ANLISIS QUMICO DE LA BEBIDA HDRATANTE SQUASHUNIVERSIDAD DE BOGOT JORGE TADEO LOZANO

Juan Daniel Guqueta - jdanielguaqta@hotmail.comAndrea Velandia Bohrquez amaritas110@hotmail.com

ABSTRACT

A chemical analysis realized to the moisturizing drink squash to determine the existence of the chemical present composition in this drink. To be able to study and analyze the components that constitute it in turn to compare the results obtained with the labeled one of the packing (package).By means of methods of qualifications it was possible to determine the content of vitamin C, to a sample of 10 ml, add 0.36 ml of iodine to oxidize the vitamin C, the excess of iodine reacts with the warning starch forming a blue coloration, the volume of used iodine was of 2.26 ml.

To determine ions chloride takes a diluted sample taking 20 ml of the sample to which one adds as titulater agent nitrate of silver 0.05N, when the solution comes to the final point a red precipitate observes brick and the volume takes using of nitrate of silver that was of 35,3 ml.

We realize the determination of calcium and magnesium with EDTA and No change was observed.

RESUMEN

Se realiz un anlisis qumico a la bebida hidratante squash para determinar la existencia de la composicin qumica presente en esta bebida. Para as poder estudiar y analizar los componentes que la constituyen para a su vez comparar los resultados obtenidos con el rotulado del envase.

Mediante mtodos de titulacin se pudo determinar el contenido de vitamina C, a una muestra de 10 ml, se le agrega 0.36 ml de yodo para oxidar el acido ascrbico, al haber sido oxidado todo el acido ascrbico el exceso de yodo reacciona con el indicador almidn formando una coloracin azul-oscuro, el volumen de yodo utilizado fue de 2,26 ml.

Para determinar iones cloruro se toma una muestra diluida tomando 20 ml de la muestra a la cual se le agrega como agente valorante nitrato de plata 0.05N, cuando la solucin llega al punto final se observa un precipitado rojo ladrillo y se toma el volumen utilizando de nitrato de plata que fue de 35,3 ml.A una muestra diluida tomaron 25ml se le realizo una titulacin mercuriomtrico, se titula la muestra con (Hg(NO3)2) el cual gasta un volumen de 1.96ml. Se realizo la determinacin de calcio y magnesio y al titular con EDTA no hay ningn cambio de coloracin.INTRODUCCINEl squash es una bebida hidratante, producto comercializado por Postobn, y de libre comercio en toda la regin Colombiana. Es una bebida no gasificada, usada para rehidratar y recuperar carbohidratos (bajo la forma de azucares sacarosa y glucosa) y electrlitos agotados durante el ejercicio. Debido a su buen sabor y aporte nutricional, la bebida comenz a consumirse como bebida comn.Por lo general las bebidas hidratantes que se elaboran comercialmente no son ms que un compuesto lquido que contiene adems de agua ciertas cantidades que varan segn el tipo de carbohidratos (azcares y polmeros de glucosa), que son los encargados de aportar energa, y/o de electrolitos (sales minerales, entre las que destaca el sodio, potasio, magnesio y cloro) que son los que favorecen el restablecimiento del equilibrio de los fluidos corporales. Hay algunas que, adems, contienen, acidulantes, saborizantes y vitaminas.

Entonces se quiso cuantificar por medio de titulaciones el contenido de ciertos elementos a estudiar como, la vitamina C, iones cloruros, calcio y magnesio. Realizando un anlisis qumico a la bebida hidratante squash se lograra determinar la existencia de la composicin qumica presente en esta bebida. Para as poder estudiar y analizar los componentes que la constituyen para a su vez comparar los resultados obtenidos con el rotulado del envase.La etiqueta comercial de una botella de Squash de 240ml reporta en su contenido, componentes distribuidos as:

carbohidratos14%

Grasas 0%

Protenas 0%

Potasio 30mg 1%

Sodio 110mg 7%

Para el anlisis fsico qumico de la bebida mencionada se realizaron pruebas en el laboratorio para determinar:

1. Concentracin de cloruros

2. Contenido en vitamina C

3. Contenido de calcio y magnesio

MARCO TEORICO

Los electrlitos son sales minerales disueltas en el lquido corporal. Entre ellas estn el sodio, cloro, el potasio y el magnesio, ayudan a regular el equilibrio hdrico entre los diferentes comportamientos del organismo: por ejemplo, la cantidad del lquido en el interior e el exterior de una clula y el volumen de lquido en la circulacin sangunea. El movimiento del agua es controlado por la concentracin de electrolitos situados a ambos lados de la membrana celular, por ejemplo, un aumento de la concentracin de sodio en el exterior de una clula har que el agua se traslade desde el interior de esta hacia el exterior. De modo similar, una disminucin de la concentracin de sodio har que el agua se traslade del exterior al interior de la clula.

La osmolalidad es una medida del nmero de partculas disueltas en un lquido. Una bebida con alta osmolalidad es la que contiene ms partculas por 100 ml. Estas partculas son azcar, polmeros de glucosa, sodio, y otros electrlitos. La osmolalidad determina en que forma se difundir el lquido por una membrana (por ejemplo, la pared intestinal). Si se consume una bebida con una osmolalidad relativamente baja, el agua (bebida) se absorbe del intestino a las clulas intestinales y el torrente circulatorio, con lo que se produce una absorcin neta de agua.

La diferenciacin entre las hipotnicas, las isotnicas y las hipertnicas radica, principalmente, en la concentracin de estas bebidas en comparacin con la concentracin de los propios fluidos corporales.

Uno de los lugares en donde se absorben los lquidos con sus nutrientes es en el intestino, el cual contiene de manera natural sus propios fluidos. Si la bebida que se incorpora posee una concentracin menor de solutos (las sustancias disueltas antes mencionadas) que la del propio intestino, se las denomina hipotnicas, si esa concentracin es igual, es decir, est en equilibrio con dichos fluidos, hablamos de una bebida isotnica, y si, en cambio, contiene mayor cantidad de electrolitos en comparacin con los naturales, nos estamos refiriendo a una bebida hipertnica.Los dos primeros tipos de bebidas mencionadas hipotnica e isotnica- son ideales para la rehidratacin del cuerpo luego del ejercicio, mientras que, por el contrario, la ltima clasificacin, las hipertnicas, no son especficamente rehidratantes sino que son ms bien energizantes (debido a su alto contenido de carbohidratos), por lo que su uso se destina, principalmente, para restablecer las reservas energticas del cuerpo.

Mecanismo de la Absorcin de FluidosLa mucosa intestinal es una membrana semipermeable con canales acuosos relativamente grandes. Por eso, en la presencia de un gradiente osmtico hay siempre un movimiento grande y rpido de agua a travs del duodeno-yeyuno, comparado con slo un modesto flujo de agua a travs del colon. Este movimiento rpido tambin se aplica a pequeos solutos solubles en agua, tales como el cloruro de sodio (NaCl). El movimiento de agua tiende a ocurrir entre las clulas intestinales, bajo un gradiente de presin osmtica.

Factores que refuerzan los mecanismos de absorcin. Tabla 1. Factores que aumentan la absorcin de fluidos

Glucosa

La presencia de carbohidratos de absorcin eficaz, en bebidas deportivas, incrementa marcadamente la absorcin tanto de sodio como de agua; de todos modos, no es esencial para el transporte de sodio. El sodio tambin puede entrar en las clulas intestinales por difusin cuando se asocia al cloruro, o por una absorcin activa cuando se relaciona con los aminocidos.

Por otro lado, el sodio intraluminal es esencial para el transporte de glucosa. No se conoce con claridad la cantidad y forma del carbohidrato que maximiza la absorcin de sodio y agua. Estudios anteriores indicaron que la absorcin de agua fue maximizada cuando la concentracin de glucosa luminar pas de 1 a 3% (55 a 140 mM); de todos modos, la mayora de las bebidas deportivas contienen de 2 a 3 veces esta cantidad, sin causar sntomas gastrointestinales adversos. Incrementando la concentracin de glucosa en el lumen a un 10% (550 mOsm) puede causarse una secrecin de fluidos y una molestia gastrointestinal (12).

Quizs la sacarosa, polmeros de glucosa, o diferentes combinaciones de carbohidratos podran ser absorbidas ms efectivamente que la simple glucosa. Pruebas clnicas indican que concentraciones equimolares de sacarosa son tan efectivas como la glucosa, en tratamientos de cuadros de deshidratacin secundarios a la diarrea causada por clera, rotavirus y otros patgenos no colricos. Los polmeros de glucosa ofrecen la ventaja potencial de reducir la osmolaridad e incrementar la cantidad de glucosa trasladada hacia el intestino.

Su eficacia est apoyada en estudios sobre animales y humanos; de todos modos, en el tratamiento de diarreas, incrementar su concentracin ms all de ciertos lmites puede llevar a una hipernatremia. En otro estudio sobre humanos saludables normales, no hubo diferencia en la absorcin de fluidos de una perfusin intestinal de agua corriente o de una solucin hipotnica carbohidratada con electrolitos, formulada con polmeros de glucosa.SodioLa razn para incluir sodio en una solucin de rehidratacin oral es reemplazar el sodio perdido en la sudoracin, para promover la absorcin de agua va el mecanismo de transporte de la asociacin glucosa-sodio, y para mejorar el sabor. La hiponatremia puede ocurrir en pruebas de ultra maratn y en eventos de 3 a 4 horas de duracin. La necesidad de sodio para transportar glucosa es un concepto biolgico bien defendido. Por eso, la presencia de sodio en bebidas deportivas es importante para actividades de resistencia: la pregunta es, Qu cantidad de sodio debera ser agregado?. La estequiometria de la unin de Na+ a la glucosa es 2:1; de todos modos, si la mayora de agua y electrolitos en una bebida deportiva son absorbidos a travs del espacio entre clulas del intestino proximal, la proporcin de sodio/glucosa puede no ser importante, y la cantidad de sodio necesario puede ser pequea. De todos modos, atletas de resistencia, usualmente reemplazan slo del 20 al 30% del fluido que ellos pierden por sudoracin. Por eso, la concentracin de Na+ plasmtico usualmente sube durante el ejercicio. An con la diarrea, ha habido un xito considerable con el tratamiento de rehidratacin oral usando soluciones que contienen, tan poco como 30 mEq de Na+. AnionesSi el objetivo en la formulacin de bebidas de rehidratacin oral es el de maximizar el transporte de agua y sodio, entonces el cloruro debera ser el anin dominante. Combinar cloruro y bicarbonato no es tan efectivo como cloruro slo. Los aniones orgnicos, acetato y citrato, tambin estimulan la absorcin de sodio y agua en humanos.Figura 1.

Figura 1. Los valores aproximados para la carga de agua, entrando en el intestino, cada da, y los volmenes absorbidos por el intestino delgado y grueso. Tambin se muestra la eficiencia relativa del proceso de absorcin en cada segmento del intestino. La eficacia se define como la proporcin del agua absorbida en relacin al agua que arriba al segmento.El sitio primario de la absorcin de fluidos es la primera porcin del intestino delgado, el duodeno-yeyuno. Este segmento del tubo digestivo absorbe el 60% de la carga de fluidos, que arriban al intestino. La capacidad mxima de absorcin de fluidos del intestino delgado es de alrededor de 1.9 a 2.3 l/h. Esto es similar a los ms altos valores registrados para el vaciamiento gstrico.La presencia de glucosa en bebidas deportivas mejora significativamente la absorcin de fluidos, en el lumen del intestino delgado; de todos modos el sodio debe estar presente en el lumen intestinal para que ocurra el transporte de glucosa.

La inclusin de aminocidos en bebidas deportivas, en adicin a los carbohidratos, tiene el efecto potencial de un posterior incremento en la absorcin de fluidos. De todos modos, este hecho no ha sido probado, hasta ahora.

Las bebidas deportivas son tanto hipertnicas, isotnicas o hipotnicas. La formulacin ms eficaz en trminos de absorcin de fluidos, es tanto una bebida isotnica como una hipotnica. El cloruro es el anin ms eficaz para maximizar la absorcin de fluidos, a partir de una bebida deportiva.

METODOLOGAPara realizar la determinacin de cloruros se utilizo el mtodo Morh en el cual se realizo el siguiente procedimiento; de la muestra se toma una alcuota de 10ml de squash en un erlenmeyer de 250ml y se le adiciona 1ml de cromato de potasio y 20ml de agua destilada. A continuacin se procede a titular con una solucin de AgNO3 0.05N, la cual se encuentra en una bureta de 50ml. Se valora la muestra hasta que vira de amarillo a caf oscuro; y se realizan los clculos para obtener el contenido de cloruros en ppm. Para realizar la determinacin de la vitamina C, por medio de una titulacin yodimtrica mtodo directo, calculamos el contenido de vitamina C; se toman 70ml de la muestra y se pesan en un beaker limpio y seco, previamente pesado. Luego se transfieren 10ml de la bebida, con una pipeta volumtrica, a un erlenmeyer limpio y seco. A esta solucin se le agrega 20ml de agua destilada, 5 gotas de HCl 3M y 5 gotas de solucin de almidn al 10%.

Otra forma de determinacin de la vitamina C, por medio de una titulacin yodomtrica, titulacin por retroceso o mtodo indirecto. Se genera un exceso y luego este se valora por retroceso; se tomaron 20 ml de la muestra, se adiciono 3.0ml de H2SO4 completar en un baln aforado de de 100ml completando con agua destilada. Tomar una alcuota de esta solucin y aadir 3ml de almidn, 10ml de solucin acida KI y 25ml de KIO3 0,01 M, se observa una coloracin azul y se valora por retroceso con Na2S2O3 hasta que el azul desaparezca y calcule.Determinacin de magnesio y calcio se utiliza el mtodo de formacin de complejos; se toman 3 erlenmeyer se les agrega 20ml de la solucin problema y 50ml de agua destilada, 1ml de solucin reguladora a pH 10 y 1ml de trietanolamina. Se debe controlar que el pH de la solucin sea de 10. Luego se adiciona una pequea cantidad de ericromo T y se obtendr una muestra de color rojiza. Esta muestra se valora con EDTA 0.01M hasta que cambie de rojo a azul (violeta), y se realizan los clculos correspondientes.Mtodo mercuriomtrico para determinacin de cloruros; se tomaron 25ml de la muestra analizar y luego 5 gotas del indicador mixto de difenilcarbazona y azul de bromofenol. Adicione gota a gota cido ntrico 0,1N y titule con nitrato mercrico (Hg(NO3)2) 0,015N hasta que la solucin cambie permanentemente a un color prpura.

RESULTADOS

Tabla de resultados MONTAJERESULTADOS

METODO DE MOHREn 10 ml de la muestra se obtuvo una concentracin de iones cloruro de 1003.10ppm

METODO YODOMETRICONo se pudo determinar la cantidad de vitamina C

METODO YODIMETRICO En 10 ml de la muestra se obtuvo 30.5mg de vitamina C

METODO MERCURIOMETRICO A 25 ml de la muestra diluida se obtuvo 1.719mg de NaCl (cloruros).

Para el montaje de determinacin de cloruros por el mtodo de Morh se obtuvo que el squash contiene una concentracin de 1003.10 ppm de cloruros. El cromato de sodio en este caso el indicador para la determinacin argentomtrica de iones cloruro, quien reacciona con los iones plata y forma un precipitado de cromato de plata de color rojo ladrillo.Al realizar la determinacin de contenido en vitamina C por el mtodo yodimtrico se obtuvo que el squash contiene 30.5mg de vitamina C, la solucin de yodo el cual es el agente titulante se agrega a la muestra para oxidar al acido ascrbico, generando un exceso de yodo que reacciona con el indicador almidn formando una coloracin azul-oscura. Esta intensa coloracin se debe al a absorcin del yodo en el interior de la cadena de la beta-amilosa.

En la determinacin de contenido de vitamina C por el mtodo yodomtrico o indirecto, en el cual la vitamina C reacciona con el ion triyoduro, generando un exceso conocido de ion triyoduro por reaccin de yodato yoduro, formando una coloracin azul-oscura el cual se valora por retroceso con una solucin de tiosulfato cuando la muestre cambia nuevamente se dice que es el punto final. Detectamos el punto final al aadir un volumen de 48.33ml de tiosulfato, creemos que no se detecta el punto final de la valoracin pasndonos de este punto final por lo tanto aadimos un volumen en exceso el cual altera los clculos y por consiguiente los resultados.En la determinacin de cloro por el mtodo mercuriomtrico, en una muestra diluida se obtuvo una concentracin de 1.719 mg de cloruros, esta prueba consiste en hacer que la muestra reaccione hasta que se complete la neutralizacin.

La determinacin de calcio y magnesio no fue positiva para el squash, ya que una bebida rehidratante no contiene este tipo de componentes.CONCLUSIONESAl final de este trabajo se obtuvo que el squash tiene un contenido de 1003,10ppm de calcio, 30,5mg de vitamina C y no tiene contenido de calcio, ni magnesio.

Como conclusin, la bebida hidratante squash es un complemento energtico, que proporciona compuestos bsico y de acceso rpido para la realizacin del metabolismo.

La bebida hidratante llamada squash tiene alto contenido en iones disueltos, como cloruro, potasio y sodio, para poder cumplir con su funcin de bebida hidratante, ya que al realizar ejercicio, la clula pierde estos iones. Esta bebida ayuda a recuperar rpidamente la concentracin de ellos en la clula.

Adicional a la informacin que se tiene en la etiqueta comercial, se encontr contenido de vitamina C en el squash. Lo que hace de esta bebida una fuente rica en nutrientes de uso rpido para la realizacin del metabolismo, el cual permite que se puedan realizar las actividades diarias. A pesar de que en la etiqueta comercial no se relaciona contenido de vitamina C, esto debe ser debido a que la cantidad de estas es menospreciable en la muestra, por lo cual se excluye esta informacin de la etiqueta comercial.En la prueba de determinacin de calcio y magnesio no se obtuvo una coloracin a pesar de que se agrego bastante titulante EDTA, por lo tanto podemos decir que la muestra no contiene calcio ni magnesio.

En la prueba de determinacin de calcio por formacin de complejos, al adicionar murexide la muestra vira a color violeta y no rosa, por lo tanto podemos decir que la muestra no contiene calcio. BIBLIOGRAFASKOOG D.A. WEST D.M. Qumica analtica. Sptima edicin. Reverte. 1997.Internet:

http://books.google.es/books?id=8ez9YipinNQC&pg=PA140&dq=bebidas+isotonicas&lr=#v=onepage&q=&f=falsehttp://www.sobreentrenamiento.com/PubliCE/Articulo.asp?Ida=692www.utadeo.edu.co/AVATA./guia_titulacionporformaciondecomplejos. www.utadeo.edu.co/AVATA./guia_determinaciondeoxigenoyvitaminac.www.utadeo.edu.co/AVATA./guia_determinaciondecloruros.