ΕΚΦΕ Εύβοιας Προσδιορισµός βιταµίνης C σε χυµούς φρούτων και λαχανικών και µελέτη διάφορων παραγόντων που επιδρούν στη ποσότητα της Απαραίτητα όργανα Προχοϊδα Σιφώνι Κωνική φιάλη Απαραίτητα υλικά 10 ml διάλυµα Ι 2 0,01 Μ / ΚΙ 0,01 Μ 2 ml άµυλο 0,1% 10 ml ασκορβικό οξύ 0,1% 4 ml διάφοροι χυµοί (πορτοκάλι, λεµόνι, ραπανάκι, λάχανο ή φράουλα, Amita, Fanta) Παρασκευή διαλύµατος Ι 2 0,01 Μ / ΚΙ 0,01 Μ ιαλύουµε 0,5076 gr I 2 και 0,332 gr KI σε 200 ml νερό. Παρασκευή διαλύµατος αµύλου Τρίβουµε µια πατάτα στο τρίφτη. Το ζουµί έχει άµυλο. Εναλλακτικά διαλύστε αλεύρι σε νερό, αφήστε το να καταβυθιστεί και πάρτε το υπερκείµενο υγρό. Παρασκευή διαλυµάτων ασκορβικού οξέος Συµβουλευόµαστε το κουτί της βιταµίνης για τη περιεκτικότητα κάθε ταµπλέττας σε ασκορβικό οξύ. ιαλύουµε µία ταµπλέττα βιταµίνη C σε αρκετό νερό (πρέπει να βγει περίπου 250 ml), ώστε να φτιάξουµε διάλυµα 0,1 % w/v. Φτιάχνουµε µε αραίωση 5 διαλύµατα 0,2 mg/ml (20 στα 100 ml) - 0,4 (40 στα 100)- 0,6 (60 στα 100) - 0,8 (80 στα 100).
Κατασκευή καµπύλης βαθµονόµησης Ογκοµετρούµε τα πρότυπα διαλύµατα µε το διάλυµα Ι 2 /ΚΙ µε δείκτη άµυλο. Γεµίζουµε τη προχοϊδα µε το διάλυµα Ι 2 /ΚΙ. Βάζουµε 20 ml από το χυµό στη κωνική φιάλη και προσθέτουµε στη κωνική 10 σταγόνες διάλυµα αµύλου. C mg/ml 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 ml αµύλου ml αµύλου 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 βιταµίνη C - βαθµονόµηση 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 συγκέντρωση βιταµίνης C mg/ml Πορτοκάλι Λεµόνι Ραπανάκι Λάχανο ή φράουλα Amita Fanta ml αµύλου Συγκέντρωση βιταµίνης C, mg/ml
Μετατόπιση χηµικής ισορροπίας Το ph, η θερµοκρασία, ο χαλκός, ο σίδηρος, το οξυγόνο του αέρα (επίδραση του χρόνου αποθήκευσης) και το φως επηρεάζουν την ακόλουθη ισορροπία µεταξύ οξειδωµένης και ανηγµένης µορφής του ασκορβικού οξέος, σύµφωνα µε την αρχή του Le Chatelier. +2 Η + +2 e - Μπορούµε να παρακολουθούµε τη µετατόπιση της ισορροπίας προς την ανηγµένη µορφή λόγω επαφής µε µέταλλα, µε ένα πεχάµετρο: Οξ Ανηγµ + Η + είγµα αναφοράς ph + CuSO 4 + FeCl 3 Χηµική κινητική Χρόνος, min Συγκέντρωση βιταµίνης C 0 50 o C 70 o C 10 20 30 40 50 60 Την επίδραση του ph µπορούµε να την παρακολουθήσουµε µε ογκοµέτρηση µε I 2 /KI. Προσθήκη HCl ή NaOH µετατοπίζει την ισορροπία.
ph Συγκέντρωση βιταµίνης C Υπολογισµός της pk a του ασκορβικού οξέος εν µπορεί να γίνει άµεση ογκοµέτρηση, γιατί η προστιθέµενη βάση µετατοπίζει την ισορροπία προς την ανηγµένη µορφή. Το pk a µπορεί να µετρηθεί µε ένα πεχάµετρο από τον τύπο k a = [H + ] 2 /C o. Στη βιβλιογραφία αναφέρεται ότι διάλυµα 0,5% (0,027 Μ) έχει ph =3 (k a 3,7 x 10-5, δύο φορές πιο ισχυρό από το αιθανικό οξύ). Προσθήκη βιταµίνης C στα τρόφιµα Φρούτα Φρούτα όπως η µπανάνα, το µήλο, ή το αχλάδι µαυρίζουν όταν κοπούν, γιατί περιέχουν µικρή ποσότητα βιταµίνης C. Με τη διαβροχή τους µε διάλυµα βιταµίνης C µπορεί αυτό να αποφευχθεί. Επιπλέον µείωση του ph, βοηθά περαιτέρω την αποφυγή του µαυρίσµατος, τόσο µε την απενεργοποίηση του ενζύµου που επιταχύνει την αντίδραση του µαυρίσµατος, όσο και µε συντήρηση της βιταµίνης C. Ψωµί Προσθήκη βιταµίνης C στο ζυµάρι οδηγεί σε ανάπτυξη δισουλφιδικών δεσµών µεταξύ κυστεϊνικών οµάδων που συγκρατεί το παραγόµενο CO 2 και το ψωµί φουσκώνει περισσότερο. Λίπη Τα πολύ-ακόρεστα λίπη (ηλιέλαιο) οξειδώνονται και διασπώνται εύκολα από το φως, τη θερµοκρασία και το οξυγόνο. Προσθήκη βιταµίνης C τα συντηρεί περισσότερο χρόνο. Επειδή η βιταµίνη C είναι υδατοδιαλυτή πρέπει να χρησιµοποιήσουµε έναν εστέρα της µε οξύ µε µεγάλη αλειφατική αλυσίδα για να τη µετατρέψουµε σε λιποδιαλυτή. Αφήνουµε στο φως του ήλιου σε διαφανές µπουκάλι, ηλιέλαιο για 6 µήνες. Κάνουµε το ίδιο σε άλλο δείγµα ηλιέλαιου που έχουµε προσθέσει τον εστέρα της βιταµίνης C. Αυτό το µέτρο αναµένεται να περιορίσει δραστικά την οξείδωση του ηλιέλαιου. Κρέας ιαβροχή του κρέατος µε βιταµίνη C επιταχύνει την ανάπτυξη του κόκκινου χρώµατος και το συντηρεί για περισσότερο χρόνο.
Ρόλος συσκευασίας Φυλάµε το χυµό σε διάφορες συσκευασίες και ελέγχουµε κατά πόσο περιορίζουν την είσοδο του φωτός µέσα τους. Για αναφορά κρατάµε έναν χυµό στο σκοτάδι. Χρησιµοποιούµε χυµό φρεσκοστιµµένο και Amita. Αφήνουµε τους χυµούς εκτεθειµένους στο φως µιας λάµπας ή στο φως του ήλιου και ογκοµετρούµε σε µια µέρα, σε µια βδοµάδα και σε έναν µήνα. Συσκευασία Ποσοστό απώλειας βιταµίνης C 1 µέρα 1 βδοµάδα 1 µήνας TetraPak φρέσκος Amita φρέσκος Amita φρέσκος Amita Amber Γυαλί διαφανές Γυαλί πράσινο είγµα αναφοράς Ρόλος ελεύθερης επιφάνειας Τοποθετούµε 50 ml φρεσκοστιµµένου χυµού στο καθένα από τα δύο δοχεία, ένα ρηχό και πλατύ (ποτήρι 500 ml) και ένα βαθύ και στενό (ογκοµετρικό σωλήνα 100 ml). Μετράµε τη διάµετρό τους και υπολογίζουµε το εµβαδόν της ελεύθερης επιφάνειας. Ογκοµετρούµε µετά από µια µέρα. 3,3 mg ασκορβικού οξέος αποµακρύνουν οξυγόνο από 1 cm 3 αέρα. Παίρνουµε έναν χυµό που έχουµε προσδιορίσει ήδη τη περιεκτικότητά του σε βιταµίνη C. Ζυγίζουµε ένα πλαστικό µπουκάλι νερού 500 ml, άδειο και µετά το ζυγίζουµε γεµάτο (ξεχειλισµένο) µε νερό. Υπολογίζουµε έτσι τον ακριβή όγκο του. Κατόπιν προσθέτουµε τόσο όγκο χυµού, ώστε να µείνει κενός χώρος στο µπουκάλι 100-80-50-0 cm 3. αν ο όγκος του αέρα που καλύπτει η βιταµίνη C είναι µεγαλύτερος από το κενό χώρο του µπουκαλιού και εάν δε µπει νέος αέρας, η βιταµίνη δε θα οξειδωθεί πλήρως. Ογκοµετρούµε µετά από µερικές µέρες όλα τα δείγµατα για έλεγχο της υπόθεσης. Καταγράφουµε την αρχική συγκέντρωση της βιταµίνης C =. Γεµισµένος χώρος, ml Κενός χώρος, ml Βιταµίνη C mg 400 100 200 61 420 80 210 64 450 50 225 68 500 0 250 76 Όγκος αέρα που καλύπτει η βιταµίνη Συγκένρτωση της βιταµίνης C Το ασκορβικό οξύ, όπως και τα άλατα του µε κάλιο, νάτριο και ασβέστιο και οι εστέρες του µε παλµιτικό και στεατικό οξύ χρησιµοποιούνται σαν συντηρητικά τροφίµων (Ε300, 301, 302, 303, 304).
Βιβλιογραφία: http://en.wikipedia.org/wiki/ascorbic_acid http://www.nowfoods.com/quality/quality-notes/m086887.htm http://www.dsm.com/en_us/html/dnpna/anh_rumi_vit_c_props.htm http://www.chemeurope.com/en/encyclopedia/ascorbic _acid.html http://www.mratcliffe.com/images/vcb.pdf http://wwwchem.csustan.edu/chem1112/1112vitc.htm