GUÍA Nº 4 EXTRACCIÓN DE CAROTENOS Y XANTÓFILAS Y DETERMINACIÓN DE VITAMINA C EN JUGO DE NARANJA 1.- Introducción Las vitaminas son moléculas orgánicas de estructuras químicas muy variadas, que no poseen una unidad estructural común a todas éstas. Estos compuestos al igual que los aminoácidos esenciales, deben ingerirse en la dieta alimenticia ya que no son sintetizados por los organismos animales y cumplen funciones de vital importancia para éstos. Una característica que distingue a las vitaminas como substancias nutritivas es que basta que se ingieran en cantidades pequeñísimas para que se satisfagan sus requerimientos. Esta propiedad está indicando que su función es fundamentalmente catalítica. Se acostumbra a clasificar las vitaminas en dos grandes grupos: a) Hidrosolubles: Vitamina B12, tiamina (B1), riboflavina (B2), ácido nicotínico, ácido pantoténico, piridoxina (B6), biotina, ácido fólico y ácido ascórbico (C). b) Liposolubles: Vitamina A, D, E y K. Vitamina C o ácido ascórbico. El ácido ascórbico se halla presente en todos los tejidos de los animales y de las plantas superiores. Se requiere en la dieta humana y solamente en la de unos pocos vertebrados. La mayor parte de los animales y probablemente todas las plantas pueden sintetizarlo a partir de glucosa. No se halla presente en microorganismos, los que no lo requieren. El mecanismo de acción de esta vitamina no se conoce con exactitud. Además de sus propiedades como antioxidante parece intervenir en la formación y conservación de un componente principal del tejido conectivo de animales superiores, interviniendo la hidroxilación enzimática de los residuos de prolina del colágeno para formar, 4-hidroxiprolina. Se cree que ésta no sería su función única o principal. Esta vitamina se encuentra principalmente en las frutas cítricas, verduras, papas, leche. La estructura puede considerarse derivada de un monosacárido, la L-gulosa, que tiene 6 átomos de carbono. El ácido ascórbico presenta un grupo enediol que se oxida fácilmente, transformándose en ácido dehidroascórbico. Por acción del calor y de oxidantes enérgicos, ambos ácidos pueden oxidarse irreversiblemente a ácido diceto-L-glulónico que no tiene actividad vitamínica. Esta oxidación es catalizada por trazas de metales, por ejemplo, cobre. La determinación cuantitativa se basa en la propiedad que tiene el ácido Lascórbico de reducir a la N-Bromosuccinimida En este método se usa ioduro de almidón como indicador que produce un cambio de color de incoloro a azul en el punto final. Asignatura: ZQ0202 Química Orgánica Área Ciencias Básicas Responsable: Jacqueline Alea Pessa Fecha actualización: Primavera 2008 2.- Aprendizajes Esperados • Describe Obtención, usos y riesgos químicos de los compuestos orgánicos oxigenados para la actividad productiva. 2.1.- Criterios de Evaluación • Extrae carotenos y xantofilas de jugo de naranja • Determina contenido de ácido ascórbico en jugo de naranja 3.-Materiales a) NBS: 0.2g NBS aforar a 1 litro con agua destilada b) KI al 4% en agua c) Solución estándar ácido ascórbico • 50 mg de ácido ascórbico • 2 g. de ácido oxálico • Aforar a 250 mL con agua destilada d) Acido acético al 10% e) Almidón yodurado: almidón al 4% agregar gota a gota KI f) Acido oxálico g) Éter etílico h) Naranjas, limones, jugos comerciales. 4.- Actividades 4.1.- Procedimiento 1: Estandarización de agente oxidante a) Tomar una alícuota de 10 mL de la solución de ácido ascórbico estándar. b) Colocar en un erlenmeyer que contiene 2 mL de solución de KI, 0.8 mL de solución de ácido acético y gotas de almidón yodurado. c) Diluir con 12 mL de agua destilada y titular con la solución de NBS. El punto final se observa cuando aparece color azul permanente. 4.2.- Procedimiento 2: Extracción de carotenos y xantofilas a) Exprimir las naranjas y a 30 mL de jugo de naranja agregar 0.2 g de ácido oxálico. Agitar hasta total disolución del sólido. (Se agrega ácido oxálico para estabilizar al ácido ascórbico contenido en el jugo de naranja, el cual podría oxidarse durante el proceso). b) Se pasa a un embudo de decantación y se agrega 20 mL de éter dietílico. Agitar suavemente el embudo. El color naranja debería ser transferido a la fase etérea y la pulpa debería quedar retenida entre la fase orgánica y la fase acuosa. c) La fase acuosa contiene la vitamina C d) Este procedimiento se puede realizar con jugo de limón o jugos comerciales. 4.3.- Procedimiento 3: Titulación del jugo de naranjas con NBS. a) Colorar 5 mL de la fase acuosa, en un erlenmeyer agregar 5 mL de solución de KI y 2 mL de ácido acético al 10%, tres gotas de almidón yodurado. Diluir con 30 mL de agua destilada y titular con NBS. b) Anotar el volumen de agente oxidante gastado. c) Determinar la cantidad en g/Litro de vitamina C en el jugo de naranja. d) Este procedimiento se puede realizar con jugo de limón o jugos comerciales. Asignatura: ZQ0202 Química Orgánica Área Ciencias Básicas Responsable: Jacqueline Alea Pessa Fecha actualización: Primavera 2008 4.4.- Tabla de Resultados Factor redox de la reacción: 2 NNBS x VNBS Jugo = NAsc. Volumen de NBS gastado x VAsc. Concentración NBS (N) Concentración ácido ascórbico (N) Concentración ácido ascórbico (g/L) Naranja Limón Marca Comercial 4.3.- Investigación Previa al Experimento: a) Volumetría oxido reducción de compuestos orgánicos. BIBLIOGRAFIA P. Haddad, Vitamin C content of commercial orange juice. J.Chem. Ed. 54 (3), 347-350 (1977). Asignatura: ZQ0202 Química Orgánica Área Ciencias Básicas Responsable: Jacqueline Alea Pessa Fecha actualización: Primavera 2008