Come misurare la concentrazione di vitamina C

La vitamina C, più propriamente chiamata acido ascorbico, è un elemento antiossidante essenziale necessario al corpo umano, ma non essendo prodotto da quest’ultimo deve essere assunto dalle persone con la dieta. In questo articolo vedremo come misurare la concentrazione di vitamina C tramite una titolazione, e più precisamente tramite una titolazione redox che usa lo iodio. Ciò permetterà di esaminare il contenuto di vitamina C di: diversi tipi di frutta verdure / succhi di frutta; diversi tipi / marche di compresse di vitamine; cibi / bevande prima e dopo cottura; frutta / verdura in diversa fasi di maturità.

Questo metodo determina la concentrazione di vitamina C in una soluzione mediante titolazione redox usando lo iodio. Man mano che lo iodio viene aggiunto durante la titolazione, l’acido ascorbico viene ossidato in acido deidroascorbico, mentre lo iodio è ridotto a ioni ioduro. A causa di questa reazione, lo iodio formato è immediatamente ridotto a ioduro fintanto che c’è acido ascorbico presente. Una volta ossidato tutto l’acido ascorbico, l’eccesso di iodio è libero di reagire con l’amido indicatore, formando il complesso amido-iodio blu-nero. Questo è il punto finale della titolazione.

L’equazione della reazione di titolazione.

Il metodo è adatto per l’uso con compresse di vitamina C, succhi di frutta freschi o confezionati e frutta solida e verdure. Questo metodo è più diretto del metodo alternativo usando iodato di potassio, ma dato la soluzione di iodato di potassio è più stabile della iodio come standard primario, il metodo alternativo è più affidabile. Camici da laboratorio, occhiali protettivi e guanti devono essere indossati in laboratorio per compiere questa esperienza, che necessita della presenza di un adulto.

Il semplice test con l’indofenolo

Un terzo e più semplice metodo per la misurazione della vitamina C in un campione prevede l’uso di un indicatore, l’indofenolo, che diventa incolore in presenza di vitamina C.Più gocce di succo o soluzione alimentare sono necessarie per cambiare il colore, maggiore è il contenuto di vitamina C. Grazie a questo indicatore, anche i bambini possono creare soluzioni da testare e, seguendo le istruzioni seguenti, determinare la quantità di vitamina C contenuta nei loro cibi e bevande preferiti.

Il test per la vitamina C con l’indofenolo.

Durante questa esperienza, i prodotti chimici devono essere tenuti separati dagli alimenti e alla fine devi pulire bene l’area. Determina quali alimenti vuoi testare per la vitamina C. Se scegli un alimento solido, dovrà essere macinato e miscelato con acqua per creare una soluzione che può essere trasportata con una pipetta. Una semplice scelta per questo esperimento sono vari succhi di frutta. Prepara una soluzione di indofenolo combinando meno di 1/8 di cucchiaino di indofenolo con 1 tazza d’acqua.

Usa una bottiglia per mescolare e conservare la soluzione. Metti 15 gocce di soluzione di indofenolo in una provetta per ogni alimento che desideri testare. Aggiungi uno degli alimenti che hai scelto alla soluzione di indofenolo goccia a goccia con la pipetta. Fai attenzione a non mescolare soluzioni diverse! Utilizza una pipetta diversa per ognuna. Registra quante gocce sono necessarie per rendere incolore l’indofenolo blu. Riporta i dati in una tabella, alimento per alimento testato.

Occorrente e preparazione del campione

Ecco l’occorrente necessario per procedere all’esperienza:

  • Buretta e supporto
  • Pallone volumetrico da 100 ml o 200 ml
  • Pipetta da 20 ml
  • Cilindri di misurazione da 10 ml e 100 ml
  • Matracci conici da 250 ml
  • Soluzione di iodio
  • Soluzione indicatrice di amido

L’attrezzatura di base per effettuare la titolazione redox per misurare la concentrazione di vitamina C in un campione alimentare o farmaceutico.

Soluzione di indicatore di amido: (0,5%). Pesa 0,25 g di amido solubile e aggiungilo a 50 ml di acqua quasi bollente in un matraccio conico da 100 ml. Mescola per sciogliere e raffreddare prima dell’utilizzo.

Soluzione di iodio: (0,005 mol L − 1). Pesa 2 g di ioduro di potassio in un becher da 100 ml. Pesa 1,3 g di iodio e aggiungilo nello stesso becher. Aggiungi qualche mL di acqua distillata e agita per alcuni minuti fino a quando lo iodio è disciolto. Trasferisci la soluzione di iodio su un pallone del volume di 1 L, assicurandoti di risciacquare tutte le tracce di soluzione nel matraccio tarato con acqua distillata. Crea la soluzione fino al segno 1 L con acqua distillata.

A questo punto occorre procedere alla preparazione del campione:

  • Per compresse di vitamina C: sciogli una compressa singola in 200 ml di acqua distillata (se possibile in un matraccio tarato).
  • Per il succo di frutta fresca: filtra il succo con della garza per rimuovere semi e polpa che potrebbero ostruire le pipette.
  • Per il succo di frutta confezionato: potrebbe anche essere necessario filtrarlo attraverso la garza se contiene molta polpa o semi.

Con questo test possiamo misurare la concentrazione di vitamina C in vari succhi di frutta.

Per frutta e verdura: taglia un campione da 100 g in piccoli pezzi e macina in un mortaio e pestello. Aggiungi porzioni di 10 ml di acqua distillata più volte durante la macinatura del campione, ogni volta decantando l’estratto liquido in un matraccio tarato da 100 ml. Infine, filtra il terreno polpa di frutta / verdura attraverso la garza, sciacquando la polpa con alcune porzioni di acqua da 10 ml e raccogli tutto il filtrato ed i lavaggi nel matraccio tarato. Rendi la soluzione estratta fino a 100 mL con acqua distillata.

In alternativa, il campione da 100 g di frutta o verdura può essere miscelato in un robot da cucina insieme a circa 50 ml di acqua distillata. Dopo la miscelazione, filtra la polpa attraverso la garza, lavandola con pochi porzioni da 10 ml di acqua distillata e rendi la soluzione estratta fino a 100 ml in un matraccio tarato.

Titolazione della soluzione e calcoli

Per la titolazione della soluzione procedi come segue:

  1. Pipetta in un’aliquota da 20 ml della soluzione del campione in un pallone conico da 250 ml e aggiungi circa 150 ml di acqua distillata e 1 ml di soluzione di indicatore di amido.
  2. Titola il campione con una soluzione di iodio 0,005 mol L-1. L’endpoint della titolazione viene identificato come la prima traccia permanente di un colore blu scuro-nero dovuta al complesso amido-iodio.
  3. Ripeti la titolazione con ulteriori aliquote di soluzione campione fino ad ottenere risultati concordanti (cioè che concordino entro 0,1 ml).

L’arancia è uno degli alimenti più ricchi di vitamina C, vitamina che in alternativa si può assumere con un integratore.

Poi prosegui effettuando i seguenti calcoli:

  1. Calcola il volume medio di soluzione di iodio utilizzata dalle tue titolazioni concordanti.
  2. Calcola le moli di iodio che ha reagito.
  3. Utilizza l’equazione della titolazione illustrata in precedenza per determinare il numero di moli di acido ascorbico che reagiscono.
  4. Calcola la concentrazione in mol L-1 di acido ascorbico nella soluzione ottenuta da frutta / verdura / succo. Inoltre, calcola la concentrazione, in mg / 100mL o mg / 100 g di acido ascorbico, nel campione di frutta / succo di verdura.

Alcune note aggiuntive utili

  1. Lo iodio macchia sia la pelle che i vestiti, quindi è consigliata una cura adeguata. Se si verificano macchie, l’alcol può rimuovere le macchie della pelle e sono disponibili detergenti per le macchie di tessuto.
  2. La vitamina C, o acido ascorbico, è un antiossidante solubile in acqua che svolge un ruolo vitale nella protezione del corpo da infezione e malattia. Non è sintetizzato dal corpo umano e quindi deve essere acquisito da fonti alimentari – principalmente frutta e verdure. La struttura chimica e l’azione (riducente) antiossidante dell’acido ascorbico è illustrata nella mezza equazione redox di seguito:

  1. La concentrazione della soluzione di iodio preparata può essere determinata in modo più accurato mediante titolazione con una soluzione standard di acido ascorbico o una soluzione standard di tiosolfato di potassio usando un amido indicatore. Ciò dovrebbe essere fatto, se possibile, poiché le soluzioni di iodio possono essere instabili.
  2. Il volume medio dei titoli dovrebbe idealmente essere in un intervallo di 10-30 ml. Se il titolo richiesto per un aliquota di 20 ml della soluzione del campione è ben al di fuori di questo intervallo, allora dovrebbe essere scelta un’aliquota di volume maggiore o minore. Se il volume del titolo è troppo basso, diluire lo standard. Se il volume del titolo è troppo alto, diluire il campione.
  3. L’acido ascorbico è suscettibile all’ossidazione di ossigeno atmosferico nel tempo. Per questo motivo, i campioni devono essere preparati immediatamente prima delle titolazioni. Tuttavia, se i campioni devono essere preparati diverse ore prima, l’ossidazione può essere minimizzata dall’aggiunta di una piccola quantità di acido ossalico (ad es. 1 g di acido ossalico per 100 mL di campione soluzione).
  4. L’identificazione dell’endpoint in questa titolazione è significativamente influenzata dalla colorazione della soluzione campione utilizzata. Se le soluzioni sono incolori o sono di colore pallido, non ci sono problemi di identificazione dell endpoint. Per succhi fortemente colorati ci può essere un problema con l’endpoint ed è consigliato effettuare una titolazione “approssimativa” per acquisire familiarità con qualsiasi cambiamento di colore distinto che si verifica all’endpoint (potrebbe essere solo un oscuramento del colore). Ciò aiuterà anche a stabilire un volume approssimativo di soluzione di iodio richiesta

L’apparizione di un colore blu scuro/nero indica la fine della titolazione con lo iodio.

7. Il metodo illustrato in questo articolo può essere utilizzato per eseguire un ampio numero di indagini interessanti riguardanti la concentrazione di vitamina C in vari alimenti e bevande:

  • Contenuto di vitamina C di diversi tipi di frutta verdure / succhi di frutta.
  • Contenuto di vitamina C di diversi tipi / marche di compresse di vitamine.
  • Contenuto di vitamina C di compresse o cibi / bevande nel presenza e assenza di acido ossalico aggiunto o
  • ioni metallici per vari periodi di tempo.
  • Contenuto di vitamina C di cibi / bevande prima e dopo sottomissione alle condizioni di cottura.
  • Contenuto di vitamina C di frutta / verdura in diversa fasi di maturità.