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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

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

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