Исследовательская работа «Где содержится витамин С»
Светлана Жукова
Исследовательская работа «Где содержится витамин С»
Исследовательская работа на тему:
«Где содержится витамин С»
Аскорбиновая кислота (витамин С) играет в организме человека огромную роль. Она необходима для нормального развития соединительной ткани, процессов регенерации и заживления, устойчивости к различным видам стресса, укрепление иммунной системы и поддержания процессов кроветворения. Считается, что витамин С – злейший враг всех болезней, но в организме человека это жизненно важное вещество не синтезируется. Поэтому человек должен получать аскорбиновую кислоту с пищей.
Проверить наличие аскорбиновой кислоты в продуктах, которые мы часто употребляем в пищу.
Объект исследования:
Пищевые продукты: овощи, соки, фрукты.
Метод исследования: наблюдения, эксперименты.
Гипотеза: Не все продукты богаты содержанием витамина С, поэтому для укрепления иммунитета человека необходимо употреблять в пищу те продукты питания, которые содержат много витамина С.
1. Экспериментальным путем установить содержится ли витамин С в овощах, соках и фруктах.
2. Выявить самый богатый витамином С : овощ, сок и фрукт.
3. Составить таблицы и предоставить фотографии, отражающие проведенные опыты.
4. Сделать выводы о содержании аскорбиновой кислоты в различных пищевых продуктах, которые входят в наш повседневный рацион.
Организм «не умеет» самостоятельно синтезировать витамины или же производит их слишком мало и потому должен получать их в готовом виде вместе с пищей.
Витамин С обладает мощным противовоспалительным действием, положительно влияет на кожные покровы, способствует укреплению кровеносных сосудов, способствует восстановлению повреждённых тканей. Главная функция витамина С — это укрепление иммунной системы.
Аскорбиновая кислота образуется почти во всех растениях и животных. Наиболее богаты аскорбиновой кислотой плоды киви, шиповника, красного перца, цитрусовых, чёрной смородины, лук, томаты, листовые овощи (например, салат и капуста).
Методика проведения исследования.
Приготовить вытяжку из разных продуктов: для этого растереть мякоть с речным песком в ступке и залить водой. Через 10 мин смесь отфильтровать и провести серию опытов.
Вначале сделать контрольный опыт с чистой аскорбиновой кислотой (купленной в аптеке) для того, чтобы сравнивать интенсивность окраски растворов. Обесцвечивание раствора индикаторов (раствора йода) указывает на присутствие аскорбиновой кислоты. ….
Если окраска только бледнеет, то кислоты в данном продукте мало. Если окраска не меняется, то аскорбиновой кислоты в данном продукте питания или очень мало, или совсем нет.
Ход эксперимента:
Определение содержания витамина С в овощах.
1. Взять овощи: чеснок, лук, капуста, картофель, морковь.
2. Приготовить вытяжки их этих продуктов.
3. Готовые вытяжки овощей налить в пронумерованные пробирки.
4. Провести эксперимент на наличие содержания витамина С.
Экспериментальным путем было установлено:
В пробирке №1 (чеснок)— окраска раствора индикатора (йода) обесцвечивается
В пробирке №2 (лук)— окраска раствора индикатора (йода) обесцвечивается
В пробирке №3 (капуста)— окраска раствора индикатора (йода) обесцвечивается
В пробирке №4 (картофель)— окраска раствора индикатора (йода) бледнеет
В пробирке №5 (морковь)— окраска не меняется.
Вывод: окраска раствора индикатора (йода) обесцвечивается в пробирках№1,№2,№3 — значит в чесноке, луке и капусте содержится витамин С, окраска раствора индикатора (йода) бледнеет в пробирке №4- значит в картофеле незначительное количество витамина С, в пробирке №5 окрашивание отсутствует- значит морковь витамин С не содержит.
Сравнить в каком овоще наибольшее содержание витамина С.
1. Приготовленные вытяжки овощей налить в пронумерованные пробирки.
2. Подсчитать сколько капель раствора йода уйдет для получения синей неисчезающей окраски.
3. Сравнить количество капель йода в каждой пробирке.
Экспериментальным путем было установлено:
В пробирке №1 (чеснок) – неисчезающая окраска появилась после 7 капель йода.
В пробирке №2 (лук) – неисчезающая окраска появилась после 10 капель йода.
В пробирке №3 (капуста) – неисчезающая окраска появилась после 6 капель йода.
Значит, в пробирке №2 с луком содержится больше витамина С, так как ушло наибольшее количество капель йода на окисление аскорбиновой кислоты.
Определение содержания витамина С в соках.
1. Взять соки: апельсиновый, яблочный, томатный.
2. Разлить соки в пронумерованные пробирки.
3. Провести эксперимент на наличие содержания витамина С.
Экспериментальным путем было установлено:
В пробирке №1 (яблочный сок)— обесцвечивание окраски раствора индикатора (йода) не произошло.
В пробирке №2 (томатный сок)— окраска раствора индикатора (йода) бледнеет.
В пробирке №3 (апельсиновый сок)— окраска раствора индикатора (йода) обесцвечивается.
Значит, в пробирке №1 (яблочный сок)— витамина С нет в пробирке №2 (томатный сок) содержание витамина С не значительное, в пробирке №3 (апельсиновый сок) содержится витамин С,
Сравнить где больше содержится витамина С: в свежевыжатом или купленном соке.
1. Приготовить свежевыжатый сок.
2. В пронумерованные пробирки налить магазинный и свежевыжатый соки.
3. Сравнить количество капель йода в каждой пробирке.
Экспериментальным путем было установлено:
В пробирке №4 (купленный апельсиновый сок)— неисчезающая окраска появилась после 7 капель йода.
В пробирке №5 (свежевыжатый апельсиновый сок)— неисчезающая окраска появилась после 15 капель йода.
Значит, в пробирке №5 (свежевыжатый апельсиновый сок) содержится больше витамина С, так как ушло наибольшее количество капель йода на окисление аскорбиновой кислоты.
3. Эксперименты с фруктами:
Определение содержания витамина С в фруктах.
1. Взять фрукты: апельсин, банан, лимон, яблоко, грушу.
2. Приготовить вытяжки их этих продуктов.
3. Готовые вытяжки фруктов налить в пронумерованные пробирки.
4. Провести эксперимент на наличие содержания витамина С.
Экспериментальным путем было установлено:
В пробирке №1 (апельсин)— окраска раствора индикатора (йода) обесцвечивается.
В пробирке №2 (банан)— обесцвечивание окраски раствора индикатора (йода) не произошло.
В пробирке №3 (лимон)— окраска раствора индикатора (йода) обесцвечивается.
В пробирке №4 (яблоко)— обесцвечивание окраски раствора индикатора (йода) не произошло.
В пробирке №5 (груша)— обесцвечивание окраски раствора индикатора (йода) не произошло.
Значит, в пробирке №1 (апельсин) и №3 (лимон) содержится витамин С, в пробирке №2 (банан, №4 (яблоко, №5 (груша) содержание витамина С не обнаружено.
Сравнить в каком фрукте наибольшее содержание витамина С.
1. Приготовленные вытяжки фруктов налить в пронумерованные пробирки.
2. Подсчитать сколько капель раствора йода уйдет для получения синей неисчезающей окраски.
3. Сравнить количество капель йода в каждой пробирке.
Экспериментальным путем было установлено:
В пробирке № 1 (апельсин)— неисчезающая окраска появилась после 7 капель йода.
В пробирке №2 (лимон)— неисчезающая окраска появилась после 15 капель йода.
Значит, в пробирке №2 (лимон) содержится больше витамина С, так как ушло наибольшее количество капель йода на окисление аскорбиновой кислоты.
Экспериментально мы изучили, где содержится аскорбиновая кислота и доказали выдвинутую нами гипотезу, что витамин С содержится не во всех продуктах.
Самым богатым содержанием витамина С из овощей обладает лук…
Свежевыжатые соки богаче витамином С, чем соки купленные в магазине…
Из фруктов самым богатым- считается лимон, в нем содержится самое большое количество витамина С.
Лимон обладает целым рядом свойств: тонизирующим, антисептическим, бактерицидным, общеукрепляющим, восстанавливающим, отбеливающим, ароматизирующим. Ни одно растение не может соперничать по своим целебным свойствам и волшебной силе с лимоном.
Попробуйте начинать день с чашки тёплой воды с лимонным соком, т. к. он бодрит и повышает иммунитет. Запах лимона способен повысить работоспособность, снизить сонливость. Подружитесь с лимоном, доверяйте его волшебной силе и будете здоровы.
Аскорбиновая кислота играет фундаментальную биохимическую и физиологическую роль. Она не синтезируется в организме человека и поступает только с пищей. Поэтому мы считаем, что необходимо ежедневно потреблять продукты, богатые витамином С.
Исследовательская работа «Баба-яга: добро или зло?» Отдел образования, спорта и туризма Ивьевского райисполкома Липнишковский детский сад-средняя школа БАБА ЯГА: ДОБРО ИЛИ ЗЛО?.
Исследовательская работа «Мои знаменитые земляки» Муниципальное общеобразовательное учреждение Инзенская начальная общеобразовательная школа Ульяновской области ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА.
Исследовательская работа «Сказка ложь, да в ней намек!» 1. Здравствуйте уважаемые члены жюри! Я, Шевцова Екатерина 2 Воспитанница подготовительной группы, детского сада № 27 «Радуга»с. Хороль.
Исследовательская работа «По дороге с облаками» Исследовательская работа По дороге с облаками Исполнитель: Фармагей Антон Николаевич Руководитель: Бабичева Елена Леонидовна МАДОУ «Волшебница»,.
Исследовательская работа «Стражи времени» Саратовская область г. Аткарск МДОУ Детский сад комбинированного вида №1 «Ласточка» Исследовательская работа «Стражи времени» Воспитанник.
Исследовательская работа «Загадки воздушных шаров» МУНИЦИПАЛЬНОЕ ДОШКОЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДЕТСКИЙ САД № 24 МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УСТЬ-ЛАБИНСКИЙ РАЙОН. Исследовательская.
Исследовательская работа «Вредна ли пыль?» Моя мама очень любит чистоту, она часто наводит порядок в квартире. Почему – то, как только мама начинает протирать пыль, я начинаю чихать.
Исследовательская работа «Живая аптека» Слайд 1 Здравствуйте, уважаемые члены жюри, меня зовут – Кокина Ангелина, мне 6 лет. Я хожу в детский сад «Гвоздика». Сегодня я хотела бы.
Научно-исследовательская работа «Уход за черепахой» (1 слайд)Здравствуйте! Меня зовут Батраченко Артём. Мне 6 лет. Я посещаю Каменский детский сад, подготовительную группу. Сегодня я хотел.
Экспериментально-исследовательская работа в ДОУ «То, что я услышал, я забыл. То, что я увидел, я помню. То, что я сделал, я знаю» К. А. Тимирязев Дошкольники – прирожденные исследователи.
Учебная исследовательская работа «Витамин С»
Определение витамина «С» в продуктах питания (в соках)
Скачать:
Предварительный просмотр:
муниципальное бюджетное общеобразоватеьное учреждение «сош № 18 имени 28 армии»
Определение содержания витамина С в пищевых продуктах
Работу выполнил: Колесников Алексей
Руководитель: Адельшинова С.А.,
Астрахань 2010 Оглавление
1.1. История открытия витаминов 3
1.2. Значение витаминов в жизни человека 7
1.3. Витамин С – общая характеристика 9
1.4. Положительное влияние витамина С на организм человека 11
1.5. Взаимодействие витамина С с другими веществами 11
1.7. Признаки недостаточного содержания витамина С в организме 12
1.8. Признаки избыточного содержания витамина С в организме 13
2.1. Титрование как метод количественного анализа 13
2.2. Индикатор йодометрического титрования 14
2.3. Измерительная посуда, ее проверка и работа с ней 15
2.4. Приготовление рабочих растворов для определения витамина С 16
2.5. Определение аскорбиновой кислоты в продуктах 17
Сводная таблица результатов определения витамина С 19
Введение
Каждый человек хочет быть здоровым. Здоровье – это то богатство, которое нельзя купить за деньги или получить в подарок. Люди сами укрепляют или разрушают то, что им дано природой. Один из важнейших элементов этой созидательной или разрушительной работы — это питание. Всем хорошо известно мудрое изречение: «Человек есть то, что он ест».
В составе пищи, которую мы едим, содержатся различные вещества. К незаменимым, жизненно важным компонентам питания наряду с белками, жирами и углеводами относятся витамины.
Все жизненные процессы протекают в организме при непосредственном участии витаминов, витамины входят в состав более 100 ферментов, запускающих огромное число реакций, способствуют поддержанию защитных сил организма, повышают его устойчивость к действию различных факторов окружающей среды, помогают приспосабливаться ко все ухудшающейся экологической обстановке. Витамины играют важнейшую роль в поддержании иммунитета, т.е. они делают наш организм более устойчивым к болезням.
Все, вероятно, знают, что витамины — это необходимая часть пищи, часто говорят — «Эта пища полезная, в ней много витаминов», но немногим точно известно, что такое витамины, откуда они берутся, в каких продуктах содержатся, какое значение имеют для нашего здоровья, как и когда нужно принимать витамины и в каком количестве.
I. Теоретическая часть
1.1. История открытия витаминов
Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды.
Считалось общепринятым, что если в пищу человека входят в определенных количествах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологическим потребностям организма. Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени, как Петтенкофер, Фойт и Рубнер. Однако практика далеко не всегда подтверждала правильность укоренившихся представлений о биологической полноценности пищи. Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектом питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга; от нее погибало моряков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений. Так, из 160 участников известной экспедиции Васко да Гама, прокладывавшей морской путь в Индию, 100 человек погибли от цинги. Таким образом, практический опыт ясно указывал на то, что некоторые болезни связаны с дефектом питания. Даже самая обильная пища сама по себе еще далеко не всегда гарантирует от подобных заболеваний и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества, которые содержатся не во всякой пище.
Экспериментальное обоснование и научно-теоретическое обобщение этого многовекового практического опыта впервые стали возможны благодаря исследованиям русского ученого Николая Ивановича Лунина, изучавшего роль минеральных веществ в питании.
Н. И. Лунин проводил свои опыты на мышах, содержавшихся на искусственно приготовленной пище. Эта пища состояла из смеси очищенного казеина (белок молока) , жира молока, молочного сахара, солей, входящих в состав молока и воды. Казалось, налицо были все необходимые составные части молока; между тем мыши, находившееся на такой диете, не росли, теряли в весе, переставали поедать предлагаемый им корм и, наконец, погибали. В то же время контрольная партия мышей, получившая натуральное молоко, развивалась совершенно нормально. На основании этих работ Н. И. Лунин в 1880 г. пришел к следующему заключению: «. если, как вышеупомянутые опыты учат, невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой, то из этого следует, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания».
Это было важное научное открытие, опровергавшее установившееся положения в науке о питании. Результаты работ Н. И. Лунина стали оспариваться; их пытались объяснить, например, тем, что искусственно приготовленная пища, которой он в своих опытах кормил животных, была якобы невкусной.
В 1890 г. К. А. Сосин повторил опыты Н. И. Лунина с иным вариантом искусственной диеты и полностью подтвердил выводы Н. И. Лунина. Все же и после этого безупречный вывод не сразу получил всеобщее признание.
Блестящим подтверждением правильности вывода Н. И. Лунина установлением причины болезни бери-бери, которая была особенно широко распространена в Японии и Индонезии среди населения, питавшегося главным образом полированным рисом.
Врач Эйкман, работавший в тюремном госпитале на острове Ява, в 1896 году подметил, что куры, содержавшиеся во дворе госпиталя и питавшиеся обычным полированным рисом, страдали заболеванием, напоминающим бери-бери после перевода кур на питание неочищенным рисом болезнь проходила.
Наблюдения Эйкмана, проведенные на большом числе заключенных в тюрьмах Явы, также показали, что среди людей, питавшихся очищенным рисом, бери-бери заболевал в среднем один человек из 40, тогда как в группе людей, питавшихся неочищенным рисом, ею заболевал лишь один человек из 10000.
Таким образом, стало ясно, что в оболочке риса (рисовых отрубях) содержится какое-то неизвестное вещество, предохраняющее от заболевания бери-бери. В 1911 году польский ученый Казимир Функ выделил это вещество в кристаллическом виде (оказавшееся, как потом выяснилось, смесью витаминов); оно было довольно устойчивым по отношению к кислотам и выдерживало, например, кипячение с 20%-ным раствором серной кислоты. В щелочных растворах активное начало, напротив, очень быстро разрушалось. По своим химическим свойствам это вещество принадлежало к органическим соединениям и содержало аминогруппу. Функ пришел к заключению, что бери-бери является только одной из болезней, вызываемых отсутствием каких-то особых веществ в пище.
Несмотря на то, что эти особые вещества присутствуют в пище, как подчеркнул ещё Н. И. Лунин, в малых количествах, они являются жизненно необходимыми. Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало аминогруппу и обладало некоторыми свойствами аминов, Функ (1912) предложил назвать весь этот класс веществ витаминами (лат. vita-жизнь, vitamin-амин жизни). Впоследствии, однако, оказалось, что многие вещества этого класса не содержат аминогруппы. Тем не менее, термин «витамины» настолько прочно вошел в обиход, что менять его не имело уже смысла.
После выделения из пищевых продуктов вещества, предохраняющего от заболевания бери-бери, был открыт ряд других витаминов. Большое значение в развитии учения о витаминах имели работы Гопкинса, Степпа, Мак Коллума, Мелэнби и многих других учёных.
В настоящее время известно около 20 различных витаминов. Установлена и их химическая структура; это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержаться в готовом виде, но и искусственно, путём их химического синтеза.
1.2. Значение витаминов в жизни человека
Витамины играют важнейшую роль в продлении здоровой, полноценной жизни. Прежде всего, витамины — это жизненно необходимые соединения, т.е. без них невозможна нормальная работа организма. Заменить их ничем нельзя, при отсутствии витаминов или их недостатке в рационе обязательно развивается определенное, причем чаете повторяющееся, заболевание или нарушается здоровье в целом.
В те времена, когда люди не знали о существовании витаминов, возникновение многих заболеваний было просто необъяснимо. Особенно большое удивление вызывало то, что при достаточном, но однообразном питании у сытых людей развивались тяжелые болезни. «Что это? — думали они. — Яд, инфекция, кара Божья?».
Цинга или скорбут поражала мореплавателей и путешественников, отважные, сильные мужчины чувствовали слабость, у них кровоточили десны, выпадали зубы, появлялась сыпь кровоподтеки на коже, и, наконец, возникали кровоизлияния. Суставы болят, кости становятся хрупкими, подверженными переломам. Наступает малокровие, резко понижается сопротивляемость инфекциям.
С древних времен дети страдали от рахита — заболевания, при котором кости становятся непрочными и изменяют форму, даже на картинах мастеров эпохи возрождения можно увидеть малышей с признаками этой болезни. У них искривленные кости конечностей, непропорционально большая голова, в Англии в эпоху промышленной революции в XVIII веке среди детей и подростков, работавших на промышленных предприятиях, рахит носил характер эпидемии.
На востоке, где основная пища — это рис, издавна было известно заболевание бери-бери, при котором у человека появляются боли в руках и ногах, изменяется чувствительность, слабеют мышцы, нарушается походка, возникают параличи.
В то же время в районах, где люди в основном питались кукурузой, свирепствовал пеллагра. В Румынии, на Балканах, в некоторых областях Италии, Испании и даже США еще в начале XX века десятки тысяч людей страдали от этого заболевания. Воспаленная, шелушащаяся кожа, поносы, тяжелые психические расстройства делали человека немощным и несчастным. Истинной причиной всех этих бед является выраженный дефицит витаминов, и называются такие болезни авитаминозами.
Хотя структура витаминов и их значение были определены только в XX веке, люди на основании своего жизненного опыта начали противодействовать авитаминозам задолго до этого, в 1535 г. на берег острова Ньюфаундленд, расположенного у восточных берегов северной Америки, высадились участники экспедиции Жака Картье. За время плавания через Атлантику двадцать пять членов экипажа из ста погибли от цинги, остальные тяжело заболели. В ожидании близкой смерти моряки в отчаянии молили господа о чуде. И чудо случилось — спасение принес индеец, напоивший умирающих мореплавателей отваром хвои. Так европейцы узнали о действии витамина С — аскорбиновой кислоты.
В 1753г. в то время когда Англия была «владычицей морей», врач британского флота Джеймс Линд установил, что лимоны и апельсины предотвращают цингу, в том же Х1Хв. японский врач Канехеро Такаки, служивший на флоте, сделал вывод, что болезнь бери-бери поражает членов экипажа тех судов, команда которых питается основном полированным рисом. Добавление в рацион мяса, овощей, рыбы позволило решить проблему.
Витамины, по определению, это низкомолекулярные органические соединения. Общим для всех соединений является то, что они относятся к так называемым органическим веществам, т.е. состоят из углерода, водорода, кислорода, иногда — азота, серы, фосфора и изредка других химических элементов. Органические вещества образуются в живой природе и синтезируются главным образом растениями и часто микроорганизмами. Молекулы витаминов не столь велики по размерам, как молекулы белков или полисахаридов (сложных углеводов), поэтому витамины относятся к низкомолекулярным соединениям.
Некоторые витамины (витамин С) вообще не образуется в организме, другие (B l , В 2 , РР) образуются в недостаточном количестве. Это значит, что человек должен обязательно получать витамины с пищей.
Витамины не входят в состав клеток и тканей, образующих кожу, кости, мышцы, внутренние органы, т.е., они не выполняют так называемую пластическую функцию. Сами по себе витамины не являются ни источниками энергии, ни заменителями пищи вообще, ни вызывающими бодрость таблетками, витамины не могут заменить собой белки и любые другие питательные вещества, они не являются структурными компонентами нашего организма. Но поддержание жизни невозможно без всех необходимых витаминов. Витамины являются биокатализаторами, т.е. они регулируют обменные процессы.
Витамины влияют на обмен веществ через систему ферментов и гормонов. Витамины необходимы для синтеза гормонов — особых биологически активных соединений, которые регулируют самые разные функции организма. Получается, что витамины, являясь необходимыми элементами ферментной и гормональной систем, регулируют наш обмен веществ, поддерживают нас в хорошей форме.
Витамины не действуют по одиночке, они работают в «команде». Однако, витамины в каждой команде должны содержаться в строго определенном количестве, иначе они могут навредить здоровью человека.
1.3. Витамин С – общая характеристика
Другие названия: аскорбиновая кислота, антицинготный витамин, антискорбутный витамин. Цинга, или скорбут , — заболевание, возникающее при недостаточном содержании в рационе свежих овощей и фруктов. Тяжкие страдания мореплавателей и путешественников, гибель полярных экспедиций были результатом дефицита аскорбиновой кислоты. Только к концу ХIХ в. стали считать, что цинга -это болезнь, возникающая не из-за токсического действия продуктов питания, а из-за недостатка в рационе определенных веществ, которые содержатся в свежих овощах, зелени, фруктах, к тому времени уже было установлено, что организм человека не способен синтезировать эти вещества.
Но лишь в 30-х гг. XX в. удалось выяснить, каково строение антицинготного фактора, который получил название «витамин С».
Это, пожалуй, самый известный из витаминов. Он стимулирует рост, участвует в процессах тканевого дыхания, обмене аминокислот (структурных блоков белка), способствует усвоению углеводов. Аскорбиновая кислота повышает сопротивляемость организма к инфекциям, интоксикациям химическими веществами, перегреванию, охлаждению, кислородному голоданию, одна из важнейших функций витамина С — синтез и сохранение коллагена — белка, который «цементирует» клетки и тем самым служит основой образования соединительных тканей. Коллаген скрепляет сосуды, костную ткань, кожу, сухожилия, зубы. Витамин С нормализует уровень холестерина в крови, способствует усвоению железа из пищи, требуется для нормального кроветворения, влияет на обмен многих витамине’ Важнейшая функция витамина С — антиоксидантная. Он противодействует токсическому действию свободных радикалов — агрессивных элементов, образующихся в организме при многих отрицательных воздействиях и заболеваниях. Аскорбиновая кислота участвует в выработке адреналина — гормона «боеготовности», увеличивающего частоту пульса, кровяное давление, приток крови к мускулам.
Этот важнейший водорастворимый витамин в природных условиях встречается в трех формах: в виде аскорбиновой кислоты, дегидроаскорбиновой кислоты и аскорбигена.
В организме человека аскорбиновая кислота не образуется.
Поступающий с пищей витамин с начинает всасываться уже в полости рта и желудке, но основное его количество усваивается в тонкой кишке. В теле здорового взрослого человека содержится от 4 до 6 г аскорбиновой кислоты. Суточная потребность в витамине С — 70-100 мг.
Потребность в аскорбиновой кислоте повышается в условиях неблагоприятного климата. Так, в Антарктиде человеку нужно ежедневно принимать 250 мг витамина С. При большой мышечной нагрузке, стрессовых ситуациях, большинстве заболеваний нужно увеличить его потребление.
1.4. Положительное влияние витамина С на организм человека
- Витамин С предохраняет организм от многих вирусных и бактериальных инфекций
- Повышает эластичность и прочность кровеносных сосудов.
- Помогает очищать организм от ядов, начиная от сигаретного дыма и кончая ядом змей.
- Активизирует работу эндокринных желез, особенно надпочечников.
- Улучшает состояние печени.
- Ослабляет воздействие различных аллергенов.
- Способствует снижению холестерина в крови.
- Защищает от окисления необходимые организму жиры и жирорастворимые витамины особенно А и Е).
- Ускоряет заживление ран, ожогов, кровоточащих десен.
- Повышает сопротивляемость организма к любым неблагоприятным воздействиям.
- Эффективен витамин С при лечении большинства заболеваний.
1.5. Взаимодействие витамина С с другими веществами
В состав кожуры цитрусовых входят биофлавоноиды, которые способствуют усвоению витамина С. Витамин С, содержащийся в плодах шиповника, также содержит флавоноиды и другие ферменты, которые помогают лучшему его усвоению.
Большие дозы витамина С (более 1 г) могут снизить способность организма усваивать витамин В 12 из пищи. Это может привести к дефициту этого витамина.
При попадании болезнетворных бактерий в организм количество витамина С снижается. Где-то 25 мг аскорбиновой кислоты теряется при выкуривании одной сигареты.
1.6. «Враги» витамина С
Аскорбиновой кислоте «противопоказаны»: вода, обработка пищевых продуктов, тепло, свет, кислород, курение. Основной враг витамина С — кислород, так как он необратимо окисляет аскорбиновую кислоту до неактивных веществ. Поэтому при любой кулинарной обработке продуктов необходимо снижать доступ кислорода до возможного минимума. Рекомендуется использовать герметичные крышки, сохранять поверхностный слой а, также сокращать сроки готовки. Особенно усиливается окисление при повреждении структуры растений (при резке, и т. п.), повышении температуры, в щелочной и нейтральной среде. В кислой среде, напротив, аскорбиновая кислота устойчива и выдерживает нагревание до 100 «С. поэтому она хорошо сохраняется в кислой капусте, яблоках и т. д. Во всех растительных продуктах аскорбиновой кислоте сопутствует антивитамин — фермент аскорбиназа . Этот фермент необратимо разрушает витамины до биологически неактивных соединений, постепенно выделяясь при хранении. При разрушении тканей растения фермент выделяется интенсивнее.
Меньше всего аскорбиназы в черной смородине и цитрусовых, поэтому в них дольше сохраняется витамин С.
1.7. Признаки недостаточного содержания витамина С в организме
Недостаточность витамина С развивается, как правило, на фоне его малого поступления с пищей, однако дефицит витамина может возникнуть и при нарушениях всасывания, обусловленных заболеванием желудка, кишечника, печени и поджелудочной железы. Также дефицит в пище белков, витамина А и витаминов группы В ускоряет развитие С-гиповитаминоза. Имеет значение и сезонный фактор: в зимне-весенний период меньше овощей и фруктов, а содержание в них витамина С снижено.
Правильная кулинарная обработка фруктов и особенно овощей (длительная термическая обработка, чрезмерно долгая варка, варка в открытой посуде или в присутствии солей железа и меди , которые могут выделяться из посуды, долгое хранение в воде) ускоряет окисление аскорбиновой кислоты.
Для С-витаминной недостаточности характерны следующие признаки: снижение физической и умственной работоспособности, сопротивляемости инфекциям, вялость.
1.8. Признаки избыточного содержания витамина С в организме
Споры о влиянии больших доз витамина С на здоровье человека продолжаются и по сей день. Считается, что «ударные» дозы приемлемы только при лечении отдельных заболеваний или проведении профилактики в период эпидемий.
Большие дозы витамина С, рекомендуемые Л.Полингом, как показала практика, оказывают на организм неблагоприятное воздействие. Уже доза 1-1,5 г в сутки может вызвать бессонницу, беспокойство, чувство жара, головную боль, повышение артериального давления, повышается вероятность образования камней в почках, нарушения выработки гормонов надпочечниками. Может и угнетаться выработка инсулина. Усиливаются тканевое дыхание и интенсивность азотистого обмена, кроме того, отмечено, что при приеме больших доз аскорбиновой кислоты усвоение ее практически не увеличивается — весь избыток витамина выводится с мочой. Следует учитывать, что обезвреживание избытка витамина и его выведение из организма требуют дополнительного расхода энергии, таким образом, избыток амина С небезразличен для организма.
II. Практическая часть
2.1. Титрование как метод количественного анализа
Изучив достаточное количество литературы по данному вопросу, меня заинтересовало содержание витамина С в различных соках и других продуктах. Это и стало предметом моего исследования. Для анализа содержания витамина С я выбрал метод титрования.
Титрование – определение концентрации раствора добавлением к нему другого раствора известной концентрации. Титрующий раствор (титрант) приливают из бюретки в исследуемый раствор, находящийся в конической колбе, до тех пор, пока не завершится химическая реакция между растворами. Как правило, содержание кислот определяется методом кислотно-основного титрования в присутствии индикатора. Конечная точка титрования – признак завершения титрования обнаруживается по изменению окраски индикатора.
Но определить аскорбиновую кислоту с помощью щелочи невозможно, т.к. в разных плодовых соках кроме витамина С, есть еще множество других кислот – лимонная, яблочная, винная и другие. И отличить одну кислоту от другой с помощью щелочи не удается.
Однако у аскорбиновой кислоты есть свойство, которого нет у остальных кислот: быстрая реакция с йодом:
C 6 H 8 O 6 + I 2 → C 6 H 6 O 6 + 2HI
Один моль аскорбиновой кислоты (176 г) реагирует с одним молем йода (254 г). Аскорбиновая кислота превращается в дегидроаскорбиновую кислоту.
В основе йодометрического титрования лежат свойства йода и йодид-иона. Свободный йод ведет себя как окислитель: I 2 + 2e → 2I –
А йодид-ионы (I – ) отдают свои электроны окислителям и играют роль восстановителей: 2I – + 2e → I 2 0
Если какой-нибудь восстановитель (в нашем случае аскорбиновую кислоту)
титровать йодом в присутствии крахмала, то после окончания титрования избыточная капля йода вызовет неисчезающую синюю окраску.
2.2. Индикатор йодометрического титрования
Кипячением суспензии крахмала в воде получают коллоидный раствор, используемый в иодометрии как индикатор. Высокая чувствительность крахмала к водному раствору йода еще более увеличивается в присутствии иодида калия, но с повышением температуры она сильно понижается.
Для приготовления индикатора необходимо взять 2 г крахмала, растереть с водой и полученную кашицу влить в 0,5 л кипящей дистиллированной воды, кипятить 2-3 минуты, дать остыть (жидкость должна быть прозрачной, без комочков крахмала). Правильно приготовленный индикатор дает с каплей 0,1 н. раствора йода чистую синюю окраску.
2.3. Измерительная посуда, ее проверка и работа с ней
В титриметрии используют бюретки, пипетки и мерные колбы .
С помощью бюретки отсчитывают объемы титранта, израсходованного на титрование; большие деления нанесены через миллилитр, малые — через 0,1 мл. Наиболее распространены бюретки с резиновым затвором (рис.2), но для титрования растворами окислителей , разрушающими резину, служат бюретки со стеклянными кранами (рис 1).
Бюретку моют, добиваясь, чтобы вода стекала, не оставляя капель, и 2—3 раза ополаскивают раствором титранта. Пользуясь воронкой, наполняют бюретку титрантом выше нулевого деления, заполняют оттянутую трубку, чтобы в ней не оставалось воздуха. Обязательно убирают воронку и, выпуская лишний раствор, устанавливают нижний мениск его на нулевом делении. Затраченный объем титранта определяют по изменению положения мениска с точностью до сотых долей миллилитра (рис. 3). Глаз при отсчете держат точно на уровне жидкости. Иначе, как показано на рисунке, отсчет будет неправильным. Позади бюретки помещают лист белой бумаги, благодаря чему голубовато-зеленый мениск выступает явственнее, а отсвет не мешает выполнению отсчета. Все титрования начинают с нулевого деления шкалы, при этом компенсируются погрешности калибрования бюретки. Титрант выпускают из бюретки не быстрее 3—4 капель в секунду, иначе он не будет вовремя стекать и отсчет окажется неверным.
Объем расходуемого титранта не должен превышать емкости одной бюретки, так как вторичное наполнение ее раствором и повторный отсчет снижают точность определения. Расходуют на титрование примерно 20—30 мл раствора, объемы меньшие 10 мл измеряются с малой точностью. Закончив работу, бюретку моют, наполняют водой и закрывают пробиркой от попадания пыли.
С помощью пипеток отмеривают и переносят определенные объемы растворов из одного сосуда в другой. Пипетка имеет вид стеклянной трубки с цилиндрическим расширением посередине. Применяют также измерительные градуированные пипетки.
Пипетку моют водопроводной водой, промывают дистиллированной водой и обязательно ополаскивают раствором, который будут отмеривать. Наполняют пипетку, засасывая в нее раствор и устанавливая нижний мениск на метке. Затем наполненную пипетку переносят в колбу для титрования и, держа почти вертикально, сливают необходимый раствор в колбу.
2.4. Приготовление рабочих растворов для определения витамина С
Для определения витамина С в соках и других продуктах необходимо взять аптечную йодную настойку с концентрацией йода 5 %, т.е. 5 г в 100 мл. Это соответствует концентрации йода примерно 0,2 моль/л. Однако, аскорбиновой кислоты в некоторых соках может так мало, что на титрование определенного объема сока (например, 20 мл) уходит всего 1-2 капли йодной настойка. При этом ошибка анализа оказывается очень большой. Чтобы результат был точнее, нужно брать много сока, либо разбавить йодную настойку. В обоих случаях число капель йода, израсходованных на титрование, увеличивается, и анализ будет точнее.
Для анализа фруктовых соков удобно к 1 мл йодной настойки добавить прокипяченной воды до общего объема 40 мл, то есть разбавить настойку в 40 раз. Концентрация такого раствора будет около 0,005 моль/л; 1 мл его соответствует 0,88 мг аскорбиновой кислоты.
Чтобы узнать, сколько будет израсходовано на титрование йодной настойки необходимо с помощью специальной бюретки с делениями в миллилитрах, посчитать, сколько капель содержится в 1 мл разбавленного раствора йода.
2.5. Определение аскорбиновой кислоты в продуктах
Прежде чем приступить к анализу сока, потренируемся на растворе, в котором содержание витамина С уже известно. Лучше всего подходит аскорбиновая кислота в таблетках – ее продают в аптеках.
Одна таблетка содержит 0,1 или 0,5 г чистого витамина. Растворим ее в 500 мл воды, тщательно перемешаем раствор и отберем из него с помощью мензурки 25 мл. В этом количестве раствора аскорбиновой кислоты будет в 20 раз меньше, чем в таблетке. Добавим к нему 2-3 мл раствора крахмала и осторожно, по каплям, добавляем из пипетки разбавленный раствор йода, постоянно взбалтывая содержимое. Внимательно считаем капли и следим за цветом раствора. Как только вся аскорбиновая кислота прореагирует с йодом, следующая его капля окрасит раствор в синий цвет. Титрование надо вести до появления устойчивого синего окрашивания. Определив число капель и, следовательно, объем израсходованного раствора йода, мы легко можем рассчитать, сколько аскорбиновой кислоты было с самого начала. У нас на титрование ушло 6 мл раствора йода. Следовательно, аскорбиновой кислоты в растворе было 0,88∙6 = 5,28 мг, а в исходной таблетке – в 20 раз больше, то есть 105,6 мг. Если таблетка содержала 0,1 г(100 мг) аскорбиновой кислоты, то это означает, что точность моего анализа (около 5 %) вполне достаточна и можно переходить к дальнейшим опытам – определению витамина С в соках.
Начнем с лимонного сока. Я отжал из лимона 25 мл сока и взял столько же сока из пакета (он должен быть светлым: в темном можно не увидеть появления окраски йода с крахмалом). Титруем сок как в опыте с таблеткой.
На титрование 25 мл свежеприготовленного сока израсходовалось 7,1 мл раствора йода. Следовательно в 25 мл сока было 6,25 мг витамина С (7,1 × 0,88), а в 100 г – 25 мг. По данным справочной литературы – 40 мг, что говорит о том, что по истечении определенного времени количество витамина даже в свежих фруктах уменьшается.
На титрование 25 мл сока из упаковки потребовалось 4,3 мл раствора йода. Следовательно, в 25 мл содержится 3,8 мг аскорбиновой кислоты, а в 100 г 15,2 мг.
Сравнил полученный мною результат с указанным на упаковке сока. На упаковке содержание аскорбиновой кислоты – 20 мг.
При анализе некоторых соков данные на упаковке не совпали с данными анализа. Наблюдалось значительное расхождение. Можно предположить, что либо на упаковке неверные сведения, либо из-за неправильного или слишком долгого хранения сока витамин в нем частично разрушился – возможно, еще до того, как сок разлили в пакеты. Витамин С очень неустойчив и легко разрушается кислородом воздуха, особенно на свету, а также от следов железа. Кроме того, по данным литературы, в некоторые соки специально добавляют витамин С.
Говорят, что железным ножом нельзя резать фрукты или протирать их с помощью железных терок – от этого витамин С разрушается. Я решил проверить так ли это, подержав сок 2 часа в металлической посуде. Оттитрованная после этого проба содержала витамина С – 10,8 мг (по сравнению с 25 мг в свежевыжатом соке). Аналогично протестировал сок, который такое же время находился в медной посуде. Данная проба сока содержала уже 8,4 мг. Следовательно, можно сделать вывод, что ионы меди (II), являясь более сильными окислителями, чем ионы железа за более короткое время окисляют витамин С.
Известно, что витамин С разрушается при нагревании в открытом сосуде. Прокипятив сок и оттитровав его, мы получили доказательства этому: в нем содержалось всего 14 мг витамина С.
В таблице 1 представлены результаты определения витамина С. В ней отражено влияние физических и химических факторов на устойчивость витамина С, а так же показано содержание его в соках различного приготовления.