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