CUANTIFICACIÓN DE ÁCIDOS CÍTRICOS EN BEBIDAS EN POLVO MEDIANTE TITULACIÓN ÁCIDO-BASE

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QUÍMICA GENERAL

REPORTE DE LABORATORIO

PRÁCTICA No. 12

CUANTIFICACIÓN DE ÁCIDOS CÍTRICOS EN

BEBIDAS EN POLVO MEDIANTE TITULACIÓN ÁCIDO-BASE

Dra. Ethel Daniela Cabello Ruiz

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07 de diciembre del 2020

 Monterrey, Nuevo León, México.

PRÁCTICA No. 12

CUANTIFICACIÓN DE ÁCIDOS CÍTRICOS EN BEBIDAS EN POLVO MEDIANTE TITULACIÓN ÁCIDO-BASE

INTRODUCCIÓN

        Las bebidas en polvo, son un producto alimenticio que surgieron como una opción más económica para satisfacer las necesidades de hidratación de la población, consisten en una mezcla de micro y macronutrientes balanceados, de tal manera que, al disolver en un agua, proporciona sabor, color y textura. Han sido consideradas como vehículos nutracéuticos cuya función es aportar a la población una variedad de sustancias benéficas para la salud, por ejemplo, vitaminas hidrosolubles como el ácido ascórbico o vitamina C.

Dentro de los ingredientes de las bebidas en polvo, los ácidos carboxílicos desempeñan un papel fundamental en el establecimiento de la calidad sensorial desarrollando el perfil de sabor y generando sistemas amortiguadores con un pH bajo para favorecer funcionamiento de los conservadores. También, actúan como cítrico, es el ácido carboxílico preferido por la industria de las bebidas en polvo por su actividad acidulante, edulcolorantes y antimicrobiano. Además de proporcionar propiedades refrescantes y de sabor, es un agente removedor de metales que suele ocasionar turbidez, deterioro de color, sabor y oxidación de la vitamina C. Mientes acidulantes incorporados en las bebidas saborizantes son el ácido tartárico, el ácido fumarico y el ácido málico. Para asegurar la calidad de las bebidas en polvo, es menester monitorear el contenido de ácidos orgánicos y para ello se han aplicado diversas técnicas analíticas tal vez como enzimáticas, espectrofotometría, cromatografía líquida de alta resolución incluso cromatografía gas-líquido; Todas ellas, requieren de un equipo costos y personal calificado para su operación. Sin embargo, existen otras técnicas más económicas, sencillas y fáciles de llevar a cabo, como es la titulometria o valoración ácido-base.

COMPETENCIAS DE LA PRÁCTICA

• Aplicar la técnica volumétrica " titulación ácido- base" para determinar el contenido de ácido cítrico presente en un sobre de bebida en polvo.

FUNDAMENTO

En el análisis volumétrico, es una técnica basada en la medición de volumen y se emplea para determinar la cantidad de una sustancia en particular en una solución, un proceso que se conoce como titulación o valoración. Dicha técnica, consiste en determinar el volumen necesario de una solución de concentración conocida (agente titulante) que reacciona con una masa volumen de una sustancia de interés en solución (solución problema). En la titulación, la adición de agente titulante a la solución problema, se continúa hasta alcanzar el llamado punto final de titulación, cuál se manifiesta por un cambio de color de la solución. Para determinar el punto final de titulación, se usan compuestos orgánicos que tienen la propiedad de cambiar de color en el momento que finaliza la reacción entre el agente titulante y la solución que se valora, estás sustancias se denominan indicadores. Entre las titulaciones más comunes, encuentra la valoración ácido-base la valoración óxido-reducción. En las titulaciones ácido-base sucede la transferencia y neutralización de protones, mientras que en las titulaciones redox se transfieren electrones. En la titulación ácido-base, el punto de equivalencia se alcanza con la reacción de neutralización ácido-base o viceversa.

El contenido de ácido cítrico en una bebida en polvo puede ser determinada mediante titulación ácido base. Cuando se disuelve una bebida saborizante en agua se hace reaccionar con una solución estandarizada de hidróxido de sodio, la base consumida refleja el contenido total de ácido en la muestra presencia del agente acidulante que reacciona con la base. La reacción estequiométrica para el ácido y la base es como sigue.

C3H5O(COOH)3     +     3NaOH                                  C3H5O(COO)3Na3     +     3H2O[pic 5]

Una mol de ácido cítrico produce 3 moles de protones (H+), es decir 3 equivalentes químicos.

Un equivalente químico es una mol de la función química con que actúa una sustancia para el ácido cítrico el equivalente es el protón (H+) y se conoce como mal ese ácido. A partir de aquí, la idea del peso equivalente es fácil de comprender. Se define como peso equivalente o equivalente gramo pasó de una sustancia, en gramos, que genera un equivalente químico. Si una mol de ácido cítrico mide 192g Y contiene 3 equivalentes de ácido, la masa necesaria para tener un equivalente de ácido será la tercera parte de la masa molar, 64 g o 64 eq-g.

En general, un equivalente es igual a la masa de sustancia en gramos dividido entre su peso equivalente. Un equivalente contenido en un litro de solución constituye una solución de concentración 1N. Por lo tanto, un litro de solución 1N de ácido cítrico contiene 64 eq-g de ácido. Es fácil comprender que las reacciones de cualquier tipo se establecen de equivalente y los cálculos estequiometrícos podrían realizarse de forma más intuitiva, en este caso:

No. eq-g ácidos = No. eq-g básicos

Por lo tanto, los gramos de ácido cítrico se determinarán aplicando la siguiente ecuación:

g de ácido cítrico = (N)(V) (0.64) [pic 6][pic 7]

Dónde:

N: Normalidad de la solución de NaOH utilizado en la titulación de la muestra.

V: Volumen en mL de solución de NaOH gastados en la titulación de la muestra 0.064 mili equivalentes de ácido cítrico por mL de NaOH 0.1 N

v: Volumen de la muestra en mL

MATERIAL

1 matraz volumétrico de 250 mL

1 vaso de precipitado de 100 mL

1 espátula

1 vidrio de reloj

1 agitador de vidrio

1 pipeta graduada de 5 mL

1 pipeta graduada de 2 mL con puntilla amarilla

3 viales de vidrio de 12 mL

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