Как определить витамин с в яблочном соке

МБОУ «Юринская средняя общеобразовательная школа им. С.А.Лосева»

«Определение витамина С в яблочном соке»

(научно – исследовательская работа практической направленности)

Работу выполнили ученицы 9 Б класса

Бокова Александра, Осташенкова Ева

Руководитель: Овсянникова Н.Н.

учитель биологии и географии

п. Юрино, 2018 год

Содержание работы

Введение

Актуальность.

Цель. Задачи. Гипотеза

Глава 1. Основная часть. Витамин С и их роль в жизнедеятельности человека.

1. 1. История открытия витамина С (аскорбиновой кислоты)

   2. Биохимические свойства витамина С

   3. Биологическая роль витамина С

   4. Физиологическая роль витамина С

   5. Источники Витамина С

   6. Методика определения витамина С в продуктах питания

Глава 2. Экспериментальная часть. Обнаружение витамина С в яблочном соке.

2.1 Определение витамина С в яблочном соке «Любимый»

2.2 Определение витамина С в яблочном соке «Красная Цена»

2.3. Определение витамина С в яблочном соке «Иваныч»

Заключение

Введение

Актуальность проблемы

Иммунная система защищает нас от воздействия внешних неблагоприятных факторов, это своего рода «линия обороны» против агрессивного действия бактерий, грибков, вирусов и т.д. Без здоровой и эффективно работающей иммунной системы организм ослабевает и гораздо чаще страдает от вирусных и бактериальных инфекций. Витамин С повышает иммунобиологическую сопротивляемость к неблагоприятным воздействиям, а также снижает риск возникновения заболеваний ОРЗ, ОРВИ.

Результаты популяционных исследований, проведенных Институтом питания РАМН, свидетельствуют о весьма тревожной ситуации. Так, дефицит витамина С выявился у 70-90% обследуемых.

Нет темы более актуальной, чем здоровье человека.

Слова «витамины — источник здоровья» знакомы всем: мне, моим одноклассникам, друзьям, взрослым, мы настолько привыкли к ним, что перестаем придавать им значение. А напрасно! Ведь на самом деле без витаминов обеспечить полноценное здоровье совершенно невозможно. Кто весной не испытывал быструю утомляемость и сонливость? Все это в значительной мере обусловлено недостатком некоторых витаминов, особенно витамина С, который в значительных количествах содержится в свежих овощах и фруктах.

ЦЕЛЬ: Определить наличие витамина С в яблочном соке разных производителей и рекомендовать их для употребления.

ЗАДАЧИ:

1. 1. Изучить основы теории о витаминах

2. Ознакомиться с методикой определения витамина С

3. Методом йодометрии выяснить в каком соке содержится наибольшее количество витамина С

4. Рекомендовать его для употребления.

ГИПОТЕЗА:

Если выяснить, в каком соке содержится наибольшее количество витамина С, то этот сок можно рекомендовать для регулярного употребления.

Предмет исследования: витамин С.

Объект исследования: яблочный сок разных производителей.

Методы исследования:

1. Анализ материала по данной теме

2. Систематизация и обобщение теоретического материала

3. Йодометрия

Глава 1. Витамины и их роль в жизнедеятельности человека.

Что такое витамины?

Витамины- это сборная по химической природе группа органических веществ, объединённая по признаку абсолютной необходимости их для гетеротрофного организма в качестве составной части пищи. Автотрофные организмы также нуждаются в витаминах, получая их либо путем синтеза, либо из окружающей среды. Витамины содержатся в пище (или в окружающей среде) в очень малых количествах. Наука на стыке биохимии, гигиены питания, фармакологии и некоторых других медико-биологических наук, изучающая структуру и механизмы действия витаминов, а также их применение в лечебных и профилактических целях, называется витаминологией.

1. 1. История открытия витамина С (аскорбиновой кислоты)

В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд, пребывая в длительном плавании, провел своего рода эксперимент на больных матросах. Вводя в их рацион различные кислые продукты, он открыл свойство цитрусовых предотвращать цингу.

В 1753 году Линд опубликовал «Трактат о цинге», где предложил использовать лимоны и лаймы для профилактики цинги. Однако эти взгляды получили признание не сразу. Тем не менее, Джеймс Кук на практике доказал роль растительной пищи в предотвращении цинги, введя в корабельный рацион кислую капусту, солодовое сусло и подобие цитрусового сиропа. В результате он не потерял от цинги ни одного матроса — неслыханное достижение для того времени. В 1795 году лимоны и другие цитрусовые стали стандартной добавкой к рациону британских моряков. Это послужило появлением крайне обидной клички для матросов — лимонник.

В 1889 году голландский врач Христиан Эйкман обнаружил, что куры при питании варёным белым рисом заболевают бери-бери, а при добавлении в пищу рисовых отрубей — излечиваются. Роль неочищенного риса в предотвращении бери-бери у людей открыта в 1905 году Уильямом Флетчером.

В 1906 году Фредерик Хопкинс предположил, что помимо белков, жиров, углеводов и т. д., пища содержит ещё какие-то вещества, необходимые для человеческого организма, которые он назвал «accessory food factors».

Последний шаг был сделан в 1911 году польским учёным Казимиром Функом, работавшим в Лондоне. Он выделил кристаллический препарат, небольшое количество которого излечивало бери-бери. Препарат был назван «Витамайн» (Vitamine), от латинского vita — «жизнь» и английского amine — «амин», азотсодержащее соединение. Функ высказал предположение, что и другие болезни — цинга, пеллагра, рахит — тоже могут вызываться недостатком определенных веществ.

В 1920 году Джек Сесиль Драммонд предложил убрать «e» из слова «vitamine», потому что недавно открытый витамин C не содержал аминового компонента. Так «витамайны» стали «витаминами».

В 1923 году доктором Гленом Кингом была установлена химическая структура витамина С, а в 1928 году доктор и биохимик Альберт Сент-Дьёрди впервые выделил витамин С, назвав его гексуроновой кислотой.

Уже в 1933 швейцарские исследователи синтезировали идентичную витамину С столь хорошо известную аскорбиновую кислоту.

В 1929 году Хопкинс и Эйкман за открытие витаминов получили Нобелевскую премию.

В 1970 Лайнус Полинг, дважды лауреат Нобелевской премии, потряс медицинский мир своей первой книгой «Витамин С, обычная простуда и грипп», в которой дал документальные свидетельства об эффективности витамина С. С тех пор «аскорбинка» остается самым известным, популярным и незаменимым витамином для нашей повседневной жизни. Исследовано и описано свыше 300 биологических функций витамина. Главное, что в отличие от животных, человек не может сам вырабатывать витамин С и поэтому его запас необходимо пополнять ежедневно.

1. 2. Биохимические свойства витамина С

АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА (витамин С), С6Н8О6, водорастворимый витамин. Белый кристаллический порошок. Кислый на вкус. Легко растворим в воде и спирте.

Синтезируется растениями (из галактозы), животными (из глюкозы), за исключением человека и приматов и некоторых других животных, которые получают аскорбиновую кислоту с пищей.

1. 3. Биологическая роль витамина С

Биологическая роль аскорбиновой кислоты связана с участием в окислительно-восстановительных процессах клеточного дыхания. Влияет на различные функции организма: проницаемость капилляров, рост и развитие костной ткани, повышает иммунобиологическую сопротивляемость к неблагоприятным воздействиям, стимулирует продукцию гормонов надпочечников, способствует регенерации. Суточная потребность: 75-100 мг.

1. 1. Физиологическая роль витамина С

• снижает уровень холестерина в крови

• повышает устойчивость организма к воздействию негативных внешних факторов

• предупреждает развитие онкологических заболеваний

• замедляет процессы старения в организме

1. 5. Источники Витамина С

В организме человека (в отличие от многих животных) аскорбиновая кислота не синтезируется, поэтому мы должны получать этот витамин с пищей (в среднем около 70 мг в сутки). Полезно знать, в каких продуктах много этого витамина. В основном богаты им овощи, фрукты, ягоды. Вот сколько миллиграммов аскорбиновой кислоты содержимся в 100 г свежих продуктов:

Продукт Содержание (в 100 г продукта):

• Шиповник -1200 мг

• Черная смородина- 200 мг

• Клубника -60 мг

• Лимон- 40 мг

• Апельсины- 60 мг

• Картофель 20 – 30 мг

• Крыжовник -30мг

• Петрушка -150 мг

• Облепиха -200 мг

• Малина -25 мг

• Красный перец -250

• Морковь -5

1. 6. Методика определения витамина С в продуктах питания

Метод йодометрии

Анализ витаминов в продуктах питания — дело сложное. У аскорбиновой кислоты есть свойство, которого нет у других кислот: быстрая реакция с йодом. Один моль аскорбиновой кислоты (176 г) реагирует с одним молем йода(254г).
Взаимодействие аскорбиновой кислоты с йодом происходит по уравнению:

2. C6H8O6+I2= C6H6O6+2HI

В качестве рабочего раствора мы применили раствор иода, который готовили из 5 %-ной аптечной настойки, что соответствует концентрации иода примерно 0,2 моль/литр. К 1 мл иодной настойки добавляем дистилированной воды до общего объема 40 мл, т.е. разбавим настойку в 40 раз. Концентрация такого раствора будет 0,005 моль/литр, уменьшится в 40 раз .
В качестве индикатора реакции используем раствор крахмала. Как только вся аскорбиновая кислота прореагирует с иодом, следующая его капля окрасит раствор в синий цвет. Титрование ведем до появления устойчивого синего окрашивания.

Отбираем 20 мл исследуемого сока и измеряем объем использованного на титрование иода.
Рассчитываем содержание аскорбиновой кислоты. Так как концентрация приготовленного раствора иода будет 0,005 моль/литр, то 1мл раствора содержит 0,5 x 10 -5 моль его:

0,005 моль—1000 мл

Х моль—1 мл

Х моль=1х0,005/1000=0,000005 или 0,5х10-5 моль в 1мл

По уравнению взаимодействия аскорбиновой кислоты с йодом:

n(С6Н8О6) = n(I2),

следовательно, 1 мл раствора иода так же соответствует

0,5 x10-5 моль аскорбиновой кислоты .

1 моль С6Н8О6 содержит -176 г С6Н8О6

0,5 x 10-5 моль С6Н8О6 содержит-x г C6H8O6

х г=176г х0,5х10-5 моль /1моль=88х10-5 г=0,88мг (в 1мл р-ра)

Так как содержание аскорбиновой кислоты обычно рассчитывают в мг на 100 г или мл продукта, то полученные результаты нужно умножить на пять (20мл х 5 = 100мл).Окончательная формула для расчета содержания витамина С в 100г или 100мл:

m(C6H8O6)=V(I2)x0,88x5

Для начала определим объем одной капли: с помощью мензурки отмерим 1 мл разбавленного раствора йода и посчитаем, сколько капель из обычной пипетки содержится в этом объеме, и получилось, что в этом объеме 27 капель.

Для опыта понадобится также крахмальный клейстер. Нужно приготовить очень жидкий крахмальный клейстер. Что бывает, когда йод реагирует с крахмалом, знают, наверное, все. Если капнуть в чашку сначала крахмальный клейстер, а потом йодную настойку — все тотчас окрасится в синий цвет.

Глава 2. Экспериментальная часть .Обнаружение витамина С в продуктах питания

2.1. Определение витамина С в яблочном соке «Любимый»

1)Отмеряем 20 мл сока

2) Добавляем 1 мл крахмального клейстера;

3)Добавляем по каплям р-р йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течении 10-15 сек.

4)Определяем наличие витамина С в соке методом йодометрии.

Расчёты:

1 мл р-ра иода – 27 капель р-ра иода

Х мл р-ра иода—60 капель р-ра иода.

На окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 2,2 мл иода.

1 мл р-ра иода – 0,88 мг аскорбиновой кислоты

2,2 мл р-ра иода – Х мг аскорбиновой кислоты

Х = 2,2×0,88 = 1,9 мг×5= 9,7 мг в 100 мл

Количество витамина С в яблочном соке «Любимый» 9,7 мг в 100 мл

2.2. «Определение витамина С в яблочном соке « Красная цена»

Расчёты:

1 мл р-ра иода – 27 капель р-ра иода

Х мл р-ра иода—40 капель р-ра иода.

На окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 1,5 мл иода.

1 мл р-ра иода – 0,88 мг аскорбиновой кислоты

1,5 мл р-ра иода – Х мг аскорбиновой кислоты

Х = 1,5×0,88 = 1,3 мг×5= 6,6 мг в 100 мл

Количество витамина С в яблочном соке «Красная цена» 6,6 мг в 100 мл

2.3. Определение витамина С в яблочном соке «Иваныч»

Расчёты:

1 мл р-ра иода – 27 капель р-ра иода

Х мл р-ра иода—20 капель р-ра иода.

На окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,74 мл иода.

1 мл р-ра иода – 0,88 мг аскорбиновой кислоты

0,74 мл р-ра иода – Х мг аскорбиновой кислоты

Х = 0,74×0,88 = 0,65 мг×5= 3,2 мг в 100 мл

Количество витамина С в яблочном соке «Иваныч» 3,2 мг в 100 мл

Заключение

На основании полученных данных исследования, можно сделать вывод, что наиболее богатый витамином С является яблочный сок «Любимый».

Проведя эксперименты, доказывая наличие витамина С в соках, мы хотим порекомендовать употреблять яблочный сок «Любимый».

Особенно, в зимний и весенний период, когда иммунная система ослаблена, и тогда хорошее здоровье и настроение Вам обеспечено!

В ходе своего исследования мы расширили знания о влиянии витамина С на организм человека, произвели вычисления содержания витамина С, а также изучили метод йодометрии. В ходе опытов определили наличие и количество витамина С в соках.

В процессе исследования совершенствовали и приобрели следующие конкретные умения: проводить эксперименты; проектировать ход эксперимента; сравнивать, анализировать, делать выводы, устанавливать причинно-следственные связи; работать с дополнительной литературой, справочниками, таблицами, реальными объектами.

Поставленные в начале исследования цели и задачи были достигнуты.

Перспективы работы

1.Расширить спектр исследуемых продуктов (овощи, др.фрукты) в разные времена года.

2.Изучить влияние условий хранения на сохранность витамина С.

3.Научиться определять другие витамины в наших продуктах