Sejarah dan analisis vitamin C (asam askorbat)
3 Apr 2023
Article
Share via email
«Minumlah jus jeruk, itu baik untukmu karena mengandung vitamin C!» Kebanyakan orang mungkin pernah mendengar ini atau perintah serupa di masa kecil mereka. Vitamin C, juga dikenal sebagai asam askorbat atau asam L-askorbat, merupakan nutrisi penting yang tidak dapat diproduksi sendiri oleh manusia. Kami mengandalkan sumber eksternal seperti buah dan sayuran segar untuk mendapatkannya. Karena vitamin C memiliki sifat antioksidan, ia juga sering digunakan sebagai pengawet makanan. Artikel blog ini akan membahas sejarah vitamin C dan beberapa metode analisis berbeda yang digunakan untuk menentukan vitamin C dalam berbagai produk.
Gunakan navigasi berikut untuk mengtahui informasi mengenai :
Sejarah vitamin C terkait erat dengan penyakit kudis yang ditakuti, yang pernah menjadi penyebab utama kematian di kalangan pelaut. Vasco da Gama telah memperhatikan efek kuratif dari buah jeruk, dan pihak berwenang merekomendasikan penggunaan jus lemon atau makanan nabati lainnya untuk mencegah penyakit kudis.vy.
Namun, pada 1747 adalah dokter angkatan laut Inggris James Lind yang mengkonfirmasi dalam percobaan terkontrol bahwa buah jeruk dapat mencegah penyakit kudis. Dalam eksperimennya, Lind mengelompokkan dua belas pelaut dengan tingkat keparahan penyakit kudis yang sama menjadi pasangan-pasangan dan memperlakukan setiap pasangan secara berbeda. Selama dua minggu, para peserta penelitian menerima sari buah apel, ramuan vitriol (campuran asam sulfat dan alkohol), cuka, air laut, pasta yang terbuat dari bawang putih, biji sawi, dan rempah-rempah lainnya ditambah minuman air jelai, atau dua jeruk dan satu lemon. Hanya pasangan yang menerima jeruk dan lemon yang sembuh [1]. Akibatnya, Angkatan Laut Inggris memerintahkan semua kapalnya untuk selalu membawa pasokan jus yang terbuat dari lemon Eropa. Yang tidak diketahui Lind adalah bahwa khasiat obat buah jeruk itu karena kandungan vitamin C-nya yang tinggi.
Pada abad-abad berikutnya, makanan yang diketahui dapat mencegah penyakit kudis disebut antiscorbutic, berasal dari kata Latin abad pertengahan untuk penyakit kudis: «scorbutus». Selain buah jeruk, makanan ini termasuk asinan kubis, yang digunakan James Cook dalam perjalanan panjangnya ke Hawaii.
Pada tahun 1912, Casimir Funk memperkenalkan konsep vitamin sebagai komponen makanan yang penting. Apa yang disebut faktor anti-scorbutic segera dianggap sebagai «C yang larut dalam air». Vitamin C pertama kali diisolasi dari kelenjar adrenal hewan pada tahun 1928 oleh ilmuwan Hungaria Albert Szent-Györgyi. Dia menamai zat ini asam heksuronat dan mencurigainya sebagai faktor anti-scorbutic yang mencegah penyakit kudis.
Pada tahun 1932 Szent-Györgyi dan Joseph Svirbely menyimpulkan bahwa asam heksuronat memang vitamin C. Hal yang sama telah dikonfirmasi beberapa minggu sebelumnya oleh Charles G. King di AS. Ini sangat mungkin karena Svirbely mengirimkan surat kepada mantan mentornya, King, untuk mengumumkan penemuan tersebut. Perselisihan pahit tentang prioritas terjadi di tahun-tahun berikutnya [2].
Walter N. Haworth mengidentifikasi struktur kimia vitamin C pada tahun 1933. Dia dan Szent-Györgyi mengusulkan agar asam L-hexuronic diberi nama asam a-scorbic («a» berarti tidak dalam bahasa Latin dan «scorbutus» mengacu pada penyakit kudis) karena sifatnya yang fungsi antiscorbutic. Sebagian untuk penemuan ini, Albert Szent-Györgyi dan Walter Norman Haworth masing-masing dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisiologi dan Kedokteran dan Kimia pada tahun 1937.
Kegunaan vitamin C
Saat ini, asupan vitamin C yang kita butuhkan biasanya dipenuhi oleh buah dan sayuran segar yang kita konsumsi. Selain itu, vitamin C tersedia sebagai suplemen makanan dan sebagai obat bebas (OTC) yang murah. Ini juga digunakan sebagai pengawet makanan dalam produk seperti roti, selai, anggur, atau bahkan daging, karena sifat antioksidannya mencegah makanan membusuk. Vitamin C ditunjuk dengan nomor E E300-E305 untuk asam itu sendiri, serta untuk berbagai garam askorbat dan ester.
Garam askorbat juga digunakan dalam kosmetik dan produk perawatan pribadi, dimana garam ini bertindak sebagai antioksidan dan memperlambat degradasi produk. Asam askorbat juga digunakan dalam produksi foto, pemurnian air, pembuatan plastik, dan mikroskop fluoresensi [3].
Untuk memastikan kualitas produk farmasi dan untuk mematuhi undang-undang pelabelan makanan, perlu untuk menentukan kandungan vitamin C dalam makanan dan produk farmasi. Bagian selanjutnya akan menyajikan beberapa cara berbeda untuk menentukan vitamin C dalam berbagai matriks.
Analisa Vitamin C menggunakan metode titrasi
Vitamin C sering dianalisis menggunakan titrasi, dengan 2,6-diklorofenindofenol (DCPIP) atau yodium yang biasa digunakan sebagai titran. Kedua titran ini mengalami reaksi redoks dengan asam askorbat. Asam askorbat (C6H8O6) dioksidasi menjadi asam dehidroaskorbat (C6H6O6), sedangkan DCPIP atau iodin direduksi menjadi DCPIPH2 atau iodida. Gambar 1 menunjukkan persamaan reaksi untuk titrasi asam askorbat dengan DCPIP.
Untuk sari buah tanpa ampas, penetapan dapat dilakukan secara langsung tanpa preparasi sampel. Untuk jus dengan bubur, makanan padat, dan produk berbasis buah dan sayuran lainnya, asam askorbat harus diekstraksi terlebih dahulu.
Untuk mencegah oksidasi asam askorbat sebelum titrasi, asam metafosfat sering ditambahkan ke sampel. Titik akhir titrasi dapat ditentukan secara fotometrik atau bivoltametrik.
Titrasi fotometrik dengan DCPIP memanfaatkan fakta bahwa DCPIP berwarna merah jambu salmon, sedangkan DCPIPH2 tidak berwarna. Titrasi yodium menggunakan pati sebagai indikator, yang berubah menjadi biru kehitaman dengan kelebihan yodium. Saat menggunakan sensor fotometrik seperti Optrode, titik akhir dapat ditentukan dengan andal untuk kedua titran.
Figure 2 menunjukkan contoh kurva titrasi untuk titrasi asam askorbat dalam jus jeruk darah dengan DCPIP.
Dengan titrasi bivoltametri, arus diterapkan antara dua elektroda terpolarisasi dalam bejana titrasi, dan potensial yang dihasilkan diukur. Ketika asam askorbat dalam sampel teroksidasi sempurna, potensial turun secara tiba-tiba, menunjukkan titik akhir titrasi. Tabel 1 merupakan daftar dokumen aplikasi yang tersedia untuk berbagai jenis sampel.
Tabel 1. Dokumen aplikasi yang tersedia untuk analisis asam askorbat melalui titrasi dalam berbagai jenis sampel menggunakan berbagai titran.
| Sampel | Standar | Titran | Dokumen Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Juice dan preparasi vitamin | AOAC 967.21 | DCPIP | |
| Produk berbahan dasar buah dan sayuran | ISO 6557-2 | DCPIP | |
| Kapsul vitamin dan multivitamin, tablet, larutan oral | USP<580> | DCPIP | |
| Juice dan preparasi vitamin | – | Iodine (I2) | AN-T-162 |
| Susu Bubuk | – | DCPIP | AN-T-171 |
| Wine | – | Potassium iodate (KIO3) | AB-225 |
Penentuan Vitamin C menggunakan metode polarografi
Atau, vitamin C dapat dianalisis dengan sensitivitas tinggi dengan polarografi. Polarografi adalah jenis voltametri yang menggunakan elektroda kerja cair, seperti elektroda tetes merkuri tetes (DME). Selama analisis, arus yang mengalir di antara dua elektroda dalam larutan sampel diukur dengan tegangan yang diberikan meningkat secara bertahap.
Selama pengukuran polarografi, asam askorbat dioksidasi menjadi asam dehidroaskorbat. Jus sayur dan buah dapat dianalisis secara langsung, sedangkan sediaan tablet dan vitamin harus diencerkan untuk menghasilkan alikuot sampel yang sesuai untuk pengukuran polarografi. Makanan dan sampel padat lainnya memerlukan ekstraksi asam askorbat sebelum analisis..
Kandungan asam askorbat ditentukan dengan penambahan standar, dimana sampel asli dibubuhi larutan standar asam askorbat. Figure 3 menunjukkan polaogram dan kurva kalibrasi untuk penentuan asam askorbat dalam jus jeruk. Tabel 2 di bawah daftar dokumen aplikasi yang tersedia untuk jenis sampel yang berbeda.
Tabel 2. Dokumen aplikasi yang tersedia untuk analisis asam askorbat dengan polarografi.
| Sampel | Dokumen Aplikasi |
|---|---|
| Jus buah dan sayuran | |
| Kapsul vitamin, tablet, larutan oral | |
| Makanan, stimulan, dan pakan ternak |
Penentuan Vitamin C menggunakan kromatografi ion
Ion chromatography (IC) adalah metode analitik lain yang valid untuk mengukur asam askorbat dalam sampel, terutama jika asam organik lainnya (misalnya asam malat, asetat, atau asam sitrat) perlu dianalisis juga. Vitamin C dalam sampel ditentukan sebagai anion askorbat saat menggunakan IC. Kromatografi eksklusi ion (IEC) digunakan untuk memisahkan askorbat dari anion lain dari asam lemah, seperti sitrat atau asetat.
Tablet, suplemen vitamin, dan bahan tambahan makanan dapat dianalisis langsung dengan IC setelah pengenceran. Untuk jus yang mengandung ampas, , inline dialysis harus digunakan untuk menghilangkan partikel apapun dari sampel. Teknik persiapan sampel inline ini diterapkan untuk melindungi kolom pemisahan dan sistem IC.
Figure 4 menunjukkan kromatogram untuk analisis askorbat dan malat dalam jus buah menggunakan Metrosep Organic Acids – 250/7.8 column,deteksi konduktivitas dengan inverse supresi (LiCl), dan Metrohm Inline Dialysis untuk preparasi sampel. Tabel 3 menunjukan dokumen aplikasi yang tersedia untuk jenis sampel yang berbeda.
Tabel 3. Dokumen aplikasi yang tersedia untuk analisis asam askorbat dengan kromatografi ion.
| Sampel | Dokumen Aplikasi |
|---|---|
| Jus buah dan sayuran | AN-O-032 |
| Tablet Vitamin | AN-O-007 |
| Bahan Tambahan Pangan | AN-O-024 |
Summary
The history of vitamin C is linked to the age of sailing and discovery as well as the dreaded disease of scurvy. Lind’s discovery of the benefits of citrus fruits established a viable treatment. The work of Szent-Györgyi in the 1920s and 1930s led to the identification of ascorbic acid as vitamin C. Today, scurvy is mainly considered a disease of the distant past as vitamin C has become ubiquitous and easily available from fresh fruits and vegetables. It is also used as a nutrient to support our health and as a food preservative due to its antioxidant properties.
Titration, voltammetry, and ion chromatography are three effective methods for the analysis of vitamin C in various food and pharmaceutical products. There are many more analytes in juices, food, or pharmaceutical samples which can be analyzed by these techniques. Check out our Application Finder to find the right analysis for your laboratory needs.
References
[1] Hughes, R. E. James Lind and the Cure of Scurvy: An Experimental Approach. Med Hist 1975, 19 (4), 342–351.
[2] Albert Szent-Gyorgyi. Profiles in Science. https://profiles.nlm.nih.gov/spotlight/wg (accessed 2023-02-09).
[3] Ascorbic Acid. Chemical Safety Facts. https://www.chemicalsafetyfacts.org/chemicals/ascorbic-acid/ (accessed 2023-03-01).
Your knowledge take-aways
Application Bulletin: Determination of ascorbic acid (Vitamin C) and its compounds
Blog: Frequently asked questions for beverage analysis with ion chromatography
