Extracción Del Pigmento Del Repollo Morado 1h736r

Materiales y métodos Se peso Erlenmeyer para después tarar este peso, luego con el Erlenmeyer tarado se pesó 5 gramos de repollo previamente picado en una balanza analítica, luego se le adiciono 50 mL de etanol al 96%, para después pasar a calentar la muestra a baño maría durante 10 minutos en donde se obtuvo el repollo totalmente incoloro y el pigmento quedo contenido en el etanol. Se dejo enfriar la muestra para después filtrar todo el repollo en donde queda todo el pigmento en el vaso recolector y al repollo incoloro se le hizo su disposición final. Cuando estuvo fría extracción del repollo morado se pasó está a un embudo de decantación en donde se le agrego 10 mL de éter de petróleo, se agito durante 5 minutos en donde se cuidó que no se desperdiciara la sustancia por efecto de la presión que provoca los gases liberados del compuesto, luego de agitar se dejó en reposo en un soporte universal en donde el éter de petróleo separo los lípidos contenidos del repollo y el etanol se quedó con la pigmentación por lo cual se conservó la parte inferior y se le hizo la disposición final al éter de petróleo. Por último con la fase inferior del decantado, se preparó dos compuestos uno con HCl y otro con NaOH, luego de tener estas dos sustancias se le agrego con un gotero la extracción del pigmento a cada una para observar su comportamiento frente a pH ácidos y básicos.

Resultados y discusiones. Extracción del pigmento del repollo morado El repollo morado contiene pigmentos que dan su color denominados antocionaninas, las cuales perteneces al grupo de compuesto químicos llamados flavonoides. Las antocianinas se pueden extraer usando un disolvente polar como es el etanol, siendo este calentado a baño maría durante 10 minutos así obteniendo el colorante natural. Sin embargo, muchas de las veces los extractos contienen materiales lipídicos por lo cual se le adiciona un solvente orgánico como lo es el éter de petróleo para eliminar alguna sustancia que contenga restos de dicho material. Figura 1. Separación de lípidos en el extracto de la antocianina.

Figura 1. Se muestra la fase superior con el éter de petróleo en donde contiene una pequeña cantidad de restos lipídicos y en la fase inferior el extracto de las antocianinas extraídas con el etanol.

En la figura 1 se puede apreciar que el contenido lipídico dentro del repollo morado es en pequeña cantidad a en comparación de antocianina extraída con el etanol, además se nota que su color extraído es rosa, esto se debe en gran medida a la acidez del suelo en donde las hojas crecen más rojas en los suelos de carácter acido o por una exposición prolongada al aire en donde provoca una oxidación por lo cual afecta la estabilidad del color. Una de las propiedades más particular de las antocinaninas es su capacidad de cambiar de color en función del pH, en donde muestra una amplia gama de tonos de modo que actúan como indicadores naturales del pH, esto se debe a un cambio estructural por la protonación o desprotonación de esta (ver figura 2). Figura 2. Escala de colores que toma el extracto del repollo morado en presencia de ácidos y bases

Figura 2. En presencia de ácidos (1-6) y bases (8-14) el repollo morado toma diversos colores en función de estos. Imagen tomada de El secreto de la col morada por Rosa Elena Arroyo-Carmona, octubre 2005, México: Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Recuperado de https://tallerdeciencias.wikispaces.com/file/view/ColMorada_Alephzero.pdf

En este experimento solo se usó dos indicadores los cuales son el HCl y el NaOH por lo cual solo se vieron 2 gamas de color, al añadir al extracto del repollo el HCl se observa que no hay ningún cambio de color en este, en cambio cuando se le agrego NaOH su color cambio de un rosa a un verde viendo en este un cambio en su forma estructural. En este experimento no se nota el repollo en un medio neutro el cual debería dar un color morado el cual se le atribuye a un pH 7 (ver figura 2), si no que inicialmente tiene un color rosa por el cual se le atribuye que el pH obtenido de la extracción viene siendo por defecto acido (ver figura 3). Figura 3. Solución en pH básicos y ácidos.

Figura 3. Se observa el cambio de color de la antocianina en un pH básico utilizando NaOH, pero se contempla que en presencia de un pH acido como lo es el HCl no tiene un cambio de color.

En la figura 2 se puede apreciar la coloración de la antocianina en presencia del HCl no tiene un cambio de color esto se debe a que la antocianina contenida del repollo morado, fue cultivada en un suelo con un pH acido da como resultado a un hidrolisis acida de la cianina, en cambio al agregar a esta extracción una base fuerte como lo es NaOH cambia su estructura, por lo cual el NaOH se disocia aportando la máxima cantidad de iones OH- posibles en una temperatura y presión constante.

Figura 4. Estructura de la antocianina.

Figura 4. Estructura de la antocianina sin ninguna modificación por algún agente alcalino o acido. Imagen tomada de Antocianinas por Mónica Gonzales, 25 junio 2011. Recuperado de http://quimica.laguia2000.com/elementos-quimicos/antocianinas

Las antocianinas tienen estructura general sin tener algún agente que modifique de esta (ver figura 4), su estructura química y su coloración cambia en pH ácidos y básicos, esta modificación se verá afectado la molécula del pigmento cuando esta es sometida a diferentes valores de pH. Figura 4. Cambio de la estructura de la antocianina en presencia del NaOH.

Figura 4. Color resultante de la antocianina en presencia del NaOH en donde se da como resultado un pH 11, por lo tanto, se cambia su forma estructural original la de una base. Imagen toma de Antocianinas, los otros pigmentos del reino vegetal por G. Espino, 28 enero del 2014, España: Universidad de Burgos. Recuperado de http://ubuscientia.blogspot.com.co/2014/01/antocianinas-los-otros-pigmentos-del.html

En la figura 4 se observa la estructura de la antocianina en presencia del NaOH su estructura cambia a en comparación de la estructura general de la antocianina, en donde se obtiene como resultado una sustancia básica por el color de su pigmentación, sin embargo, este color obtenido no es conocido como el más básico como se ve en la figura 2, pero está dentro de esta gama de colores.

Figura 5. Estructura de la antocianina en pH ácidos.

Figura 5. Se visualiza la estructura de la antocianina en un pH acido con indicador de color rosa que como resultado es un pH 4, por lo tanto, al extracto obtenido y con la agregación de HCl no se ve cambio de pH entre estos dos conservan la misma forma estructural. Imagen toma de Antocianinas, los otros pigmentos del reino vegetal por G. Espino, 28 enero del 2014, España: Universidad de Burgos. Recuperado de http://ubuscientia.blogspot.com.co/2014/01/antocianinas-los-otros-pigmentos-del.html

En la figura 5 se observa que la antocianina en un pH ácido en el cual se uso HCl, puede adoptar un color rosa, este agente modifica la molécula del pigmento en donde se da como resultado una estructura en base a su pigmentación, no obstante, este pH obtenido no es el más acido en comparación a la escala de colores (ver figura 2). En la figura 2 se determina que la estructura del pigmento que se obtuvo de la extracción en comparación al pigmento en el cual se le es agregado HCl, no tiene un cambio notorio por lo cual se determina que los dos pigmentos estaban en la misma estructura de la molécula como se visualiza en la figura 5.

Conclusiones Con estos resultados obtenidos se pudo comprobar que el repollo morado es un indicador natural, ya que las antocianinas actúan como indicador de pH, en el cual tiene una amplia escala de colores para poder observar que tan acido o base es una sustancia, a esto se le denomina una reacción acido base, es decir que cuando el extracto obtenido del jugo del repollo está en o con ácidos adquiere una estructura molecular del pigmento, y cuando está en o con bases adquiere otra. El éter de petróleo es un solvente orgánico con menor densidad a la del etanol al añadir el éter se observa que el repollo morado tiene pocos lípidos por los cual se muestra una fina capa superior en el embudo de decantación. El repollo morado maneja una escala de colores desde el 1 hasta el 14, en el experimento la extracción del repollo morado con el etanol obtiene un pH ácido, y no tiene un cambio notorio al

agregarle a esta sustancia HCl por lo cual el pH de los está en un mismo nivel de la escala la cual es 4, este pH que se obtuvo no es considerado como el más ácido, pero está dentro de los intervalos de acidez. En cambio, al agregarle NaOH que es considerada como una base fuerte, se nota un cambio de color por lo cual sufre un cambio de estructura molecular en donde se da como resultado un pH 11, este pH obtenido no se considera como el más básico, sin embargo, esta dentro de la escala de las bases.

Referencias Apasionados por la tierra. (12 de Agosto de 2014). El jugo del repollo como indicador de pH natural. Obtenido de http://apasionadosporlatierra.blogspot.com.co/2014/08/el-jugo-derepollo-como-indicador-de-ph.html Arroyo-Carmona, R. E. (Octubre de 2005). El secreto de la col morada. Obtenido de https://tallerdeciencias.wikispaces.com/file/view/ColMorada_Alephzero.pdf Broky, M. L. (s.f.). Laboratorio: pH. Obtenido de El pH en nuestra vida: http://serverenjpp.unsl.edu.ar/escuela/images/laboratorio_de_ph.pdf Espino, G. (28 de Enero de 2014). Antocianinas, los otros pigmentos del reino vegetal. Obtenido de http://ubuscientia.blogspot.com.co/2014/01/antocianinas-los-otros-pigmentos-del.html Franco, A. G. (2009). Experimentos de Quimica Orgánica con enfoque en ciencias de la vida. Obtenido de Información de laboratorios: https://books.google.com.co/books?id=Otm5wsEeKYEC&dq=cation+flavilio&hl=es&sitese c=reviews GARZÓN, G. A. (2 de Mayo de 2008). Las antocianinas como colorantes naturales y compuestos bioactivos: Revisión. Obtenido de http://www.scielo.org.co/pdf/abc/v13n3/v13n3a2.pdf Gonzáles, M. (25 de Julio de 2011). Antocianinas. Obtenido de La Guía, Quimica: http://quimica.laguia2000.com/elementos-quimicos/antocianinas Lacomet. (s.f.). Repollo morado como indicador. Obtenido de Material didáctico: http://www.lacomet.go.cr/descargas/experimentos/Repollo%20morado_exp.pdf Mendoza, G. d. (2011). FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA . Obtenido de Capacidad antioxidante y estructural de las antocianinas: http://cybertesis.unmsm.edu.pe/bitstream/cybertesis/2594/1/Marquez_mg.pdf Ortíz, M. A. (2011). Propiedades funcionales de las antocianinas. Revista de ciencias biológicas y de la salud, Artículo 123 s/n . Quintero. (s.f.). Estructura de las antocianinas. Obtenido de Antecedentes: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lqf/quintero_h_cm/capitulo4.pdf Sanchez, A. C. (2015). Pigmentos en frutas y hortalizas rojas: antocianinas. Obtenido de http://web.udlap.mx/tsia/files/2016/05/TSIA-9-Castaneda-Sanchez-et-al-2015.pdf

Fichas de seguridad INFORMACION GENERAL DEL COMPUESTO Nombre: Carbonato de Calcio. Formula química: CaCO3 No. Cas: 471-34-1 PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS: Estado físico: Solido Punto de fusión: 825 °C (1517 °F) Color: Blanco Punto de ebullición: 1612 K (1339 °C) Densidad: 2.7 g/cm3 (2711 Kg/m3) Punto de ignición: N/A Solubilidad: Agua Riesgos: Es irritante para las vías respiratorias, para los ojos y la piel. Precauciones: Precaver el o con los ojos, piel y vías respiratorias, no consumir, alejar de fuentes de ignición. Protecciones personales:

Manejo de emergencias: En caso de derrame recoger el producto con pala y colocarlo en un recipiente, puede que sea necesario humedecerlo ligeramente evitando la dispersión del polvo. Asear la zona completamente con agua. Mantener alejado de fuentes de ignición. Puede ser recuperado o desechado. Manejo de residuos: Su residuo es aprovechable para los suelos con pH acido, en caso de que no pueda ser reutilizado, pasa a neutralizar el residuo de CaCO3 agregando una cantidad de ácido clorhídrico haciendo pasar el carbonato de calcio a una lixiviación, llegando a un pH 7. Tabla 1. Ficha de seguridad resumida (CaCO3) INFORMACION GENERAL DEL COMPUESTO Nombre: Ácido clorhídrico Formula química: HCl No Cas: 76-47-01-0 PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS: Estado físico: Liquido Punto de fusión: -25.4 °C (247 K) Color: Transparente Punto de ebullición: 40.5 °C (321 K) Densidad: 1.27 g/cm3 Punto de ignición: N/A Solubilidad: Agua Riesgos: Sustancia corrosiva, provoca severa irritación y quemaduras en el tracto respiratorio o digestivo, puede ser letal si se ingiere o inhala. Precauciones: Evitar el o con la piel, ojos y ropa. Evite la respiración de vapores procurando una ventilación idónea. Protecciones personales:

Manejo de emergencias: En caso de derrame recoja con arena o espuma de poliuretano. Diluir con abundante agua, en caso de vapores dispersar con agua pulverizada, barrer y asegurarse de que los residuos estén neutralizados con hidróxido de sodio diluido antes de su eliminación.

Manejo de residuos: Para neutralizar el HCl se puede diluir en agua añadiendo carbonato de calcio o hidróxido de calcio mezclarlo cuidadosamente mirando que su pH llegue a 7 para su disposición final. Tabla 2. Ficha de seguridad resumida (HCl)