCCIÓN
En el análisis volumétrico o titulométrico se determina una sustancia por
titulación, que es el proceso de agregar una solución de reactivo (titulante)
de concentración o título conocido hasta que, idealmente, todo la sustancia
haya reaccionado; o sea, hasta que se haya agregado una cantidad
equivalente del titulante. La solución titulante se llama comúnmente solución
valorada y se agrega desde una bureta. En la determinación del punto final
en forma visual, se agrega titulante hasta que un indicador adecuado
manifieste un cambio, generalmente, de color.
El método que se seleccionó para la determinación de vitamina C está
basado en la transferencia de electrones, una volumetría de óxido-
reducción, en la que interviene el yodo como agente oxidante.
El indicador que se utiliza para visualizar el fin de la reacción es el almidón,
debido a que forma un complejo de color azul intenso con el yodo. Esto se
debe a que fracción activa del almidón es la amilosa, un polímero de la α-D-
glucosa que se presenta en forma de una espiral. En presencia de almidón
y de yoduro, el yodo forma
cadenas de moléculas de I6, que se alojan a lo largo del interior de la espiral
de amilosa. El color azul oscuro del complejo yodo-almidón se debe a la
absorción de luz visible por las cadenas de I6 alojadas en el interior de la
espiral. El almidón, no es un indicador redox, porque responde
específicamente a la presencia del yodo, no a un cambio de potencial.
Hay que tener en cuenta, que el almidón se hidroliza con facilidad y uno de
los productos de la hidrólisis es la glucosa, la cual tiene carácter reductor,
por tanto, una disolución de almidón parcialmente hidrolizada puede ser una
fuente de error en una titulación redox, de manera que sus disoluciones o
deben ser recientes o se deben preparar con un conservante, como el HgI2.
Para la determinación del contenido de vitamina C, se utilizará una
disolución de triyoduro como agente oxidante, que constituye el titulante,
dado que la vitamina C tiene carácter reductor. Por lo tanto cuando al ácido
ascórbico se le añade disolución de triyoduro, este se reducirá a yoduro a
costa de que el ácido ascórbico se oxide.
[pic]
I3 - + 2e- 3I¯
[pic] [pic]
Dado que la reacción entre el triyoduro y el ácido ascórbico presenta una
estequiometría 1:1, en el punto final de la titulación el número de moles de
yodo reducido es equivalente a los moles de ácido ascórbico oxidado.
Entonces, cuando ya no quede vitamina C reducida el triyoduro se unirá al
almidón y aparecerá el color azul indicando el fin de la titulación.
Es importante señalar que con este método se determina
la capacidad reductora total de la disolución, por ello, si la disolución a titular
contiene otras sustancias reductoras además del ácido ascórbico el
volumen de la disolución oxidante consumida puede estar aumentada, y por
tanto, el contenido de ácido ascórbico sobrestimado.
PRÁCTICO DE LABORATORIO
OBJETIVOS
• Estudiar las vitaminas: clasificación, funciones, fuentes, requerimientos
diarios, características físico-químicas.
• Introducir las bases estructurales para la determinación de la vitamina C
(ácido ascórbico)
• Determinar la concentración de ácido ascórbico contenido en diferentes
jugos naturales.
MATERIALES Y REACTIVOS
MATERIALES
Bureta de 25 ml
Erlenmeyer de 100 ml
Embudo
Pipetas de 1mL, 10 mL, 20 mL
Vasos de precipitado
Matraz de 100 mL
Varilla de vidrio
Gasas para filtrar el jugo
Soporte universal
Mechero
Trípode
Tela de amianto
NOTA: las cantidades de cada uno de los materiales depende de la
cantidad de muestras problema que se disponga.
REACTIVOS
Disolución de yodo (triyoduro) 0.0241 M (0.0482 N):
Indicador de almidón
Ácido clorhídrico 15% (v/v)
Tiosulfato de sodio 0.07 M (0.07 N)
Yodato de potasio 0.01 M (0.06 N)
Ácido sulfúrico 0.5 M.(1N)
Carbonato ácido de sodio
Jugo de cítricos
Agua destilada
PROCEDIMIENTO
PREPARACIÓN DE LOS REACTIVOS
INDICADOR DE ALMIDÓN
El indicador de almidón se prepara haciendo una pasta con 1 g de almidón
soluble y 1 mg de HgI2, con 10 mL de agua (d). Se vierte la pasta en 100
mL de agua hirviendo, y se continúa hirviendo hasta
que la disolución se clarifica.
ÁCIDO CLORHÍDRICO 15% (V/V)
Medir 15 mL de HCl (c) con una pipeta e incorporar a un matraz que
contenga un poco de agua destilada y posteriormente, enrasar a 100 mL.
TIOSULFATO DE SODIO 0.07M (0.07 N)
Se prepara disolviendo 1.74 g de Na2S2O3.5H2O en 100 mL de agua (d),
recientemente hervida, que contenga 0.01 g de Na2CO3. Guardar esta
disolución en una botella color topacio bien cerrada.
YODATO DE POTASIO 0.01M (0,06 N)
Se pesa 0.5 g de reactivo sólido, y luego se disuelve en 250 mL de agua (d)
en un matraz aforado.
ÁCIDO SULFÚRICO 0.5M. (1 N)
Diluir 2.8 mL de ácido sulfúrico en 50 mL de agua, en un matraz, y aforar
hasta la marca de 100 mL
DISOLUCIÓN DE YODO (TRIYODURO) 0.0241 M (0.0482 N)
Se prepara disolviendo 1.53 g de I2 en 250 mL de agua destilada. Añadir
3.5 g de KI, homogeneizar la disolución, en caso de no disolverse
totalmente, dejar en reposo. La reacción de formación de triyoduro es:
Se estandariza, envasa y rotula.
JUGO DE CÍTRICOS
1. Exprimir los cítricos.
2. Filtrar el jugo obtenido a través de una gasa.
✓ Puede utilizarse también zumos de fruta de venta en establecimientos
comerciales.
ESTANDARIZACIÓN DE LOS REACTIVOS
ESTANDARIZACIÓN DE LA SOLUCIÓN DE TIOSULFATO DE SODIO
PROCEDIMIENTO
Se pipetean 25 mL de la disolución de yodato de potasio (0.06 N) en un
erlenmeyer.
Se añaden 1 g de yoduro de potasio sólido y 0.5 mL de ácido sulfúrico 0.5M.
Valorar inmediatamente con tiosulfato hasta que la disolución haya perdido
casi todo su color (hasta color amarillo pálido).
Entonces añadir 2 mL del indicador de almidón (la disolución se tornará azul
intenso) y acabar la valoración cuando se produzca la decoloración del
complejo yodo–almidón. Repetir dos veces más.
Se utiliza la fórmula:
V1 x N1 = V2 x N2
ESTANDARIZACIÓN DE LA SOLUCIÓN DE YODO CON TIOSULFATO DE
SODIO
PROCEDIMIENTO
Transferir 25 mL de la solución de yodo a un erlenmeyer de 250 mL y diluir
hasta 50 mL.
Agregar 1,5 mL de ácido sulfúrico 1 N.
Titular con tiosulfato de sodio hasta que la solución adquiera un color
amarillo.
Añadir 2 mL de indicador de almidón.
Proseguir la titulación hasta que el color azul cambie a incoloro.
Calcular la normalidad como el promedio de tres titulaciones.
Se utiliza la fórmula:
V1 x N1 = V2 x N2
DETERMINACIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO EN LA MUESTRA
PROBLEMA
TITULACIÓN DEL ÁCIDO ASCÓRBICO
PROCEDIMIENTO
1. Colocar en un Erlenmeyer de 100 ml:
10 ml de jugo
15 ml de agua destilada
0,25 ml de HCl (15% v/v)
0,25 ml de indicador de almidón.
2. Llenar la bureta con 15 ml de la disolución de yodo.
3. Titular lentamente y agitando la disolución de zumo contenida en el
erlenmeyer, hasta que vire al azul.
NOTA: El color amarillo del zumo de naranja puede enmascarar en parte el
color azul por lo que hay que tener cuidado para observar
DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
1) Anota los volúmenes gastados de la solución de yodo durante la titulación
y los volúmenes de la muestra en el siguiente cuadro:
|MUESTRA |VOLUMEN MUESTRA (mL) |VOLUMEN
SOLUCIÓN DE YODO
(mL) |
|JUGO DE NARANJA |10 |1.5 |
|JUGO DE LIMÓN |10 |1,3 |
2) Determina la concentración de vitamina C en cada muestra utilizando la
siguiente fórmula (incluye los cálculos):
V1 x N1 = V2 x N2
Donde:
V1 es el volumen añadido al erlenmeyer desde la bureta al titular el
preparado de vitamina C.
N1 es la concentración conocida de la disolución de yodo utilizado en la
titulación.
V2 es el volumen de la muestra con una concentración de vitamina C
desconocida que hemos puesto en el erlenmeyer.
N2 es la concentración desconocida de vitamina C en la muestra problema.
Muestra N° 1: jugo de naranja
V1: 1.5 mL
N1: 0.0482 N
V2: 10 mL
N2: ¿?
V1 x N1 / V2 = N2
1.5*10-3 L x 0.0482 N/ 10*10-3 L = 7.23*10-3 N
N2: 7.23*10-3 N
Muestra N°2: jugo de limón
V1: 1.3 mL
N1: 0.0482 N
V2: 10 mL
N2: ¿?
V1 x N1 / V2 = N2
1.3*10-3 L x 0.0482 N/ 10*10-3 L = 6.266*10-3 N
N2: 6.266*10-3 N
3) Calcular la cantidad de vitamina C en la muestra en mg/L sabiendo que el
peso molecular de la vitamina C es 176 ( Equivalente químico = 88 g)
Muestra N° 1: jugo de naranja
7.23*10-3 N x 88 g/eqq = 0.63624 g/L de vitamina C
0.63624 g/L de vitamina C x 1000 mg/g = 636.24 mg/L de vitamina C
Muestra N°2: jugo de limón
6.266*10-3 N x 88 g/eqq = 0.5514 g/L de vitamina C
0.5514 g/L de vitamina C x 1000 mg/g = 551.4 mg/L de vitamina C
4) Completa el siguiente cuadro con los resultados
obtenidos de vitamina C
|MUESTRA |VITAMINA C |VITAMINA C (mg/L)
|
| |N | |
|JUGO DE NARANJA |7.23*10-3 |636.24 |
|JUGO DE LIMÓN |6.266*10-3 |551.4 |
5) Comparar los resultados obtenidos.
De acuerdo a los resultados obtenidos, se puede decir que el contenido de
ácido ascórbico en la muestra N° 1 (jugo de naranja) es mayor que el de la
muestra N° 2 (jugo de limón)
6) ¿Varía la cantidad de vitamina C con el tiempo?
Esta determinación no se realizó, pero sería interesante comprobar si la
cantidad de ácido ascórbico disminuye tan rápidamente, como se cree
comúnmente. En este caso se determinaría la cantidad de vitamina C
presente en distintas muestras extraídas a distintos horarios.
|MUESTRA |TIEMPO |VITAMINA C |
|
| | |N |VITAMINA C (mg/L)
|
|JUGO DE NARANJA |0 h | |
|
| |6 h | | |
| |12 h | | |
|JUGO DE LIMÓN |0 h | |
|
|
|6 h | | |
| |12 h | | |
7) De acuerdo la cantidad diaria recomendada de vitamina C: ¿con cuántas
piezas de fruta o volumen de jugo se consigue esa cantidad?
Por ejemplo, para una mujer de entre 14 y 18 años, la dosis media
recomendada de vitamina C es de 65 mg/ día. Si se considera a las
cantidades determinadas de vitamina C en el jugo de naranja, 636.24 mg/L,
se necesitan aproximadamente 100 mL de jugo por día para cumplir los
requerimientos de vitamina, lo que equivale a una o dos naranjas.
GUÍA DE ESTUDIO
1. ¿Qué son las vitaminas? ¿Cómo se clasifican?
2. ¿Cuál es la importancia de las vitaminas?
3. ¿Qué tipo de vitamina es la vitamina C? ¿Qué características tiene?
4. ¿Cuál es el requerimiento diario de vitamina C? ¿Qué consecuencias
ocasiona su déficit? ¿Y su exceso?
5. ¿Qué tipo de volumetría se utiliza en determinación de vitamina C?
6. El indicador que se utiliza es almidón: ¿Es un indicador redox? ¿Cómo
actúa?
BIBLIOGRAFÍA
Harris, D. Análisis Químico Cuantitativo Editorial Reverté S. A. Segunda
edición. España. 2001.
Kolthoff, I., Sandell, E., Meehan, E., Bruckentein, S. Análisis Químico
Cuantitativo Librería y Editorial Nigar S. R. L. Cuarta edición. 1969.
http://www.estilohoy.com/notas/88385-Clasificaci%C3%B3n-de-las-
vitaminas-
http://www.zonadiet.com/nutricion/vit-c.htm