investigando la vitamina c. ¿cuánta vitamina c tienen los alimentos que tomamos?

Grupo Blas Cabrera 4º A de la ESO – IES Alonso Quesada V Premios de Investigación escolar Blas Cabrera Museo Elder de la Ciencia y la Tecnología Las Palmas de Gran Canaria. Mayo de 2007

Francisco Martínez Navarro. Profesor tutor - coordinador de la investigación

¿Cuánta vitamina C tienen los alimentos que tomamos y cuánto tardara en oxidarse?

La Vitamina C. ¿Consumo adicional o innecesario en la dieta de Canarias?

Equipo de investigación:

Paula Guerra Vilas

Loreley Quintana Henríquez

Rafael Rodríguez Delgado

¿Cuánta Vitamina C tienen los alimentos que tomamos y cuánto tardara en oxidarse? Francisco Martínez Navarro

V Premios de investigación escolar Blas Cabrera. 4º ESO. IES Alonso Quesada

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Índice página

1. Introducción ¿Para que realizamos esta investigación? 3

2. Las vitaminas y la vitamina C ¿Qué importancia tiene nuestra investigación?

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3. Constitución del grupo de trabajo ¿Quiénes somos? 5

4. Algunas preguntas previas y búsqueda de información 6

5. Diario de una investigación ¿Qué nos planteamos? ¿Cómo nos organizamos? ¿ Cómo lo hicimos?

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6. Análisis del problema y objetivos de la investigación ¿Qué vamos a investigar?

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7. Diseño experimental y Realización de las experiencias. Material empleado y procedimiento a seguir ¿Qué experiencias realizamos?

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8. Análisis de los resultados obtenidos. Conclusiones ¿Cuáles son nuestras Conclusiones

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9. Bibliografía. ¿Qué libros, materiales recursos hemos utilizado? 19

Profesor tutor - Coordinador de la investigación: Francisco Martínez Navarro

Investigando la presencia de la vitamina C

en los alimentos ¿Cuánta vitamina C tienen los alimentos que tomamos y

cuánto tardara en oxidarse?

Equipo de investigación 4º A. Grupo Blas Cabrera: Paula Guerra Vilas. Loreley Quintana Henríquez. Rafael Rodríguez Delgado



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1. INTRODUCCIÓN ¿PARA QUE REALIZAMOS ESTA INVESTIGACIÓN? Durante el principio de curso un grupo de alumnas y alumnos de 40 A de la ESO, del lES Alonsos Quesada hablamos con el profesor de física y química para mostrarle nuestro interés en participar en el concurso de investigación escolar Blas Cabrera. Conocíamos su existencia, por haber participado el centro en años anteriores. Se nos dijo que había que esperar a que llegara la convocatoria y cuando llegó formamos dos grupos de trabajo y elegimos las preguntas que serían objeto de la investigación bajo la dirección y coordinación del profesorado del Departamento de Física y Química. Se nos pasaron numerosos temas por la mente pero todos coincidimos en seleccionar el que nos resultaba mas atractivo, realizar una investigación sobre las vitaminas en los alimentos, bajo la pregunta o problema de investigación: "¿Cuánta vitamina C contienen los alimentos que tomamos y cuánto tardara en oxidarse?", ya que este tema nos iba a permitir estudiar la vitamina C e incluir varias preguntas y experiencias que nos resultaban interesantes. El Objetivo de está investigación es estudiar la vitamina C que contienen los diferentes alimentos que tomamos, determinar el contenido de vitamina C (ácido ascórbico) en diferentes productos. El análisis se realizará con naranjas, limones, Kiwi, pimientos rojo y verde, zumos de naranja envasados y con diferentes fármacos (Redoxón, Frenadol y Aspirina C). La cantidad de ácido ascórbico se determinará mediante una valoración de oxidación reducción (redox) con yodo

como agente valorante (yodimetría), usando como indicador una disolución de almidón. Las vitaminas no pueden ser sintetizados por el organismo, por lo que éste no puede obtenerlas más que a través de la ingestión directa. Las vitaminas son nutrientes esenciales, imprescindibles para la vida. Las cantidades que el organismo necesita de las vitaminas son muy pequeñas, en general la aportan los alimentos de cualquier dieta equilibrada, pero tanto su defecto como su exceso pueden producir enfermedades (respectivamente, se llaman avitaminosis e hipervitaminosis). En esta investigación además de investigar nuestro problema: ¿Cuánta vitamina C contienen los alimentos que tomamos y cuánto tardara en oxidarse? e intentar buscar una respuesta, realizamos las siguientes experiencias, durante tres meses y las enumeramos a continuación. Este es nuestro trabajo.

1. Determinación de la vitamina C en frutas naturales 2. Determinación de la vitamina C en verduras frescas 3. Determinación de la vitamina C en zumos y refrescos 4. ¿Qué alimentos contienen más vitamina C? 5. ¿Cómo se degrada la vitamina C con la luz y la temperatura? 6. ¿Cómo se degrada la Vitamina C con el oxígeno del aire? 7. ¿Disminuye con el tiempo la vitamina C de los zumos de los alimentos? 8. ¿Cuánto tiempo tarda en desaparecer la vitamina C de un zumo de naranja?



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2. LAS VITAMINAS Y LA VITAMINA C. ¿QUÉ IMPORTANCIA TIENE NUESTRA INVESTIGACIÓN?

En el mundo antiguo el escorbuto (falta de vitamina C era una de las enfermedades más comunes en las tripulaciones largo tiempo embarcadas sin frutas frescas, y sujetas así a alimentos conservados.

En 1747 un cirujano de la marina británica, J. Lind, demostraba el poder de los zumos de naranja y limón en la lucha contra el escorbuto. Estas y otras intervenciones en el campo inmunológico hicieron que desde finales del siglo pasado y especialmente en las tres primeras décadas de éste, comenzaran a determinarse los factores llamados vitaminas que, presentes en el organismo en cantidades muy pequeñas, ejercen efectos muy importantes en la química corporal.

Más de treinta de estas sustancias han sido descubiertas y se han conocido sus fórmulas. Una de ellas, muy importante, es la Vitamina e o ácido ascórbico. Este es uno de los elementos

naturales, presente especialmente en las frutas frescas, que el organismo animal necesita indispensablemente para conservar la salud. Fue descubierta en 1928 por el bioquímico húngaro Albert Szent Gyorgyi.

La vitamina e, es un ácido orgánico y un antioxidante perteneciente al grupo de vitaminas hidrosolubles. No se sintetiza en el organismo, por lo cual tiene que ser aportada en la dieta. Se encuentra, principalmente en verduras y frutas frescas y en los zumos de cítricos. Su fórmula empírica es: C6H8O6

y su formula molecular:

Se denomina vitamina e a todos los compuestos que poseen la actividad biológica del ácido ascórbico. Se encuentra casi exclusivamente en los vegetales frescos (sobre todo en el kiwi y en los cítricos). La vitamina C es antioxidante y participa en la asimilación de ciertos aminoácidos, del ácido fólico y del hierro. La vitamina e, además, contrarresta las intoxicaciones del hígado y los efectos nocivos de algunos pesticidas en el estómago. La carencia de esta vitamina produce cansancio, irritabilidad y dolor en las articulaciones. Las necesidades de ácido ascórbico son mayores en las embarazadas, fumadores y en personas estresadas o con ansiedad. Es muy sensible a la luz, a la temperatura y al oxígeno del aire. Es antioxidante, por lo tanto neutraliza los radicales libres, evitando así el daño que los mismos generan en el organismo. Su capacidad antioxidante hace que esta vitamina elimine sustancias toxicas del organismo, como por ejemplo los nitritos y nitratos presentes en productos cárnicos preparados y embutidos La vitamina C corresponde al grupo de las vitaminas hidrosolubles y, como la gran mayoría de ellas, no se almacena en el cuerpo por un largo período de tiempo y se elimina en pequeñas cantidades a través de la orina. Por este motivo es importante su administración diaria, ya que es más fácil que se agoten sus reservas antes que las de otras vitaminas. Es una sustancia de color blanco, estable en su forma seca, pero en solución se oxida con facilidad, más aún si se expone al calor. Un pH alcalino (mayor a 7), el cobre y el hierro, también aceleran su oxidación. Su estructura química recuerda a la de la glucosa (en muchos mamíferos y plantas, esta vitamina se sintetiza a partir de la glucosa y galactosa). El ácido dehidroascórbico posee también actividad biológica, debido a que en el cuerpo se reduce para formar ácido ascórbico.

¿Cuánta Vitamina C tienen los alimentos que tomamos y cuánto tardara en oxidarse? Francisco Martínez

Navarro


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3. CONSTITUCIÓN DEL GRUPO DE TRABAJO ¿QUIÉNES SOMOS? Somos dos alumnas: Paula Guerra Vilas y Loreley Quintana Henríquez y un alumno: Rafael Rodríguez Delgado, todos de 4° A de la ESO del lES Alonso Quesada, que bajo la

dirección y coordinación del profesor de Física y Química, Francisco Martínez, hemos estado realizando a investigación, a lo largo de unos cinco meses, sobre la Vitamina C en los alimentos, e intentado responder a la pregunta central de nuestra investigación: ¿Cuánta vitamina C contienen los alimentos que tomamos y cuánto tardara en oxidarse? Hemos estado realizando la investigación fuera del horario lectivo, en nuestro tiempo libre, buscando información y realizando numerosos ensayos y experiencias ° Hemos empleado muchos recreos y utilizado algunas de las tardes libres, para realizar numerosas experiencias y medidas, recoger los datos experimentales, analizarlos. hacer cálculos y representaciones gráficas y presentarlos de forma adecuada. Nunca pensamos que determinar la Vitamina C en los alimentos, tuvieran tantas cosas y mucho menos que nosotros pudiésemos estudiar algunas de ellas.


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4. ALGUNAS PREGUNTAS PREVIAS Y BUSQUEDA DE INFORMACIÖN

Toda investigación empieza con un interrogante o problema y continua planteando las preguntas adecuadas

Muchas son las preguntas que nos hemos planteado en esta investigación y han sido más las tas que nos han surgido en el transcurso de la misma que las respuestas que hemos obtenido.

Estas son algunas de las preguntas, relacionadas con la pregunta central de nuestra investigación:

¿Cuánta vitamina C contienen los alimentos que tomamos y cuánto tardara en oxidarse?

¿Qué son las vitaminas? ¿Qué es la vitamina C? ¿Cuánta vitamina C necesita nuestro organismo? (mg/Kg) ¿Cuánta vitamina C contiene los alimentos?) (mg/100 g) ¿Cómo se oxida o degrada la vitamina C y pierde sus propiedades? ¿Cuánto tarda en oxidarse la vitamina C con el oxígeno del aire, la luz y la temperatura? ¿Cuánto tiempo tarda en desaparecer la vitamina C de un zumo de naranja? ¿Cómo se determina la vitamina C? ¿Cómo se determina su existencia en los alimentos y su cantidad? ¿Qué alimentos contienen más vitamina C? ¿Debemos tomar vitamina C de la Farmacia como medicina o forma parte de nuestra dieta diaria? ¿Qué alimentos vamos a investigar que contienen vitamina C? ¿Qué medicamentos contienen vitamina C? ¿Qué material necesitamos en la investigación de la vitamina C? ¿Cuál es el procedimiento a seguir para determinar la vitamina C?

Antes de empezar la investigación buscamos información e intentamos responder a algunas de las preguntas planteadas, muchas de ellas, serán hipótesis de trabajo a investigar: ¿Qué son las vitaminas? -Las vitaminas (del latín vita (vida) + el griego ammoniakós (producto libio, amoníaco), con el sufijo latino ina (sustancia» son compuestos heterogéneos que no pueden ser sintetizados por el organismo, por lo que éste no puede obtenerlos más que a través de la ingestión directa. Las vitaminas son nutrientes esenciales, imprescindibles para la vida. Sus requerimientos no son muy altos, pero tanto su defecto como su exceso pueden producir enfermedades (respectivamente, avitaminosis e hipervitaminosis). ¿Qué es la vitamina C? -La vitamina C, también conocida como ácido ascórbico, es una de las 13 vitaminas esenciales, que son un complejo grupo de sustancias químicas que nuestro organismo necesita para funcionar apropiadamente. La vitamina C es una de las vitaminas hidrosolubles, lo que quiere decir que el organismo utiliza lo que necesita y el resto lo elimina a través de la orina, fundamentalmente. La vitamina C ayuda a las células del organismo a crecer y mantenerse sanas, por ejemplo a las de los huesos, los dientes y las encías, los ligamentos y los vasos sanguíneos. También ayuda en la respuesta del organismo frente a la infección y el estrés y colabora en el metabolismo del hierro. Si el organismo no ingiere suficiente vitamina C cada día, existe predisposición a padecer hematomas en la piel, hemorragias en las encías, retraso en la curación de las heridas, pérdida de dientes, dolor en las articulaciones e infecciones. ¿Qué fármacos comerciales contienen vitamina C?

Fármaco Mg vitamina C por comprimido

Redoxón 1000 Aspirina C 240

Frenadol 250


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¿Cuánta vitamina C necesita nuestro organismo? - Las dosis necesarias de esta vitamina son de 90 mg en hombres y 75 mujeres Las actuales recomendaciones internacionales de vitamina C para la mayoría de personas a partir de los 15 años de edad son de 80 miligramos al día. Los grupos de población que necesitan más cantidad de vitamina C son las embarazadas (90 miligramos), las madres que amamantan a su recién nacido (90-95 miligramos) y los fumadores (al menos 100 miligramos, o sea 0,1 g). Puesto que la vitamina C no puede ser almacenada en el organismo, es importante ingerir cada día la cantidad suficiente a través de una dieta equilibrada. El consumo de una fruta cítrica por día, cumple con tales requerimientos. Así, por ejemplo, la dosis se supera con creces cuando se come una papaya mediana (188 mg), una guayaba (165 mg), un vaso de jugo de naranja (124 mg) o una naranja mediana (80 mg)

¿Cuánta vitamina C contienen los alimentos?

Algunos alimentos ricos en vitamina C Frutas y verduras mg/100g

Kiwi 500 mg

Pimiento rojo 204mg

Perejil 150 mg

Caqui 130 mg

Col de Bruselas 100 mg

Limón 80 mg

fresas 95 mg

papaya 85 mg

naranja 70 mg

melón 60mg

zumo de naranja 50 mg

uva 40mg

zumo de uva 35 mg

guisantes 30-40 mg

patata 25 mg

¿Cómo se oxida o degrada la vitamina C y pierde sus propiedades?

-Se oxidan con el oxígeno del aire, la luz, el calor y el agua, y pierden por tanto poder antioxidante (al estar ya oxidadas, no pueden 'enlazarse' con los radicales libres y neutralizarlos y pierden sus propiedades.

¿Cuanto tarda en oxidarse la vitamina C con el oxigeno del aire, la luz y la temperatura? Considerando un almacenamiento a temperatura ambiente a 20°C, una legumbre verde pierde el 35% de su cantidad de vitamina C. Considerando un almacenamiento en una nevera convencional 4°C la pérdida de vitamina C en un solo día es del 10%. Al hervir o freír en las comidas, las verduras o pimientos, la perdida de vitamina C es casí total.

El almacenamiento de jugo de naranja natural al alcance de la luz, hace que pierda gran parte de su contenido vitamínico tanto por contacto con la luz, como por la temperatura a la que se encuentra, como por la exposición al oxígeno del aire El agua, el calor y el tiempo disminuyen el nivel vitamínico de cualquier porción por una oxidación acelerada del contenido. ¿ Cuanto tarda en desaparecer la vitamina C en un zumo de naranja? En unas horas se reduce a la mitad. En varías días, la desaparición es casi total.


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5. DIARIO DE UNA INVESTIGACIÓN. ¿QUÉ NOS PLANTEAMOS? ¿CÓMO NOS ORGANIZAMOS? ¿CÓMO LO HICIMOS? Nos planteamos realizar una investigación para participar en los V Premios de Investigación escolar Blas Cabrera que convoca el Museo Elder de Ciencia y Tecnología para el día de Canarias

Día Observaciones

Lunes 17 de Diciembre 10:45

Constitución del grupo de trabajo y elección del tema y presentación del interrogante o problema: ¿Cuánta vitamina C tienen los alimentos que tomamos y cuánto tardara en oxidarse? Reflexión de cómo abordarlo. Búsqueda de información. Elección de coordinadora (Paula) y quedamos para el19 de diciembre.

Miércoles 19 de Diciembre

Puesta en común de la información y planificación del trabajo a realizar. Reparto de tareas y de material para leer y estudiar. Fijar el calendario de trabajo.

Viernes 15 de Febrero 10:45

Pusimos en común la información que teníamos. El profesor nos estuvo aclarando dudas y explicando de lo que iba a tratar cada experiencia, la comprobación de la hipótesis, la realización de los diseños experimentales, os cálculos, etc.. Compartimos algunos libros y páginas de Internet e hicimos algunos ejemplos prácticos y teóricos sobre el proyecto. Vimos que el almidón se coloreaba de violeta al añadirle el reactivo lugol, pero no se coloreaba en presencia de vitamina C, hasta que esta se oxidad se totalmente por la acción de lugo!. En ese instante la siguiente gota de lugol, reaccionaba con el indicador almidón, añadido a la vitamina C y aparecía el color violeta. Teníamos un método para determinar la vitamina C en los alimentos con el lugol, usando como indicador una disolución de almidón. Nos parecía mentira que, nosotros solos, pudiéramos llegar a hacerlo y quedamos en comunicamos por el correo electrónico. Preparamos el material con que íbamos a trabajar y ordenamos un rincón de laboratorio para nosotros. Acordamos vemos la semana siguiente.

Jueves 21 de Febrero 10:45

Hablamos de algunos correos que nos habíamos mandado sobre el proyecto para ir poniéndonos en contacto. Volvimos a hacer el experimento de la vez pasada, la detección de la vitamina C con ugol, en presencia de almidón, hasta aparición del color violeta. El lugol nos olía a la medicina Betadine, que también tienen yodo. Realizamos el experimento con agua para comprobar que el ensayo salía negativo, pues no tenía vitamina C y el zumo de una naranja, sí. Durante el proceso nos dimos cuenta que el almidón estaba estropeado, tenía como un moho. Preparamos y ordenamos en el laboratorio de física y química nuestro sitio de trabajo,

Miércoles 27 de Febrero 10:45

Preparamos de nuevo el almidón y comprobamos que funcionaba, se ponía violeta con el yodo del lugo!. Hicimos fotos para el informe. La investigación parecía funcionar.

Jueves 28 de Febrero 10:45

Exprimimos una naranja y con su zumo, determinamos la vitamina C. Nos dio positivo. Comparamos con vitamina C pura, del redoxon, (ensayo en negro) que lógicamente daba positiva. y un ensayo con agua (ensayo en blanco) que dio el resultado negativo esperado.

Martes 11 de Marzo 10:45

El zumo de naranja que habíamos exprimido la vez anterior, se encontraba lleno de hongos, se había estropeado, así que quedamos el próximo día por la tarde, de dos a tres horas y quedamos en traer frutas, verduras y zumos envasados, de distintas marcas, para realizar las experiencias. Preparamos las tablas en la pizarra y en una hoja, para recoger los datos.

Jueves 3 de Abril 14- 17 horas

Sacamos el bocadillo y comimos en el laboratorio, pues nos quedamos despues de terminar las clases con el profesor. Había llegado la hora de la verdad. Preparamos con una licuadora, y un exprimidor, zumos de naranja, limón, manzana, Kiwi, pimientos rojo y verde, y varios zumos envasados. Repetimos, nosotros solos, todo el proceso aprendido.

Martes 8 de Abril 14- 17 hrs

Volvimos a medir la cantidad de vitamina C de todas las muestras y nos dimos cuenta que con el tiempo, la cantidad de vitamina C disminuye.

Miércoles 9 de Abril 14- 17 hrs

Repetimos el proceso con varios refrescos y varios zumos y realizamos las experiencias necesarias para medir la cantidad de vitamina en las mismas.

Martes 2 de Abril 10:45 hrs

Volvimos a medir la cantidad de vitamina C de todas las muestras y seguimos determinando que con el tiempo, la cantidad de vitamina C disminuye

Viernes 2 de Mayo 10:45

Nos pusimos de acuerdo en como organizar los últimos días. Corregimos las tablas y leímos los diseños y los datos y los resultados experimentales. Nos mandamos información por correo electrónico. Nos repartimos las últimas tareas a realizar el fin de semana,

Viernes 9 de Mayo 10:45

Corregimos el informe para entregar. Seleccionamos las fotos y lo encuadernamos. Preparamos un CD ... Lo entregamos el Viernes 9 de mayo .... Prueba conseguida.


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6. ANÁLISIS DEL PROBLEMA Y ORJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ¿QUÉ VAMOS A INVESTIGAR. EMISIÓN DE HIPÓTESIS? El nombre de ácido ascórbico procede de las palabras griegas que significan «No escorbuto», ya que uno de los efectos de la carencia de Vitamina C es el deterioro de la inmunidad, pues el paciente escorbútico es peligrosamente débil frente a infecciones de todo tipo. La administración de Vitamina C consigue, en estos casos, la recuperación de la inmunidad. Podemos realizar una sencilla experiencia a fin de detectar la presencia de Vitamina C en los distintos alimentos. LA EXPERIENCIA - La experiencia consiste en hacer reaccionar el lugol con el almidón y con el ácido ascórbico (Vitamina C). - Como se aprecia en el vaso nº 1 (patrón de comparación), que carece totalmente de ácido ascórbico, cuando el lugol se une al almidón, da una coloración azulada característica (experiencia a).

- El lugol reacciona con el ácido ascórbico sin dar la coloración azul (experiencia b). - Cuando se va goteando lugol en una solución en la que hay ácido ascórbico y almidón, primero con el ácido ascórbico, sin dar ninguna coloración y después aparece la coloración azul

Hoja de control Muestras Sustancia a examen

Vaso nº 1 (Patrón de

comparación) Agua

destilada

Vaso nº 2 (Patrón de comparación Redoxon)

Vaso nº 3 Limón

Vaso nº 4 Naranja

Vaso nº 5 Uvas

Cantidad de sustancia a examen

10 ml 10 ml 10ml 10ml 10ml

Cantidad de almidón

4 gotas 4 gotas

4 gotas 4 gotas 4 gotas

N° de gotas de lugol gastadas

0 54 20 16 10

A mayor número de gotas (mayor volumen) gastados de lugol, mayor cantidad e vitamina C tendrá la mezcla.


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Determinación de la vitamina C en zumos naturales, zumos envasados o verduras

Para determinar el contenido de vitamina C en zumos de naranjas, en otras frutas, en verduras y medicamentos utilizamos el yodo como agente valorante (yodimetría). El ácido ascórbico (vitamina C), que representamos por AH es un ácido reductor que se oxida con facilidad con oxidantes suaves,como el yodo (h) para dar ácido deshidroascórbico (dA).

De forma esquemática esta reacción se puede expresar como:

AH + I2 dA +2H++ 2I

- + 2e

-

El punto final se pone de manifiesto con almidón. La primera gota del I2 en exceso, después del punto de equivalencia, provoca que la disolución se vuelva de color azul oscuro por formación de un complejo de adsorción intensamente coloreado, visible aún a concentraciones muy bajas de yodo.

Preparación de la disolución de Lugol (Disolución de yodo en yoduro de potasio) El yodo es poco soluble en agua pero es muy soluble en yoduro de potasio a la mezcla se el denomina lugol.

La determinación de Vitamina C (ácido ascórbico) la realizamos utilizando una disolución de yodo 0.1 M. Para preparar 1 litro de dicha disolución hay que pesar 12.7 g de yodo y 40 g de yoduro potásico La disolución ya preparada se guardó hasta el momento de su utilización en un frasco ámbar para protegerla de la luz. La disolución de lugol (yodo en yoduro de potasio), contiene el ión triyoduro.

I2 + I- → I3-

Esta disolución reacciona con el almidón en frío formando un complejo violeta oscuro de yoduro de almidón, desaparece si se calienta y vuelve a parecer al enfriar. Preparación del indicador de almidón Se mezclaron 2 g de almidón soluble con 25 mL de agua destilada en un vaso de precipitados. La pasta así obtenida se fue añadiendo de forma gradual y con agitación a 500 mL de agua hirviendo. La ebullición se mantuvo durante un par de minutos más. La disolución se guardó en un frasco de cristal de color ámbar. Se debe mantener cerrada y al abrigo de la luz, sino se estropea y se llena de mohos.

Procedimiento: Oxidación de la vitamina C con Lugol


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7. DISEÑO EXPERIMENTAL Y REALIZACiÓN DE LAS EXPERIENCIAS. MATERIAL EMPLEADO Y PROCEDIMIENTO A SEGUIR ¿QUÉ EXPERIENCIAS REALIZAMOS?

Existen sustancias en la fruta fresca que curan el escorbuto.

Esta sustancia se identifica con un compuesto químico que se conoce como vitamina C o ácido ascórbico.

«El limón, las naranjas, las peras, etc. parecen ser sustancias antiescorbúticas».

Vamos a realizar, experiencias y pequeñas investigaciones para comprobar el contenido de vitamina C en distintas frutas y verduras.

Material Reactivos Mechero . Lugol (disolución de yodo en yoduro de

Gradilla con tubos de ensayo potasio)

Cuchara o espátula Almidón (disolución acuosa) Vaso o matraz Comprimidos de vitamina C (Redoxon) .

2 cuentagotas Naranjas, limones, peras, uvas, Kiwii,

Pipeta Pimiento rojo y verde . Bureta. Zumos embasados variados Mortero con mango Refrescos variados

EXPERIENCIA 1. Oxidación de la vitamina C.

Fundamentación

«Una naranja expuesta al aire durante cierto tiempo pierde parte de sus propiedades».

Popularmente se sabe que las naranjadas deben tomarse en el momento de hacerlas, ya que nos dicen que «pierden las vitaminas». ¿Qué sucede? ¿Por qué cambia el sabor? Parece que la vitamina C al ponerse en contacto con el aire se degrada, se oxida, «le pasa lo que al hierro u otros metales». Es por esto que las papas peladas se ponen negras con el tiempo. Descripción Exprimir media naranja en un vaso. Probar la naranjada y dejarla al aire libre durante toda la noche. Volver a probarla al día siguiente (tapar con un papel para evitar la caída de algún insecto). ¿Qué habrá sucedido? ¿Se ha oxidado la vitamina C?

Con el paso del tiempo, la naranjada pierde sus propiedades, sabe mucho menos ácida, se suele decir que sabe a viejo, pues la vitamina C, se oxida o degrada con el oxígeno del aire.


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EXPERIENCIA 2. Acción de la disolución de Lugol sobre la vitamina C. Fundamentación El yodo al reaccionar con la vitamina C la destruye, «la oxida», al igual que el aire. Descripción Preparar cuatro tubos de ensayo. En el primero se coloca agua destilada. En el segundo se pone agua destilada caliente hasta ebullición y se disuelve un poco de almidón. En el tercero, un pedazo de la pastilla de vitamina C disuelto en agua. En el cuarto tubo, además de contener una disolución análoga a la anterior, se le añade un poco de la disolución de almidón. El papel del almidón es hacer de indicador para cuando el yodo reaccione transformando la vitamina C.

El exceso reacciona inmediatamente, a la primera gota, con el almidón y éste se colorea

indicándonos el consumo de la vitamina C. Añadirle unas gotas de Lugol en cada tubo de ensayo. El color rojo del yodo se diluye quedando una disolución rojiza en el primer tubo. El segundo tubo es un azul-violeta intenso. En el tercer tubo apenas aparecerá cambio apreciable con un ligero amarillo debido al yoduro, de//ugo/, en que se ha transformado el yodo. En el cuarto tubo, aunque al principio intenta el viraje a azul, luego recupera el color original, repitiéndose la situación en la gota siguiente. En una determinada gota se produce el cambio total y la aparición del yodo, en exceso, cuando ha consumido ( oxidado) toda la vitamina C que había en el tubo. El número de gotas gastadas hasta el momento del cambio nos proporcionaría una medida de la cantidad de vitamina C. Si lo hacemos en una bureta podremos medir el volumen de lugol consumido que ha sido necesario para oxidar determinado volumen de la disolución de las muestras de frutas o verduras que contienen vitamina C. Dividiremos el problema: Investigando la presencia de la vitamina C en los alimentos ¿Cuánta vitamina C tienen los alimentos que tomamos y cuánto tardara en oxidarse? Realizaremos tres pequeñas tareas o investigaciones planteando tres interrogantes o subproblemas:

1.- ¿Cuál será la proporción relativa de vitamina en distintas frutas frescas y verduras? Investigación 1: "Diseño de una experiencia que nos permita valorar la proporción relativa de vitamina C en frutas y verduras" 2.- ¿Cómo podemos calcular la cantidad de vitamina, presente en una muestra?

Investigación 2: "Diseño de una experiencia que nos permita calcula cantidad de vitamina C presente en una muestra" 3.- ¿Cómo comprobar la variación de vitamina C con el tiempo? Investigación 3: "Diseño de una experiencia que nos permita comprobar la variación de la

vitamina C con el tiempo"


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Investigación 1: "Diseño de una experiencia que nos permita valorar la proporción relativa de vitamina C en frutas y verduras"

Disponer de una serie de diferentes frutas. Tomar igual cantidad de cada una de ellas (10 g, por ejemplo). Cada muestra se machaca hasta una total licuación, se vierte en un tubo de ensayo el zumo y luego se lava la muestra bien con agua destilada y se vierte también al tubo. Se tienen así tantos tubos de ensayo como frutas a estudiar.

Una vez realizados los zumos de cada una de las frutas naturales (naranja, limón, kivi, manzana, pimiento rojo y verde, zumos envasados, etc), tomar unos 5 cm

3 de cada uno de los zumos y

añadirle unas gotas de disolución de almidón. A continuación y de forma alternativa se le irá añadiendo la disolución de Lugol. Según aparezca el viraje azul-violeta se cesa la adición. (Realizar un ensayo en blanco)

Fruta A Fruta B Fruta C Fruta D

Nº de gotas de lugol

8 12 6 16

Lugol con almidón. Indicador del punto final de la oxidación Análisis resultados en zumos envasados


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Investigación 2: "Diseño de una experiencia que nos permita calcula cantidad de vitamina C presente en una muestra"

En una pastilla comprimido de vitamina C (Redoxón, Cebión, Frenadol,aspirina C, etc.) aparece especificada la cantidad de vitamina C. Disolver una fracción, pesada, de la pastilla y colocarla en un tubo de ensayo con unas gotas de disolución de almidón. Añadir Lugol, contabilizando el nº de gotas o midiendo el volumen consumido en una bureta.

La relación entre el n° de gotas de lugol y los g de vitamina C disueltos, nos dan el n° de gotas de disolución de lugol que se corresponden con 1 g de vitamina C.

º

min

n degotasdeLugol

gdevita a C disueltos

Material y reactivos necesarios Procedimiento experimental

Gradilla con tubos de ensayo Bureta Cuentagotas Lugol Almidón Muestras de frutas y verduras

Se hacen zumos concentrados naturales de naranja, limón, manzana, kivi, pimiento rojo y verde y varios zumos envasados de naranja, limón y multifrutas, se colocan 5 cm3

de cada uno de ellos en diferentes tubos de ensayo y se añaden unas gotas del indicador almidón. Se va añadiendo lentamente desde la bureta la disolución de lugol hasta la aparición permanente de la coloración azul oscura (violeta).

Imagen de la experiencia Interpretación

Tienen lugar dos reacciones químicas, primero reacciona el yodo de la disolución del lugol con la Vitamina C de cada una de las muestras, hasta que la oxida totalmente, sin que ocurra ningún cambio de color. A continuación empieza la segunda reacción, en la que la siguiente gota de yodo reacciona con el almidón y se forma la coloración azul oscura del yoduro de almidón, indicando el punto finadle la primera reacción. Cuanto mayor es el volumen de Lugo añadido hasta a parecer el color violeta, mayor es la cantidad de Vitamina C en muestra. Como sabemos que determinados cm3 de lugol equivalen a unos determinados mg de Vitamina C, podemos determinar la concentración de los zumos de frutas y verduras en mg/l

nº de gotas de disolución de Lugol que

se corresponden con 1 g de Vitamina C


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Datos experimentales: Resultados obtenidos Cogemos una pastilla de Redoxón que tiene 1 g de vitamina y la disolvimos en agua hasta obtener 500 cm3

de disolución medio litro

1 g = 1000 mg de Vitamina C La disolvemos en agua en un erlenmeyer hasta formar 500 cm3

(medio litro de disolución).

Concentración en 1( )

20,5( )

g g g

l l l l

mg2000

Cogemos una muestra patrón de 5 cm3 en la que hay 10 mg de vitamina C

En efecto: 3 3500 5

1000 min min

cm disoluición cm disolución

mg vita aC x gvita aC

x= 10 mg

Su concentración será la misma (ya que la concentración es una propiedad intensiva, pues no depende de la cantidad de sustancia y tiene la misma concentración cualquier volumen del mismo). Efectivamente

Su concentración será: 3 3 3

102 2

5

mg mg mg g

cm cm cm l

Cogimos 5 cm3 de diferentes muestras de zumos de frutas y verduras

Fecha/ Volumen de Lugol gastado

1. Redoxon

5cm3

10 mg

2. Zumo de naranja 5cm

3

3. Zumo

de limón

4. Zumo de manzana 5cm

3

5. Zumo de naranja La Verja

6. Zumo Pascual Tropicana Vitaminas A,B,C,E

7. Pimiento Rojo

5cm3

8. Pimiento Verde

5cm3

9 Kiwi 5cm

3

08/04/2008 Volumen de lugol (cm

3)

5 cm3 1,6 1,7 0,1 1 0,8 4,4 1,6 3,4

mg Vitamina C/ 5 cm3 10 3,2 3,4 0,2 2 1,6 8,8 3,2 6,8

mg/l 2000 640 680 40 400 320 1760 640 1360

mg/100 ml 200 64 68 4 40 32 176 64 136 10/04 (2 días después) Volumen de lugol (cm

3)

4 cm3 1,3 0,8 0 0,8 0,7 3,2 0,4 2,5

mg Vitamina C/ 5 cm3

8 2,6 1,6 0 1,6 1,4 6,4 0,8 5

mg/l 1600 520 320 0 320 280 1280 32 1000

mg /100ml 160 52 32 0 32 28 128 16 100 18/04 (10 días después) Volumen de lugol (cm

3)

1 cm3 0,3 0,2 0 0,2 0,1 0,8 0,1 0,6

mg/100 ml 40 12 8 0 8 4 32 4 24

Como los 5 cm3

de Redoxon (conteniendo 10 mg de vitamina C) consumieron 5 cm3 de lugol,

cada cm3 de lugol gastado equivale a 2 mg de vitamina C, presentes en los 5 cm3

de

disolución. En 5 cm3 de lugol gastados tendremos 10 mg de vitamina C en los 5 cm3, por tanto 200 mg en 100 ml o bien en cada litro tendremos 2000 mg/l o una concentración de 2 g/l.

Para hallar la concentración de vitamina en los zumos en mg/100 ml, basta multiplicar por 40 el volumen gastado de lugol. Esta es la base para realizar los cálculos de la tabla.


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Vitamina C en otros zumos envasados y en refrescos. Resultados obtenidos Cogimos 5 cm3

de diferentes muestras de zumos envasados y refrescos

Volumen de Lugol gastado

1. Redoxon 5cm

3

10 mg

2. Zumo Libbys

3. Zumo Lambda 5cm

3

4. Zumo Spar

5. Aquarius 5cm

3

6.Schwepes 5cm

3

7. Nestea

5cm3

8. Fanta 5cm

3

9 7 UP 5cm

3

Volumen de lugol (cm

3)

5 cm3 1,45 1,2 0,75 0,45 0,35 0,3 0,2 0,1

mg Vitamina C/ 5 cm3

10 2,9 2,4 1,5 0,9 0,7 0,6 0,4 0,2

mg/l 2000 560 480 300 180 140 120 80 40

mg/100 ml 200 58 48 30 18 14 12 8 4


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Investigación 3: "Diseño de una experiencia que nos permita comprobar la variación de la vitamina C con el tiempo"

Preparar seis tubos de ensayo en los que se coloca una misma cantidad de disolución de vitamina C de diferentes frutas y verduras y una de vitamina C pura (de naranja, limón, pastilla de vitamina C, verduras, frutas, etc,) y unas gotas de disolución de almidón. Con un cuentagotas o con una bureta, añadir gotas de Lugol una a una, contándolas o midiendo el volumen gastado, en tiempos distintos. El n." de gotas de Lugol gastadas hasta el momento del viraje, o los cm3 consumidos, nos resulta indicativo de la cantidad de vitamina C existente en cada muestra. A modo de hipótesis se observará una disminución del nO de gotas con el tiempo. Se realiza una representación del nº de gotas gastadas de Lugol (o volumen en cm3) frente al tiempo transcurrido. Se puede interpretar fácilmente la línea del gráfico. Si el cambio no es suficientemente perceptible habrá que aumentar el intervalo de tiempo de medidas o diluir suficientemente la disolución de Lugol. Esta vez cogimos 25 cm3 de zumo de naranja recién exprimido y lo valoramos, acabado de exprimir y al cabo de 1 hr, 3 hr, 1 semana y al cabo de 1 mes. La muestra se dejo al aire y con la luz. También comprobamos que al calentar se degrada rápidamente y desaparece la vitamina C. En este caso diluimos la disolución de lugol y al valorar con el patrón de redoxon, hallamos que cada mL de lugol gastado equivale a 2,21 mg de vitamina C en los 25 cm3 de zumo de naranja, con lo que para hallar la concentración en 100 mL, se multiplica el volumen gastado por 8,84 y redondeamos el resultado. Zumos de naranja Medidas V agente valorante

(mL) V medio (mL) Vitamina C

(mg/100mL) 25 cm3

Zumo de naranja 1 8,4

8,1

72 2 7,7 Zumo de naranja

(1 hora) 1 7,8

7,7

68 2 8 3 7,4

Zumo de naranja (3 horas)

1 6,1 6,7

59 2 7,3

Zumo de naranja (1 semana)

1 0,9 0.8

7 2 0,7

Zumo de naranja (1 mes)

1 0 0

0 2 0


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8. Análisis de los resultados obtenidos. Conclusiones ¿Cuáles son nuestras conclusiones?

Respecto a la pregunta problema objeto principal de nuestra investigación, las principales conclusiones son:

1. Se puede determinar la cantidad de vitamina C de los alimentos y compararlos entre si

2. El Kiwi es de las frutas naturales estudiadas la de mayor vitamina C 3. El pimiento rojo es de los alimentos estudiados el de mayor vitamina C

4. Los zumos envasados tienen mucho menos vitamina C, que los naturales recién exprimidos

5. No es necesario salvo excepciones tomar vitamina C en los medicamentos la conseguimos con una alimentación equilibrada, tomando todos los días una pieza de fruta fresca o verduras.

6. La vitamina C, no se va si tardamos media hora o más en tomarnos el zumo de naranja, recién preparado, disminuye muy lentamente.

7. Con la luz y sobre todo con la temperatura la vitamina C desaparece mucho más rápidamente.

8. Hemos aprendido, que investigar en ciencias es fundamentalmente hacerse buenas

preguntas y buscar explicaciones razonables a las mismas. Las respuestas obtenidas son

provisionales y la ciencia avanza, buscando respuestas mejores que se ponen a prueba permanentemente, surgiendo nuevas preguntas cada vez más precisas y mejor formuladas.


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9. BIBLIOGRAFÍ A ¿QUÉ LIBROS, MATERIALES Y RECURSOS HEMOS UTILIZADO?

BROWN; LeMAY; BURSTEN. (1998). QUÍMICA. Ciencia Central. Prentice Hall Day Jr., R.A AL. Underwood (2004), Química analítica cuantitativa. Ed. Prentice-Hall S.A Diccionario Enciclopédico Larousse 2001 (2000).Ed. Larousse FERNÁNDEZ, J. y otros (1987). Experiencias de laboratorio. Consejería de Educación del Gobierno de Canarias. Wittcoff, H.A B.G. Reuben (2001), Productos químicos orgánicos industriales, Vol. 2. México Ed. Limusa Zona Diet.com. Vitamina C: http://www.zonadiet.com/nutricion/vit-c.htm Enciclopedia médica en español: http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/002404.htm

Enciclopedia Wikipedia: http://es.wikipedia.org/wiki/Vitamina_C Nutrición. Nutrinfo.com: http://www.nutrinfo.com.ar/pagina/info/vitc0.html Alimentación Sana. Vitamina C: http://www.alimentacion-sana.com.ar/Informaciones/Nutricion/vitaC.htm El rincón de las cobayas. Vitamina C: http://es.geocities.com/rincondelascobayas/es_vitaminac.htm Prof. Miguel Calvo -Univ. de Zaragoza Lãs Vitaminas:

http://www.geocities.com/tenisoat/vitaminas.htm

Botanical –Online. Propiedades de la vitamina C: http://www.botanical-online.com/medicinalesvitaminac.htm Codex de vitaminas: http://ar.geocities.com/codexdevitaminas/ascorbico.htm

http://www.zonadiet.com/nutricion/vit-c.htm

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http://www.botanical-online.com/medicinalesvitaminac.htm

http://ar.geocities.com/codexdevitaminas/ascorbico.htm

investigando la vitamina c. ¿cuánta vitamina c tienen los alimentos que tomamos?

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