Исследовательская работа "Определение содержания витамина С в пищевых продуктах и его свойств. Значение витамина С в жизни человека.

• 1 слайд

  Исследовательская работа
  «Определение содержания витамина С в пищевых продуктах и его свойств. Значение витамина С в жизни человека.»
  Работу выполнил: Сотников Александр Александрович
  Ученик 11Б класса
  Руководитель: Моисеенко Н.Ю. учитель химии.
  

• 2 слайд

  Цель работы:
  Выяснить происхождение витамина С, его влияние на организм человека и содержание в пищевых продуктах.
  
  

• 3 слайд

  Задачи работы:
  Прочитать историю происхождения витамина С.
  Понять, как влияет витамин С на здоровье человека.
  Провести все необходимые исследования по содержанию витамина С в продуктах питания.
  

• 4 слайд

  Актуальность работы:
  До сих многие ученные мира пытаются понять, как витамин С влияет на организм человека, сколько его содержится в продуктах питания и какие из них более полезны для человека.
  

• 5 слайд

  Древнегреческий философ – Плутарх.
  «Пища нам не только средство к жизни, но и средство к смерти»
  

• 6 слайд

• 7 слайд

  История открытия и изучения витамина С
  

• 8 слайд

  История открытия витамина С связана с цингой. В те далекие времена эта болезнь особенно поражала мореплавателей. Сильные, отважные моряки были бессильны перед цингой, которая к тому же часто вела к смертельному исходу.
  

• 9 слайд

  Хирург британского флота Джеймс Линд
  Доказал, что болезнь моряков можно излечить, добавив в их рацион питания свежие овощи и фрукты
  

• 10 слайд

  Альберт фон Сент- Дьердьи
  (венг. Szent-Györgyi Albert, 16 сентября 1893, Будапешт — 22 октября 1986, Вудс-Хол) — американский биохимик венгерского происхождения, впервые сумел выделить витамин С и провел фундаментальные исследования в областях биологического окисления и мышечного сокращения
  

• 11 слайд

  Роберт Колман Аткинс
  (англ. Robert Coleman Atkins; 17 октября 1930, Колумбус, штат Огайо — 17 апреля 2003, Нью-Йорк) — американский врач-кардиолог, известный по диете Аткинса.
  "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...".
  

• 12 слайд

  Ла́йнус Карл По́линг
  (англ. Linus Carl Pauling; 28 февраля 1901, Портленд, Орегон — 19 августа 1994, Биг-Сюр, Калифорния) — американский химик, кристаллограф, лауреат двух Нобелевских премий: по химии (1954) и премии мира (1962), а также Международной Ленинской премии «За укрепление мира между народами» (1970).
  

• 13 слайд

  Виктор Васильевич Пашутин
  (1845—1901) — российский патофизиолог, профессор, начальник Императорской Военно-медицинской академии (1890—1901).
  

• 14 слайд

  Значение витаминов в жизни человека.
  

• 15 слайд

  Цинга или скорбут -
  болезнь, вызываемая острым недостатком витамина C (аскорбиновая кислота), который приводит к нарушению синтеза коллагена, и соединительная ткань теряет свою прочность. Человек чувствовал слабость, у них кровоточили десны, выпадали зубы, появлялась сыпь, кровоподтеки на коже, и, наконец, возникали кровоизлияния. Из-за болезни у них болели суставы, кости становились хрупкие, поэтому часто ломались.
  
  

• 16 слайд

  Рахит -
  заболевание, при котором кости становятся непрочными и изменяют форму из-за дефицита витамина D, даже на картинах мастеров эпохи возрождения можно увидеть малышей с признаками этой болезни. В Англии в эпоху промышленной революции в XVIII веке среди детей и подростков, работавших на промышленных предприятиях, рахит носил характер эпидемии
  

• 17 слайд

  Бери-бери
  возникает вследствие недостатка тиамина (витамина В1), при котором у человека появляются боли в руках и ногах, изменяется чувствительность, слабеют мышцы, нарушается походка, возникают параличи.
  
  

• 18 слайд

  Пеллагра -
  заболевание, которое является следствием длительного неполноценного питания (недостаток витамина PP и белков, в особенности содержащих незаменимую аминокислоту триптофан).
  

• 19 слайд

  Жак Картье - (фр. Jacques Cartier; 1491, Сен-Мало — 1 сентября 1557, Сен-Мало) — французский мореплаватель, положивший начало французской колонизации Северной Америки.
  

• 20 слайд

  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.
  

• 21 слайд

  Витамин С – общая характеристика.
  

• 22 слайд

• 23 слайд

  Суточная потребность в витамине С
  

• 24 слайд

  Содержание витамина С в некоторых продуктах питания.
  

• 25 слайд

  Содержание витамина С в тканях, органах и секретах.
  
  

• 26 слайд

  Положительное влияние витамина С на организм человека
  Предохраняет организм от многих вирусных и бактериальных инфекций
  Повышает эластичность и прочность кровеносных сосудов.
  Улучшает состояние печени
  

• 27 слайд

  Признаки недостаточного содержания витамина С в организме.
  

• 28 слайд

  Выраженный – имеет такие симптомы, как мышечные боли, апатию, вялость, сухость кожи, ломоту и слабость, а также кровоточивость десен
  

• 29 слайд

  Острый – характерны следующие признаки: выпадение зубов, болезни сердца, гипотония, нарушение функционирования желудочно-кишечного тракта и кровоизлияния в области подкожной клетчатки.
  

• 30 слайд

  Признаки избыточного содержания витамина С в организме
  Бессонница
  Чувство жара
  Повышенное артериальное давление
  Головная боль
  

• 31 слайд

  Титрование как метод количественного анализа
  Титрование – определение концентрации раствора добавлением к нему другого раствора
  известной концентрации.
  У аскорбиновой кислоты есть свойство, которого
  нет у остальных кислот: быстрая реакция с йодом:
  C6H8O6 + I2 → C6H6O6 + 2HI
  
  

• 32 слайд

  Сводная таблица результатов определения витамина С
  

• 33 слайд

  Заключение:
  Итак, мы научились точно определять аскорбиновую кислоту. Мы исследовали сок яблок, лимона, апельсина, капусты, отвар шиповника и др. Интересно сравнить содержание аскорбиновой кислоты в только что сорванных плодах и в тех, что хранились неделю, месяц, полгода (планируем провести и такой сравнительный анализ соков овощей и фруктов нового урожая).
  Конечно, полученные результаты достаточно приблизительны – хотя бы потому, что содержание витамина зависит от сорта растения, условий его роста и т.д. Однако, зная содержание аскорбиновой кислоты в различных продуктах можно ориентировочно определить, сколько аскорбиновой кислоты мы получаем в сутки. Ведь от этого зависит наше с вами здоровье.
  По итогам нашей работы можно сделать следующие выводы:
  1.Наибольшее количество витамина С содержится в свежих овощах и фруктах, особенно в плодах шиповника, черной смородины, красном перце, укропе, петрушке, лимоне.
  2.Витамин С неустойчив и легко разрушается:
  •в присутствии окислителей (O2),
  •на свету;
  •в присутствии солей железа и меди;
  •при тепловой обработке;
  •при длительном хранении.
  3.Устойчивость аскорбиновой кислоты повышается в кислой среде, поэтому в квашеной капусте она сохраняется гораздо лучше.
  
  

• 34 слайд

  Спасибо за внимание!!!
  

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ОБОРОНИНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА"

Определение содержания витамина С в пищевых продуктах и его свойств. Значение витамина С в жизни человека.

Работу выполнил: Сотников Александр                                                                        11 «Б» класс                                          Руководитель: Моисеенко Н.Ю.                                                                                            учитель химии

                            Мордово

                                                   2017

Оглавление

Введение. 3

I. Теоретическая часть. 4

1.1. История открытия и изучения витамина С 4

1.2. Значение витамина С в жизни человека. 5

1.3. Витамин С – общая характеристика. 6

1.4. Положительное влияние витамина С на организм человека. 8

1.5. Признаки недостаточного содержания витамина С в организме. 8

1.6. Признаки избыточного содержания витамина С в организме. 9

II. Практическая часть. 9

2.1. Титрование как метод количественного анализа. 9

2.2. Индикатор йодометрического титрования. 10

2.3. Измерительная посуда, ее проверка и работа с ней. 10

2.4. Приготовление рабочих растворов для определения витамина С 11

2.5. Определение аскорбиновой кислоты в продуктах. 12

III. Заключение. 13

IV. Приложения. 15

Литература. 22

                                                 Введение

       Человек без пищи может прожить несколько недель, без воды несколько дней, а без воздуха несколько минут. С древних времен человечество уделяло большое внимание пище. Мне вспоминаются слова древнегреческого философа Плутарха: «Пища нам не только средство к жизни, но и средство к смерти». Любой пищевой продукт имеет в своем составе множество химических веществ. К основным питательным веществам относят белки, жиры, углеводы. Они играют важную роль в жизнедеятельности организма, так же к ним относят витамины.

      Витамины (от латинского vita – «жизнь» и амин) – группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы. Витамины содержатся в пище (или в окружающей среде) в очень малых количествах и поэтому относятся к микронутриентам (пищевые вещества, которые требуются организму в малых количествах – в долях граммах (миллиграммах, микрограммах)). Витамины принимают участие в процессе усвоения энергии, в координации различных функций, в процессах развития и роста организма. К витаминам не относят микроэлементы и незаменимые аминокислоты. Незаменимые аминокислоты -  это необходимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в том или ином организме, в частности, в организме человека. Поэтому их поступление в организм с пищей необходимо (Приложение № 1).

       На 2012 год 13 веществ (или групп веществ) признано витаминами. Они бывают водорастворимыми ( С, Р, группа В) и жирорастворимые (А, D, Е, К).

Витамины:

Витамин А – ретинол;

Витамин D – антирахитический, кальциферол;

Витамин Е – токоферол;

Витамин К – филлохинон;

Витамин С – аскорбиновая кислота;

Витамин В₁ – тиамин;

Витамин В₂ – рибофлавин;

Витамин В₃ (витамин РР) – никотинамид, никотиновая кислота;

Витамин В₅ – пантотеновая кислота;

Витамин В₉ (витамин В_с) – фолиевая кислота, фолацин;

Витамин В₁₂ – цианокобаламин, антианемический;

Витамин Н – биотин.

       Свою исследовательскую работу я посветил витамину С (аскорбиновая кислота), в которой раскрыл его свойства, значение и нахождение в природе.

I. Теоретическая часть

1.1.История открытия и изучения витамина С

История открытия витамина С связана с цингой. В те далекие времена эта болезнь особенно поражала мореплавателей. Сильные, отважные моряки были бессильны перед цингой, которая к тому же часто вела к смертельному исходу. Болезнь проявлялась общей слабостью, кровоточивостью десен (пародонтоз) , вследствие чего выпадали зубы, появлялась сыпь, кровоизлияния на коже. Но все же был найден путь излечения. Так, моряки, следуя примеру индейцев, стали пить водный экстракт сосновой хвои, который является сокровищницей витамина С. В XVIII веке хирург британского флота Джеймс Линд показал, что болезнь моряков можно излечить, добавив в их рацион питания свежие овощи и фрукты. Впервые в чистом виде витамин С был выделен в 1928 году венгерско-американским химиком Альбертом Сент-Дьёрдьи, а в 1932 году было доказано, что именно отсутствие аскорбиновой кислоты в пище человека вызывает цингу.

 Интересен еще другой факт: Альберт фон Сент- Дьердь на самом деле открыл целый комплекс витаминов и показал, что с рутином и биофлавоноидами действие витамина С становится особенно мощным.
По мнению известного автора "диеты Аткинсона", американского врача-кардиолога Роберта Колмана Аткинсона: "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...".
Огромная заслуга в исследовании его свойств принадлежит американскому химику Лайнусу Полингу. Лайнус Карл Полинг один из немногих ученых, дважды в своей жизни удостаивавшихся двух Нобелевских премий по химии. Он является одним из основателей современной химии и молекулярной биологии.

В чистом виде аскорбиновая кислота впервые была выделена из лимонного сока в 1928 году исследователем С. Зильва. В 1932 году учёные доказали, что её отсутствие в рационе питания является причиной появления многих заболеваний. В России открытие витамина С связано с лечением цинги. Первые сведения о существовании особого органического вещества, наличие которого в пище предохраняет от цинги (скорбута), относится к 1885 году, когда  российский патофизиолог, профессор, начальник Императорской Военно-медицинской академии Виктор Васильевич Пашутин отверг распространенное в то время мнение, что цинга является инфекционном заболеванием, и выдвинул идею об авитаминозе как ее причине.

В 1927 году окончательно расшифрована его природа и дано химическое название «аскорбиновая кислота».
В 1932 году был осуществлен синтез витамина С. Многие животные (жвачные, крысы, птицы) способны синтезировать аскорбиновую кислоту, другие - морские свинки, обезьяны - получают ее только с пищей.

1.2. Значение витаминов в жизни человека

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 развиваются определенные заболевания или нарушается здоровье в целом.

Например:

- Цинга или скорбут болезнь, вызываемая острым недостатком витамина C (аскорбиновая кислота), который приводит к нарушению синтеза коллагена, и соединительная ткань теряет свою прочность. Она поражала мореплавателей и путешественников. Человек чувствовал слабость, у них кровоточили десны, выпадали зубы, появлялась сыпь, кровоподтеки на коже, и, наконец, возникали кровоизлияния. Из-за болезни у них болели суставы, кости становились хрупкие, поэтому часто ломались.

- С древних времен дети страдали от рахита - заболевание, при котором кости становятся непрочными и изменяют форму из-за дефицита витамина D, даже на картинах мастеров эпохи возрождения можно увидеть малышей с признаками этой болезни. 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 возникает вследствие недостатка тиамина (витамина В₁), при котором у человека появляются боли в руках и ногах, изменяется чувствительность, слабеют мышцы, нарушается походка, возникают параличи.

- В Румынии, на Балканах, в некоторых областях Италии, Испании и даже США еще в начале XX века десятки тысяч людей страдали от заболевания –пеллагры, которая является следствием длительного неполноценного питания (недостаток витамина PP и белков, в особенности содержащих незаменимую аминокислоту триптофан). Воспаленная, шелушащаяся кожа, 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.

Сами по себе витамины не являются ни источниками энергии, ни заменителями пищи вообще, ни вызывающими бодрость, 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. Они 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 (Приложение № 2).

1.3. Витамин С – общая характеристика

( Приложение № 3).

Другие названия: антицинготный витамин, антискорбутный витамин. Лишь в 30-х гг. XX в. удалось выяснить, каково строение антицинготного фактора, который получил название "витамин С". Это самый известный из витаминов.

Функции:

- активное антиоксидантное действие;

- участвуют в окислительно-восстановительных процессах;

- участвует в окислительно-восстановительных реакциях, необходимых для образования коллагена;

- предохраняет гемоглобин эритроцитов от окисления;

- участвует в восстановительных процессах (регенерация);

- стабилизация стенок капилляров;

- создание запасов гликогена в печени и повышение антитоксичной функции;

- участвует в синтезе стероидных гормонов коры надпочечников и в обмене тироксина;

- поддерживание нормальных структур и функции клеточных мембран;

- повышение защитных механизмов и сопротивляемости организма;

- защитное действие в отношении токсичных веществ ( анилин, свинец., нитрозин, сероуглерод и др);

- антиканцерогенное действие, замедление процессов старения;

- уменьшение вредных последствий стресса, куренья и употребления алкоголя;          

-нормализует уровень холестерина в крови;

-участвует в выработке адреналина - гормона "боеготовности".

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 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

( Приложение № 4). 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 ( Приложение № 5). При хранении продуктов питания запасы витаминов снижаются.
    В результате метаболизма аскорбиновая кислота всасывается в тонком кишечнике посредством простой диффузии. Для нее характерно связывание с белками, как в кровяном русле, так и в клетках. В организме в результате окислительных превращений из аскорбиновой кислоты образуется щавелевая кислота, которая затем вовлекается в различные реакции метаболизма.
При необратимом окислении аскорбиновая кислота превращается в 2,3-дикетогулоновую и треоновую кислоты. Частично витамин С выводится из организма с мочой в неизменном виде (Приложение № 6)

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.

Витамин С эффективен при лечении большинства заболеваний.

1.5. Признаки недостаточного содержания витамина С в организме

Признаки нехватки витамина С беспокоят людей особенно часто в зимне-весенний период, так как меньше овощей и фруктов, а содержание в них витамина С снижено . У детей признаки нехватки витамина С могут появиться летом и осенью, так как их организмы больше подвержены воздействию авитаминоза, чем у взрослых людей. 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.

Дефицит витамина С может быть двух видов:

1.Выраженный – имеет такие симптомы, как мышечные боли, апатию, вялость, сухость кожи, ломоту и слабость, а также кровоточивость десен;

2.Острый – характерны следующие признаки: выпадение зубов, болезни сердца, гипотония, нарушение функционирования желудочно-кишечного тракта и кровоизлияния в области подкожной клетчатки.

Острая форма дефицита аскорбиновой кислоты может привести к серьезным последствиям – заболеванию под названием цинга.

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.

1.6. Признаки избыточного содержания витамина С в организме

Споры о влиянии больших доз витамина С на здоровье человека продолжаются и по сей день.

Большие дозы витамина С, как показала практика, оказывают на организм неблагоприятное воздействие. Уже доза 1-1,5 г в сутки может вызвать:

- бессонницу;

- чувство беспокойства;

- чувство жара;

- головную боль;

- повышение артериального давления;

- повышается вероятность образования камней в почках;

- нарушения выработки гормонов надпочечниками.

- угнетение выработки 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 витамина 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:

C₆H₈O₆ + I₂ → C₆H₆O₆ + 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: I₂ + 2e → 2I^–

А йодид-ионы (I^–) отдают свои электроны окислителям  и играют роль восстановителей: 2I^– + 2e → I₂⁰

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, но для титрования растворами окислителей, разрушающими резину, служат бюретки со стеклянными кранами.

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. Глаз при отсчете держат точно на уровне жидкости. Иначе, 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 быть 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 представлены результаты определения витамина С (Приложение № 7). В ней отражено влияние физических и химических факторов на устойчивость витамина С, а так же показано содержание его в соках различного приготовления.

III. Заключение

Итак, мы научились точно определять аскорбиновую кислоту. Мы исследовали сок яблок, лимона, апельсина, капусты, отвар шиповника и др. Интересно сравнить содержание аскорбиновой кислоты в только что сорванных плодах и в тех, что хранились неделю, месяц, полгода (планируем провести и такой сравнительный анализ соков овощей и фруктов нового урожая).

Конечно, полученные результаты достаточно приблизительны – хотя бы потому, что содержание витамина зависит от сорта растения, условий его роста и т.д. Однако, зная содержание аскорбиновой кислоты в различных продуктах можно ориентировочно определить, сколько аскорбиновой кислоты мы получаем в сутки. Ведь от этого зависит наше с вами здоровье.

По итогам нашей работы можно сделать следующие выводы:

1.Наибольшее количество витамина С содержится в свежих овощах и фруктах, особенно в плодах шиповника, черной смородины, красном перце, укропе, петрушке, лимоне.

2.Витамин С неустойчив и легко разрушается:

•        в присутствии окислителей (O2),

•        на свету;

•        в присутствии солей железа и меди;

•        при тепловой обработке;

•        при длительном хранении.

3.Устойчивость аскорбиновой кислоты повышается в кислой среде, поэтому в квашеной капусте она сохраняется гораздо лучше.

IV. Приложения

Приложение № 1

Незаменимые аминокислоты.

Для взрослых	Для детей
валин	аргинин
изолейцин	гистидин
лейцин
мизин
метионин
треонин
триптрофан

Приложение № 2

Физиологическая роль витаминов для здоровья человека и содержание их в овощах.
Буквенное обозначение	Наименование витаминов	Физиологическая роль	Суточная потребность, мг	Следствие авитаминоза	Содержание витаминов в овощах (мг/100 г)
A	Каротин (ретинол)	Антиксерофтальмическая и антиоксидантная	25	Атрофия нервов, ухудшение зрения, онкологические заболевания	Морковь (12), тыква (8), перец сладкий (4,5), шпинат (5), салат и томат (2), чеснок и щавель (1)
B1	Тиамин	Антиневрическая	2	Воспалительные процессы в нервах, периферические невриты	Овощной горох (0,5), редька (0,3), чеснок и капуста белокочанная и цветная (0,15), редис и морковь (0,1)
B2	Рибофлавин	Регуляция роста	2,5	Остановка роста молодых органов, заболевания слизистых оболочек	Шампиньон (6,4), салат и шпинат (0,3), горох овощной (0,26), укроп, сельдерей, зеленый лук и фасоль (0,1)
B5	Пантотеновая кислота	Антидерматитная	2	Поражение кожи, поседение волос	Капуста цветная (0,7), томат (0,4), горох овощной (0,38), морковь (0,35), шпинат (0,17), огурец (0,15)
B9	Фолиевая кислота	Антианемическая	0,3	Нарушение роста и малокровие	Горох овощной (0,7), дыня (0,6), петрушка (0,28), сельдерей (0,21), укроп (0,23), свекла (0,2), тыква (0,14), морковь (0,1)
C	Аскорбиновая кислота	Антицинготная	80	Заболевание цингой, повышенная утомляемость, хрупкость костей	Перец сладкий (250), петрушка (150), укроп (100), капуста цветная (70), шпинат (50), салат (45), сельдерей (38), капуста белокочанная (40)
D	Кальциферол	Антирахитическая	2,5 (детям до 12,5 лет)	Рахит костей и других органов	Капуста белокочанная и цветная, петрушка, укроп, салат
E	Токоферол	Антистерильная	4	Нарушение процессов оплодотворения, бесплодие, мышечная дистрофия	Горох овощной (3,2), петрушка и сельдерей (1,8), морковь и лук репчатый (1), салат (0,5)
P	Рутин	Гипотоническая	25	Хрупкость сосудов, сердечные заболевания	Горох овощной, редька, морковь, перец сладкий, лук репчатый
PP	Никотиновая кислота	Антипеллагрическая	20	Заболевание пеллагрой	Шампиньон (4), горох овощной (2,5), перец сладкий и картофель (1), укроп (0,5), петрушка (0,4)

Приложение №  3

Приложение № 4

Суточная потребность в витамине С

Категория	Возраст (лет)	Витамин С (мг)
Грудные дети	0-0,5	30
	0,5-1	35
Дети	1-3	40
	4-6	45
	7-10	45
Лица мужского пола	11-14	50
	15-18	60
	19-24	60
	25-50	60
	51 и старше	60
Лица женского пола	11-14	50
	15-18	60
	19-24	60
	25-50	60
	51 и старше	60
В период беременности		70
В период лактации		95

Приложение № 5

     Содержание витамина С в некоторых продуктах питания (в мг на 100 г)

Яблоки	10-30
Шиповник	До 1500
Смородина черная	250
Крыжовник	40
Лимон	50
Перец красный	250
Хрен	110-200
Щавель	60

Приложение № 6

Содержание витамина С в тканях, органах и секретах

Ткани, органы и секреты	Содержание, мг
Надпочечники	15-119
Печень	4-30
Легкие	1-5
Головной мозг	7,23
Почки	1,3-9,6
Хрусталик глаза	31
Мышца сердца	2,5-4,5
Скелетная мышца	1-2
Кожа	1,2-4,6
Пот	0,2-0,8
Слюна	0,04-0,13

Приложение № 7

Сводная таблица результатов определения витамина С

Анализируемый продукт	Количество сока для анализа	Объем раствора йода (в мл)	Количество витамина С в 25 мл сока	Количество витамина С в 100мл
Сок лимона (свежевыжатый)	25	7,1	6,25	25
Сок из упаковки	25	4,3	3,8	15,2
Сок + Fe	25	3,1	2,7	10,8
Сок + Cu	25	2,4	2,1	8,4
Сок + t0	25	4	3,5	14
Перец красный сладкий	25	22,7	20	80
Сок яблока (зимний сорт)	25	0,45	0,4	1,5
Отвар шиповника	25	109,4	96,25	385
Аскорбиновая кислота (в таблетках)	25	28,4	25	100
Капуста белокочанная	25	16	14	56

Литература

1.Скурихин И.М., Нечаев А.П. - Все о пище с точки зрения химика, Москва, «Высшая школа»,2002г.

2.Артеменко А.И. – Органическая химия, Москва, «Высшая школа», 2001г.

3.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. – Биоорганическая химия, Москва, «Дрофа», 2004г.

4. Гожмен А. Иллюстрированный химический словарь, Москва, «Мир», 2000г

5.Цитович И.К. Аналитическая химия, Москва, «Колос», 1999 г.

Краткое описание документа:

Человек без пищи может прожить несколько недель, без воды несколько дней, а без воздуха несколько минут. С древних времен человечество уделяло большое внимание пище. Мне вспоминаются слова древнегреческого философа Плутарха: «Пища нам не только средство к жизни, но и средство к смерти». Любой пищевой продукт имеет в своем составе множество химических веществ. К основным питательным веществам относят белки, жиры, углеводы. Они играют важную роль в жизнедеятельности организма, так же к ним относят витамины.