3.11.2010r.
Laboratorium z Technologii Biokonwersji
Oznaczanie witaminy C w produktach naturalnych
Biotechnologia
Rok I, semestr II
Środa 12:15 - 16:00
Borkiet Joanna
Pawluczuk Małgorzata
Buczyńska Marcelina
Broszczyk Agata
Wstęp teoretyczny
Witamina C (kwas askorbinowy) należy do związków egzogennych czyli niezbędnych dla organizmu ludzkiego. Dzienna dawka kwasu askorbinowego KA dla ludzi dorosłych wynosi 75mg. Głównymi źródłami KA są warzywa i owoce. Najbogatsze w tę witaminę są: owoce głogu i czarnej porzeczki, owoce cytrusowe i rokitnika, papryka, nać pietruszki, chrzan, kapusta, a także igły sosnowe.
Za witaminę C uważa się kwas L-askorbinowy i kwas dehydroaskorbinowy (KDA).
Rys. 1 Kwas askorbinowy
Funkcja biologiczna AK polega na tworzeniu odwracalnego układu oksydoredukcyjnego: AK<=> KDA, chroniącego różne substancje przed utlenieniem. Skutkami niedoboru witaminy C są m.in.: szkorbut, samoistne krwawienia, złe gojenie ran, rozpulchnienie ran, bolesność stawów, depresja, osteoporoza, zapalenie błony śluzowej oraz schorzenia żołądka. Nadmiar witaminy C może natomiast wywołać m.in. dolegliwości żołądka, nudności, wymioty, biegunkę, wysypkę skórną.
Witamina C należy do najmniej stabilnych witamin. W roztworach wodnych, czyli w postaci dysocjowanej, łatwo reaguje z tlenem. Z tego względu czynniki cofające dysocjację stabilizują tez związek. Do takich czynników należą mocne kwasy, takie jak metafosforowy lub szczawiowy. Czynnikami przyspieszającymi proces utleniania KA są: środowisko słabo kwaśne lub alkaliczne, podwyższona temperatura, jony metali oraz enzymy z grupy oksydaz.
W metodach oznaczania KA wykorzystuje się jego zdolność do selektywnej redukcji w środowisku kwaśnym 2,6-dihloroindofenolu (odczynnika Tillmansa) lub jodu.
Do przemysłowej produkcji witaminy C stosuje się Reichsteina, w której substratem jest D-glukoza. Proces ten polega na przekształceniu glukozy do kwasu L-askorbinowego, składa się z 6 etapów:
D-glukoza-> D-sorbitol-> D-sorboza-> diacetono L-sorboza-> kwas 2-keto-L-gulonowy-> ester metylowy kwasu 2-keto-L-gulonowego-> kwas askorbinowy.
Część doświadczalna
Oznaczanie kwasu askorbinowego w ekstraktach bezbarwnych
20g owocu kiwi roztarto w moździerzu z piaskiem i 10cm3 2% roztworu kwasu szczawiowego. Otrzymaną papkę przeniesiono ilościowo do kolby o pojemności 200cm3 zaopatrzonej w szklany lejek i uzupełniono 2% kwasem szczawiowym do kreski. Całość wymieszano i pozostawiono na 30 minut, a następnie przesączono przez filtr bibułowy. W otrzymanym ekstrakcie oznaczono zawartość KA metodą tillmansometryczną.
Metoda Tillmansometryczna
Metoda ta polega na miareczkowaniu badanych prób odczynnikiem Tillmansa (OT) o ustalonym mianie podawanym w mg KA/1 cm3 OT i określeniu na tej podstawie zawartości KA.
Odczynnik Tillmansa jest to niebieski roztwór 2,6 dihloroindofenolu, który redukuje się do bezbarwnego związku w obecności kwasu askorbinowego. Reakcja utleniania-redukcji przebiega w następujący sposób: OT+ KAOTzredukowany + KDA
Oznaczanie miana OT
5cm3 roboczego roztworu KA o stężeniu o,02mg/ cm3 miareczkowano OT do uzyskania różowego zabarwienia trwałego przez 15 sekund.
Miano OT= 0,1mg KA/Vor [mg KA/cm3 OT]
Vor - objętość OT użyta do uzyskania różowego zabarwienia trwałego przez 15 sekund (powtórzono 4 razy)
Miano OT= 0,1/0,7= 0,14 [mg KA/cm3 OT]
Wykonanie oznaczenia
Z otrzymanego przesączu badanej próby rozcieńczonego 5-krotnie kwasem szczawiowym pobrano 5cm3 i miareczkowano OT do uzyskania różowego zabarwienia. Obliczono zawartość KA w kiwi:
0,55 * 5 * 0,14 * 40 * 5= 77mg/100g czyli 77mg%.
0,55- objętość OT [cm3]
5- rozcieńczenia
0,14- miano OT [mg KA/cm3 OT]
40- przeliczenie na objętość kolby (200/5= 40)
5- przeliczenie na 100g surowca (100/20= 5)
Wpływ różnych czynników na trwałość witaminy C w surowcu
Do czynników destrukcyjnych przyspieszających proces utleniania KA należą m.in. oksydazy askorbinowe.
Wpływ oksydazy askorbinowej
10g produktu roztarto z piaskiem i wodą i przeniesiono do kolby o pojemności 100cm3. Dodano 2cm3 soku z ogórka, będącego źródłem enzymu, dopełniono wodą do kreski i przesączono. Do 2cm3 dodano 2cm3 2% roztworu kwasu szczawiowego. Zawartość KA w próbie oznaczono metodą Tillmansa.
0,75 * 0,14 * 50 * 10= 52,5mg/100g produktu
0,75- objętość OT [cm3]
0,14- miano OT [mg KA/cm3 OT]
50- przeliczenie na objętość kolby (100/2= 50)
10- przeliczenie na 100g surowca (100/10= 5)
Procent strat kwasu askorbinowego
77- 52,5= 24,5 [mg/100g]
77 mg/100g - 100%
24,5 mg/100g - x
X= 31,8%
Wnioski
Oksydaza askorbinowa, jako czynnik destrukcyjny, doprowadziła do 31,8% straty witaminy C w owocu kiwi poprzez przyspieszenie procesu utleniania KA.
5
Wyszukiwarka