Определение наличия витамина С в натуральных и

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
«Гимназия № 3» г. Белгорода
Определение наличия витамина С в натуральных и
консервированных фруктовых соках
Автор: Старинская Алена,
ученик 8 а класса
Руководитель: Борисова А. В.,
учитель биологии
2012 г.
г. Белгород
Оглавление
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . стр. 3
Глава I. Сведения о витамине С
Глава II Методика определения витамина С
Глава III Результаты и их обсуждение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . стр.
Выводы по работе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . стр.
Список использованных источников информации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . стр.
Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . стр.
ВВЕДЕНИЕ
Здоровье современного человека, несмотря на все достижения науки, является
очень уязвимым. По данным статистики до 90% населения России ежегодно страдают
простудными заболеваниями. Каждый новый год приносит новые вирусные формы
гриппа: H5N1 , H1N1
Все эти заболевания протекают с осложнениями различной степени тяжести из-за
того, что иммунной системы организма человека ослаблена.
Большое значение для поддержания нормальной жизнедеятельности организма
играют витамины и в частности витамин С. Витами С является одним из самых мощных
антиоксидантов, и впервые был выделен из сока лимона. Он прекрасно растворяется в
воде, и это дает ему ряд преимуществ – например, благодаря этому свойству витамин С
может легко и быстро проникать туда, куда нужно. Помогать иммунной системе
ликвидировать сбои в организме, и запускать процессы, необходимые для здоровья и
жизни человека
Анализ научной, популярной литературы, посвященной витамину С – одному из
величайших чудес живой природы по мнению большинства биохимиков, позволил
выделить сложившиеся на данное время противоречия между:
- необходимостью употребления витамина С для полноценного здоровья и
возможностью пополнения запаса витамина С круглый год;
- тем, что самым дешевым и доступным средством получения витамина С в наше
время являются соки различных торговых марок и тем, что аскорбиновая кислота
разрушается при тепловой обработке продуктов.;
Выявление несоответствия позволили определить проблему исследования: как
изменяется содержание витамина с в натуральных и консервированных фруктовых соках.
Важность рассматриваемой проблемы, ее недостаточная теоретическая и
практическая разработанность определили выбор темы исследования: «Определение
наличия витамина С в натуральных и консервированных фруктовых соках».
Цель исследования: теоретическое обоснование и проверка содержания витамина
С в натуральных и консервированных фруктовых соках.
Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих
исследовательских задачи:
1. Изучить информацию о витамине С в литературных источниках и Интернете.
2. Подобрать методики, позволяющие определить содержание витамина С в
натуральных и консервированных фруктовых соках.
3. Оценить степень употребления соков обучающимися школы.
Объект исследования: содержание витамина С в натуральных и консервированных
фруктовых соках.
Предмет исследования: количественное соотношение содержания витамина С в
натуральных и консервированных фруктовых соках
Гипотеза исследования: при термической обработке содержание витамина С снижается.
Практическая значимость работы заключается в систематизации сведений по теме
исследования, в разработке рекомендации для предотвращении авитаминоза.
Глава I. Сведения о витамине С
1.1 Витамины
Еще в XVII веке имелись отдельные наблюдения ученых о том, что у человека при
длительном скудном и однообразном питании могут возникать опасные болезни (цинга,
рахит, полиневрит, куриная слепота и др.), часто заканчивающиеся смертельным исходом.
Во второй половине XIX века у ученых не было сомнений, что сходные с человеком
симптомы болезней наблюдаются у ряда домашних животных. Для выяснения причин
возникновения этих опасных болезней был проведен ряд исследований, в основе которых
лежало применение различных искусственно составленных пищевых смесей. Одна из
первых попыток кормления животных искусственными пищевыми смесями была
предпринята российским ученым Н. И. Луниным.
В 1881 году он показал, что длительное кормление мышей смесью экстрагированных
из молока белков, жиров и углеводов с добавлением минеральных солей и воды
приводило к гибели животных, в то время как контрольная группа, получающая просто
молоко, нормально развивалась. На основании этих опытов Лунин пришел к заключению,
что для поддержания нормального физиологического состояния организма необходимы
какие-то неизвестные вещества, содержащиеся в молоке и отсутствующие в
искусственной пищевой смеси. Однако это заключение получило общее признание много
позднее, когда были открыты вещества, на наличие которых указал Лунин. Данные Н.И.
Лунина были подтверждены в 1891 году другим русским ученым, работающим в то время
в Базеле, К.А. Сосниным, а затем в 1905 году голландским ученым – физиологом
Пекелхарингом и в 1906 – 1912 годах английским ученым – биохимиком Ф.Г.
Хопкинсом, который предложил назвать их “Дополнительными факторами питания”.
В 1912 году польский учёный – биохимик Казимир (Казимеж) Функ выделил из
рисовых отрубей вещество, излечивающее от бери-бери, и назвал его витамином (от лат.
vita — жизнь и амины – группа органических соединений), так как решил, что
характерным признаком подобных веществ является наличие у них аминогруппы (—
NH2). Позднее оказалось, что аминогруппа отнюдь не является характерной для этих
веществ. Некоторые из них могут совсем не содержать азота, однако термин «витамины
(жизненные амины)» получил широкое распространение и упрочился в науке.
Исследования Функа послужили началом всестороннего широкого изучения
витаминов. Ввиду важного физиологического значения витаминов к их изучению
активно привлекались ученые разных специализаций — физиологи, химики, биохимики,
врачи-клиницисты и др. В результате витаминология (учение о витаминах) выросла в
большую, бурно развивающуюся отрасль знаний.
Так как первоначально химическая природа витаминов была неизвестна и их различали
только по характеру физиологического действия, было предложено обозначать
витамины буквами латинского алфавита (А, В, С, Д, Е, К). В ходе изучения витаминов
оказалось, что некоторые витамины, в частности, витамин В, в действительности
являются группой витаминов, которые были обозначены следующим образом: В1, В2,В3,
В4, В5, В6 и т. д. Физиологическая роль витаминов прежде всего выяснялась в
экспериментах на животных, и в дальнейшем стало ясно, что некоторые из обнаруженных
витаминов, как, например, В4, В5, имеют значение лишь для некоторых животных, но
практически не существенны для жизнедеятельности человека.
По мере выяснения
химической структуры витаминов и их биохимической роли стало более принятым
использовать наряду с буквенным обозначением витаминов и их химические названия.
После Функа открытие новых витаминов стремительно нарастало, и в 1947 году был
открыт, как полагают, последний витамин В12. поначалу открытие витаминов шло от
известных недомоганий, которые пытались лечить, давая больному самые различные
продукты. Если какой – то продукт помогал, как, например, лимон при цинге, то в нём и
искали новый витамин.
В настоящее время известно около 60 различных витаминов, но в лечебной
практике применяются немногим более 20. 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 Витамин С
1.1. Влияние витамина C на здоровье человека
Витамин «С» необходим для синтеза коллагена - белка, формирующего
основную ткань, которая удерживает наши зубы в деснах, способствует
регенерации кожи, укрепляет кровеносные сосуды, сохраняет крепость костей и связывает
друг с другом органы. От коллагена зависит структура капилляров, равно как и
правильное образование соединительной ткани. Витамин С (аскорбиновая кислота)
повышает защитные силы организма, ограничивает возможность заболеваний
дыхательных путей, улучшает эластичность сосудов (нормализует проницаемость
капилляров). Витамин оказывает благоприятное действие на функции центральной
нервной системы, стимулирует деятельность эндокринных желез, способствует лучшему
усвоению железа и нормальному кроветворению, препятствует образованию
канцерогенов.
Человек, в отличие от подавляющего большинства животных, не способен
синтезировать витамин С, и все необходимое количество его получает с пищей, главным
образом с овощами, фруктами и ягодами. В организме витамин не накапливается.
Витамин С из естественных источников действует много эффективней, чем
синтетический.
1.2. Содержание витамина C в продуктах питания
1.2.1. Влияние различных факторов на содержание витамина С.
На содержание витамина С в пищевых продуктах значительно влияют длительность и
способы хранения продуктов, их кулинарная обработка. Так, в пищевой зелени через
сутки хранения остается от 40 до 60% первоначального количества аскорбиновой
кислоты. Витамин С быстро разрушается в очищенных овощах, даже если они погружены
в воду. Яблоки через 3 мес. хранения теряют 16% , через 6 мес.-- 25% , через 1 год -- до
50% первоначального содержания аскорбиновой кислоты. Лимоны и апельсины через 10
мес.-- от 10 до 30%. Соление и маринование также разрушают витамин С. Кулинарная
обработка, как правило, приводит к снижению содержания аскорбиновой кислоты в
продукте. Так, при очистке картофеля в зависимости от величины клубней теряется от 16
до 22% витамина С. Если картофель и овощи варят, опуская в горячую воду, витамин С
почти полностью сохраняется, при погружении в холодную воду потери составляют 25-35%, когда же готовят картофельные пюре, запеканку, котлеты -- до 80--90%. Наиболее в
витамины сохраняются в неочищенном картофеле. Варка капусты сопровождается
разрушением от 20 до 50% аскорбиновой кислоты. В листовых овощах (шпинате, салате,
щавеле) ее по зависят от способа обработки: варке в воде разрушается 70%, на пару в
закрытой посуде -- лишь 8--12. Витамин С лучше сохраняется в кислой среде; если
добавляют к пище соду, его содержание быстро снижается. Значительная (до 80% ) потеря
аскорбиновой кислоты происходит при тушении. Особенно разрушительно действует на
витамин С разогревание овощных супов: каждый разогрев уменьшает его содержание
30%. Не следует оставлять готовый суп на горячей плите. Картофельный или щи в
процессе приготовления теряют почти половину аскорбиновой кислоты, постояв 3 часа на
плите,-- еще 20--30%, а через 6 час.хранения витамин в них уже отсутствует. Витамин С
разрушается под действием металлов. Даже незначительное количество меди, свинца,
цинка и других металлов, проникающих в пищу из посуды, разрушает аскорбиновую
кислоту. Поэтому лучше не использовать для приготовления пищи металлическую,
нелуженую и не покрытую лаком посуду, предпочитая ей сделанную из алюминия и
нержавеющей стали: тепловая обработка овощей такой посуде не разрушает витаминов.
Витамин С хорошо растворим в воде; он самый нестойкий из витаминов, легко
окисляется, особенно при высокой температуре и в присутствии металлов (главным
образом меди). Разогревание и длительное хранение пищи ведут к увеличению потери. Во
время жаренья он разрушается незначительно. При квашении продуктов витамин С
сохраняется. После оттаивания свежезамороженных плодов и овощей витамин С
становится нестойким, поэтому размороженные продукты надо быстро употреблять в
пищу. Весной в качестве источника витамина С рекомендуется свежий зелёный лук и
некоторые консервированные продукты, в которых витамин С хорошо сохраняется,
например томат-паста, зелёный горошек. При обработке овощей витамин С сравнительно
быстро разрушается, поэтому важно знать правильные приемы их кулинарной обработки.
Витамин С легко растворяется в воде, мало устойчив по отношению к кислороду воздуха
и нагреванию. Следовательно, при кулинарной обработке овощей не следует оставлять их
надолго на воздухе очищенными и разрезанными или длительное время вымачивать в
воде. Овощи надо закладывать в кипящую воду непосредственно после очистки и
разрезания и варить до готовности. Витамин С очень нестойкий. Он разлагается при
высокой температуре, при соприкосновении с металлами, при долгом вымачивании
овощей переходит в воду, быстро окисляется. При хранении овощей, фруктов и ягод
содержание витамина C быстро уменьшается. Уже через 2 - 3 месяца хранения в
большинстве растительных продуктов витамин С наполовину разрушается. В свежей и
квашенной капусте в зимний период сохраняется больше витамина С, чем в других
овощах и фруктах - до 35%. Еще больше разрушается при кулинарной обработке,
особенно при жарении и варке - до 90%. Например, при варке очищенного картофеля,
погруженного в холодную воду, теряется 30% - 50% витамина, погруженного в горячую, 25% - 30%, при варке в супе - 50%. Для большего сохранения витамина С овощи для
варки следует погружать в кипящую воду. Витамин С легко переходит в воду, поэтому
варка картофеля в кожуре сокращает потери витамина С вдвое по сравнению с варкой
очищенного картофеля.
Глава II
Методика определения
свежеприготовленных соках
витамина
С
в
консервированных
и
1.1 Исследование содержание витамина С в консервированных и
свежеприготовленных соках
Определение содержания аскорбиновой кислоты йодометрическим методом.
Принцип метода: йодат калия в кислой среде выделяет свободный йод по формуле:
KJO3 + 5KJ + 6HCl = 6KCl + 3J2 + 3H2O
В присутствии витамина С свободный йод восстанавливается в йодоводород, а
аскорбиновая кислота окисляется в дегидроаскорбиновую кислоту.
Конец титрования определяется по появлению голубовато-синей окраски от избытка
йодата калия после того, как вся аскорбиновая кислота окислена выделяющимся йодом
(определение ведется в присутствии крахмала).
С помощью данного метода можно определить количество витамина С в различных
соках, так как чем быстрее йод окрашивает раствор тем меньше там находится витамина С
окрашивается в синий цвет, с помощью которого можно визуально определить более
витаминизированный сок.
1.2 Методика исследования
1.2.1 Приготовление крахмального клейстера
Налили 30 мл горячей воды и добавили 1 г крахмала, все размешали
1.2.2. Приготовление и расчеты эталона
В 30 мл горячей воды растворили одну таблетку аскорбиновой кислоты (0,1г), затем
отобрали пробу объемом 4 мл.
0,1 г – 30 мл
Х г – 4 мл, следовательно Х=0,0133 г – содержание витамина С в 4 мл раствора
аскорбиновой кислоты.
Затем добавили 21 каплю неразбавленного 5%-го йода до получения устойчивого синего
окрашивания, что соответствует 0,024675 г йода (в 1 капле 5%-ного раствора йода содержится
0,001175 г йода). Данные получены в результате математических преобразований.
В 40 капель воды добавили 1 каплю 5%-ного йода. Определили количество капель в
полученном растворе, что составило 65 капель. Значит, в 65 каплях полученного раствора
находится 0,001175 г йода, соответственно в 1 капле этого раствора содержится
0,001175
=1,8077 × 10-5 г йода.
65
1.3 Методика проведения социологического опроса школьников
Социологический проводился среди обучающихся 8=11 классов гимназии по
четырем вопросам на предмет употребления консервированных и натуральных соков.
Были предложены следующие вопросы
1. Как часто вы употребляете фруктовые соки?
а. Один раз в день б. один раз в неделю в. 1-2 раза в месяц г. Как придется д.
вообще не употребляю
2. Какой сок ты употребляешь?
а. апельсиновый б. яблочный в. Персиковый или абрикосовый г. Виноградный д.
другой
3. Сок, какой марки ты предпочитаешь?
Глава III Результаты исследования
1.1.
Определение содержания витамина С в свежевыжатых фруктовых соках.
1.1.1. Определение содержания витамина С в свежевыжатом апельсином
соке
Дата проведения опыта
Объём разбавленного йода Количество вит. С из опыта
(капли)
(мг)
Октябрь
32 капли (1,30)
40
Март
20 капель (0,9)
32
1.1.2. Определение содержания витамина С
сока
Дата проведения опыта
Объём разбавленного йода
(капли)
Октябрь
300 капли (3,4)
Март
260 капель (3,1)
в свежевыжатом яблочном
Количество вит. С из опыта
(мг)
89
87
Определение содержание витамина С в консервированных соках.
1.2.1. Определение содержание витамина С в яблочном соке домашнего
производства
Дата проведения опыта
Объём разбавленного йода Количество вит. С из опыта
(капли)
(мг)
Октябрь
28 капли (1)
34
Март
28 капель (1)
32
1.2.
1.2.2. Определение содержание витамина С
производства
Марка сока
Объём разбавленного йода
(капли)
Фруктовый сад (яблоко 32 капли (1,30)
вишня)
Моя семья (апельсин)
20 капель (0,9)
Фруктовый
сад, 15 капель (0,6)
мультифрукт
4 сезона
21капель (0,9)
в соках промышленного
Количество вит. С из опыта
(мг)
40
32
20
32
2.
Результаты социального опроса
Вопрос 1 Как часто вы употребляете сок
один раз в день
один раз в неделю
как придется
вообще не употребляю
1-2 раза в месяц
1% 14%
22%
54%
9%
Вопрос 2 Какой сок вы предпочитаете
апельсиновый
яблочный
персиковый или абрикосовый
виноградный
другой
6%
21%
23%
24%
26%
Вопрос 3 сок какой марки вы предпочитаете
"Моя семья"
"Услада"
"Мой"
другая марка
32%
51%
13%
4%
Выводы.
1. Изучение информации о витамине С в литературных источниках и Интернете
позволило прийти к выводу, что витамин С играет большую роль для полноценной
жизни человека, накапливается он во многих растениях, но термическая обработка
значительно снижает содержание витамина С.
2. Была опробована методика определения витамина С методом йодометрии.
3. В ходе исследовательской работы было установлено, что все образцы соков содержат
витамин С, а значит, они являются витаминизированными напитками. Из результатов
исследования видно, что различные торговые марки соков содержат разное
количество витамина С, что зафиксировано в таблице 8.2.1. Больше всего его
содержится в апельсиновом нектаре торговой марки «Мой», а меньше всего – «Моя
семья», яблочный нектар.
Витамин С – это незаменимый витамин для жизнедеятельности организма, который
сам в организме не синтезируется, он должен поступать с пищей. Желательно больше
употреблять сырых фруктов и овощей, пить витаминизированные напитки.
Принимать синтетические витаминизированные препараты.
1. Романовский В.Е., Синькова Е.А., Витамины и витаминотерапия. Серия
"Медицина для вас". - Ростов н/д: "Феникс", 2000, 320 с.
2. Газета биология, 23 июня 1998 г.
3. Энциклопедия-словарь юного натуралиста, М. 1985 г.
4. Журнал ''Здоровье'', 1999 г.
5. Цузмер А.М., Петришина О.Л. ''Человек'', М., 1982 г.
6. Марри Р., Греннер Д., Мейс П., Родуэм В. Биохимия человека. М., 1993.
7. Конь И.Я. Дефицит витаминов у детей: основные причины, формы и пути
профилактики у детей раннего и дошкольного возраста. Вопросы
современной педиатрии, 2002, т.1, №2. - с. 62-66.
8. Конь И.Я. Рациональное питание в сохранении здоровья. В кн.:
Физиология роста и развития детей и подростков. Под ред. Баранова А.А.,
Щеплягиной Л.А.. М., 2000, с. 515-545.
9. Ладодо К.С., Спиричев В.Б. Витамины и здоровье детей. Педиатрия, 1987,
№3 с. 5-10.
10.Ребров В.Г., Громова О.А. Витамины и микроэлементы. М., 2003, с. 647.
11.Ренсли Д., Донелли Д., Рид. Н. Пища и пищевые добавки. М, 2004.
12.Рысс С.М. Витамины. Ленинград, 1963.
13.Спиричев В.Б. Сколько витаминов человеку надо? М., 2000.
14.Спиричев В.Б., Коденцова В.М., Вржесинская О.А. и др. Методы оценки
витаминной обеспеченности населения. М., 2001
15.Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н., Позняковский В.М. Обогащение пищевых
продуктов витаминами и минеральными веществами. Новосибирск, 2004.
16.Шилов П.И., Яковлев Т.Н. Справочник по витаминам. М., 1960.
Кустова Т.П., Кочетова Л.Б.Биологическая химия и молекулярная биология,
Иваново, 2007