tài liệu tìm hiểu về Axit ascorbic

Axit ascorbic (còn được gọi là vitamin C) được tìm thấy nhiều nhất trong trái cây và là chất dinh dưỡng rất cần thiết cho sự sống của sinh vật. Ở lĩnh vực hóa sinh, nó là chất chống oxi hóa, tham gia vào các quá trình tổng hợp enzim, tăng sức đề kháng, phục hồi sức khỏe, đặc biệt ngăn ngừa bệnh scurvy ở người. Axit ascorbic còn được dùng làm chất bảo quản thực phẩm và làm hương vị cho một số loại nước uống. Lượng vitamin C có trong nhiều loại trái cây: trong 100g ớt đỏ có 1900mg, trong đu đủ, dâu, cam, chanh có từ 40-60mg. Thông tin tổng quát : - Tên theo IUPAC: 2-oxo-L-threo-hexono-1,4- lactone-2,3-enediol - Tên thông thường: axit ascorbic, vitamin C - Công thức phân tử:C 6 H 8 C 6 - Công thức cấu tạo: - Khối lượng phân tử: 176,13 g/mol - Có dạng: bột màu trắng đến vàng nhạt (khan) - Nhiệt độ nóng chảy: 193oC (phân hủy) - Khả năng hòa tan trong nước: cao Tính chất Dù trong CTCT không có nhóm –COOH nhưng vitamin C vẫn có tính axit. Nó có tính chất hóa học tương tự các axit thông thường, có khả năng bị oxi hóa và bị phân hủy thành CO 2 và nước ở 193 o C. Lịch sử tìm ra - Vào thế kỷ 15, 16, trong cuộc phát kiến địa lý của các nước châu Âu, những nhà thám hiểm luôn thấy thủy thủ của họ phải chết vì căn bệnh kỳ lạ với triệu chứng mệt mỏi, đau khớp, chảy máu nướu,… Đó là bệnh Scurvy (hay Scorbut). - Mãi đến năm 1774, James Lind, bác sĩ hàng hải quý tộc Anh, đã phát hiện ăn trái cây sẽ phòng tránh được bệnh scurvy. Ông cho rằng những người thủy thủ đi biển chỉ tiếp xúc những món ăn khô, mặn, ít ăn trái cây đã dẫn đến căn bệnh trên. Kinh nghiệm của Lind đã cứu sống rất nhiều thủy thủ trong những chuyến hành trình bằng đường biển sau này. - Người đã nghiên cứu kỹ về vitamin C là Albert Szent-Györgyi (1893-1986) gốc Hungary và ông được trao giải Nobel y học năm 1937 về công lao trên. Cũng vào năm đó, giải Nobel hóa học được trao cho Walter Norman Haworth, người Anh, tổng hợp thành công vitamin C. Tuy nhiên, quy trình tổng hợp vitamin C lại có tên là Tadeus Reichstein, người cũng tổng hợp thành công vitamin C cùng lúc với Haworth (2 người tìm ra cách tổng hợp hoàn toàn độc lập). Điều này sẽ làm cho giá thành vitamin C rẻ hơn rất nhiều, vì trước đây vitamin này được chiết ra từ trái cây bằng phương pháp khá phức tạp. Hiện nay, vitamin C không còn lạ với mọi người. Từ trái cây cho đến nước uống, từ viên thuốc cho đến kẹo ngậm, đều có sự hiện diện của nó. Xác định vitamin C bằng phương pháp chuẩn độ iốt Vitamin C (acid ascorbic) là 1 chất chống oxy hóa cần thiết đối với dinh dưỡng của con người. Thiếu vitamin C có thể dẫn đến bệnh scurvy (scobat) đặc trưng khiến cho xương và răng không bình thường. Rất nhiều trái cây và rau quả chứa vitamin C, nhưng việc chế biến món ăn đã làm mất đi hàm lượng vitamin C, vì vậy, trái cây tươi loại cam quýt và nước uống của chúng là nguồn cung cấp chủ yếu acid ascorbic cho cơ thể. 1 phương pháp xác định hàm lượng vitamin C trong thực phẩm là sử dụng phương pháp khử oxy hóa. Phản ứng khử oxy hóa tốt hơn phương pháp chuẩn độ acid-baz bởi vì cho thêm acid vào nước quả, nhưng một số acid sẽ cản trở sự oxy hóa acid ascorbic bởi iốt. Iốt tương đối không tan trong nước, nhưng điều này có thể cải thiện bằng cách pha trộn iốt với iođua và hình thành triiođua: I2 + I - < > I 3 - Triiođua oxy hóa vitamin C tạo acid dehydroascorbic: C6H8O6 + I3 - + H 2O > C6H6O6 + 3I - + 2H+ Chừng nào mà vitamin C còn hiện diện trong dung dịch, thì triiođua được chuyển thành ion iođua rất nhanh chóng. Tuy nhiên, khi tất cả vitamin C đã bị oxy hóa, thì iốt và triiođua sẽ hiện diện trong dung dịch và phản ứng với tinh bột tạo nên một hỗn hợp màu xanh đen. Màu xanh đen là điểm dừng cho phản ứng chuẩn độ. Quy trình chuẩn độ này thích hợp trong việc kiểm tra hàm lượng vitamin C trong viên thuốc vitamin C, nước ép quả, và trái cây tươi, đông lạnh hoặc trái cây đóng gói và rau quả. Phương pháp chuẩn độ có thể thực hiện chỉ sử dụng dung dịch iot và không dung iodate, nhưng dung dịch iodate ổn định hơn và cho kết quả chính xác hơn Qui trình xác định vitamin C Mục đích : Mục đích của thí nghiệm này là xác định hàm lượng vitamin C trong các mẫu, ví dụ nước ép quả. Qui trình thực hiện : Chuẩn bị dung dịch : Dung dịch chỉ thị 1 % tinh bột : 1. Cho 0,5 g tinh bột hòa tan vào 50 ml nước cất nóng gần sôi. 2. Hòa tan hoàn toàn và để dung dịch nguội trước khi sử dụng (không phải lúc nào cũng là dung dịch hồ tinh bột 1%, dung dịch 0,5% cũng tốt) Dung dịch iot : 1. Hòa tan 5 g KI và 0,268 g KIO3 trong 200ml nước cất. 2. Thêm 30ml acid sunfuric 3M. 3. Cho dung dịch này vào ống đong 500 ml và pha loãng dung dịch bằng nước cất đến vạch định mức 500ml. 4. Hòa tan dung dịch hòa tan 5. Cho dung dịch vào bcher 600ml. Ghi nhãn trên becher là “dung dịch iot” Dung dịch vitamin C chuẩn : 1. Hòa tan 0,250 g vitamin C (acid ascorbic) trong 100 ml nước cất. 2. Dùng nước cất pha loãng thành dung dịch 250ml bằng bình định mức. Ghi nhãn trên bình là “dung dịch vitamin C chuẩn”. Tiêu chuẩn hóa các dung dịch: 1. Thêm 25,00 ml dung dịch chuẩn vitamin C vào erlen 125 ml. 2. Thên 10 giọt dung dịch hồ tinh bột 1%. 3. Rửa sạch buret với một lượng nhỏ dung dịch iot và sau chio dung dịch iot vào buret. Ghi lại vạch thẻ tích dung dịch ban đầu trong buret. 4. Chuẩn dộ dung dịch cho đến điểm dừng phản ứng, khi bạn thấy dấu hiệu màu xạnh dương bền trong 20 giây khi bạn lắc đều dung dịch. 5. Ghi nhận vạch thể tích dung dịch iot trên buret.Lượng iot đã dung cho chuẩn đọ chính là thể tích dung dịch iot ban đầu trừ đi dung dịch sau chẩn độ. 6. Làm lại thí nghiệm chuẩn độ ít nhất 2 lần.Các kết quả chấp nhận sai khác 0,1 ml. Nguyên lý: định lượng vitamin C với phương pháp Tinman dựa trên sự oxy hóa axit ascocbic với 2-6 diclorophenol indophenol thành axit dehydro ascocbic và 2 – 6 diclo phenol indophenol sẽ chuyển thành dẫn xuất “lơco” (lenco derive’) không màu. Phản ứng tối thích ở môi trường pH: 3 – 4. Trong môi trường này một giọt 2-6 diclorophenol indophenol xanh thừa sẽ chuyển thành màu đỏ hồng. Nếu trong thực phẩm có axit dehydro ascocbic, khi cần thiết chuẩn độ vitamin C toàn phần cần thử axit dehydro ascocbic bằng H 2 S và chuẩn độ với thuốc thử tinman. Dụng cụ, vật liệu, thuốc thử: Cát sạch không lẫn sắt Dung dịch thủy ngân II axetat: hòa tan Hg(CH 3 COO) 2 vào trong một ít nước, để yên một đêm sau đó đem lọc và thêm nước cất đến vừa đủ 100ml. Dung dịch chì và natri axetat Pb(CH 3 COO) 2 kết tinh khối lượng 125g, CH 3 COONa kết tinh khối lượng 500g, nước cất định mức vừa đủ 100ml. Dung dịch axit metaphotphoric 2% Axit tricloaxetic 20% Dung dịch HCl 1% Dung dịch NaOH 10% Dung dịch CuSO 4 Dung dịch Iốt 0.01N (dung dịch iot 0.1N 10ml, dung dịch KI 2.5N vùa đủ 100ml) Dung dịch axit ascocbic 0.1N (axit metaphotphonic 2% 100ml và dung dịch CH 3 COONa 68.03% 17.8ml). Lắc hòa tan, xác định hệ số hiệu chỉnh bằng dung dịch iot 0.01N với nước hồ tinh bột làm chỉ thị màu. Dung dịch axit ascocbic 0.001N (dung dịch axit ascocbic 0.01N 10ml với đung dịch axit metaphotphoric + natri axetat theo tỷ lệ vừa đủ 100ml). Dung dịch này chỉ giữ được 2 – 3 ngày. Dung dịch 2 – 6 diclorophenol indophenol 0.001N (2 – 6 diclorophenol indophenols 0.268g, nước cất 2 lần khoảng 300ml). Hòa tan ở nhiệt độ khoãng +50 0 C, để nguội, và thêm nước cất hai lần vừa đủ 1000ml. để yên một đêm sau đó lọc qua giấy lọc gấp. dung dịch này giữ trong chai màu và để trong tủ lạnh, có thể bảo quản trong 4 tuần, khi dùng chuẩn độ lại bằng dung dịch axit ascocbic 0.001N. Tiến hành thử nghiệm: Cân 5 – 10g thực phẩm đã cắt nhỏ với dao không rỉ, cho ngay vào cối sứ với một ít axit metaphotphoric 2%, một ít cát sạch và nghiền nhỏ, thêm dần 10ml HCl 1%, chuyển tất cả vào ống ly tâm 10 phút và đổ gạn dịch chiết vào bình định mức 100ml. Rữa bã 3 lần, mỗi lần với 10ml axit metaphotphoric 2%, khuấy đều và ly tâm, gạn nước vào bình định mức. Cuối cùng cho thêm dung dịch axit metaphotphoric 2% vừa đủ 100ml lắc đều. Hút lấy 10ml dịch chiết, cho vào bình chuẩn độ và định lượng với dung dịch 2 – 6 diclorophenol indophenol 0.001N cho đến màu vàng nhạt bền vững. Song song với định lượng chính thức làm một mẫu trắng như sau: lấy 10ml dịch chiết cho vào bình chuẩn độ cho thêm 1ml dung dịch CuSO 4 1%, đun 10 phút cách thủy để phá hủy hết vitamin C. để nguội và chuẩn độ bằng dung dịch 2 – 6 diclorophenol indophenol 0.001N. Tính kết quả: hàm lượng axit ascocbic tính bằng mg trong 100g thực phẩm: Trong đó: 0.088mg = số mg axit ascocbic tương ứng với 1ml dung dịch 2 – 6 diclorophenol indophenol 0.001N. N = số ml 2 – 6 diclorophenol indophenol 0.001N dùng để định lượng mẫu dịch chiết. n = số ml 2 – 6 diclorophenol indophenol 0.001N dùng để định lượng mẫu trắng. P = số gam thực phẩm cần để chiết xuất axit ascocbic. 2 Vitamin B 2 ( Riboflavin) • Tên gọi khác: Riboflavin, riboflavine, vitamin B2, lactoflavin, ovoflavin • Tên IUPAC: 7,8-dimethyl- 10-((2R,3R,4S)- 2,3,4,5- tetrahydroxypentyl) benzo [g]pteridine- 2,4 (3H,10H)- dione • Công thức phân tử: C 17 H 20 N 4 O 6 • Khối lượng phân tử: 376.36 g/mol • Nhiêt độ nóng chảy: 290 °C 2.2.2.1 Đặc tính Đó là các tinh thể màu vàng da cam, hòa tan tốt trong nước và rượu, không hòa tan trong các dung môi của chất béo. Tinh thể khô bền với nhiệt độ và dung dịch axit. Vitamin B 2 giữ vai trò xác định trong các phản ứng của một số enzyme cần thiết cho quá trình hô hấp (tham gia vào thành phần của các enzyme vận chuyển hydro). 2.2.2.4. Phương pháp phân tích Phân tích định tính - Phản ứng khử Riboflavin tồn tại ở dạng oxi hóa và dạng khử. Ở dạng khử có tên là locoflavin không màu dễ bị oxi hóa thành riboflavin. Nguyên liệu và hóa chất: Dung dịch riboflavin 0,015% (giữ trong tối), HCl đặc, kẽm kim loại. Cách làm: Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch riboflavin, thêm 10 giọt HCl đậm đặc và một ít bột kẽm, lắc nhẹ và quan sát hiện tượng (khí hidro bay ra, màu chuyển dần từ vàng sang xanh lục, sau đó thành màu hồng và cuối cùng mất màu. Sau một lúc bề mặt dung dịch lại có màu vàng). - Phản ứng với AgNO 3 Trong môi trường trung tính hay axit yếu (pH = 6,5 – 7,2), riboflavin phản ứng với AgNO 3 tạo thành hợp chất màu hồng hay đỏ. Nguyên liệu và hóa chất : Riboflavin 0,015% (giữ trong tối), AgNO 3 0,1% (bảo quản trong lọ nâu) Cách làm : cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch riboflavin, thêm 0,5ml AgNO 3 , quan sát sự xuất hiện màu hồng hoặc đỏ (cường độ màu phụ thuộc vào lượng riboflavin trong dung dịch). Phân tích định lượng Phương pháp huỳnh quang - Nguyên tắc Trong ngũ cốc, riboflavin (latoflavin, vitamin G, vitamin B 2 ) là chất có màu vàng – xanh lá cây được hòa tan trong nước được chỉ định bằng phương pháp phân tích huỳnh quang. Riboflavin cò nhiều trong tế bào động vật và thực vật. Nó bền trong muối khoáng và phần lớn các tác nhân oxi hóa, nhưng lại không bền trong dung dịch kiềm. Nó rất nhạy cảm với tia khả kiến và tử ngoại nên các thao tác được thực hiện trong ánh sáng dịu hoặc trong các dụng cụ thí nghiệm thủy tinh có độ quang hóa thấp. Hình /138 Trong các tế bào sống, riboflavin thường kết hợp với axit photphoric hoặc cả với axit photphoric và axit adenylic (FMN hoặc FAD). Cả hai đều có thể kết hợp một số protein đặc thù để hình thành các enzym oxi hóa. Trong một số sản phẩm (sữa), riboflavin tồn tại dưới dạng tự do có thể thẩm tách cũng như ở dạng coenzym. Trong phần lớn các quy trình tách riboflavin, cần thiết phải xử lý các sản phẩm tự nhiên với axit hoặc enzym để thu được giá trị tối đa. Bước xử lý này giải phóng riboflavin khỏi phức chất protein và giúp cho việc tách chiết dễ dàng hơn. Riboflavin được tách chiết từ ngũ cốc và phân tích bằng máy quang phổ huỳnh quang quét tự ghi (scanning spectrophoto fluorimeter). Dùng máy quang phổ huỳnh quang quét có điều khiển để điều chỉnh sự phát huỳnh quang của riboflavin khi có mặt những chất gây cản trở, những chất này theo lý thuyết có ảnh hưởng đến chất chuẩn và mẫu thí nghiệm. Do đó cường độ của sự phát huỳnh quang tỷ lệ với nồng độ của riboflavin trong dung dịch loãng và nồng độ này được đo dựa vào sự chênh lệch giữa độ huỳnh quang trước và sau khi khử natri tiosulfit (Na 2 S 2 O 4 ). - Tiến hành a Quy trình thí nghiệm tách chiết 1 Cân 6,0 gam ngũ cốc (dự tính là chứa 5 – 10 μg riboflavin0, nghiền bằng cối sứ. 2 Đổ vào bình nón 100ml và thêm 50ml dung dịch HCl 0,1M. Lắc bình để tẩm ướt hết ngũ cốc. Sau đó đậy nắp bình bằng giấy nhôm (tốt nhất là giấy bạc) để tránh riboflavin bị phân hủy bởi ánh sáng. Đặt trong nồi cách thủy đang đun sôi khoảng 1 giờ, cứ 5 phút lại lắc một lần. Kiểm tra mức nước mỗi lần lắc bình, không để nước cạn. 3 Làm nguội bình đến nhiệt độ phòng và cho vào cốc 100ml. Dùng máy đo pH chỉnh đến 6,0 (bằng dung dịch NaOH 0,5M). (* note: Cho NaOH vào từ từ để tránh những chỗ có pH cao sẽ dẫn đến mất riboflavin. 4 Ngay lập tức thêm HCl 1M để giảm pH đến 4,5. Li tâm bằng ống li tâm thủy tinh 100ml ở 2000v/phút (rpm) trong 10 phút. 5 Pha loãng dịch lọc đến 250ml với nước cất trong bình định mức. b Quá trình axit hóa và oxi hóa của dịch chiết 1 Lấy 2 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 10ml dịch chiết và 1ml nước. Trộn đều bằng máy trộn. 2 Lấy 2 ống nghiệm khác, cho vào mỗi ống 10ml dịch chiết và 1ml dung dịch chuẩn riboflavin (0,5μg/ml) và trộn đều. 3 Cho 1ml axit axetic đặc vào cả 4 ống nghiệm và để 2 phút. 4 Cho thêm 0,5ml dung dịch KMnO 4 3% vào mỗi ống, trộn đều và để 2 phút. 5 Cho 0,5ml H 2 O 2 3% vào mỗi ống và trộn đều. Màu đỏ sẽ biến mất trong vòng 10 giây. c Đo độ huỳnh quang của dịch chiết 1 Để đo độ huỳnh quang của riboflavin, bước sóng phát xạ và bước sóng kích thích phải được xác định bằng máy đo quang phổ quét. 2 Xác định cực đại của bước sóng phát xạ và bước sóng kích thích của dung dịch chuẩn riboflavin (nồng độ 1 μg/ml riboflavin). Giá trị cực đại cho kích thích nên có giá trị là 450nm. Giá trị cực đại cho bức xạ là 530nm. F=2,303.∅ . p 0 . ε .b . c Trong đó: ∅ - hiệu suất lượng tử, p 0 – cường độ tối, ε – độ hấp thụ phân tử, b – độ dài đường dẫn. c – nồng độ. Phương trình này chỉ đúng với những dung dịch có nồng độ thấp. Ở phương trình trên, cường độ huỳnh quang tỷ lệ thuận với cường độ tối p 0 và nồng độ c. Độ huỳnh quang cũng tăng khi nồng độ của chất phát quang tăng. Để thành lập mối liên quan theo định luật Lambert – Beer, có một đường chuẩn độ cho riboflavin chứa 0,5 – 1,0 – 2,0 và 4,0 μg/ml. (* Note: trong khi đo huỳnh quang phải để cẩn thận tránh không cho dung dịch tiếp xúc với tia tử ngoại quá lâu nếu không sẽ làm riboflavin bị phân hủy rất nhanh. 3 Đo độ huỳnh quang của dịch chiết không chứa riboflavin (kết quả A). Dùng 3ml dung dịch trong cuvett. 4 Cho vào cuvett đã chứa 3ml dịch chiết này khoảng 5mg Na 2 S 2 O 4 (pha trong nước), trộn đều và đo ngay lập tức (kết quả C). 5 Đo độ huỳnh quang của dịch chiết có chứa riboflavin thêm vào (kết quả B). - Tính kết quả Tính lượng riboflavin có trong ngũ cốc bằng công thức sau: A− B B−A = n ngồ độriboflavin 10 ml × hệ số pha loãng kh iố l ngư ợm uẫ 2.2.3.Vitamin B 6 Vitamin B 6 được tách ra ở dạng tinh khiết vào năm 1938, đầu tiên từ nấm men sau đó từ cám gạo. Cấu tạo của vitamin B 6 được xác nhận năm 1939 nhờ sự tổng hợp hóa học, đó là chất piridoxin. Vitamin B 6 còn tồn tại ở các dạng như piridoxal, piridoxamin Chemical name: Pyridoxine Molecular formula: C 8 H 11 NO 3 ; Molecular weight: 169.18 g/mole 2.2.3.1.Đặc tính Pirdoxin là tinh thể không màu, có vị hơi đắng và hòa tan tốt trong nước, rượu. Cả ba loại piridoxin, piridoxal và piridoxamin đều bền khi đun sôi trong dung dịch acid hoặc kiềm nhưng không bền khi có mặt của các chất oxy hóa. Chúng bị phân hủy nhanh nếu đem chiếu sáng ở môi trường kiềm cũng như trung tính, còn khi chiếu sáng ở dung dịch acid (0.1 N HCl) thì các dạng piridoxin và piridoxal bền hơn so với piridoxamin. [...]... weight: 441.40 g/mole 2.2.4.1 Đặc tính Axit folic là tinh thể hình kim màu vàng , nó bị phân giải nhanh ngoài ánh sáng nhất là trong môi trường axit bền trong môi trường PH từ 5 – 10 Khi tồn tại trong thực phẩm nó bền hơn khi ở dung dịch tinh khiết Vitamin A Xác định vitamin A bằng phương pháp so màu Nguyên tắc: Vitamin A là một alcohol cao cấp chưa no và thường kết hợp axit béo (palmitic và stearic) tạo....2.3.6 Phương pháp phân tích Phân tích định tính - Phản ứng với FeCl3 Dưới tác dụng của FeCl3, piridoxin sẽ tạo thành phức chất có màu đặc trưng Nguyên liệu và hóa chất: Dung dịch piridoxin 1%, FeCl3 5% Cách làm: cho vào ống nghiệm 1ml piridoxin 1%, thêm 5 giọt FeCl 3 lắc đều Quan sát sự xuất hiện màu của phức chất tạo thành .4 Vitamin BC (Vitamin B11/... chưng cất để thu dịch tinh chế Dung dịch antimony (III) clorua (Sb Cl3) bão hòa: SbCl3 được rửa bằng cách khuấy trong clorua đến khi nước rửa không màu, SbCl3 đã rửa được để trong bình làm khô(có chứa axit sunfuric đặc) qau 2 ngày, sau đó hòa tan SbCl3 trong chloroform đến bão hòa Ete etylic tinh khiết Kali hydroxit dung dịch 20% trong rượu etylic Cách tiến hành Cần 10g đến 20 g mẫu cho vào bình nóng . với dung dịch tiêu cuẩn. Dụng cụ và hóa chất Can phân tích Bình nón dung tích 250ml Phễu chiết ống làm lạnh nồi cách thủy, cốc thủy tinh dung tích 250ml, giá đỡ ống nghiệm dung dịch màu tiêu chuẩn. cung cấp chủ yếu acid ascorbic cho cơ thể. 1 phương pháp xác định hàm lượng vitamin C trong thực phẩm là sử dụng phương pháp khử oxy hóa. Phản ứng khử oxy hóa tốt hơn phương pháp chuẩn độ. tích dung dịch ban đầu trong buret. 4. Chuẩn dộ dung dịch cho đến điểm dừng phản ứng, khi bạn thấy dấu hiệu màu xạnh dương bền trong 20 giây khi bạn lắc đều dung dịch. 5. Ghi nhận vạch thể tích