Determinazione qualitativa e quantitativa della vitamina D3. Reazioni qualitative alle vitamine

Determinazione qualitativa e quantitativa della vitamina D3.  Reazioni qualitative alle vitamine

Esperienza 1.Determinazione quantitativa della vitamina C.

Il principio del metodo. Il metodo si basa sulla capacità della vitamina C di ridurre il 2,6-diclorofenolindofenolo, che in ambiente acido ha un colore rosso e diventa incolore dopo la riduzione; in un ambiente alcalino, il colore è blu. Per proteggere la vitamina C dalla distruzione, la soluzione in esame viene titolata in un mezzo acido con una soluzione alcalina di 2,6-diclorofenolindofenolo fino alla comparsa di una colorazione rosa.

Per calcolare il contenuto di acido ascorbico in prodotti come cavoli, patate, aghi, rosa canina, ecc., utilizzare la formula:

Dove X- il contenuto di acido ascorbico in milligrammi per 100 g di prodotto; 0,088 - il contenuto di acido ascorbico, mg; UN– risultato della titolazione con soluzione 0,001 N di 2,6-diclorofenolindofenolo, ml; B - volume dell'estratto prelevato per la titolazione, ml; IN - la quantità di prodotto prelevato per l'analisi, g; Gè la quantità totale di estratto, ml; 100 - conversione per 100 g di prodotto.

Conclusione: annotare i risultati dell'esperimento e i dati calcolati.

Esperienza 1.1. Determinazione del contenuto di vitamina C nel cavolo.

L'ordine del lavoro.

Pesare 1 g di cavolo cappuccio, pestare in un mortaio con 2 ml di soluzione di acido cloridrico al 10% (HCl - Acido cloridrico, acido cloridrico, acido cloridrico), aggiungere 8 ml di acqua e filtrare. Misurare 2 ml del filtrato per la titolazione, aggiungere 10 gocce di soluzione di acido cloridrico al 10% e titolare con 2,6-diclorofenolindofenolo fino a quando una colorazione rosa persiste per 30 s, questa è la base principio del metodo reazioni. Calcolare il contenuto di acido ascorbico in 100 g di cavolo secondo la formula sopra. 100 g di cavolo contengono 25-60 mg di acido ascorbico, 100 g di rosa canina 500-1500 mg e aghi 200-400 mg.

Esperienza 1.2. Determinazione del contenuto di vitamina C nelle patate.

L'ordine del lavoro.

Pesare 5 g di patate, macinare in un mortaio con 20 gocce di soluzione di acido cloridrico al 10% (in modo che le patate non scuriscano). L'acqua distillata viene aggiunta gradualmente - 15 ml. La massa risultante viene versata in un bicchiere, la malta viene sciacquata con acqua, versata su una bacchetta di vetro in un bicchiere e titolata con 0,001 N. con una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo fino a una colorazione rosa, in base a questo principio del metodo reazioni. 100 g di patate contengono vitamina C 1-5 mg.

Conclusione: annotare i risultati dell'esperimento.

Esperienza 1.3. Determinazione del contenuto di vitamina C nelle urine.

Determinare il contenuto di vitamina C nelle urine dà un'idea delle riserve di questa vitamina nell'organismo, poiché esiste una corrispondenza tra la concentrazione di vitamina C nel sangue e la quantità di questa vitamina escreta nelle urine. Tuttavia, con l'ipovitaminosi C, il contenuto di acido ascorbico nelle urine non è sempre ridotto. Spesso è normale, nonostante la grande carenza di questa vitamina nei tessuti e negli organi.

Nelle persone sane, l'introduzione per os di 100 mg di vitamina C porta rapidamente ad un aumento della sua concentrazione nel sangue e nelle urine. Nell'ipovitaminosi C, i tessuti carenti di vitamina trattengono la vitamina C ingerita e la sua concentrazione nelle urine non aumenta. L'urina di una persona sana contiene 20-30 mg di vitamina C o 113,55-170,33 µmol/giorno. Nei bambini, il livello di questa vitamina diminuisce con lo scorbuto e con le malattie infettive acute e croniche.

Le sostanze alimentari essenziali, riunite sotto il nome generico di "vitamine", appartengono a diverse classi di composti chimici, il che di per sé esclude la possibilità di utilizzare un unico metodo per la loro determinazione quantitativa. Tutti i metodi analitici noti per le vitamine si basano o sulla determinazione delle proprietà biologiche specifiche di queste sostanze (biologiche, microbiologiche, enzimatiche), o sull'uso delle loro caratteristiche fisico-chimiche (metodi fluorescenti, cromatografici e spettrofotometrici), o sulla capacità di alcune vitamine a reagire con alcuni reagenti per formare composti colorati (metodi colorimetrici).

Nonostante i progressi compiuti nel campo della chimica analitica e applicata, i metodi per determinare le vitamine nei prodotti alimentari richiedono ancora molto tempo e manodopera. Ciò è dovuto a una serie di ragioni oggettive, le principali delle quali sono le seguenti.

1. La determinazione di un certo numero di vitamine è spesso complicata dal fatto che molte di esse si trovano in natura allo stato legato sotto forma di complessi con proteine ​​o peptidi, nonché sotto forma di esteri del fosforo. Per la determinazione quantitativa è necessario distruggere questi complessi e isolare le vitamine in forma libera, disponibili per l'analisi fisico-chimica o microbiologica. Ciò si ottiene solitamente utilizzando condizioni di lavorazione speciali (idrolisi acida, alcalina o enzimatica, autoclavaggio).

2. Quasi tutte le vitamine sono composti altamente instabili, facilmente soggetti a ossidazione, isomerizzazione e completa distruzione sotto l'influenza di alte temperature, ossigeno atmosferico, luce e altri fattori. È necessario osservare le precauzioni: ridurre al minimo il tempo per la preparazione preliminare del prodotto, evitare forte calore ed esposizione alla luce, utilizzare antiossidanti, ecc.

3. Nei prodotti alimentari, di norma, si ha a che fare con un gruppo di composti che hanno una grande somiglianza chimica e allo stesso tempo differiscono nell'attività biologica. Ad esempio, la vitamina E comprende 8 tocoferoli che sono simili nelle proprietà chimiche ma differiscono nell'azione biologica; Il gruppo dei caroteni e dei pigmenti carotenoidi comprende fino a 80 composti, di cui solo 10 hanno proprietà vitaminiche in un modo o nell'altro.

4.Le vitamine appartengono a diverse classi di composti organici. Pertanto, non possono esserci reazioni di gruppo comuni e metodi di ricerca comuni per loro.

5. Inoltre, l'analisi rende difficile la presenza di sostanze concomitanti nel campione di prova, la cui quantità può superare molte volte il contenuto della vitamina determinata (ad esempio steroli e vitamina D). Per eliminare possibili errori nella determinazione delle vitamine nei prodotti alimentari, gli estratti vengono solitamente accuratamente purificati dai composti correlati e la vitamina viene concentrata. A tale scopo vengono utilizzati vari metodi: precipitazione di sostanze che interferiscono con l'analisi, metodi di adsorbimento, cromatografia a scambio ionico o di partizione, estrazione selettiva dell'analita, ecc.



Negli ultimi anni, l'HPLC è stata utilizzata con successo per determinare le vitamine nei prodotti alimentari. Questo metodo è il più promettente, poiché consente di separare, identificare e quantificare simultaneamente varie vitamine e le loro forme biologicamente attive, riducendo i tempi di analisi.

Metodi fisico-chimici per lo studio delle vitamine. I metodi si basano sull'utilizzo delle caratteristiche fisico-chimiche delle vitamine (la loro capacità di fluorescenza, assorbimento della luce, reazioni redox, ecc.). Grazie allo sviluppo della chimica analitica e della strumentazione, i metodi fisico-chimici hanno quasi completamente soppiantato i metodi biologici, lunghi e costosi.

Determinazione della vitamina C. La vitamina C (acido ascorbico) può essere presente negli alimenti sia in forma ridotta che ossidata. L'acido deidroascorbico (DAC) può formarsi durante la lavorazione e la conservazione dei prodotti alimentari a seguito dell'ossidazione, il che rende necessaria la sua determinazione. Quando si determina la vitamina C nei prodotti alimentari, vengono utilizzati vari metodi: metodi di analisi colorimetrica, fluorescente, volumetrica basati sulle proprietà redox dell'AA e HPLC.

Il punto cruciale nella determinazione quantitativa dell'AA è la preparazione dell'estratto del campione. L'estrazione deve essere completa. Il miglior estraente è una soluzione al 6% di acido metafosforico, che ha la capacità di precipitare le proteine. Vengono utilizzati anche acidi acetico, ossalico e cloridrico, nonché loro miscele.

1. Per la determinazione totale e separata delle forme ossidate e ridotte di AA, viene spesso utilizzato il metodo Rohe utilizzando un reagente 2,4-dinitrofenilidrazina. L'AA (acido gulonico) sotto l'azione di agenti ossidanti passa nel DAK, e poi nell'acido 2,3-dichetogulonico, che forma composti di colore arancione con 2,4-dinitrofenilidrazina. La stessa 2,4-dinitrofenilidrazina è una base che non può esistere nella forma aci. Tuttavia, i corrispondenti idrazoni sotto l'influenza degli alcali vengono convertiti in sali aci intensamente colorati. Quando si determina la vitamina C, questo metodo interferisce con la presenza di agenti riducenti (glucosio, fruttosio, ecc.). Pertanto, con un elevato contenuto di zucchero nel prodotto in esame, viene utilizzata la cromatografia, che complica la determinazione.

Acidoformio nitroformio

2. Recentemente è stato riconosciuto un metodo fluorescente molto sensibile e accurato per determinare il contenuto totale di vitamina C (la somma di AA e DAA). DAK, condensando con o-fenilendiammina, forma un composto fluorescente, la chinossalina, che ha la massima fluorescenza ad una lunghezza d'onda di eccitazione di 350 nm.

o-fenilendiammina DAC chinossalina

L'intensità della fluorescenza della chinossalina in un mezzo neutro a temperatura ambiente è direttamente proporzionale alla concentrazione di DAA. Per la determinazione quantitativa dell'AA, questo viene ossidato preliminarmente in DAA. Lo svantaggio di questo metodo è l'attrezzatura piuttosto costosa.

Metodi basati sulle proprietà redox dell'AA.

3. Tra i metodi basati sulle proprietà redox dell'AA, il metodo di titolazione con una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo, che ha un colore blu, ha trovato la maggiore applicazione. Il prodotto dell'interazione dell'AA con il reagente è incolore. Il metodo può essere utilizzato nell'analisi di tutti i tipi di prodotti. Quando si analizzano prodotti che non contengono pigmenti naturali nelle patate, nel latte, viene utilizzata la titolazione visiva. In caso di presenza di coloranti naturali, utilizzare la titolazione potenziometrica o il metodo di estrazione con indofenolo-xilene. Quest'ultimo metodo si basa sulla decolorazione quantitativa del 2,6-diclorofenolindofenolo con acido ascorbico. Il colorante in eccesso viene estratto con xilene e la densità ottica dell'estratto viene misurata a 500 nm.

Solo AK reagisce. DAK è preridotto con cisteina. Per separare l'AA dagli agenti riducenti presenti negli alimenti trattati termicamente o negli estratti conservati a lungo termine, questi vengono trattati con formaldeide. La formaldeide, a seconda del pH del mezzo, interagisce selettivamente con AA e impurità estranee degli agenti riducenti (pH = 0). Il metodo specificato determina la quantità di AK e DAK.

Il 2,6-diclorofenolindofenolo può essere utilizzato anche per la determinazione fotometrica dell'AA. La soluzione reagente ha un colore blu e il prodotto dell'interazione con AA è incolore, ad es. a seguito della reazione l'intensità del colore blu diminuisce. La densità ottica è misurata a 605 nm (pH = 3,6).

4. Un altro metodo basato sulle proprietà riducenti dell'AA è il metodo colorimetrico, che sfrutta la capacità dell'AA di ridurre Fe(3+) a Fe(2+) e la capacità di quest'ultimo di formare sali di colore rosso intenso con 2,2'- dipiridile. La reazione viene condotta a pH 3,6 e ad una temperatura di 70ºС. L'assorbanza della soluzione viene misurata a 510 nm.

5. Metodo fotometrico basato sull'interazione dell'AA con il reagente di Folin. Il reagente di Folin è una miscela di acidi fosfomolibdici e fosfotungstici, cioè questo è un metodo noto basato sulla formazione di blu di molibdeno che assorbono a 640–700 nm.

6. Il metodo HPLC altamente sensibile e specifico può essere utilizzato con successo per la determinazione della vitamina C in tutti i prodotti alimentari. L'analisi è abbastanza semplice, solo che quando si analizzano prodotti ricchi di proteine ​​è necessario prima rimuoverle. La rilevazione viene effettuata mediante fluorescenza.

Oltre ai metodi sopra descritti per determinare la vitamina C, esistono numerosi metodi, ad esempio l'ossidazione con cloruro d'oro e la formazione di acidi idrossamici, ma questi metodi non hanno alcuna importanza pratica.

Determinazione della tiamina (B 1 ). Nella maggior parte dei prodotti naturali, la tiamina si presenta sotto forma di estere difosforico - cocarbossilasi. Quest'ultimo, essendo il gruppo attivo di numerosi enzimi del metabolismo dei carboidrati, è in determinati legami con le proteine. Per la determinazione quantitativa della tiamina è necessario distruggere i complessi e isolare la vitamina studiata in forma libera, disponibile per l'analisi fisico-chimica. A tale scopo viene effettuata l'idrolisi acida o l'idrolisi sotto l'influenza di enzimi. Gli oggetti ricchi di proteine ​​vengono trattati con enzimi proteolitici (pepsina) in un mezzo di acido cloridrico. Gli oggetti ad alto contenuto di grasso (carne di maiale, formaggi) vengono trattati con etere per rimuoverlo (la tiamina è praticamente insolubile nell'etere).

1. Per determinare la tiamina nei prodotti alimentari, di norma, viene utilizzato un metodo fluorescente, basato sull'ossidazione della tiamina in un mezzo alcalino con esacianoferrato di potassio (3+) per formare un composto tiocromico altamente fluorescente alla luce ultravioletta. L'intensità della sua fluorescenza è direttamente proporzionale al contenuto di tiamina (la lunghezza d'onda della luce eccitante è 365 nm, la lunghezza d'onda della luce emessa è 460–470 nm (fluorescenza blu)). Quando si utilizza questo metodo, sorgono difficoltà a causa della presenza di composti fluorescenti in numerosi oggetti. Vengono rimossi mediante purificazione su colonne con resine a scambio ionico. Quando si analizzano carne, latte, patate, pane integrale e alcune verdure, non è necessaria alcuna purificazione.

Tiamina Tiocromo

2. La tiamina è caratterizzata dal proprio assorbimento nella regione UV (240 nm in soluzione acquosa, 235 nm in etanolo), il che significa che può essere determinata mediante spettrofotometria diretta.

3. Per la determinazione simultanea di tiamina e riboflavina viene utilizzata l'HPLC.

Determinazione della riboflavina (B 2 ). Negli alimenti la riboflavina è presente principalmente come esteri del fosforo legati alle proteine ​​e pertanto non può essere determinata senza una precedente digestione proteolitica. La riboflavina libera si trova in quantità significative nel latte.

Quando si determina la riboflavina, i metodi di analisi microbiologici e fisico-chimici (fluorescenti) sono i più utilizzati. Il metodo microbiologico è specifico, altamente sensibile e accurato; applicabile a tutti i prodotti, ma è lungo e richiede condizioni speciali.

Il metodo fisico-chimico è stato sviluppato in due versioni, che differiscono nel metodo di valutazione delle sostanze fluorescenti:

variante della fluorescenza diretta (determinazione dell'intensità della fluorescenza della riboflavina) e

Variante lumiflavina.

1. La riboflavina libera e i suoi esteri fosforici mostrano una caratteristica fluorescenza giallo-verde ad una lunghezza d'onda di eccitazione di 440–500 nm. Questa proprietà è alla base del metodo fluorescente più utilizzato per la determinazione della riboflavina. La riboflavina e i suoi esteri danno spettri di fluorescenza molto simili con un massimo a 530 nm. La posizione del massimo non dipende dal pH. L'intensità della fluorescenza dipende in modo significativo dal pH e dal solvente (diverso per la riboflavina ed i suoi esteri), quindi gli esteri vengono preliminarmente distrutti e si analizza la riboflavina libera. Per questo vengono utilizzati l'idrolisi con acido cloridrico e tricloroacetico, l'autoclavaggio e il trattamento con preparati enzimatici.

L'intensità della fluorescenza giallo-verde della riboflavina alla luce UV dipende non solo dalla sua concentrazione, ma anche dal valore del pH della soluzione. L'intensità massima viene raggiunta a pH=6-7. Tuttavia, la misurazione viene effettuata a pH compreso tra 3 e 5, poiché in questo intervallo l'intensità della fluorescenza è determinata solo dalla concentrazione di riboflavina e non dipende da altri fattori: valore del pH, concentrazione di sali, ferro, impurità organiche , eccetera.

La riboflavina viene facilmente distrutta alla luce, la determinazione viene effettuata in luogo protetto dalla luce e ad un pH non superiore a 7. Si tenga presente che il metodo della fluorescenza diretta non è applicabile ai prodotti a basso contenuto di riboflavina.

2. La variante luminflavina si basa sullo sfruttamento della proprietà della riboflavina, dopo irradiazione in un mezzo alcalino, di trasformarsi in lumiflavina, la cui intensità di fluorescenza viene misurata dopo la sua estrazione con cloroformio (fluorescenza blu, 460–470 nm). Poiché in determinate condizioni il 60–70% della riboflavina totale passa in lumiflavina, durante l'analisi è necessario osservare condizioni di irradiazione costanti, le stesse per la soluzione test e standard.

Riboflavina Lumiflavina

Determinazione della vitamina B6 . Per determinare la vitamina possono essere utilizzati i seguenti metodi:

1. Spettrofotometria diretta. La piridossina cloridrato è caratterizzata dal proprio assorbimento a 292 nm (e = 4,4·10·3) a pH = 5.

2. Metodo Kjeldahl. La determinazione viene effettuata mediante l'ammoniaca, che si forma durante l'ossidazione della vitamina.

3. Metodo fotometrico basato sulla reazione con 2,6-diclorochinone clorimina (reattivo di Gibbs) a pH 8-10, che dà luogo alla formazione di indofenoli blu. Gli indofenoli vengono estratti con metiletilchetone e la densità ottica dell'estratto viene misurata a 660–690 nm (la reazione di Gibbs fornisce fenoli con una posizione para libera).

Indofenolo

4. Un metodo fluorescente basato sul fatto che quando irradiato con piridossina e piridossamina si osserva una fluorescenza blu e con piridossale una fluorescenza blu.

Determinazione della vitamina B 9 . La determinazione dei folati negli alimenti nei tessuti e nei fluidi corporei presenta notevoli difficoltà, perché in questi oggetti sono solitamente presenti in forma legata (come poliglutammati); inoltre, la maggior parte delle forme è sensibile agli effetti dell'ossigeno atmosferico, della luce e della temperatura. Per proteggere i folati dall'idrolisi, si raccomanda l'idrolisi in presenza di acido ascorbico.

Negli alimenti, i folati possono essere determinati con metodi fisici, chimici e microbiologici. Il metodo colorimetrico si basa sulla scissione dell'acido pteroilglutammico con formazione di acido p-aminobenzoico e sostanze correlate e loro ulteriore trasformazione in composti colorati. Tuttavia, a causa della mancanza di specificità, questo metodo viene utilizzato principalmente per l'analisi dei prodotti farmaceutici.

Per la separazione, purificazione e identificazione dei folati sono stati sviluppati anche metodi cromatografici su colonne, carta e in uno strato sottile di adsorbente.

Determinazione della vitamina PP. Nei prodotti alimentari l'acido nicotinico e la sua ammide si trovano sia in forma libera che legata, facendo parte dei coenzimi. I metodi chimici e microbiologici per la determinazione quantitativa della niacina comportano l'isolamento e la conversione più completi delle sue forme legate, che fanno parte della complessa materia organica delle cellule, in acido nicotinico libero. Forme legate di niacina vengono rilasciate mediante esposizione a soluzioni acide o idrossido di calcio quando riscaldate. L'idrolisi con una soluzione di acido solforico 1 M in un'autoclave per 30 minuti ad una pressione di 0,1 MPa porta al rilascio completo delle forme legate di niacina e alla conversione della nicotinamide in acido nicotinico. È stato stabilito che questo metodo di lavorazione fornisce idrolizzati meno colorati e può essere utilizzato nell'analisi di prodotti a base di carne e pesce. L'idrolisi con idrossido di calcio è preferibile nella determinazione della niacina in farina, cereali, prodotti da forno, formaggi, concentrati alimentari, verdure, bacche e frutta. Ca(OH) 2 forma composti con zuccheri e polisaccaridi, peptidi e glicopeptidi che sono quasi completamente insolubili in soluzioni raffreddate. Di conseguenza, l'idrolizzato ottenuto dal trattamento con Ca(OH) 2 contiene meno sostanze che interferiscono con la determinazione chimica rispetto all'idrolizzato acido.

1. La base del metodo chimico per la determinazione della niacina è la reazione di Koenig, che procede in due fasi. Il primo stadio è la reazione dell'interazione dell'anello piridinico dell'acido nicotinico con il bromuro di cianogeno, il secondo è la formazione di un derivato colorato dell'aldeide glutaconica a seguito dell'interazione con le ammine aromatiche. (Immediatamente dopo l'aggiunta del bromuro di cianogeno all'acido nicotinico, appare il colore giallo della glutaconaldeide. Come risultato della sua interazione con le ammine aromatiche introdotte nella miscela di reazione, si formano dianili, che sono intensamente colorati di giallo, arancione o rosso, a seconda l'ammina (benzidina - rosso, acido solfanilico - giallo). La reazione di Koenig viene utilizzata per la determinazione fotometrica della piridina e dei suoi derivati ​​con posizione A libera. Lo svantaggio del metodo è la sua durata, poiché la velocità di reazione è bassa.

Bohan Ivan

Le persone sanno fin dall'antichità che l'assenza di determinati alimenti nella dieta può causare malattie.

La mancanza di vitamine negli alimenti può portare a gravi disturbi nel corpo. La vitamina più comune è la vitamina C. Sin dai tempi antichi, le persone hanno sofferto di numerose malattie gravi, le cui cause erano sconosciute. Una di queste malattie è lo scorbuto, che di solito colpisce le popolazioni dell’estremo nord. È noto che circa il 60% dei marinai morì di scorbuto durante la spedizione di Vasco da Gama, la stessa sorte toccò al navigatore russo V. Bering e a molti membri del suo equipaggio nel 1741, all'esploratore polare russo G.Ya. Sedov nel 1914 e altri. Durante l'esistenza della flotta velica, morirono di scorbuto più marinai che in tutte le battaglie navali messe insieme. E la ragione di ciò era la mancanza o l'ipovitaminosi della vitamina C.

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Istituzione educativa di bilancio comunale

"Scuola secondaria n. 25"

Sezione di storia naturale

Determinazione del contenuto di vitamina C negli alimenti

Completato da: Bokhan Ivan

Studente 7B

Responsabile: Bokhan Vera Vasilievna, insegnante di chimica

Abakan 2015

Introduzione …………………..................................................................3

I. Parte teorica……………..……………4

  1. La storia della scoperta e dello studio della vitamina C…………4
  2. Il valore biologico della vitamina C……………..5
  3. Fabbisogno giornaliero di vitamina C……………...5
  4. Carenza vitaminica – carenza vitaminica……………..6
  5. Segni di ipervitaminosi………………….6
  6. Prevenzione della carenza vitaminica…………………....7
  7. Fonti di vitamina C…………………...8

II. Parte pratica. Quantificazione dei contenuti

Vitamina C negli alimenti con metodo iodometrico…..………… 9

  1. Preparazione delle soluzioni di lavoro per la determinazione della vitamina C….….9
  1. Testare le soluzioni per l'accuratezza…………………………10
  1. Determinazione dell'acido ascorbico nei prodotti……………..………10
  1. Elaborazione dei risultati ottenuti …………………….10

Conclusione................................................................................11

Letteratura................................................................................12

Applicazione……………..................................................13

introduzione

Le persone sanno fin dall'antichità che l'assenza di determinati alimenti nella dieta può causare malattie.

La mancanza di vitamine negli alimenti può portare a gravi disturbi nel corpo. La vitamina più comune è la vitamina C. Sin dai tempi antichi, le persone hanno sofferto di numerose malattie gravi, le cui cause erano sconosciute. Una di queste malattie è lo scorbuto, che di solito colpisce le popolazioni dell’estremo nord. È noto che circa il 60% dei marinai morì di scorbuto durante la spedizione di Vasco da Gama, la stessa sorte toccò al navigatore russo V. Bering e a molti membri del suo equipaggio nel 1741, all'esploratore polare russo G.Ya. Sedov nel 1914 e altri. Durante l'esistenza della flotta velica, morirono di scorbuto più marinai che in tutte le battaglie navali messe insieme. E la ragione di ciò era la mancanza o l'ipovitaminosi della vitamina C.

Attualmente, di anno in anno, abbiamo paura delle infezioni respiratorie acute stagionali. Uno degli agenti profilattici è la vitamina C. “Secondo ricercatori nazionali, la mancanza di acido ascorbico negli scolari riduce di 2 volte la capacità dei leucociti di distruggere i microbi patogeni che sono entrati nel corpo, a seguito della quale la frequenza delle crisi respiratorie acute le malattie aumentano del 26-40% e viceversa, l'assunzione di vitamine riduce significativamente la frequenza delle infezioni respiratorie acute ”Ho visto che questo argomento è attuale ancora oggi. Questo mi ha dato l’idea di indagare su questa sostanza molto importante per l’umanità.

scopo Questo lavoro è quello di studiare le fonti di vitamina C e l'importanza per il corpo umano.

Per raggiungere questo obiettivo è necessario risolvere quanto segue compiti:

  1. Analizzare la letteratura sull’argomento
  2. Studiare le fonti delle vitamine e le loro funzioni nel corpo
  3. Investiga sul contenuto di vitamina C in alcuni alimenti

Oggetto di studio: cibo.

Materia di studio:processi per la rilevazione della vitamina C negli alimenti.

Metodi di ricerca:analisi della letteratura, esperimento, osservazione.

Ipotesi: il contenuto di vitamina C può essere determinato a casa.

I. Parte teorica

1. Storia della scoperta e dello studio della vitamina C

La vitamina C o acido ascorbico è un cristallo bianco, solubile in acqua e ha il sapore del succo di limone.

La storia della scoperta della vitamina C è associata allo scorbuto. In quei tempi lontani, questa malattia colpiva soprattutto i marinai. I marinai forti e coraggiosi erano impotenti di fronte allo scorbuto, che, inoltre, spesso portava alla morte. La malattia si manifestava con debolezza generale, gengive sanguinanti, a seguito delle quali cadevano i denti, appariva un'eruzione cutanea ed emorragie sulla pelle. Tuttavia, è stata trovata una cura. Così, i marinai, seguendo l'esempio degli indiani, iniziarono a bere un estratto acquoso di aghi di pino, che è un deposito di vitamina C. Nel XVIII secolo, il chirurgo della Marina britannica J. Lind dimostrò che la malattia dei marinai poteva essere curati aggiungendo frutta e verdura fresca alla loro dieta. Un altro fatto interessante è che Albert von Szent-György, lo scopritore della vitamina C, scoprì effettivamente un intero complesso di vitamine.

Un enorme merito nello studio delle sue proprietà appartiene a Linus Pauling. Linus Carl Pauling è uno dei pochi scienziati che per due volte nella sua vita ha ricevuto la più alta valutazione mondiale dei servizi resi all'umanità: il Premio Nobel. Linus Pauling è uno dei fondatori della chimica moderna e della biologia molecolare.

Va notato che è l'unica persona che ha ricevuto premi così alti da solo, senza condividerli con nessuno. Lo scienziato ha iniziato la ricerca a metà degli anni '60. Il suo primo lavoro si chiamava Vitamin C and the Common Cold. Ma quale ondata di indignazione e rifiuto da parte della comunità farmaceutica e medica ha dovuto sopportare lo scienziato, il quale ha sostenuto che la vitamina C dovrebbe essere assunta in dosi 200 volte superiori a quelle generalmente accettate! Nel frattempo, Pauling, basandosi, come sempre, su rigorosi dati scientifici, ha esortato gli oppositori a rivolgersi ai lavori di Irving Stone, che ha dimostrato che il fegato della maggior parte dei mammiferi, ad eccezione degli esseri umani e delle scimmie, sintetizza la vitamina C in una quantità proporzionale a il peso corporeo dell'animale. Compilando una proporzione per una persona, Pauling è arrivato alla cifra menzionata: la dose di vitamina C necessaria a una persona per aumentare la resistenza del corpo dovrebbe essere 200 volte superiore alla quantità fornita con il cibo normale.

Pauling continuò la sua ricerca, studiando l'effetto della vitamina C sullo sviluppo del cancro. Una vera esplosione nella medicina americana è stata causata dal suo libro “Cancro e vitamina C”, che dimostra le fantastiche possibilità dell’acido ascorbico. Fu in questo periodo che Linus Pauling fu soprannominato l'uomo della vitamina C. Ma, nonostante lo scherno della stampa, la resistenza di medici e farmacisti, lo scienziato ha continuato a lavorare. Il tempo ha confermato le sue convinzioni.

2. Il valore biologico della vitamina C

La vitamina C è un potente antiossidante. Svolge un ruolo importante nella regolazione dei processi redox, è coinvolto nella sintesi di collagene e procollagene, nel metabolismo dell'acido folico e del ferro, nonché nella sintesi degli ormoni steroidei e delle catecolamine. L'acido ascorbico regola anche la coagulazione del sangue, normalizza la permeabilità capillare, è necessario per l'emopoiesi e ha effetti antinfiammatori e antiallergici.

La vitamina C è un fattore di difesa dell'organismo contro gli effetti dello stress. Rafforza i processi, aumenta la resistenza alle infezioni. Riduce gli effetti dell'esposizione a vari allergeni. Esistono molti background teorici e sperimentali per l’uso della vitamina C nella prevenzione del cancro. È noto che nei pazienti oncologici, a causa dell'esaurimento delle sue riserve nei tessuti, si sviluppano spesso sintomi di carenza vitaminica, che richiedono la loro somministrazione aggiuntiva.

Esistono prove che dimostrano un ruolo preventivo della vitamina C nei tumori del colon, dell'esofago, della vescica e dell'endometrio (Block G., Epidemiology, 1992, 3(3), 189-191).

La vitamina C migliora la capacità del corpo di assorbire calcio e ferro e di rimuovere rame, piombo e mercurio tossici.

È importante che in presenza di quantità adeguate di vitamina C, la stabilità delle vitamine del gruppo B sia notevolmente aumentata. 1, B2 , A, E, acidi pantotenici e folici. La vitamina C protegge il colesterolo lipoproteico a bassa densità dall'ossidazione e, di conseguenza, le pareti dei vasi sanguigni dalla deposizione di forme ossidate di colesterolo.

Il nostro corpo non può immagazzinare vitamina C, quindi dobbiamo assumerne costantemente un'altra. Essendo solubile in acqua e soggetto all'azione della temperatura, la cottura con trattamento termico lo distrugge.

3. Fabbisogno giornaliero di vitamina C

Il fabbisogno umano quotidiano di vitamina C dipende da una serie di motivi: età, sesso, lavoro svolto, gravidanza o allattamento, condizioni climatiche, cattive abitudini.

Malattia, stress, febbre ed esposizione a effetti tossici (come il fumo di sigaretta) aumentano il bisogno di vitamina C.

Nei climi caldi e nell'estremo nord, il fabbisogno di vitamina C aumenta del 30-50%. Il corpo giovane assorbe la vitamina C meglio degli anziani, quindi il fabbisogno di vitamina C è leggermente aumentato negli anziani.

Il tasso medio ponderato dei bisogni fisiologici è di 60-100 mg al giorno. La dose terapeutica abituale è di 500-1500 mg al giorno.[]

Per bambini:

0-6 mesi -30mg

6 mesi fino a un anno - 35 mg

1-3 anni - 40 mg

4-6 anni - 45 mg

7-10 anni - 45 mg

11-14 anni - 50 mg

Per uomini e donne dai 15 ai 50 anni il fabbisogno giornaliero è di circa 70 mg.

4. Carenza vitaminica - beriberi

La mancanza di apporto di vitamine al corpo porta al suo indebolimento, una forte mancanza di vitamine - alla distruzione del metabolismo e alle malattie - beriberi, che può finire con la morte del corpo. L'avitaminosi può verificarsi non solo a causa di un apporto insufficiente di vitamine, ma anche a causa di una violazione dei processi di assimilazione e utilizzo nel corpo.

Secondo il capo del laboratorio di vitamine e minerali dell'Istituto di nutrizione dell'Accademia russa delle scienze mediche, prof. V.B. Spiricheva, i risultati dei sondaggi in diverse regioni della Russia mostrano che la stragrande maggioranza dei bambini in età prescolare e scolare mancano delle vitamine necessarie per la loro normale crescita e sviluppo.

Particolarmente sfavorevole è la situazione con la vitamina C, la cui carenza è stata rilevata nell'80-90% dei bambini esaminati.

Quando si esaminano i bambini negli ospedali di Mosca, Ekaterinburg, Nizhny Novgorod e in altre città, si riscontra una carenza di vitamina C nel 60-70%.

La profondità di questa carenza aumenta nel periodo inverno-primavera, tuttavia in molti bambini persiste un apporto insufficiente di vitamine anche nei mesi estivi e autunnali più favorevoli.

Ma l'assunzione insufficiente di vitamine riduce significativamente l'attività del sistema immunitario, aumenta la frequenza e la gravità delle malattie respiratorie e gastrointestinali. La carenza può essere esogena (a causa della mancanza di acido ascorbico nel cibo) ed endogena (a causa del ridotto assorbimento e assorbimento della vitamina C nel corpo umano).

Con un apporto insufficiente di vitamina per un lungo periodo, può svilupparsi ipovitaminosi.

5. Segni di ipervitaminosi

La vitamina C è ben tollerata anche a dosi elevate.

Tuttavia:

· Se la dose è troppo elevata può svilupparsi diarrea.

Dosi elevate possono causare emolisi (distruzione dei globuli rossi) nei soggetti privi dell’enzima specifico glucosio-6-fosfato deidrogenasi. Pertanto, le persone affette da questo disturbo dovrebbero assumere dosi più elevate di vitamina C solo sotto lo stretto controllo di un medico.

Se l'acido ascorbico viene assunto in grandi dosi contemporaneamente all'aspirina, può verificarsi un'irritazione gastrica, a seguito della quale si svilupperà un'ulcera (l'acido ascorbico sotto forma di ascorbato di calcio ha una reazione neutra ed è meno aggressivo nei confronti della mucosa del tratto gastrointestinale ).

· Quando si utilizza la vitamina C con l'aspirina, bisogna anche ricordare che grandi dosi di aspirina possono portare ad un aumento dell'escrezione di vitamina C attraverso i reni e alla sua perdita nelle urine e, quindi, dopo un po' ad una carenza vitaminica.

Gomme da masticare e gomme da masticare con vitamina C possono danneggiare lo smalto dei denti, è necessario sciacquarsi la bocca o lavarsi i denti dopo averli presi.

6. Prevenzione del beriberi

Il comitato di esperti dell'OMS ha introdotto il concetto di dose giornaliera di vitamina C incondizionatamente ammissibile, che non supera i 2,5 mg / kg di peso corporeo, e di dose giornaliera di vitamina C condizionatamente ammissibile, che è di 7,5 mg / kg (Shilov P.I., Yakovlev T.N., 1974)

La prevenzione della carenza vitaminica è la produzione di alimenti ricchi di vitamine, il consumo sufficiente di frutta e verdura, la corretta conservazione degli alimenti e la loro razionale elaborazione tecnologica nell'industria alimentare, nella ristorazione e in casa. Con una mancanza di vitamine - ulteriore arricchimento della nutrizione con preparati vitaminici, prodotti alimentari arricchiti di consumo di massa.

La vitamina C è prescritta per lo scorbuto, alcune malattie del tratto gastrointestinale, emorragie, allergie, collagenosi, aterosclerosi, malattie infettive, intossicazioni preventive.

Gli studi hanno dimostrato che alte dosi di vitamina C possono prolungare la vita e migliorare le condizioni dei pazienti affetti da alcuni tipi di cancro. Esistono prove che dosi molto elevate di acido ascorbico possono interferire con la normale fecondazione, causare aborti, aumentare la coagulazione del sangue e avere un effetto negativo sulla funzione renale e pancreatica. Tuttavia, il pericolo di un’overdose di acido ascorbico è esagerato. I risultati di numerosi studi hanno permesso di ritenere che l'ipervitaminosi C praticamente non si manifesta.

L'assunzione sistematica di grandi dosi di vitamina C riduce il rischio di cancro del cavo orale, dell'esofago, della laringe, dello stomaco, della mammella, del cervello. Grandi dosi di vitamina C (circa 1 g al giorno) rimuovono in qualche modo gli effetti estremamente pericolosi del fumo di tabacco sul corpo del fumatore.

Oltre ai preparati vitaminici, la rosa canina viene utilizzata per prevenire l'ipovitaminosi. I cinorrodi si distinguono per un contenuto relativamente elevato di acido ascorbico (almeno lo 0,2%) e sono ampiamente utilizzati come fonte di vitamina C. Vengono raccolti durante il periodo di maturazione e vengono utilizzati frutti essiccati di vari tipi di rosa canina. Contengono, oltre alla vitamina C, vitamine K, P, zuccheri organici, compresi tannini, e altre sostanze. Utilizzato sotto forma di infusi, estratti, sciroppi, pillole, caramelle, confetti.

Un infuso di rosa canina viene preparato come segue: 10 g (1 cucchiaio) di frutto vengono posti in una ciotola di smalto, versati in 200 ml (1 bicchiere) di acqua calda bollita, coperti con un coperchio e riscaldati a bagnomaria ( in acqua bollente) per 15 minuti, poi raffreddato a temperatura ambiente per almeno 45 minuti, filtrare. La materia prima rimanente viene spremuta e il volume dell'infusione risultante viene regolato con acqua bollita a 200 ml. Prendi 1/2 tazza 2 volte al giorno dopo i pasti. Ai bambini viene data 1/3 di tazza per ricevimento. Per migliorare il gusto è possibile aggiungere all'infuso zucchero o sciroppo di frutta.

Lo sciroppo di rosa canina viene preparato dal succo di vari tipi di rosa canina ed estratto di bacche (cenere di montagna rossa, aronia nera, viburno, biancospino, mirtillo rosso, ecc.) Con l'aggiunta di zucchero e acido ascorbico. Contiene in 1 ml circa 4 mg di acido ascorbico, oltre a vitamina P e altre sostanze. Assegnare ai bambini (a scopo profilattico) 1/2 cucchiaino o 1 cucchiaio da dessert (a seconda dell'età) 2-3 volte al giorno, lavato con acqua.

7. Fonti di vitamina C

Le piante sono la fonte primaria di vitamine. Nel corpo umano non si forma acido ascorbico e non vi sono accumuli. Gli esseri umani e gli animali ricevono vitamine direttamente dagli alimenti vegetali e indirettamente attraverso i prodotti animali. Nei prodotti di origine animale la vitamina C è poco rappresentata (fegato, ghiandole surrenali, reni). Una quantità significativa di acido ascorbico si trova in prodotti vegetali come agrumi, verdure a foglia verde, melone, broccoli, cavolini di Bruxelles, cavolfiori e cavoli, ribes nero, peperoni, fragole, pomodori, mele, albicocche, pesche, cachi, olivello spinoso, rosa canina, sorbo, patate al forno in "uniforme". Erbe ricche di vitamina C: erba medica, verbasco, radice di bardana, gerbillo, eufrasia, semi di finocchio, fieno greco, luppolo, equiseto, alghe, menta piperita, ortica, avena, pepe di cayenna, paprika, prezzemolo, aghi di pino, achillea, psyllium, foglie di lampone , trifoglio rosso, rosa canina, zucchetto, foglie di viola, acetosa. Vedi allegato 1 per le norme sul contenuto di vitamina C in alcuni alimenti (in mg per 100 g).

Il contenuto di vitamina C negli alimenti è significativamente influenzato dalla conservazione dei prodotti e dalla loro lavorazione culinaria. La vitamina C viene rapidamente distrutta nelle verdure sbucciate, anche se immerse nell'acqua. La salatura e il decapaggio distruggono la vitamina C. La cottura tende a ridurre il contenuto di acido ascorbico del prodotto. La vitamina C si conserva meglio in un ambiente acido.

L'acido ascorbico può anche essere ottenuto sinteticamente, viene prodotto sotto forma di polvere, confetto, compresse di glucosio, ecc. L'acido ascorbico fa parte di vari preparati multivitaminici.

Ricorda che solo poche persone, soprattutto i bambini, mangiano abbastanza frutta e verdura, che sono le principali fonti alimentari di vitamina. Una quantità ancora maggiore viene bruciata nel corpo sotto l'influenza dello stress, del fumo e di altre fonti di danno cellulare, come fumo e smog. I farmaci comunemente usati come l'aspirina privano il nostro corpo della quantità di vitamina che siamo ancora riusciti ad assumere in larga misura.

II. Parte pratica.Determinazione quantitativa del contenuto di vitamina C negli alimenti mediante metodo iodometrico

L'acido ascorbico ha una proprietà che tutti gli altri acidi non hanno: una reazione rapida con lo iodio. Pertanto, eravamo abituatideterminazione quantitativa del contenuto di vitamina C nei prodotti alimentari mediante il metodo iodometrico.

Una molecola di acido ascorbico - C 6H8O6 , reagisce con una molecola di iodio - I 2 .

1. Preparazione delle soluzioni di lavoro per la determinazione della vitamina C

Per determinare la vitamina C nei succhi e in altri prodotti, è necessario assumere una tintura di iodio in farmacia con una concentrazione di iodio del 5%, ad es. 5 g in 100 ml. Tuttavia, l'acido ascorbico in alcuni succhi può essere così piccolo che sono necessarie solo 1-2 gocce di tintura di iodio per titolare un certo volume di succo (ad esempio 20 ml). In questo caso l’errore di analisi è molto grande. Per rendere il risultato più accurato, devi prendere molto succo o diluire la tintura di iodio. In entrambi i casi aumenta il numero di gocce di iodio utilizzate per la titolazione e l'analisi risulterà più accurata.

Per l'analisi dei succhi di frutta è conveniente aggiungere acqua bollita a 1 ml di tintura di iodio per un volume totale di 40 ml, cioè diluire la tintura 40 volte e 1 ml di essa corrisponde a 0,88 mg di acido ascorbico.

Per scoprire quanto verrà speso per la titolazione della tintura di iodio, è necessario prima determinare il volume di 1 goccia: utilizzando una siringa, misurare 1 ml di una soluzione diluita di iodio e calcolare quante gocce da una normale pipetta sono contenute in questo volume . Un tappo contiene 0,02 ml.

Successivamente, prepara la pasta di amido: per questo, fai bollire ½ tazza d'acqua, mentre l'acqua si scalda, mescola 1/4 di cucchiaino di amido con un cucchiaio di acqua fredda, in modo che non ci siano grumi. Versare in acqua bollente e raffreddare.

2. Testare l'accuratezza delle soluzioni.

Prima di procedere con l'analisi dei prodotti, testeremo l'accuratezza della nostra soluzione. Per fare questo, prendi 1 compressa di vitamina pura, 0,1 g, scioglila in 0,5 litri di acqua bollita. Per l'esperimento prendi 25 ml, che corrispondono a un contenuto vitaminico 20 volte inferiore rispetto a una compressa. Aggiungere 1/2 cucchiaino di pasta di amido a questa soluzione e, goccia a goccia, aggiungere la soluzione di iodio fino al blu. Determiniamo il numero di gocce e, di conseguenza, il volume della soluzione di iodio consumata, calcoliamo il contenuto della vitamina nella soluzione secondo la formula: 0,88 * V = A mg, dove V è il volume della soluzione di iodio. Nella compressa originale A - 20 volte di più, quindi A * 20 = il contenuto di acido ascorbico nella compressa. I risultati hanno mostrato che la titolazione ha richiesto 6 ml di soluzione, che corrispondono a 5,28 mg di vitamina, moltiplicando per 20 troviamo il numero 105,6. Ciò significa che l’accuratezza della nostra analisi è abbastanza sufficiente.

3. Determinazione dell'acido ascorbico nei prodotti

Abbiamo preso 25 ml del prodotto in prova e abbiamo aggiunto l'amido. Quindi, il liquido in esame è stato titolato con una soluzione di iodio finché non è apparso un colore blu stabile dell'amido, che indica che tutto l'acido ascorbico era ossidato (vedere Appendice 2). È stata registrata la quantità di soluzione di iodio utilizzata per la titolazione ed è stato effettuato il calcolo. Per fare questo, abbiamo fatto una proporzione, sapendo che 1 ml di una soluzione di iodio allo 0,125% ossida 0,875 mg di acido ascorbico.

4. Elaborazione dei risultati ottenuti

La titolazione di 25 ml di succo di limone ha richiesto 7,1 ml di soluzione di iodio. Imposta una proporzione:

1 ml di soluzione di iodio - 0,875 mg di acido ascorbico

7,1ml-X

X= 7,1 * 0,875/1=6,25 (mg)

Quindi, 25 ml di succo contengono 6,25 mg di acido ascorbico. Quindi 100 ml di succo contengono 6,25*100/25=25 mg

Allo stesso modo, abbiamo calcolato il contenuto di vitamina C in altri prodotti. I dati ottenuti sono stati inseriti nella tabella1

Tabella 1. Risultati della ricerca

Prodotto analizzato

Quantità di succo da analizzare

Volume della soluzione di iodio (in ml)

La quantità di vitamina C in 25 ml di succo

La quantità di vitamina C in 100 ml

Succo di limone (appena spremuto)

6,25

Succo d'arancia confezionato

15,2

peperone rosso dolce

22,7

Succo di mela (varietà invernale)

0,45

Decotto di rosa canina

109,4

96,25

Acido ascorbico

(in compresse)

28,4

cavolo bianco

Così, nel corso del lavoro, siamo giunti alla conclusione pratica che gli alimenti più ricchi di vitamina C, necessaria per rafforzare il sistema immunitario del corpo umano: brodo di rosa canina, peperoncino, cavolo e limone. Lo consigliamola cosa più semplice è preparare un infuso di rosa canina. È molto gustoso, soprattutto con miele o sciroppo di frutta, quindi puoi berlo con piacere.

Puoi anche preparare lo sciroppo dai cinorrodi aggiungendo bacche rosse e aronia, viburno, mirtilli rossi e bacche di biancospino. Tale sciroppo può essere consumato in 1 cucchiaio. 3 volte al giorno e dare ai bambini piccoli 0,5-1 cucchiaino. Ciò impedirà molte malattie.

Conclusione

Sulla base della letteratura ricercata e del lavoro svolto, si possono trarre le seguenti conclusioni:

  • Le vitamine sono la classe più importante di nutrienti essenziali. Parlando di vitamine, possiamo dire che sono tutte importanti, mavitamina C - acido ascorbico, considerata dalla maggior parte dei biochimici una delle più grandi meraviglie della natura. La molecola dell'acido ascorbico è così semplice, attiva e mobile che può facilmente superare molti ostacoli, partecipando a vari processi vitali.
  • Affinché il corpo ottenga sufficiente vitamina C, è necessario mangiare verdure locali o acido ascorbico ottenuto sinteticamente.
  • La vitamina C è uno degli antiossidanti più potenti ed è stata isolata per la prima volta dal succo di limone. Si dissolve perfettamente in acqua e questo gli conferisce numerosi vantaggi: ad esempio, grazie a questa proprietà, la vitamina C può penetrare facilmente e rapidamente dove è necessaria, aiutare il sistema immunitario a eliminare i malfunzionamenti nel corpo e ad avviare i processi necessari per la salute e la vita umana. Tuttavia, la stessa proprietà lo rende vulnerabile: l'acido ascorbico viene distrutto durante il trattamento termico dei prodotti.
  • È possibile studiare il contenuto di vitamina C nei prodotti alimentari senza ricorrere all'aiuto di un laboratorio speciale, ma farlo a casa, il che conferma la nostra ipotesi.
  • Vitamina C - acido ascorbico, presente nella frutta e nella verdura con una soluzione di iodio.
  • La maggior quantità di vitamina C si trova nella frutta e nella verdura fresca, in particolare nella rosa canina, nel peperoncino e nel limone.

Letteratura

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  3. Composizione chimica dei prodotti alimentari / Ed. I. M. Skurikhina, M. N. Volgareva. ‒ M.: Agropromizdat, 1987.
  4. . http://vitamini.solvay-pharma.ru/encyclopedia/info.aspx?id=13
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  6. “Dizionario enciclopedico di un giovane chimico” - Mosca 1990 Pedagogia, anni '650.
  7. http://vitamini.solvay-pharma.ru/encyclopedia/info.aspx?id=13

Allegato 1

Nome dei prodotti alimentari

La quantità di acido ascorbico

Verdure

Frutti e bacche

melanzana

albicocche

Piselli in scatola

arance

Piselli freschi

Anguria

Zucchine

Banane

cavolo bianco

Mirtillo rosso

crauti

Uva

Cavolfiore

Ciliegia

patate stantie

Melograno

Patate appena raccolte

Pera

Cipolla verde

Melone

Carota

Fragola da giardino

cetrioli

Mirtillo

Peperone verde dolce

Uva spina

Pepe rosso

Limoni

Ravanello

Lamponi

ravanello

mandarini

Rapa

Pesche

Insalata

Prugna

Succo di pomodoro

ribes rosso

pasta di pomodoro

Ribes nero

pomodori rossi

Mirtillo

Rafano

110-200

Rosa canina essiccata

fino a 1500

Aglio

Impronte

Mele, Antonovka

Spinaci

Mele nordiche

Acetosa

Mele del sud

5-10

Latticini

Kumys

Giumenta da latte

latte di capra

latte di mucca

Allegato 2

Esame del succo con una soluzione di iodio per il contenuto di vitamina C

I metodi per la determinazione quantitativa delle vitamine si basano sulle loro proprietà fisico-chimiche, come le proprietà redox, la capacità di fluorescenza alla luce UV. Vengono utilizzati vari metodi di determinazione: titrimetrico, fotocolorimetrico, spettrofotometrico, fluorimetrico, ecc.

Determinazione quantitativa della vitamina K

La vitamina K nelle foglie di ortica viene determinata con il metodo SPM (tabella 3).

Tabella 3. Determinazione quantitativa della vitamina K nelle foglie di ortica (metodo dell'autore)

Determinazione quantitativa delle sostanze biologicamente attive nella rosa canina.

Acido ascorbico può essere determinato con il metodo titrimetrico, che si basa sulla riduzione del 2,6-diclorofenolindofenolo. Con lo stesso reagente è possibile effettuare la determinazione fotocolorimetrica dell'acido ascorbico. Per fare ciò, la materia prima viene estratta con acido metafosforico al 2%, viene aggiunta una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo. Dopo 35 secondi effettuare fotocolorimetria. In parallelo, soluzione di controllo colorimetrico di acido metafosforico al 2% con 2,6-diclorofenolindofenolo. L'intensità del colore è proporzionale alla quantità di acido ascorbico.

La determinazione quantitativa dell'acido ascorbico può essere effettuata mediante un metodo fotocolorimetrico utilizzando esacianoferrite di potassio. In un ambiente acido, l'acido ascorbico riduce l'esacianoferrite di potassio in esacianoferrato di potassio, che in presenza di ioni ferro (III) forma il blu di Prussia, seguito dalla sua fotocolorimetria.

Il metodo per la determinazione quantitativa dell'acido ascorbico (secondo SP XI, edizione 2, p. 294) si basa sulla sua capacità di ossidarsi a deidroformio con una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolato e di riportare quest'ultimo a leucoformio . Il punto di equivalenza è stabilito dalla comparsa di un colore rosa, che indica l'assenza di un agente riducente, cioè l'acido ascorbico (il 2,6-diclorofenolindofenolo ha un colore blu in ambiente alcalino, rosso in ambiente acido, e diventa incolore quando ridotto):



1. Determinazione del contenuto di acido ascorbico. (tabella 4). Da un campione analitico di frutti frantumati grossolanamente si preleva un peso di 20 g, si pone in un mortaio di porcellana, dove si macina accuratamente con polvere di vetro (circa 5 g), aggiungendo gradualmente 300 ml di acqua, e si lascia in infusione per 10 minuti. La miscela viene quindi agitata e l'estratto viene filtrato. Aggiungere in una beuta da 100 ml 1 ml del filtrato ottenuto, 1 ml di soluzione di acido cloridrico al 2%, 13 ml di acqua, mescolare e titolare da una microburetta con una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolato di sodio (0,001 mol/l) fino alla comparsa di un colore rosa che non scompare entro 30-60 s. La titolazione viene continuata per non più di 2 minuti. In caso di colorazione intensa del filtrato o di un elevato contenuto di acido ascorbico in esso [consumo di una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolato sodico (0,001 mol/l) superiore a 2 ml] rilevato mediante titolazione di prova, l'estrazione iniziale viene diluito con acqua 2 volte o più.

dove 0,000088 è la quantità di acido ascorbico corrispondente a 1 ml di una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolato di sodio (0,001 mol/l), in grammi; V è il volume di una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolato di sodio (0,001 mol/l) utilizzata per la titolazione, in millilitri; m è la massa delle materie prime in grammi; W - perdita di peso durante l'essiccazione delle materie prime in percentuale.

Appunti. Preparazione di una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolato di sodio (0,001 mol/l): 0,22 g di 2,6-diclorofenolindofenolato di sodio vengono sciolti in 500 ml di acqua appena bollita e raffreddata agitando vigorosamente (la soluzione viene lasciata per una notte per sciogliere il campione). La soluzione viene filtrata in un matraccio tarato con una capacità di 1 litro e il volume della soluzione viene portato alla tacca con acqua. La durata di conservazione della soluzione non è superiore a 7 giorni se conservata in un luogo freddo e buio.

Impostazione del titolo. Diversi cristalli (3-5) di acido ascorbico vengono sciolti in 50 ml di soluzione di acido solforico al 2%; 5 ml della soluzione risultante vengono titolati da una microburetta con una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolato di sodio fino alla comparsa di una colorazione rosa, che scompare entro 1-2 settimane. Altri 5 ml della stessa soluzione di acido ascorbico vengono titolati con una soluzione di iodato di potassio (0,001 mol / l) in presenza di diversi cristalli (circa 2 mg) di ioduro di potassio e 2-3 gocce di soluzione di amido fino a colorazione blu appare. Il fattore di correzione si calcola con la formula:

dove V è il volume della soluzione di iodato di potassio (0,001 mol/l) utilizzato per la titolazione, in millilitri; V1 è il volume della soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolato di sodio utilizzata per la titolazione, in millilitri.

2. Determinazione del contenuto di acidi organici liberi. Un campione analitico di materie prime viene frantumato alla dimensione delle particelle che passano attraverso un setaccio con fori di 2 mm di diametro. 25 g di rosa canina tritata vengono posti in un pallone da 250 ml, versati con 200 ml di acqua e mantenuti per 2 ore a bagnomaria bollente, quindi raffreddati, trasferiti quantitativamente in un matraccio tarato da 250 ml, il volume di estrazione viene adeguato al contrassegnare con acqua e mescolare. Prelevare 10 ml di estratto, trasferirli in un matraccio della capacità di 500 ml, aggiungere 200-300 ml di acqua appena bollita, 1 ml di soluzione alcolica di fenolftaleina all'1%, 2 ml di soluzione di blu di metilene allo 0,1% e titolare con una soluzione di idrossido di sodio (0,1 mol/k) finché nella schiuma non appare un colore rosso-lilla.

dove 0,0067 è la quantità di acido malico corrispondente a 1 ml di soluzione di idrossido di sodio (0,1 mol/l), in grammi; V è il volume della soluzione di idrossido di sodio (0,1 mol/l) utilizzato per la titolazione, in millilitri; m è la massa delle materie prime in grammi; W - perdita di peso durante l'essiccazione delle materie prime in percentuale.

Tabella 4. Determinazione quantitativa dell'acido ascorbico nella rosa canina (metodo farmacopea)

Quantificazione delle sostanze chimiche nei fiori di calendula.

Carotenoidi sono determinati nelle materie prime medicinali mediante un metodo fotocolorimetrico basato sulla misurazione dell'intensità del loro colore naturale. È stato sviluppato un metodo spettrofotometrico per la determinazione dei carotenoidi. I carotenoidi vengono estratti dalla materia prima con etere di petrolio, quindi cromatografati su una piastra Silufol nel sistema etere di petrolio-benzene-metanolo (60:15:4), eluiti con cloroformio e spettrofotometricamente alla lunghezza d'onda di 464 nm (-carotene) a 456 nm (β-carotene).

  • 1. Circa 1 g (esattamente pesato) di fiori di calendula tritati, setacciati attraverso un setaccio con fori di 1 mm, viene posto in una beuta con una capacità di 250 ml, si aggiungono 50 ml di alcol al 70%, il pallone viene tappato , pesato (con un errore di ± 0,01 g ) e lasciato riposare per 1 ora. Quindi il pallone viene collegato ad un refrigerante a ricadere, riscaldato, mantenendo una leggera ebollizione per 2 ore. Dopo il raffreddamento, il pallone con il contenuto viene nuovamente chiuso con il stesso tappo, pesato e la perdita di massa viene reintegrata con solvente. Il contenuto del pallone viene agitato bene e filtrato su filtro di carta asciutto, scartando i primi 20 ml, in un pallone asciutto da 200 ml (soluzione A).
  • Si mette 1 ml della soluzione A in un matraccio tarato della capacità di 25 ml, si aggiungono 5 ml di soluzione di cloruro di alluminio, 0,1 ml di acido acetico e si porta il volume della soluzione alla tacca con alcool al 96% e si lascia per 40 minuti (soluzione B).

Dopo 40 minuti, misurare la densità ottica della soluzione di prova B e della soluzione standard del campione B 1 su uno spettrofotometro al massimo assorbimento ad una lunghezza d'onda di (408 + 2) nm in una cuvetta con uno spessore di 10 mm, utilizzando il soluzioni di riferimento per la soluzione di prova e i campioni standard.

dove: A è la densità ottica della soluzione in esame;

A o è la densità ottica di una soluzione di un campione standard di rutina;

a - un campione di materie prime, g;

a o - peso di un campione standard di rutina, g;

W - contenuto di umidità della materia prima,%;

È consentito determinare il contenuto della somma dei flavonoidi utilizzando il tasso di assorbimento specifico della rutina.


Le sostanze alimentari essenziali, riunite sotto il nome generico di "vitamine", appartengono a diverse classi di composti chimici, il che di per sé esclude la possibilità di utilizzare un unico metodo per la loro determinazione quantitativa. Tutti i metodi analitici noti per le vitamine si basano o sulla determinazione delle proprietà biologiche specifiche di queste sostanze (biologiche, microbiologiche, enzimatiche), o sull'uso delle loro caratteristiche fisico-chimiche (metodi fluorescenti, cromatografici e spettrofotometrici), o sulla capacità di alcune vitamine a reagire con alcuni reagenti per formare composti colorati (metodi colorimetrici).

Nonostante i progressi compiuti nel campo della chimica analitica e applicata, i metodi per determinare le vitamine nei prodotti alimentari richiedono ancora molto tempo e manodopera. Ciò è dovuto a una serie di ragioni oggettive, le principali delle quali sono le seguenti.

1. La determinazione di un certo numero di vitamine è spesso complicata dal fatto che molte di esse si trovano in natura allo stato legato sotto forma di complessi con proteine ​​o peptidi, nonché sotto forma di esteri fosforici. Per la determinazione quantitativa è necessario distruggere questi complessi e isolare le vitamine in forma libera, disponibili per l'analisi fisico-chimica o microbiologica. Ciò si ottiene solitamente utilizzando condizioni di lavorazione speciali (idrolisi acida, alcalina o enzimatica, autoclavaggio).

2. Quasi tutte le vitamine sono composti altamente instabili, facilmente soggetti a ossidazione, isomerizzazione e completa distruzione sotto l'influenza di alte temperature, ossigeno atmosferico, luce e altri fattori. È necessario osservare le precauzioni: ridurre al minimo il tempo per la preparazione preliminare del prodotto, evitare forte calore ed esposizione alla luce, utilizzare antiossidanti, ecc.

3. Nei prodotti alimentari, di norma, si ha a che fare con un gruppo di composti che hanno una grande somiglianza chimica e allo stesso tempo differiscono nell'attività biologica. Ad esempio, la vitamina E comprende 8 tocoferoli che sono simili nelle proprietà chimiche ma differiscono nell'azione biologica; Il gruppo dei caroteni e dei pigmenti carotenoidi comprende fino a 80 composti, di cui solo 10 hanno proprietà vitaminiche in un modo o nell'altro.

4. Le vitamine appartengono a diverse classi di composti organici. Pertanto, non possono esserci reazioni di gruppo comuni e metodi di ricerca comuni per loro.

5. Inoltre, l'analisi complica la presenza di sostanze concomitanti nel campione di prova, la cui quantità può superare molte volte il contenuto della vitamina determinata (ad esempio steroli e vitamina D). Per eliminare possibili errori nella determinazione delle vitamine nei prodotti alimentari, gli estratti vengono solitamente accuratamente purificati dai composti correlati e la vitamina viene concentrata. A tale scopo vengono utilizzati vari metodi: precipitazione di sostanze che interferiscono con l'analisi, metodi di adsorbimento, cromatografia a scambio ionico o di partizione, estrazione selettiva dell'analita, ecc.

Negli ultimi anni, l'HPLC è stata utilizzata con successo per determinare le vitamine nei prodotti alimentari. Questo metodo è il più promettente, poiché consente di separare, identificare e quantificare simultaneamente varie vitamine e le loro forme biologicamente attive, riducendo i tempi di analisi.

Metodi fisico-chimici per lo studio delle vitamine. I metodi si basano sull'utilizzo delle caratteristiche fisico-chimiche delle vitamine (la loro capacità di fluorescenza, assorbimento della luce, reazioni redox, ecc.). Grazie allo sviluppo della chimica analitica e della strumentazione, i metodi fisico-chimici hanno quasi completamente soppiantato i metodi biologici, lunghi e costosi.

Determinazione della vitamina C. La vitamina C (acido ascorbico) può essere presente negli alimenti sia in forma ridotta che ossidata. L'acido deidroascorbico (DAC) può formarsi durante la lavorazione e la conservazione dei prodotti alimentari a seguito dell'ossidazione, il che rende necessaria la sua determinazione. Quando si determina la vitamina C nei prodotti alimentari, vengono utilizzati vari metodi: metodi di analisi colorimetrica, fluorescente, volumetrica basati sulle proprietà redox dell'AA e HPLC.

Il punto cruciale nella determinazione quantitativa dell'AA è la preparazione dell'estratto del campione. L'estrazione deve essere completa. Il miglior estraente è una soluzione al 6% di acido metafosforico, che ha la capacità di precipitare le proteine. Vengono utilizzati anche acidi acetico, ossalico e cloridrico, nonché loro miscele.

1. Per la determinazione totale e separata delle forme ossidate e ridotte di AA, viene spesso utilizzato il metodo Rohe utilizzando un reagente 2,4-dinitrofenilidrazina. L'AA (acido gulonico) sotto l'azione di agenti ossidanti passa nel DAK, e poi nell'acido 2,3-dichetogulonico, che forma composti di colore arancione con 2,4-dinitrofenilidrazina. La stessa 2,4-dinitrofenilidrazina è una base che non può esistere nella forma aci. Tuttavia, i corrispondenti idrazoni sotto l'influenza degli alcali vengono convertiti in sali aci intensamente colorati. Quando si determina la vitamina C, questo metodo interferisce con la presenza di agenti riducenti (glucosio, fruttosio, ecc.). Pertanto, con un elevato contenuto di zucchero nel prodotto in esame, viene utilizzata la cromatografia, che complica la determinazione.

2. Recentemente è stato riconosciuto un metodo fluorescente molto sensibile e accurato per determinare il contenuto totale di vitamina C (la somma di AA e DAA). DAK, condensando con o-fenilendiammina, forma un composto fluorescente, la chinossalina, che ha la massima fluorescenza ad una lunghezza d'onda di eccitazione di 350 nm.

L'intensità della fluorescenza della chinossalina in un mezzo neutro a temperatura ambiente è direttamente proporzionale alla concentrazione di DAA. Per la determinazione quantitativa dell'AA, questo viene ossidato preliminarmente in DAA. Lo svantaggio di questo metodo è l'attrezzatura piuttosto costosa.

Metodi basati sulle proprietà redox dell'AA.

3. Tra i metodi basati sulle proprietà redox dell'AA, il metodo di titolazione con una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo, che ha un colore blu, ha trovato la maggiore applicazione. Il prodotto dell'interazione dell'AA con il reagente è incolore. Il metodo può essere utilizzato nell'analisi di tutti i tipi di prodotti. Quando si analizzano prodotti che non contengono pigmenti naturali nelle patate, nel latte, viene utilizzata la titolazione visiva. In caso di presenza di coloranti naturali, utilizzare la titolazione potenziometrica o il metodo di estrazione con indofenolo-xilene. Quest'ultimo metodo si basa sulla decolorazione quantitativa del 2,6-diclorofenolindofenolo con acido ascorbico. Il colorante in eccesso viene estratto con xilene e la densità ottica dell'estratto viene misurata a 500 nm.

Solo AK reagisce. DAK è preridotto con cisteina. Per separare l'AA dagli agenti riducenti presenti negli alimenti trattati termicamente o negli estratti conservati a lungo termine, questi vengono trattati con formaldeide. La formaldeide, a seconda del pH del mezzo, interagisce selettivamente con AA e impurità estranee degli agenti riducenti (pH = 0). Il metodo specificato determina la quantità di AK e DAK.

Il 2,6-diclorofenolindofenolo può essere utilizzato anche per la determinazione fotometrica dell'AA. La soluzione reagente ha un colore blu e il prodotto dell'interazione con AA è incolore, ad es. a seguito della reazione l'intensità del colore blu diminuisce. La densità ottica è misurata a 605 nm (pH = 3,6).

4. Un altro metodo basato sulle proprietà riducenti dell'AA è il metodo colorimetrico, che sfrutta la capacità dell'AA di ridurre Fe(3+) a Fe(2+) e la capacità di quest'ultimo di formare sali di colore rosso intenso con 2,2'- dipiridile. La reazione viene condotta a pH 3,6 e ad una temperatura di 70ºС. L'assorbanza della soluzione viene misurata a 510 nm.

5. Metodo fotometrico basato sull'interazione dell'AA con il reagente di Folin. Il reagente di Folin è una miscela di acidi fosfomolibdici e fosfotungstici, cioè questo è un metodo noto basato sulla formazione di blu di molibdeno che assorbono a 640–700 nm.

6. Il metodo HPLC altamente sensibile e specifico può essere utilizzato con successo per la determinazione della vitamina C in tutti i prodotti alimentari. L'analisi è abbastanza semplice, solo che quando si analizzano prodotti ricchi di proteine ​​è necessario prima rimuoverle. La rilevazione viene effettuata mediante fluorescenza.

Oltre ai metodi sopra descritti per determinare la vitamina C, esistono numerosi metodi, ad esempio l'ossidazione con cloruro d'oro e la formazione di acidi idrossamici, ma questi metodi non hanno alcuna importanza pratica.

Determinazione della tiamina (B 1 ). Nella maggior parte dei prodotti naturali, la tiamina si presenta sotto forma di estere difosforico - cocarbossilasi. Quest'ultimo, essendo il gruppo attivo di numerosi enzimi del metabolismo dei carboidrati, è in determinati legami con le proteine. Per la determinazione quantitativa della tiamina è necessario distruggere i complessi e isolare la vitamina studiata in forma libera, disponibile per l'analisi fisico-chimica. A tale scopo viene effettuata l'idrolisi acida o l'idrolisi sotto l'influenza di enzimi. Gli oggetti ricchi di proteine ​​vengono trattati con enzimi proteolitici (pepsina) in un mezzo di acido cloridrico. Gli oggetti ad alto contenuto di grasso (carne di maiale, formaggi) vengono trattati con etere per rimuoverlo (la tiamina è praticamente insolubile nell'etere).

1. Per determinare la tiamina nei prodotti alimentari, di norma, viene utilizzato un metodo fluorescente, basato sull'ossidazione della tiamina in un mezzo alcalino con esacianoferrato di potassio (3+) per formare un composto tiocromico altamente fluorescente alla luce ultravioletta. L'intensità della sua fluorescenza è direttamente proporzionale al contenuto di tiamina (la lunghezza d'onda della luce eccitante è 365 nm, la lunghezza d'onda della luce emessa è 460–470 nm (fluorescenza blu)). Quando si utilizza questo metodo, sorgono difficoltà a causa della presenza di composti fluorescenti in numerosi oggetti. Vengono rimossi mediante purificazione su colonne con resine a scambio ionico. Quando si analizzano carne, latte, patate, pane integrale e alcune verdure, non è necessaria alcuna purificazione.

2. La tiamina è caratterizzata dal proprio assorbimento nella regione UV (240 nm in soluzione acquosa, 235 nm in etanolo), il che significa che può essere determinata mediante spettrofotometria diretta.

3. Per la determinazione simultanea di tiamina e riboflavina viene utilizzata l'HPLC.

Determinazione della riboflavina (B 2 ). Negli alimenti la riboflavina è presente principalmente come esteri del fosforo legati alle proteine ​​e pertanto non può essere determinata senza una precedente digestione proteolitica. La riboflavina libera si trova in quantità significative nel latte.

Quando si determina la riboflavina, i metodi di analisi microbiologici e fisico-chimici (fluorescenti) sono i più utilizzati. Il metodo microbiologico è specifico, altamente sensibile e accurato; applicabile a tutti i prodotti, ma è lungo e richiede condizioni speciali.

Il metodo fisico-chimico è stato sviluppato in due versioni, che differiscono nel metodo di valutazione delle sostanze fluorescenti:

variante della fluorescenza diretta (determinazione dell'intensità della fluorescenza della riboflavina) e

Variante lumiflavina.

1. La riboflavina libera e i suoi esteri fosforici mostrano una caratteristica fluorescenza giallo-verde ad una lunghezza d'onda di eccitazione di 440–500 nm. Questa proprietà è alla base del metodo fluorescente più utilizzato per la determinazione della riboflavina. La riboflavina e i suoi esteri danno spettri di fluorescenza molto simili con un massimo a 530 nm. La posizione del massimo non dipende dal pH. L'intensità della fluorescenza dipende in modo significativo dal pH e dal solvente (diverso per la riboflavina ed i suoi esteri), quindi gli esteri vengono preliminarmente distrutti e si analizza la riboflavina libera. Per questo vengono utilizzati l'idrolisi con acido cloridrico e tricloroacetico, l'autoclavaggio e il trattamento con preparati enzimatici.

L'intensità della fluorescenza giallo-verde della riboflavina alla luce UV dipende non solo dalla sua concentrazione, ma anche dal valore del pH della soluzione. L'intensità massima viene raggiunta a pH=6-7. Tuttavia, la misurazione viene effettuata a pH compreso tra 3 e 5, poiché in questo intervallo l'intensità della fluorescenza è determinata solo dalla concentrazione di riboflavina e non dipende da altri fattori: valore del pH, concentrazione di sali, ferro, impurità organiche , eccetera.

La riboflavina viene facilmente distrutta alla luce, la determinazione viene effettuata in luogo protetto dalla luce e ad un pH non superiore a 7. Si tenga presente che il metodo della fluorescenza diretta non è applicabile ai prodotti a basso contenuto di riboflavina.

2. La variante luminflavina si basa sullo sfruttamento della proprietà della riboflavina, dopo irradiazione in un mezzo alcalino, di trasformarsi in lumiflavina, la cui intensità di fluorescenza viene misurata dopo la sua estrazione con cloroformio (fluorescenza blu, 460–470 nm). Poiché in determinate condizioni il 60–70% della riboflavina totale passa in lumiflavina, durante l'analisi è necessario osservare condizioni di irradiazione costanti, le stesse per la soluzione test e standard.

Determinazione della vitamina B 6 . Per determinare la vitamina possono essere utilizzati i seguenti metodi:

1. Spettrofotometria diretta. La piridossina cloridrato è caratterizzata dal proprio assorbimento a 292 nm (e = 4,4·10·3) a pH = 5.

2. Metodo Kjeldahl. La determinazione viene effettuata mediante l'ammoniaca, che si forma durante l'ossidazione della vitamina.

3. Metodo fotometrico basato sulla reazione con 2,6-diclorochinone clorimina (reattivo di Gibbs) a pH 8-10, che dà luogo alla formazione di indofenoli blu. Gli indofenoli vengono estratti con metiletilchetone e la densità ottica dell'estratto viene misurata a 660–690 nm (la reazione di Gibbs fornisce fenoli con una posizione para libera).

4. Un metodo fluorescente basato sul fatto che quando irradiato con piridossina e piridossamina si osserva una fluorescenza blu e con piridossale una fluorescenza blu.

Determinazione della vitamina B 9 . La determinazione dei folati negli alimenti nei tessuti e nei fluidi corporei presenta notevoli difficoltà, perché in questi oggetti sono solitamente presenti in forma legata (come poliglutammati); inoltre, la maggior parte delle forme è sensibile agli effetti dell'ossigeno atmosferico, della luce e della temperatura. Per proteggere i folati dall'idrolisi, si raccomanda l'idrolisi in presenza di acido ascorbico.

Negli alimenti, i folati possono essere determinati con metodi fisici, chimici e microbiologici. Il metodo colorimetrico si basa sulla scissione dell'acido pteroilglutammico con formazione di acido p-aminobenzoico e sostanze correlate e loro ulteriore trasformazione in composti colorati. Tuttavia, a causa della mancanza di specificità, questo metodo viene utilizzato principalmente per l'analisi dei prodotti farmaceutici.

Per la separazione, purificazione e identificazione dei folati sono stati sviluppati anche metodi cromatografici su colonne, carta e in uno strato sottile di adsorbente.

Determinazione della vitamina PP. Nei prodotti alimentari l'acido nicotinico e la sua ammide si trovano sia in forma libera che legata, facendo parte dei coenzimi. I metodi chimici e microbiologici per la determinazione quantitativa della niacina comportano l'isolamento e la conversione più completi delle sue forme legate, che fanno parte della complessa materia organica delle cellule, in acido nicotinico libero. Forme legate di niacina vengono rilasciate mediante esposizione a soluzioni acide o idrossido di calcio quando riscaldate. L'idrolisi con una soluzione di acido solforico 1 M in un'autoclave per 30 minuti ad una pressione di 0,1 MPa porta al rilascio completo delle forme legate di niacina e alla conversione della nicotinamide in acido nicotinico. È stato stabilito che questo metodo di lavorazione fornisce idrolizzati meno colorati e può essere utilizzato nell'analisi di prodotti a base di carne e pesce. L'idrolisi con idrossido di calcio è preferibile nella determinazione della niacina in farina, cereali, prodotti da forno, formaggi, concentrati alimentari, verdure, bacche e frutta. Ca(OH) 2 forma composti con zuccheri e polisaccaridi, peptidi e glicopeptidi che sono quasi completamente insolubili in soluzioni raffreddate. Di conseguenza, l'idrolizzato ottenuto dal trattamento con Ca(OH) 2 contiene meno sostanze che interferiscono con la determinazione chimica rispetto all'idrolizzato acido.

1. La base del metodo chimico per la determinazione della niacina è la reazione di Koenig, che procede in due fasi. Il primo stadio è la reazione dell'interazione dell'anello piridinico dell'acido nicotinico con il bromuro di cianogeno, il secondo è la formazione di un derivato colorato dell'aldeide glutaconica a seguito dell'interazione con le ammine aromatiche. (Immediatamente dopo l'aggiunta del bromuro di cianogeno all'acido nicotinico, appare il colore giallo della glutaconaldeide. Come risultato della sua interazione con le ammine aromatiche introdotte nella miscela di reazione, si formano dianili, che sono intensamente colorati di giallo, arancione o rosso, a seconda l'ammina (benzidina - rosso, acido solfanilico - giallo). La reazione di Koenig viene utilizzata per la determinazione fotometrica della piridina e dei suoi derivati ​​con posizione A libera. Lo svantaggio del metodo è la sua durata, poiché la velocità di reazione è bassa.

Ottenere CNBr è possibile in due modi:

1. CN - + Br 2 = CN Br + Br -

2. SCN – + Br 2 + 4H 2 O = CNBr + SO 4 2– + 8H + + Br –

Esistono molte modifiche di questa reazione, a seconda della temperatura, del pH, della fonte di ammine aromatiche. Il pH e l'ammina influenzano significativamente l'intensità e la stabilità del colore in via di sviluppo. Il colore più stabile è dato dai prodotti di reazione dell'acido nicotinico con il reagente bromrodano (bromociano) e acido solfanilico o metolo (para-metilamminofenolo solfato).

2. L'acido nicotinico e la sua ammide possono essere determinati anche spettrofotometricamente grazie al loro assorbimento nella regione UV. L'acido nicotinico è caratterizzato da un assorbimento massimo a 262 nm (E = 4,4 10 3), e la nicotinammide a 215 nm, (E = 9 10 3).

3. Il metodo microbiologico è ampiamente utilizzato per la determinazione quantitativa della niacina. È semplice, specifico, ma più lungo di quello chimico. Il metodo microbiologico consente di determinare il contenuto di niacina in oggetti in cui è impossibile farlo chimicamente (alimenti con un alto contenuto di zucchero e un basso livello di niacina).

Determinazione del b-carotene. In numerosi prodotti alimentari, soprattutto di origine vegetale, sono presenti i cosiddetti carotenoidi. Carotenoidi (dal lat. carota- carote) - pigmenti naturali dal giallo al rosso-arancio; composti polinsaturi contenenti anelli di cicloesano; nella maggior parte dei casi contengono 40 atomi di carbonio nella molecola.) Alcuni di essi (a, b-carotene, criptoxantina, ecc.) sono provitamine (precursori) della vitamina A, poiché nell'uomo e negli animali possono essere convertiti in vitamina A. Se ne conoscono una decina di provitamina A, ma la più attiva è il b-carotene.

Nell'analisi dei prodotti alimentari è necessario il pretrattamento del campione per estrarre, concentrare il carotene e purificarlo dai composti correlati. A questo scopo sono ampiamente utilizzate l'estrazione (etere di petrolio, esano, acetone e loro miscele), la saponificazione e la cromatografia. Quando si determina il b-carotene, si dovrebbe evitare il riscaldamento. Ma in alcuni casi è necessaria la saponificazione a caldo, ad esempio quando il rapporto tra grassi e b-carotene è superiore a 1000:1 (latticini, grassi animali, margarina, uova, fegato). La saponificazione viene effettuata in presenza di un antiossidante. L'eccesso di alcali porta alla distruzione del b-carotene. Per separare il b-carotene dai pigmenti associati, è ampiamente utilizzata la cromatografia ad adsorbimento su colonne con ossido di alluminio e ossido di magnesio.

1. La maggior parte dei metodi fisico-chimici attualmente utilizzati per determinare il b-carotene nei prodotti alimentari si basa sulla misurazione dell'intensità di assorbimento della luce delle sue soluzioni. Essendo composti con doppi legami coniugati, i carotenoidi hanno spettri di assorbimento UV e visibili caratteristici. La posizione della banda di assorbimento dipende dal numero di doppi legami coniugati nella molecola del carotenoide e dal solvente utilizzato. L'assorbimento massimo di b-carotene si osserva nel benzene a 464–465 nm, nell'esano e nell'etere di petrolio a 450–451 nm.

2. Recentemente, il metodo HPLC è stato utilizzato più frequentemente per determinare il b-carotene e altri carotenoidi. Il metodo consente di ridurre i tempi di analisi, e quindi la probabilità della loro distruzione sotto l'azione della luce e dell'ossigeno atmosferico. Il metodo HPLC dei carotenoidi è un classico esempio di dimostrazione della capacità del metodo di separare e quantificare gli isomeri spaziali di a- e b-carotene nelle verdure.

Per determinare il b-carotene si possono usare anche metodi chimici, ad esempio, sulla base della reazione con il cloruro di antimonio (3+) in cloroformio (blu, 590 nm), simile alla vitamina A, e con il reagente di Folin (blu, 640–700 nm). Tuttavia, a causa della non specificità di queste reazioni, non hanno trovato ampia applicazione.

Determinazione della vitamina A. I rappresentanti più importanti della vitamina sono, come già accennato, il retinolo (A 1 -alcol), il retinale (A 1 -aldeide), l'acido retinoico (A 2).

Nella determinazione quantitativa della vitamina A nei prodotti alimentari vengono utilizzati vari metodi: colorimetrico, fluorescente, spettroscopia diretta e HPLC. La scelta del metodo è determinata dalla disponibilità dell'una o dell'altra attrezzatura, dallo scopo dello studio, dalle proprietà del materiale analizzato, dal contenuto previsto di vitamina A e dalla natura delle impurità associate.

L'isolamento della vitamina viene effettuato mediante ebollizione con una soluzione alcolica di KOH in atmosfera di azoto; e successiva estrazione con etere di petrolio.

1. Per la determinazione quantitativa delle sostanze ad attività vitaminica A è possibile utilizzare la spettrofotometria diretta, basata sulla capacità di questi composti di assorbire selettivamente la luce a diverse lunghezze d'onda nella regione UV dello spettro. L'assorbimento è proporzionale alla concentrazione di una sostanza misurata a quelle lunghezze d'onda in cui si osserva la caratteristica massima di assorbimento di un dato composto nel solvente utilizzato. Il metodo è il più semplice, veloce e abbastanza specifico. Fornisce risultati affidabili nella determinazione della vitamina A in oggetti che non contengono impurità con assorbimento nella stessa regione spettrale. In presenza di tali impurezze, il metodo può essere utilizzato in combinazione con una fase di separazione cromatografica.

2. Un metodo promettente è il metodo fluorescente basato sulla capacità del retinolo di emettere fluorescenza sotto l'azione dei raggi UV (lunghezza d'onda della luce emozionante 330–360 nm). Il massimo della fluorescenza si osserva nella regione di 480 nm. La determinazione della vitamina A con questo metodo è disturbata dai carotenoidi e dalla vitamina D. Per eliminare l'effetto interferente, viene utilizzata la cromatografia su allumina. Lo svantaggio del metodo fluorescente è l'attrezzatura costosa.

3. In precedenza, il più comune era il metodo colorimetrico per determinare la vitamina A mediante reazione con cloruro di antimonio. Utilizzare una soluzione di cloruro di antimonio in cloroformio (reagente Carr-Price). Il meccanismo di reazione non è stato stabilito con precisione e si presume che nella reazione entri un'impurezza di SbCL 5 in SbCl 3. Il composto formato nella reazione è colorato di blu. La misurazione della densità ottica viene eseguita ad una lunghezza d'onda di 620 nm per 3-5 secondi. Uno svantaggio significativo del metodo è l'instabilità del colore in via di sviluppo, nonché l'elevata idrolizzabilità di SbCl 3 . Si prevede che la reazione proceda come segue:

Questa reazione non è specifica per la vitamina A; i carotenoidi danno un colore simile, ma la separazione cromatografica di questi composti permette di eliminare il loro effetto interferente.

La determinazione della vitamina A con i metodi elencati è solitamente preceduta da una fase preparatoria, comprendente l'idrolisi alcalina delle sostanze grasse e l'estrazione del residuo insaponificabile con un solvente organico. Spesso è necessario effettuare una separazione cromatografica dell'estratto.

4. Recentemente, al posto della cromatografia su colonna, viene sempre più utilizzata l'HPLC, che consente di separare le vitamine liposolubili (A, D, E, K), solitamente presenti contemporaneamente nei prodotti alimentari, e di quantificarle con grande accuratezza. L'HPLC facilita la determinazione di varie forme di vitamine (vitamina A-alcol, suoi isomeri, esteri del retinolo), che è particolarmente necessaria quando si controlla l'introduzione di vitamine nei prodotti alimentari.

Determinazione della vitamina E. Il gruppo di sostanze accomunate dal nome comune "vitamina E" comprende derivati ​​​​del tocolo e del trienolo, che hanno l'attività biologica dell'a-tocoferolo. Oltre all'a-tocoferolo, sono noti altri sette composti correlati con attività biologica. Tutti possono essere trovati nei prodotti. Di conseguenza, la principale difficoltà nell'analisi della vitamina E è che in molti casi è necessario considerare un gruppo di composti che hanno una grande somiglianza chimica, ma allo stesso tempo differiscono nell'attività biologica, che può essere valutata solo con un metodo biologico . È difficile e costoso, quindi i metodi fisico-chimici hanno quasi completamente sostituito quelli biologici.

Le principali fasi della determinazione della vitamina E: preparazione del campione, idrolisi alcalina (saponificazione), estrazione del residuo insaponificabile con solvente organico, separazione della vitamina E dalle sostanze interferenti e separazione dei tocoferoli mediante vari tipi di cromatografia, determinazione quantitativa. I tocoferoli sono molto sensibili all'ossidazione in ambiente alcalino; pertanto, la saponificazione e l'estrazione vengono effettuate in atmosfera di azoto e in presenza di un antiossidante (acido ascorbico). Quando saponificate, le forme insature (tocotrienoli) possono essere distrutte. Pertanto, se è necessario determinare tutte le forme di vitamina E contenute nel prodotto, la saponificazione viene sostituita da altri tipi di lavorazione, ad esempio la cristallizzazione a basse temperature.

1. La maggior parte dei metodi fisico-chimici per la determinazione della vitamina E si basano sull'uso delle proprietà redox dei tocoferoli. Per determinare la quantità di tocoferoli nei prodotti alimentari, la reazione di riduzione del ferro ferrico in ferro ferroso con i tocoferoli viene spesso utilizzata per formare un complesso Fe(2+) colorato con reagenti organici. Il più comunemente usato è il 2,2'-dipiridile, con il quale Fe(2+) dà un complesso di colore rosso (λ max = 500 nm). La reazione non è specifica. In esso entrano anche caroteni, stireni, vitamina A, ecc .. Inoltre, l'intensità del colore dipende in modo significativo dal tempo, dalla temperatura e dall'illuminazione. Pertanto, per migliorare l'accuratezza dell'analisi, i tocoferoli vengono preliminarmente separati dai composti che interferiscono con la determinazione mediante cromatografia gas-liquido, HPLC. Quando si determina il valore della vitamina E dei prodotti in cui l'a-tocoferolo costituisce più dell'80% del contenuto totale di tocoferolo (carne, latticini, pesce, ecc.), ci si limita spesso a determinare la quantità di tocoferoli. Quando altri tocoferoli (oli vegetali, cereali, prodotti da forno, noci) sono presenti in quantità significative, per separarli viene utilizzata la cromatografia su colonna.

2. Il metodo fluorescente può essere utilizzato anche per determinare la quantità di tocoferoli. Gli estratti di esano hanno un massimo di fluorescenza a 325 nm ad una lunghezza d'onda di eccitazione di 292 nm.

3. Per la determinazione dei singoli tocoferoli, il metodo HPLC è di indubbio interesse, poiché fornisce sia la separazione che l'analisi quantitativa in un unico processo. Il metodo è inoltre caratterizzato da elevata sensibilità e accuratezza. La rilevazione viene effettuata mediante assorbimento o mediante fluorescenza.

Determinazione della vitamina D. La quantificazione della vitamina negli alimenti è estremamente difficile a causa del suo basso contenuto, della mancanza di reazioni specifiche sensibili alla vitamina D e della difficoltà di separarla dalle sostanze correlate. Fino a poco tempo fa venivano utilizzati studi biologici su ratti o polli. I metodi biologici si basano sulla determinazione della quantità minima del prodotto in esame che cura o previene il rachitismo nei ratti (polli) che seguono una dieta rachitogena. Il grado di rachitismo viene valutato radiograficamente. Questo è un metodo abbastanza specifico e accurato che consente di determinare la vitamina D ad una concentrazione di 0,01–0,2 µg%.

1. Nello studio di prodotti con un contenuto di vitamina D superiore a 1 μg%, è possibile utilizzare un metodo fotometrico basato sulla reazione dei calciferoli con cloruro di antimonio (si forma un prodotto di colore rosa). Il metodo consente di determinare sia il colecalciferolo (D 3) che l'ergocalciferolo (D 2). L'analisi consiste nelle seguenti operazioni: saponificazione (idrolisi alcalina), precipitazione degli steroli, cromatografia (colonna o partizione) e reazione fotometrica con cloruro di antimonio. Il metodo è adatto per determinare il contenuto di vitamina D nell'olio di pesce, uova, fegato di merluzzo, caviale, burro e alimenti arricchiti con la vitamina. Il metodo descritto è laborioso e richiede tempo.

La vitamina D 2 deve essere protetta dalla luce e dall'aria, altrimenti si verifica l'isomerizzazione. D 3 - più stabile.

2. Più veloce, più affidabile e più accurato è il metodo HPLC sempre più utilizzato, che viene utilizzato con successo nell'analisi di prodotti dietetici e per bambini arricchiti con vitamina D.

3. I calciferoli sono caratterizzati da assorbimento UV intrinseco e possono essere determinati mediante spettrofotometria diretta.

Negli ultimi anni, i metodi di separazione cromatografica, in particolare la cromatografia su strato sottile e gas-liquido, sono stati utilizzati con successo per determinare la vitamina D. Negli studi sperimentali per studiare il metabolismo della vitamina D negli animali e nell'uomo, i metodi radiochimici sono ampiamente utilizzati in combinazione con la cromatografia su strato sottile o su colonna su gel di silice o ossido di alluminio.

Determinazione della vitamina K. Per determinare la vitamina K vengono utilizzati metodi fisici, chimici, biologici, nonché metodi spettrografici basati sulla sensibilità della vitamina K alle radiazioni UV.

Per la determinazione dei 2-metil-1,4-naftochinoni sono stati proposti numerosi metodi colorimetrici basati sulle reazioni cromatiche che danno con diversi reagenti: 2,4-dinitrofenilidrazina, N,N-dietilditiocarbammato di sodio, sali di tetrazolio, ecc. Ma tutti questi metodi e una serie di altri metodi fisici e chimici non sono sufficientemente specifici e i risultati ottenuti con il loro aiuto hanno un valore molto relativo per determinare il contenuto di vitamina K nei prodotti alimentari, negli organi e nei tessuti dell'uomo e degli animali. Risultati soddisfacenti si ottengono con metodi colorimetrici e spettrofotometrici in combinazione con cromatografia, purificazione e separazione delle vitamine K su colonne, su carta o in un sottile strato di adsorbente.










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