Degradación de ácido ascorbico en una solución acuosa

Degradación de ácido ascorbico en una solución acuosa

Resumen

Un método HPLC, para la determinación simultánea de los productos de degradación de ácido ascórbico, se empleó para investigar la degradación del ácido ascórbico en solución acuosa a diferentes valores de pH. Después de soluciones acuosas de ácido ascórbico se calentaron a 100 ° C durante 2 h, cuatro productos principales de degradación, ácido furfural, 2-furoico, 3-hidroxi-2-pirona, y un compuesto no identificado, se separaron y determinado. En una solución acuosa de ácido, el ácido ascórbico se convierte en ácido 2-furoico y 3-hidroxi-2-pirona a través de ácido dehidroascórbico en condiciones aeróbicas, mientras que en condiciones anaerobias, ácido ascórbico degradado a furfural. condiciones de pH bajo favorecieron la formación de ácido furfural, 2-furoico, y 3-hidroxi-2-pirona; a muy bajo pH (es decir, pH 1), la formación de furfural dominada. En una solución acuosa alcalina, el compuesto desconocido se convirtió en el principal producto de degradación de ácido ascórbico; a pH 10, sólo muy pequeñas cantidades de furfural y 3-hidroxi-2-pirona sin ácido 2-furoico fueron detectados. Nuestros resultados sugieren que, en un entorno de iones de hidrógeno catalizada, la degradación anaeróbica de ácido ascórbico para furfural es la principal vía de degradación en una solución acuosa.

Introducción

La degradación del ácido ascórbico ha sido considerada una de las principales causas de los cambios de calidad y color durante el procesamiento y almacenamiento de productos alimenticios. Los procesos de degradación de ácido ascórbico son muy complejos y contienen una serie de reacciones de oxidación / reducción y distribución intermolecular (Kimoto et al., 1993). Dehidroascórbico ácido, la forma de la oxidación del ácido ascórbico, es muy inestable en una solución acuosa, que se puede convertir en una variedad de productos de degradación, tales como 2-furoico, ácido 3-hidroxi-2-pirona, 5-metil-3, 4-hydroxyestrone, furfural, etc. (Kimoto et al., 1993), dependiendo de las condiciones de la reacción de degradación.

Solomon et al. (1995) estudiaron el efecto del oxígeno sobre la degradación del ácido ascórbico y se encontró que había un efecto significativo de las concentraciones de oxígeno disuelto en la formación de ácido dehidroascórbico. los

oxidación de ácido ascórbico dio lugar a la formación de los intermedios de ácido dehidroascórbico y ácido dicetogulónico (Kimoto et al, 1993;.. Ortwerth et al, 1994; Sawamura et al, 1994;. Deutsch, 1998) y, posteriormente, a L-xilosa, la una mayor degradación de las diversas cinco compuestos de carbono (Kimoto et al., 1993). ácido 2-furoico ha demostrado ser uno de los productos de degradación de ácido dehidroascórbico en una solución acuosa (Sawamura et al, 1994;. Kimoto et al., 1993).

En condiciones anaeróbicas, ácido ascórbico degrada a través de varios pasos para furfural en lugar de ácido dehidroascórbico (Smoot y Nagy, 1980; Robertson y Samaniego, 1986; Rodríguez et al., 1991). En un entorno anaeróbico de iones de hidrógeno catalizada, la acumulación de furfural era concurrente con la degradación del ácido ascórbico (Smoot y Nagy, 1980;. Rodríguez et al, 1991). Robertson y Samaniego (1986) sugirieron que, dado que la producción de furfural no se vio afectada significativamente por los niveles de oxígeno disuelto iniciales, la anaeróbica en lugar de la vía aeróbica es el más importante para la formación de furfural a partir de ácido ascórbico en el jugo de limón. Incluso si en condiciones de degradación térmica drásticas, por ejemplo, se calienta a 300 ° C en ausencia de un disolvente o en 180 ° C en propilenglicol, furfural fue uno de los productos de degradación de ácido ascórbico (Vernin et al., 1998).

El objetivo del presente estudio es investigar aún más la degradación del ácido ascórbico y ácido dehidroascórbico y el efecto del pH sobre la degradación del ácido ascórbico, utilizando un método de HPLC desarrollado previamente por Yuan y Chen (1998) para la determinación simultánea de estos degradación productos.

Procedimiento experimental

Productos químicos y reactivos. ácido L-ascórbico se adquirió de Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO). ácido ascórbico-dehidro-L,, ácido 2-furoico furfural, 2,5-dimetil-4-hidroxi-3- (2H) - furanona (DMF), y 5- (hidroximetil) furfural (5-HMF) fueron adquiridos de Aldrich Chemical Co. (Milwaukee, WI). acetonitrilo de grado HPLC se adquirió de BDH Laboratory Supplies (Poole, Inglaterra).

La reacción de degradación del ácido ascórbico y ácido dehidroascórbico. Para la comparación de los productos de degradación, ácido ascórbico (25 mg) y ácido dehidroascórbico (10 mg) se disolvieron en 10 ml de solución 0,008 N de cloruro de hidrógeno, respectivamente, y se calentó en un baño de agua a 100 ° C durante 2 h. Para la identificación de 3-hidroxi-2-pirona, el producto de degradación de ácido dehidroascórbico (Kimoto et al., 1993), ácido ascórbico (25 mg), y ácido dehidroascórbico (15 mg) se disolvieron en 10 ml de solución de ácido N sulfúrico 1 , respectivamente, y se calentó en un baño de agua a 100 ° C durante 1 h. Para investigar el efecto del pH sobre la degradación del ácido ascórbico, una solución acuosa de ácido ascórbico en 10 g / L se preparó en el día de uso; ácido ascórbico (1 g) se disolvió en 100 ml de agua destilada, y se ajustó el pH de la solución, respectivamente, a 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, y 10 por la adición de cloruro de hidrógeno solución o solución de hidróxido de sodio. Las soluciones de ácido ascórbico se calentaron a continuación en un baño de agua a 100 ° C durante 2 h.

Después del calentamiento, las mezclas de reacción se enfriaron rápidamente a temperatura ambiente, y los productos resultantes se muestrearon y se analizaron usando HPLC.

Método HPLC. Los productos de degradación de ácido ascórbico y ácido dehidroascórbico se determinaron mediante el empleo de un método de HPLC desarrollado previamente por Yuan y Chen (1998). cromatografía de líquidos de alta resolución se llevó a cabo en un cromatógrafo líquido Waters equipado con dos bombas 510. Las muestras se separaron usando una columna 87H Bio-Rad Aminex HPX- (300? 7,8 mm). La temperatura de la columna se mantuvo a 25 ° C. La fase móvil consistía en acetonitrilo (19%) y solución acuosa de ácido sulfúrico 0,005 M (81%). La velocidad de flujo se estableció a 0,5 ml / min. Las muestras se inyectaron con una válvula Rheodyne 7725i con un bucle 20 Il. Un detector de red de fotodiodo 996 (Waters) se utilizó para la detección simultánea de estos productos de degradación de ácido ascórbico.

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