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UNIVERSIDAD TECNICA DE MACHALA
UNIDAD ACADEMICA DE CIENCIAS QUIMICAS Y DE LA SALUD
INGENIERIA QUIMICA
INTEGRANTES:
DOTA ESPINOZA SILVANA DANIELA
GONZALES CALVA LUIS DAVID
GUERRERO QUEZADA CINTHIA MERCEDES
DOCENTE:
ING. BRAULIO MADRID
ASIGNATURA:
QUIMICA BASICA
TEMA:
ELABORACION DE UN INDICADOR DE PH
APARTIR DE LA ANTOCIANINA
PROYECTO DE AULA
MACHALA, SEPTIEMBRE DEL 2016
CURSO:
PRIMER SEMESTRE
INDICE1. INTRODUCCION....................................................................................................................2
2. OBJETIVOS............................................................................................................................3
2.1 OBJETIVO GENERAL............................................................................................................3
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS.....................................................................................................3
3. MARCO TEORICO..................................................................................................................3
3.1 Ph.......................................................................................................................................3
3.2 Métodos de medición del pH.............................................................................................4
3.3 Antocianinas.......................................................................................................................5
3.4 Propiedades funcionales de las antocianinas.....................................................................6
3.5 Estructura de las antocianinas y color................................................................................8
4. DIAGRAMA DE BLOQUE........................................................................................................9
5. DESARROLLO......................................................................................................................10
5.1 Materiales........................................................................................................................10
5.2 Procedimiento..................................................................................................................10
6. RESULTADOS......................................................................................................................11
7. CONCLUSIÓN......................................................................................................................11
8. ANEXOS..............................................................................................................................11
9. BIBLIOGRAFÍA.....................................................................................................................15
INDICE DE FIGURASFig. 1 Colores del indicador universal...........................................................................................4Fig. 2 Colores de Ácidos Y Bases...................................................................................................5Fig. 3 Estructura general de la antocianina..................................................................................9
INDICE DE ANEXOSAnexo. 1 Materiales...................................................................................................................12Anexo. 2 Picando la col morada.................................................................................................12Anexo. 3 Triturando la col morada.............................................................................................13Anexo. 4 Agregando alcohol.......................................................................................................13Anexo. 5 Obteniendo la antocianina..........................................................................................14Anexo. 6 Preparando los soluciones...........................................................................................14Anexo. 7 Colocando la antociana a las soluciones......................................................................15Anexo. 8 Observamos el cambio de color..................................................................................15
1. INTRODUCCION
El pH es un indicador que determina la acidez de sustancias, la cual está
compuesta por la antocianina. Muchos de los productos que utilizamos en nuestra
vida diaria, son sustancias ácidas o básicas, es decir tiene un pH determinado.
En el presente proyecto se hablará sobre la elaboración de un indicador de pH a
partir de vegetales como la col morada, ya que los vegetales son muy sensibles
frente al pH de algunas sustancias, haciéndoles que cambien de color, donde se
observará cambios químicos y físicos. Las sustancias en donde se les aplicara la
antocianina son al vinagre, al bicarbonato, al detergente y al alcohol los cuales se
les determinará el pH.
Así mismo, es necesario resaltar la importancia del presente trabajo de
investigación por su bajo costo en su elaboración y su gran utilidad práctica en el
análisis del pH de muchas sustancias que utilizamos en nuestro quehacer diario,
motivando de esta manera a los alumnos a investigar, a desarrollar su curiosidad
y actitud científica para experimentar con otros vegetales.
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL Extraer antocianina del vegetal (col morada).
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS Procesar la col morada para obtener su pigmento.
Medir la acidez de sustancias en general.
3. MARCO TEORICO
3.1 Ph
El ph mide que tan básica o ácida es una sustancia en una escala que varía del 0
al 14, un ph de 7 es neutro. Si es inferior a esta cifra es ácido y, si es superior es
básico, pero hay que tener en cuenta que cada valor entero de ph por debajo de 7
es 10 veces más ácido que el valor siguiente más alto, es decir, un ph de 4 es 10
veces más ácido que un ph de 5. El agua pura tiene un ph de 7, el cual es neutra,
pero si mezclan sustancias químicas con ella, la mezcla resultante puede ser
ácida o básica, cuando es demasiada ácida se la puede llamar a la sustancia
“reactiva”.
El pH, abreviatura de Potencial Hidrógeno, es un parámetro muy usado en
química para medir el grado de acidez o alcalinidad de las sustancias. Esto tiene
enorme importancia en muchos procesos tanto químicos como biológicos. Es un
factor clave para que muchas reacciones se hagan o no. Por ejemplo, en biología
las enzimas responsables de reacciones bioquímicas tienen una actividad
máxima bajo cierto rango de pH. Fuera de ese rango decae mucho su actividad
catalítica. Nuestra sangre tiene un pH entre 7,35 y 7,45. Apenas fuera de ese
rango están comprometidas nuestras funciones vitales. En los alimentos el pH es
un marcador del buen o mal estado de este. Por lo expuesto el pH tiene enormes
aplicaciones. (Arroyo, 2011)
La escala del pH va desde 0 hasta 14. Los valores menores que 7 indican el
rango de acidez y los mayores que 7 el de alcalinidad o basicidad. El valor 7 se
considera neutro. Matemáticamente el pH es el logaritmo negativo de la
concentración molar de los iones hidrogeno o protones (H+) o iones hidronio
(H3O). (Arroyo, 2011)
3.2 Métodos de medición del pH
El pH de una solución puede medirse de distintas maneras y usando distintos
instrumentos. Entre ellos encontramos: - Papel indicador: También conocido
como papel tornasol, es el método más barato e inexacto respecto a los demás. El
papel está impregnado con indicador universal que, al ser introducido en la
solución a analizar, toma un color diferente que luego debe compararse con un
diagrama de colores para obtener el valor aproximado de pH de la solución. El
más conocido es el papel tornasol o papel de litmus. - Uso de sustancias
químicas: Estas sustancias adquieren un color distinto a cada valor diferente de
pH. Es por ello que estas sustancias se agregan a las soluciones de pH
desconocido para luego compararlas con soluciones estándar de pH conocido que
también han sido afectadas por este indicador químico. Se usan frecuentemente el
naranja de metilo y la fenolftaleína. - pH-metro: Es un sensor que realiza
internamente una medida de la diferencia de potencial entre dos electrodos, uno
de referencia (generalmente 7) y otro de medida (externo). Por lo tanto, se tiene
un preciso valor de diferencia de potencial y con un amplificador se puede
obtener la medida exacta del valor de pH de una solución. (Universidad de Piura,
2010)
Fig. 1 Colores del indicador universal
Ejemplos:
Fig. 2 Colores de Ácidos Y Bases
3.3 Antocianinas.
Las antocianinas son un grupo de pigmentos de color rojo, hidrosolubles,
ampliamente distribuidos en el reino vegetal.
El color de las antocianinas depende de varios factores intrínsecos, como son los
sustituyentes químicos que contenga y la posición de los mismos en el grupo
flavilio; por ejemplo, si se aumentan los hidroxilos del anillo fenólico se
intensifica el color azul, mientras que la introducción de metoxilos provoca la
formación del color rojo (Badui, 2006). Las antocianinas son interesantes por
dos razones. La primera por su impacto sobre las características sensoriales de
los alimentos, las cuales pueden influenciar su comportamiento tecnológico
durante el procesamiento de alimentos, y la segunda, por su implicación en la
salud humana a través de diferentes vías (De Pascual-Teresa y Sánchez-Ballesta,
2008). Las antocianinas son de interés particular para la industria de colorantes
alimenticios debido a su capacidad para impartir colores atractivos (Konczack y
Zhang, 2004). Recientemente, diversos materiales conteniendo antocianinas
están siendo incorporados a productos alimenticios, donde tales productos
requieren investigación a futuro para demostrar sus efectos fisiológicos.
Actualmente, las antocianinas de maíz morado y azul están siendo usadas para la
producción de tortillas azules coloreadas naturalmente. La incorporación de
antocianinas como colorantes alimenticios, además de mejorar la apariencia
total, son muy benéficas para nuestra salud. Diversos estudios presentan
evidencia científica que los extractos ricos en antocianinas pueden mejorar la
agudeza visual, mostrar actividad antioxidante, atrapar radicales y actuar como
agentes quimio protectores. Las antocianinas también juegan un papel en las
propiedades antidiabéticas tales como control de lípidos, secreción de insulina y
efectos vasoprotectivos (Shipp y Abdel-Aal, 2010). Las propiedades funcionales
de las antocianinas abren una nueva perspectiva para la obtención de productos
coloreados con valor agregado para el consumo humano. El objetivo de esta
revisión es ofrecer un panorama actualizado de las propiedades funcionales de
las antocianinas, de su potencial como ingredientes alimenticios y su impacto
sobre la salud. (Meza Velázquez , Chew Madinaveitia, Reza Vargas, & Aguilera
Ortíz, 2011)
3.4 Propiedades funcionales de las antocianinas.
El interés en los pigmentos antociánicos se ha intensificado recientemente
debido a sus propiedades farmacológicas y terapéuticas (Astrid, 2008). Durante
el paso del tracto digestivo al torrente sanguíneo de los mamíferos, las
antocianinas permanecen intactas (Miyazawa et al., 1999) y ejercen efectos
terapéuticos conocidos que incluyen la reducción de la enfermedad coronaria,
efectos anticancerígenos, antitumorales, antiinflamatorios y antidiabéticos;
además del mejoramiento de la agudeza visual y del comportamiento cognitivo.
Los efectos terapéuticos de las antocianinas están relacionados con su actividad
antioxidante. Estudios con fracciones de antocianinas provenientes del vino han
demostrado que estas son efectivas en atrapar especies reactivas del oxígeno,
además de inhibir la oxidación de lipoproteínas y la agregación de plaquetas
(Ghiselli et al., 1998). Estos resultados sugieren que las antocianinas son la
explicación de la conocida “Paradoja Francesa”. Existen varias hipótesis, se
propone que el bajo riesgo de la enfermedad coronaria en Francia se asocia con
el alto consumo de vino tinto (St. Leger et al., 1979; Xia et al., 1998). De igual
manera, Wang y Jiao (2000), así como Wang y Lin (2000) han demostrado que
frutos ricos en antocianinas evidencian una alta actividad antioxidante contra la
presencia de peróxido de hidrógeno (H2O2) y contra los radicales peróxidos
(ROO.), superóxido (O2.-), hidroxilo (-OH) y oxígeno singulete (1O2). Como
ejemplo tenemos al fruto de la omija (Schizandra chinensis), donde el pigmento
consistente mayoritariamente de Cya-3-O-xylrut explicado como 86% (DPPH) y
98% (ABTS) demostró actividad antioxidante total de extracto acuoso del fruto
(Kim et al., 2009). A las antocianinas también se les atribuye actividad
antitumoral y anticancerígena. Otros investigadores (Koide et al., 1997) reportan
efectos antitumorales al usar extractos de frijoles rojos de soya que contenían
cianidina conjugada con glucosa y ramnosa. De igual manera, Hagiwara et al.
(2002) demostraron que el suministro de papas púrpuras dulces y repollo morado
a ratas de laboratorio, causan supresión de tumores. En cuanto a la actividad
anticancerígena, Kamei et al. (1998) reportaron la supresión de células
cancerígenas HCT-15 provenientes del colon humano y de células cancerígenas
gástricas AGS al suministrar fracciones de antocianinas del vino tinto. Así
también, Tristan et al. (2005) realizaron bioensayos que demuestran que los
arándanos inhiben las etapas de iniciación, promoción y progresión de la
carcinogénesis. Referente a la actividad antiinflamatoria, Wang y Mazza (2002)
encontraron en extractos concentrados de antocianinas efecto inhibitorio de la
producción de óxido nítrico en macrófagos activados. Por otra parte, Vuorela et
al. (2005) encontraron efecto supresor de prostaglandina EG2, sinónimo de
actividad antiinflamatoria en extractos de antocianinas de frambuesa. Con
respecto a la actividad antidiabética de las antocianinas, la cual fue reportada por
Perossini et al. (1987), estudios clínicos realizados en Italia revelaron que 79%
de los pacientes diabéticos consumidores de extracto de bayas rojas (160 mg dos
veces al día durante un mes) mostraron alivio en los síntomas de retinopatía
diabética. De acuerdo con Tristán et al. (2008) antocianinas provenientes de
cuatro especies de arándanos silvestres: Amelanchier alnifolia, Viburnum
trilobum, Prunus virginian y Shepherdia argéntea, muestran propiedades
hipoglucémicas. Tales frutos, con alto contenido de sustancias fotoquímicas, han
sido consumidos tradicionalmente por tribus norteamericanas para la protección
de enfermedades crónicas como diabetes. Finalmente, el mejoramiento de la
agudeza visual y del comportamiento cognitivo como resultado del consumo de
antocianinas ha sido reportado por Joseph et al. (1999) y Shukitt- Hale et al.
(2005) donde han demostrado que el comportamiento cognitivo y las funciones
neuronales de ratas de laboratorio puede ser mejoradas a través de
suplementación nutricional con extractos de arándanos y fresas. Ohgami et al.
(2005) suministraron extractos de frutas ricas en antocianinas a ratas con
deficiencia ocular, resultando en una reducción de la inflamación y aumento de
la agudeza visual. Otro ejemplo de frutas con estas propiedades, es la uva y sus
principales componentes como las antocianinas, flavonoides y el resveratrol
tienen una variedad de bioactividades, tales como antioxidante, cardioprotectivo,
anticancerígeno, antiinflamatorio, antienvejecimiento y antimicrobiano, las
cuales están estrechamente ligadas a favor de la prevención de enfermedades y
promoción de la salud, haciendo más grande el potencial de la uva en el campo
de los alimentos y aplicación farmacéutica (En-Qin et al., 2010). Hoy en día se
ha acumulado gran cantidad de información concerniente a la actividad
biológica de las antocianinas, sin embargo, debemos profundizar sobre esta
funcionalidad. De Pascual-Teresa y Sánchez- Ballesta (2008) concluyen que la
literatura existente sobre actividades biológicas provee suficiente evidencia para
pensar que los productos ricos en antocianinas, tales como bayas o vino tinto,
pueden tener un efecto protector sobre la salud humana, especialmente para la
prevención de enfermedades cardiovasculares y algunos tipos de cáncer. Sin
embargo, son necesarios más estudios para establecer las implicaciones reales de
antocianinas en estas propiedades promotoras de la salud, donde muchos
estudios han sido hechos usando extractos de frutas o vino y así, otras sustancias
pueden ser totalmente o parcialmente responsables de las actividades biológicas
mencionadas.
3.5 Estructura de las antocianinas y color.
Las antocianinas son glucósidos de antocianidinas, pertenecientes a la familia de
los flavonoides, compuestos por dos anillos aromáticos A y B unidos por una
cadena de 3 C. Variaciones estructurales del anillo B resultan en seis
antocianidinas conocidas (Fig. 1). Figura 1. Estructura y sustituyentes de las
antocianinas (Durst y Wrolstad, 2001). El color de las antocianinas depende del
número y orientación de los grupos hidroxilo y metoxilo de la molécula.
Incrementos en la hidroxilación producen desplazamientos hacia tonalidades
azules mientras que incrementos en las metoxilaciones producen coloraciones
rojas. En la naturaleza, las antocianinas siempre presentan sustituciones
glicosídicas en las posiciones 3 y/o 5 con mono, di o trisacáridos que
incrementan su solubilidad. Dentro de los sacáridos glicosilantes se encuentran
la glucosa, galactosa, xilosa, ramnosa, arabinosa, rutinosa, soforosa, sambubiosa
y gentobiosa. Otra posible variación en la estructura es la acilación de los
residuos de azúcares de la molécula con ácidos orgánicos. Los ácidos orgánicos
pueden ser alifáticos, tales como: malónico, acético, málico, succínico u oxálico;
o aromáticos: p-coumárico, caféico, ferúlico, sinápico, gálico, o p-
hidroxibenzóico. Stintzing et al., 2002, demostraron que el tipo de sustitución
glicosídica y de acilación producen efectos en el tono de las antocianinas; es así
como sustituciones glicosídicas en la posición 5 al igual que acilaciones
aromáticas, producen un desplazamiento hacia las tonalidades púrpura.
(Universidad Nacional de Colombia, 2008)
Fig. 3 Estructura general de la antocianina
4. DIAGRAMA DE BLOQUE Elaboración del Ph a partir de antocianina.
Recolección de
materia prima.
Acondiciona-miento
de materia prima
Trituración y colacion
de la materia prima
Extracción de la
antocianina
5. DESARROLLO
5.1 Materiales
Brassica Oleracea var. capitata (col morada)
Un cúter (estilete)
Alcohol
Mortero
Cedazo o filtro
Vasos
Pipeta
Vaso de precipitación
Sustancias para realizar el test de acidez y basicidad: vinagre, cloro,
detergente, bicarbonato sódico (NaHCO3).
5.2 Procedimiento
Con la ayuda de un cúter cortamos finamente la brassica l var. Capitata
(col morada), colocamos en el mortero.
Agregamos alcohol y procedemos a machacar
Una vez que se obtuvo el extracto se procede a pasar por un cernidor o
filtro
Colocamos en un vaso de precipitación
Colocamos las sustancias a medir la acidez o basicidad en vasos y
precedemos a colocar el extracto con la ayuda de una pipeta unas tres
gotas.
Comparamos las muestras obtenidas con la ayuda una escala de PH
6. RESULTADOSCon la experiencia realizada, obtuvimos que el vinagre ante la presencia del extracto de col morada tomo un color fucsia, el cloro torno de café claro esto se debe a que son sustancias ácidas. El bicarbonato de sodio, de color verde oscuro, el deja de color azul oscuro siendo una base.
7. CONCLUSIÓN Lo que sucede es que con el indicador de Brassica Oleracea var. capitata (col morada) es una simple reacción ácido o base adquieren una estructura química diferente.
8. ANEXOSANEXO #1
Anexo. 1 Materiales
ANEXO #2
Anexo. 2 Picando la col morada
ANEXO #3
Anexo. 3 Triturando la col morada
ANEXO #4
Anexo. 4 Agregando alcohol
ANEXO #5
Anexo. 5 Obteniendo la antocianina
ANEXO #6
Anexo. 6 Preparando los soluciones
ANEXO #7
Anexo. 7 Colocando la antociana a las soluciones
ANEXO #8
Anexo. 8 Observamos el cambio de color
9. BIBLIOGRAFÍA
Arroyo, P. (20 de Mayo de 2011). Química y algo más. Obtenido de Química y algo más: http://www.quimicayalgomas.com/quimica-general/acidos-y-bases-ph-2/
Meza Velázquez , J., Chew Madinaveitia, R., Reza Vargas, M., & Aguilera Ortíz, M. (2011). Propiedades funcionales de la antocianinas. BIOtecnia, 22. Obtenido de http://biotecnia.ojs.escire.net/index.php/biotecnia/article/view/81/75
Universidad de Piura. (2010). Biblioteca central. Obtenido de Biblioteca central: http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirUDEP/tesis/pdf/1_197_184_140_1851.pdf
Universidad Nacional de Colombia. (14 de Agosto de 2008). LAS ANTOCIANINAS COMO COLORANTES NATURALES . Obtenido de LAS ANTOCIANINAS COMO COLORANTES NATURALES : http://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/36659430/antocianinas_de_la_fresa.pdf?AWSAccessKeyId=AKIAJ56TQJRTWSMTNPEA&Expires=1472170498&Signature=Urx4VmU%2BVIg5DC3vCUeFWc8wXRI%3D&response-content-disposition=inline%3B%20filename%3DLAS_ANTOCIANINAS_COM