Информационно-исследовательский проект"Золотые яблоки солнца"

ОКОУ  «Клюквинская школа-интернат»

Информационно-исследовательский проект :

               « Золотые яблоки солнца  

Определение содержания витамина С в мандаринах разных стран производителей »

                                                     Подготовила: ученица 11 класса

ОКОУ « Клюквинская школа-интернат»

                                Сурнина Александра

                   Руководитель:

                                                   Белоусова Светлана Викторовна

                   Учитель химии

                                                                     2016 год

Содержание:

1)Введение

2) «Золотые яблоки солнца»

3)Тайна аскорбиновой кислоты

      - роль аскорбиновой кислоты в жизнедеятельности организмов

      - краткая характеристика биохимии аскорбиновой кислоты

4)Экспериментальная часть

     - принципы метода йодометрии

     -исследование методом йодометрии количественного содержания витамина С в мандаринах различных стран- производителей

5)Обработка данных, стехиометрические расчеты

6)Заключение

7) Литература

Введение

Маленькое солнце в кожуре.

Есть примета точная в народе:

Встретишь мандарины в декабре –

Значит, Новый год уж на подходе.

И воображенье оживит

С детских лет знакомую картину:

Елка среди комнаты стоит,

А в зеленой хвое — мандарины.

И в само названье «мандарин»

Корень «дар» нарочно вставлен будто.

Разве мало названных причин,

Чтобы рассказать про эти фрукты?

Действительно, мандарины в осенне-зимний сезон  являются самыми популярными и любимыми фруктами не только у детей, но также и у взрослых. Я провела социологический опрос среди обучающихся и сотрудников Клюквинской  школы-интерната и получила следующие данные: на сегодняшний день 67%  всех опрошенных всем фруктам данного сезона предпочитают мандарины.

Сегодняшнее разнообразие этих фруктов может поставить в тупик кого угодно. Но в связи со сложившийся эпидемиологической ситуацией за критерий наибольшей полезности продукта я взяла количественное содержание витамина  С, учитывая то, что часто заболевание легче предупредить ,чем заниматься его лечением, а аскорбиновая кислота является сильнейшим антиоксидантом, укрепляющим иммунную систему, являясь профилактическим средством от простудных и вирусных заболеваний..

Конечно, сам мандарин не является лидером среди фруктов по содержанию витамина С, но в данном случае речь идет о сочетании полезного с приятным.

Итак, цель моей работы : определить в условиях школьной лаборатории методом йодометрии количественное содержание витамина С в мандаринах разных стран производителей.

Основные задачи:

1)Провести социологический опрос. Обработать данные.

2)Собрать, проанализировать информацию из разных источников по теме исследования.

3)Освоить методику количественного анализа йодометрическим способом.

4)Определить количественное содержание аскорбиновой кислоты в мандаринах из Абхазии, Египта, Пакистана, Турции

5)Проанализировать полученные результаты, проделать стехиометрические расчеты, методом сравнение сделать выводы и разработать рекомендации.

Гипотеза: Содержание витамина С в мандаринах разных стран будет различаться, так как заведомого это зависит:

1.     климатических условий

2.     своевременности сбора урожая

3.     степени зрелости

4.     способов и длительности хранения, режимов обработки продуктов

Я гипотетически предположила, что большее количество витамина С будет содержаться в абхазских мандаринах.

Поставленные цели, задачи и гипотеза точно определили :

Предмет исследования – витамин С

Объект исследования – мандарины разных стран-производителей

Методы работы: социологический опрос, йодометрический метод, стехиометрические расчеты.

«Золотые яблоки солнца»

«Все хотят жить долго, но  никто не хочет быть старым»- так гласит народная мудрость. В народном фольклоре средством излечения от старости были золотые молодильные яблоки.

Есть предположение, что под золотыми, целебными, молодильными яблоками подразумевались мандарины, действительно на редкость богатые витаминами.

Как утверждают древние историки, впервые в Европу мандарины завез Александр Македонский, увидевший их в Персии. Незнакомые ранее плоды приводили греков в такой восторг, что о золотых яблоках стали складываться мифы.

По одному из них, драгоценные плоды, дающие человеку здоровье и силу, выращивались в саду Гесперид.  Дочери титана Атланта и нимфы, хранительницы чудесных золотых яблок, Геспериды жили в саду, где росла яблоня, приносившая золотые плоды.

Не исключено, что мотив яблок был заимствован из античного мифа о яблоках Гесперид русскими сказками и скандинавской мифологией.

В русских народных сказках капризные цари посылали добрых молодцев за золотыми молодильными яблоками, росшими в волшебном саду, который сторожила Жар-птица. Вкусив чудесных плодов, глубокий старец мог вернуть себе юность…

Существует две версии происхождения названия «мандарин»:

Первая. Слово «мандарин» заимствовано в русский язык из испанского языка. Испанское название mandarino образовано от se mondar ‘легко очищаться’ и содержит, таким образом, указание на свойство кожуры плода легко отделяться от мякоти.

Вторая. Свое название дерево получило благодаря тому, что его изысканные и вкусные плоды подавались на стол исключительно очень состоятельным людям, которых называли мандаринами.

Мякоть мандаринов содержит органические кислоты, сахара, витамины (А , D , К , B4, тиамин , рибофлавин , аскорбиновая кислота) и фитонциды, а также мандариновое  масло, оранжевые и желтые пигменты, среди них каротин и минеральные вещества: калий, магний, железо, фосфор, натрий, и кальций. Но при употреблении  мандаринов необходимо учитывать противопоказания. Хотя слухи о аллергических свойствах мандаринов очень преувеличенны, так как витамин С, содержащийся в этих фруктах. сам препятствует  накоплению как нитратов, так и сильных аллергенов. Но людям с гастроэнтерологическими заболеваниями, воспалением почек должны аккуратно относиться к употреблению этих фруктов.

Тайна аскорбиновой кислоты

Значение это витамина широко известно, но очень кратко и точно описал  в своем высказывании известный диетолог доктор Роберт Аткинс: «Витамин С имеет такое огромное значение для нашего здоровья, что я даже не припоминаю болезни, при которой прием этого витамина не приведет к каким-либо улучшениям. Какую болезнь ни возьми, будь то простуда или рак, гипертония или астма, во всех случаях можно рекомендовать прием этого витамина...».

Аскорбиновая кислота была открыта в 1927 году венгерским учёным А.Сент-Дьёрдьи, который выделил её из апельсинового и капустного соков. Он назвал вещество гексуроновой кислотой, а когда в 1932 году были доказаны его противоцинготные свойства—аскорбиновой («против скорбута», от лат. скорбут—цинга).

Строение аскорбиновой кислоты было установлено в 1932-33 гг. Мишелем и Хирстом. Она находится в тесной структурной связи  с моносахаридами и является производным L-гулоновой кислоты .

Бесцветные кристаллы аскорбиновой кислоты хорошо растворимы в воде, хуже - в спирте, плохо – в глицерине и ацетоне.

Аскорбиновая кислота—сильный восстановитель и легко окисляется даже слабыми окислителями, превращаясь при этом в дегидроаскорбиновую кислоту.

Суточная потребность человека в витамине С составляет от 50 до 100 мг  . Для профилактики С-витаминной недостаточности врачи рекомендуют аскорбиновую кислоту в комплексе с витамином P и каротином. Все эти витамины наиболее полно представлены в мандаринах и действуют с витамином С как синергисты.

Экспериментальная часть

Для количественного анализа нахождения  аскорбиновой кислоты мы взяли мандарины, привезенные из Египта, Абхазии, Пакистана, Турции. Основываясь  на химическом строении и свойствах аскорбиновой кислоты, её количественное  содержание можно исследовать йодометрическим методом , а затем вычислить с помощью стехиометрических расчетов и методом сравнения сделать выводы. Сущность йодометрического метода состоит в том, что йод, являясь окислителем, окислит аскорбиновую кислоту,  которая обладает восстановительными свойствами, до  дегидроаскорбиновой кислоты.

Индикатором в этой реакции будет крахмальный клейстер. Как только вся аскорбиновая кислота будет окислена, при последней капле йода произойдет стойкое посинение крахмала.

Реактивы: йод (5%), крахмальный клейстер, вода, мандариновый сок.

Ход работы:

Выжимаем руками из мандариновых долек сок, отмеряем с помощью шприца 10 мл, разводим  дистиллированной водой до 100 мл. Добавляем в раствор  крахмальный клейстер и начинаем титрование  раствором  йода до образования устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течении 10-15 секунд. Тем самым, зная затраченное количество йода, при помощи простых стехиометрических  расчетов мы вычисляем  количество витамина С в мандаринах. С помощью пипетки я посчитала, что   1 мл йода содержит 28 капель. Зная количество  капель можно точно определить объем йода, израсходованного на титрование аскорбиновой кислоты. Также ,зная то, что 1 мл йода окисляет 35 мг аскорбиновой кислоты , мы можем рассчитать  количество аскорбиновой кислоты в мандарине.

Обработка данных, стехиометрические расчеты

Опыт №1 Египетские мандарины

1 мл раствора йода – 28 капель йода.

 Х мл раствора йода- 6 капель раствора йода,   отсюда следует, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось  0,22 мл йода.

1 мл 5 % раствора йода - 35 мг аскорбиновой кислоты 

0.22 мл 5 % раствора йода – Х мг аскорбиновой кислоты => 

Х =35 мг * 0.22 мл = 7,7 мг 

Опыт №2 Абхазские мандарины

1 мл раствора йода – 28 капель йода.

 Х мл раствора йода- 8 капель раствора йода,   отсюда следует, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось  0,3 мл йода.

1 мл 5 % раствора йода - 35 мг аскорбиновой кислоты 

0.3 мл 5 % раствора йода – Х мг аскорбиновой кислоты => 

Х =35 мг * 0.3 мл = 10.5 мг 

Опыт №3 Пакистанские мандарины

1 мл раствора йода – 28 капель йода.

 Х мл раствора йода-  5 капель раствора йода,   отсюда следует, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось  0,18 мл йода.

1 мл 5 % раствора йода - 35 мг аскорбиновой кислоты 

0.18 мл 5 % раствора йода – Х мг аскорбиновой кислоты => 

Х =35 мг * 0. 18мл = 6.3 мг 

Опыт №4 Турецкие мандарины

1 мл раствора йода – 28 капель йода.

 Х мл раствора йода-  3 капли  раствора йода,   отсюда следует, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось  0,1 мл йода.

1 мл 5 % раствора йода - 35 мг аскорбиновой кислоты 

0.1 мл 5 % раствора йода – Х мг аскорбиновой кислоты => 

Х =35 мг * 0.1 мл = 3.5 мг 

Проведя все необходимые расчеты, я получила данные результаты:

Страна производитель	Количество капель йода	Содержание витамина С в 10 мл сока
Египет	6 капель	7.7 мг
Абхазия	8 капель	10.5 мг
Пакистан	5 капель	6.3 мг
Турция	3 капли	3.5 мг

Результаты йодометрии и приведенных расчетов показывают, что из всех объектов исследования больше всего витамина С содержится в абхазских мандаринах. Причиной этого могут быть те факторы, влияющие на аскорбиновой кислоты, которые были приведены выше в гипотезе. Результаты эксперимента получились схожими с нашими гипотетическими предположениями.

Заключение

Проведенная нами работа имеет большой прикладной характер, так как изучив содержание витамина С мандаринах разных стран-производителей мы можем иметь смелость рекомендовать данные мандарины. Полученные нами результаты имеют большое значение с точки зрения современной экономической ситуации, импорта замещения. Также описанный нами метод йодометрии для людей знакомых с азами химии может использоваться в домашних условиях.

Литература

О. Ольгин  «Опыты без взрывов»  1986г

О. Ф. Гинзбург  «Лабораторные работы по органической химии» 1970,

И. И. Грандберг  «Органическая химия» 1974. 

А. П. Крешков, А. А. Ярославцев: «Курс аналитической химии. Количественный анализ»  1982.

И. А. Леенсон: «Удивительная химия» 2006.