Научно-исследовательская работа: Определение витамина "С" в свежих фруктах и после термической обработки.

«Содержание витамина «С» в свежих фруктах и после термической обработки».

Выполнила: ученица 6 класса  Мариновской СШ   Гринюкова Ксения

Руководитель: Шаповалова Т.И.

                                   Мариновка 2017

 I.Введение

I.1 Актуальность:

Быть здоровым и активным актуаль­но всегда. И в этом нам помогает вита­мин С (аскорбиновая кислота) - сильный антиоксидант, необходимый для прояв­ления максимальной активности многих ферментов. Организм человека не может запасать этот витамин впрок, поэтому мы постоянно должны получать его с пищей. При дефиците витамина С повышается риск развития простудных заболеваний, увеличивается уровень холестерина в кро­ви, развивается кровоточивость десен, се­борея, повышенная утомляемость, раздра­жительность, сонливость и др.

Я думаю, каждому из нас когда-нибудь говорили, что когда простужаешься надо пить чай  с лимоном, так как лимон богат витамином «С», и есть фрукты, содержащие также витамин «С», который  отвечает за поддержание иммунитета. Когда мы проходили на уроках биологии витамины, то мы узнали, что витамин «С» разрушается при тепловой обработке. Значит, когда мы пьем горячий чай с лимоном, то витамина «С» там уже нет? Большинство людей запасают на зиму фрукты в виде варенья и компотов, некоторые ягоды подвергают заморозке. Это и навело меня на размышления, а как сохраняется витамин «С» при такой обработке?

Замораживание фруктов, ягод и овощей - прекрасный способ сохранения в них витаминов.

В подавляющем   большинстве содержание витаминов практически не изменяется в течение от полугода до года, незначительно теряется витамин С. Для того чтобы сохранить витамины и минералы в свежих плодах при заморозке, следует придерживаться установленных специалистами правил. В первую очередь нужно помнить, что чем меньше проходит времени от процедуры сбора урожая до заморозки, тем больше в них останется витаминов и микроэлементов. Например, количество аскорбиновой кислоты за сутки при комнатной температуре снижается в продукте питания на 10%, что при заморозке происходит на протяжении полугода.

Конечно, можно и в супермаркете приобрести парафиновую «радость», в которой практически ничего полезного и нет, но лучше всего заготовить на зиму отобранные из своего огорода плоды, сохранив в них максимум полезностей и вкусностей. Заморозка свежих продуктов питания активно вытеснила былое консервирование, затмив его не только тем, что при данной обработке сохраняется максимум питательных веществ, но и своей простотой и дешевизной. Ведь пропала необходимость закупать сахар мешками и стеклянные банки с крышками, а также готовить место в кладовых и погребах. Достаточно качественных пищевых контейнеров, которые занимают минимум места в морозильной камере, и достаточно вместительны.

Для заморозки годятся почти все сезонные плоды: клубника, земляника, клюква, морошка, малина, смородина, крыжовник, облепиха, алыча, виноград, абрикос, черника, брусника, слива, ежевика. Также можно хранить при низких температурах яблоки, груши, кабачки, помидоры, перцы, кукурузу и даже дыню, огурцы и арбузы.

I.2 Цель:

Определить количество витамина « С» в фруктах которые мы чаще всего употребляем в пищу. Проанализировать как кипячение или замораживание  влияют на разрушение витамина «С».

I.3 Задачи работы:

   1.Используя литературные источники и сеть Интернет найти информацию  о витамине С.

   2.Выяснить его биологическую роль.

   3.Найти методику определения витамина «С» в пищевых продуктах

   4. Определить количество витамина «С» во фруктах  и определить условия,     при которых происходит разрушение витамина С.

  Оглавление:

	Название раздела	№ страницы
I	Введение	2
I.1	Актуальность	2
I.2	Цели	3
I.3	Задачи	3
II	Основная часть	4
II.1	Теоретическая часть	4
II.2	Практическая часть	9
III	Вывод	6
IV	Литература	6

II Основная часть

II.1 Теоретическая часть

Аскорбиновая кислота  — органическое соединение, родственное глюкозе, является одним из основных веществ в человеческом рационе, которое необходимо для нормального функционирования соединительной и костной ткани. Выполняет биологические функции восстановителя и кофермента некоторых метаболических процессов, является антиоксидантом. Биологически активен только один из изомеров — L-аскорбиновая кислота, который называют витамином C. В природе аскорбиновая кислота содержится во многих фруктах и овощах. Авитаминоз аскорбиновой кислоты приводит к цинге. Впервые в чистом виде витамин С был выделен в 1928 году, а в 1932 году было доказано, что именно отсутствие аскорбиновой кислоты в пище человека вызывает цингу.

Для чего нужен витамин С.

Витамин С получил название анти­цинготного фактора, предохраняющего от развития цинги - болезни, которая в средние века носила характер эпидемий. Причину болезни долго не удавалось рас­познать. Только в 1907 - 1912 гг. были по­лучены неоспоримые экспериментальные доказательства прямой зависимости меж­ду развитием цинги и недостаточностью в пище витамина С

Витамин С представляет собой комплекс родственных веществ, предотвращающих цингу. Он принимает участие во многих видах окислительно-восстановительных реакций в организме. Важнейшими пред­ставителями этого комплекса являются L-аскорбиновая кислота и ее окисленная форма - дегидроаскорбиновая кислота. Основное свойство указанных соедине­ний - антиоксидантное и антирадикаль­ное, которое обусловливает торможение процессов перекисного окисления липидов, белков и др. компонентов клетки и их защиту от повреждения. С этим свя­зан мембраностабилизирующий эффект витамина С и его иммуномодулирующее действие. Витамин С способен накапли­ваться в лейкоцитах, повышая их фаго­цитарную активность. Именно поэтому витамин С проявляет противомикробное и даже противовирусное воздействие на организм.

Витамин С стимулирует адаптивные реакции организма и обладает анти­стрессовым действием. Он необходим для созревания коллагена, формирова­ния коллагеновых волокон сосудов, кожи, хрусталика глаза, костной ткани и зубов. В этом проявляется кипилляроукрепляющий эффект витамина С и его стабилизирующее влияние на соединительную ткань стенок сосудов и других структур организ­ма. Нормализуя проницаемость стенок сосудов, витамин С проявляет противо­воспалительное и антигемморагическое действие.

Аскорбиновая кислота повышает со­противляемость организма к различным инфекциям, укрепляет иммунную систе­му, регулирует углеводный обмен, свер­тываемость крови, регенерацию тканей. Витамин С позволяет предотвратить об­разование свободных радикалов, снижает риск образования опухолей, способствует повышению жизненного тонуса и укрепле­нию защитных сил организма, участвует в метаболизме фолиевой кислоты и желе­за, играет важную роль в синтезе стероид­ных гормонов и катехоламинов; устраняет ломкость сосудов.

Будучи высокоэффективным антиокис­лителем, аскорбиновая кислота увеличи­вает срок хранения продуктов в несколько раз, замедляет ферментативное окисление вина, пива и безалкогольных напитков. Она также предохраняет фрукты, овощи и продукты их переработки от потемнения при замораживании, консервировании и расфасовке, сохраняет находящиеся там витамины. Добавление аскорбиновой кис­лоты в мясные продукты (Е300) позволяет на треть снизить количество закладывае­мых нитратов, обеспечивает устойчивый и равномерный посол, ускоряет процесс консервирования, замедляет образование на поверхности мяса метмиоглобина.

Человек, в отличие от подавляющего большинства животных, не способен син­тезировать витамин С, и все необходимое количество его получаете пищей, главным образом с овощами, фруктами и ягодами. В организме витамин не накапливается. Оптимальная потребность в витамине С для взрослого человека 55-108 мг, для детей – 30-40 мг.

Витамин С из естественных ис­точников действует много эффек­тивней, чем синтетический.

Суточная потребность в витамине С.(мг/сутки)

Младенцы	До 6 месяцев	40
Младенцы	7-12 месяцев	50
Дети	1-3 года	15
Дети	4-8 лет	25
Дети	9-13 лет	45
Девушки	14-18 лет	65
Юноши	14-18 лет	75
Мужчины	19 лет и старше	90
Женщины	19 лет и старше	75

Наш организм не может самостоятельно вырабатывать витамин С, значит мы должны получать витамин извне. Я нашла в каких же продуктах содержится витамин С и в каких продуктах его содержится больше всего.

По данным сайта http://ru.wikipedia.org/  продуктами наиболее богатыми витамином С являются:

1. вишня (1000-3300 мг)

2. свежий шиповник (650 мг)

3. болгарский красный перец (250 мг)

4.черная смородина и облепиха (200 мг)

5. перец зелёный сладкий и петрушка (150 мг)

Но все же самым доступным, особенно в зимнее, время являются цитрусовые, в частности, лимон, яблоки, апельсины, смородина и вишня.

 В мякоти лимона содержится витамина  «С»  от 40 до 85мг/100г  продукта, а в кожуре лимона содержание витамина доходит до 140мг/100г продукта

Пищевая ценность лимонов в 100 граммах:

·              Углеводы – 4 г

·              Белки – 0,8 г

·              Жиры – 0,1 г

Энергетическая ценность лимонов в 100 граммах:

·              20,1 ккал

Витамины в лимоне:

·         Витамин А – 2 мкг

·         Витамин В1 – 0,04 мг

·         Витамин В5 – 0,2 мг

·         Витамин В6 – 0,05 мг

·         Витамин В9 – 8 мкг

·         Витамин С – 40 мг

·         Витамин Е – 0,2 мг

·         Витамин РР – 0,17 мг

Минералы в лимоне:

·         Железо – 600 мкг

·         Калий – 160 мг

·         Кальций – 40 мг

·         Магний – 10 мг

·         Марганец – 40 мкг

·         Медь – 230 мкг

·         Молибден – 1 мкг

·         Натрий – 10 мг

·         Фосфор – 20 мг

·         Фтор – 10 мкг

·         Цинк – 120 мкг

Какова ценность замороженных продуктов:

·         Соблюдение правил заморозки и условий хранения помогает сохранить внешний вид продукта и все целебные качества и витамины;

·         Питательная ценность замороженных продуктов снижается несущественно, это касается только аскорбиновой кислоты, так как большинство витаминов не боятся низких температур;

·         Замороженные плоды гораздо полезнее тепличных продуктов, так как не обрабатываются удобрениями;

·         Заготовленные на зиму плоды позволяют предупредить появление авитаминоза или стать незаменимым лекарством от него.

Содержание витамина « С»  в ягодах и фруктах.

После проведения ряда научных исследований было доказано, что питательная ценность замороженных в домашних условиях продуктов питания порядком выше, чем аналогичных свежих продуктов, привезенных из Турции, Израиля, Италии или Испании. Вывод очевиден: вместо того, чтобы покупать дорогостоящие свежие продукты, которые приносят мало толку в плане содержания полезных элементов, лучше сэкономить, заготовив запасы еще летом

II.2 Практическая часть

Я решила определить количество витамина «С» в лимоне, яблоках, апельсинах, вишне и черной смородине. Для этого нашла методику определения витамина «С», количественное определение проведем методом титрования. Титрование - это метод количественного анализа основанный на точном измерении объема раствора реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом.

 Эксперимент проводился методом ти­трования. В качестве окислителя мы использовали йод - аптечную йодную на­стойку с массовой долей йода 5%. Это со­ответствует концентрации йода примерно 0.2 моль/л. Однако аскорбиновой кислоты в соке может оказаться так мало, что на титрование определенного объема сока уйдет всего 1-2 капли йодной настойки. При этом ошибка анализа будет очень большой.

Чтобы результат оказался точнее, мы разбавили йодную настойку в 40 раз. Для этого к 1 мл 5%-ной йодной настойки до­бавляли дистиллированную воду до обще­го объема 40 мл. Концентрация йода в та­ком растворе составляет 0,005 моль/л.

Для окисления 1 моль аскорбиновой кислоты (М = 176 г/моль) требуется 1 моль йода (М = 254 г/моль). Следовательно, 1 мл полученного нами йодного раствора ре­агирует с 0,88 мг аскорбиновой кислоты.

Для определения того момента, когда весь витамин С, содержащийся в пробе, прореагирует с йодом, мы использовали крахмальный клейстер. Как только вся аскорбиновая кислота полностью израс­ходуется, первая капля йодного раствора окрасит крахмал в синий цвет.

Перед началом определения содержа­ния витамина С в пробах мы провели тренировочное титрование раствора, в ко­тором содержание аскорбиновой кислоты уже известно. Такой раствор мы готовили из порошка аскорбиновой кислоты, ку­пленной в аптеке. Расчеты показали, что погрешность измерения составляет при­близительно 14%.

Для проведения исследований мы бра­ли по 20 мл свежевыжатого сока фруктов и натуральных соков и разбавляли его до 100 мл дис­тиллированной водой, а также 5 мл свеже­приготовленного охлажденного крахмаль­ного клейстера. Титрование производили йодной настойкой до появления устойчи­вой синей окраски крахмала.

Содержание витамина С определяли по формуле:

M (витамина С) = 0,88 *V(йодного раствора).

1.Для опыта взяли аптечную аскорбиновую кислоту дозировкой 50 мг, приготовили 100 г раствора.

2. приготовили 0,005 мол раствор йода.

3. отобрали пробу раствора количеством 20 г.

4. Протитровали пробу йодом.

5. Посчитали сколько нужно кислоты на одну каплю йода.

0.05г – 100г раствора

Х г   - 20г раствора        Х= 0,01г

Потребовалось 13 капель йода, одна капля йода соответствует 0,000125 г= 0,125 мг

6. Проведем расчет количества витамина «С» в лимонном соке.

Количество сока	Количество йода	Количество витамина С
3мл	13 капель	1,625 мг
100мл		54,1 мг

Вывод: полученный результат не противоречит суждениям о составе лимона.

7. Определим изменение количества витамина «С» при термической обработке.

Опыт I( таблица 1)

№	Количество сока	Количество воды	Температура воды	Количество капель йода
1	1мл	20мл	Холодная	12 капель
2	1мл	20 мл	Горячая (10 минут)	12 капель
3	1мл	20 мл	Горячая (30 минут)	10 капель

Вывод: при термической обработке содержание витамина С уменьшается.

9. Опыт II( таблица 2)

№	Количество сока	Количество воды	Температура воды	Количество капель йода
1	1мл	10 мл	Холодная	11 капель
2	1мл	10 мл	Горячая (10 минут)	7 капель
3	1мл	10 мл	Горячая (10 минут кипятили)	4 капель

Вывод: При нагревании количество витамина «С» уменьшается. Кипячение раствора наиболее сильно разрушает витамин С. По данным эксперимента кипячение в течении 10 минут уменьшает количество витамина С в 2 раза.

Для сравнения привожу данные о изменении витамина С при варке овощей.

10. Опыт III. Сравнение количества витамина «С» после заморозки и после кипячения в разных фруктах.

Испытуемый фрукт          (10 мл сока)	Количество капель йода (свежий сок)	Сок после заморозки	Сок после кипячения
лимон	41 капель	37 капель	32 капель
апельсин	28 капель	23 капель	19 капель
Яблоко	23 капель	18капли	12 капли
Вишня	28 капель	25 капель	23 капли
Смородина	30 капель	24капель	18 капли

Вывод: При замораживании фруктов разрушение витамина «С» происходит намного меньше чем при кипячении.

III Вывод по проделанной работе.

1.Витамин «С» входит в состав многих ферментов, в частности тех, которые участвуют в синтезе белков соединительной ткани, а так же антител. Он предохраняет от ненужного окисления клеточные мембраны и другие важные органоиды  клетки. Нехватка витамина «С» приводит к цинге. Витамина «С» особенно много в плодах шиповника и черной смородины, в капусте и лимонах.

2.Я выяснила, что витамин «С» содержится во всех исследуемых фруктах. Витамин «С» концентрируется как в мякоти, так и в кожуре.

3.Я доказала, что аскорбиновая кислота разрушается при термической обработке, но замораживание предпочтительнее чем кипячение.

4.Я также предлагаю вашему вниманию карту способов заготовки фруктов, ягод и овощей сохраняющих максимально содержание витаминов.

IV Литература:

ü http://ru.wikipedia.org/

ü http://health-diet.ru/base_of_food/sostav/180.php

ü http://vitaminodin.ru/zdorovie/vitaminy-dlya-pecheni-i-pochek.html

ü http://scubascuta.com/nikolletto/

ü http://cms.champer.ru/index.php?productID=5925

Приложение №1

 Источники содержания витамина С.

Наименование пищевых продуктов	Количество аскорбиновой кислоты	Наименование пищевых продуктов	Количество аскорбиновой кислоты
Овощи		Фрукты и ягоды
Баклажаны	5	Абрикосы	10
Горошек зеленый консервированный	10	Апельсины	50
Горошек зеленый свежий	25	Арбуз	7
Кабачки	10	Бананы	10
Капуста белокочанная	40	Брусника	15
Капуста квашеная	20	Виноград	4
Капуста цветная	75	Вишня	15
Картофель лежалый	10	Гранат	5
Картофель свежесобранный	25	Груша	8
Лук зеленый	27	Дыня	20
Морковь	8	Земляника садовая	60
Огурцы	15	Клюква	15
Перец зеленый сладкий	125	Крыжовник	40
Перец красный	250	Лимоны	50
Редис	50	Малина	25
Редька	20	Мандарины	30
Репа	20	Персики	10
Салат	15	Слива	8
Томатный сок	15	Смородина красная	40
Томат-паста	25	Смородина черная	250
Томаты красные	35	Черника	5
Хрен	110-200	Шиповник сушеный	До 1500
Чеснок	Следы	Яблоки, антоновка	30
Шпинат	30	Яблоки северных сортов	20
Щавель	60	Яблоки южных сортов	5-10
Молочные продукты
Кумыс	20	Молоко кобылье	25
Молоко козье	3	Молоко коровье	2

Методика определения содержания витамина С.

Реактивы:

1.     Раствор йода 0,125 %. Готовят разведением аптечной йодной настойки в 40 раз. 1 мл такого раствора соответствует 0,875 мг аскорбиновой кислотой

2.     Коллоидный раствор крахмала. Готовят разведением 1 г крахмала в небольшом количестве холодной воды. Смесь выливают в 1/2 стакана горячей воды и перемешивают. Такой раствор годен в течение недели.

Оборудование:

Химические стаканы, коническая колба, штатив, бюретка.

Ход определения: Возьмём 0,5 г аптечной аскорбиновой кислоты (без глюкозы), растворим  ее в 500 мл воды и отберем 25 мл раствора. Добавим примерно полстакана воды и еще 2-3 мл раствора крахмала. Теперь осторожно, по каплям, прибавим из аптечной пипетки раствор йода, постоянно взбалтывая содержимое. Внимательно считаем капли и следим за цветом раствора. Как только йод окислил всю аскорбиновую кислоту, следующая же его капля, прореагировала с крахмалом, окрасила раствор в синий цвет. Это означает, что наша операция - титрование - закончена.

Целью нашей экспериментальной работы являлось:

Проведение исследования по определе­нию содержания витамина  в различных овощах и фруктах основывалось на харак­терной особенности аскорбиновой кисло­ты ее способности легко окисляться даже кислородом воздуха.

Эксперимент проводился методом ти­трования. В качестве окислителя мы использовали аптечную йодную на­стойку с массовой долей йода 5%. Это со­ответствует концентрации йода примерно 0.2 моль/л. Однако аскорбиновой кислоты в соке может оказаться так мало, что на тетрирование определенного объема сока уйдет всего 1-2 капли йодной настойки. При этом ошибка анализа будет очень большой.

Чтобы результат оказался точнее, мы разбавили йодную настойку в 40 раз. Для этого к 1 мл 5%-ной йодной настойки до­бавляли дистиллированную воду до обще­го объема 40 мл. Концентрация йода в та­ком растворе составляет 0,005 моль/л.

Для окисления 1 моль аскорбиновой кислоты (М = 176 г/моль) требуется 1 моль йода (М = 254 г/моль). Следовательно, 1 мл полученного нами йодного раствора ре­агирует с 0,88 мг аскорбиновой кислоты.

Для определения того момента, когда весь витамин С, содержащийся в пробе, прореагирует с йодом, мы использовали крахмальный клейстер. Как только вся аскорбиновая кислота полностью израс­ходуется, первая капля йодного раствора окрасит крахмал в синий цвет.

Перед началом определения содержа­ния витамина С в пробах мы провели тренировочное титрование раствора, в ко­тором содержание аскорбиновой кислоты уже известно. Такой раствор мы готовили из порошка аскорбиновой кислоты, ку­пленной в аптеке. Расчеты показали, что погрешность измерения составляет при­близительно 14%.

Для проведения исследований мы бра­ли по 20 мл свежевыжатого сока фруктов и натуральных соков и разбавляли его до 100 мл дис­тиллированной водой, а также 5 мл свеже­приготовленного охлажденного крахмаль­ного клейстера. Титрование производили йодной настойкой до появления устойчи­вой синей окраски крахмала.

Содержание витамина С определяли по формуле:

M (витамина С) = 0,88 *V(йодного раствора).

Для опыта взяли аптечную аскорбиновую кислоту дозировкой 50 мг, приготовили 100 г раствора.

3. приготовили 0,005 мол раствор йода.

4. отобрали пробу раствора количеством 20 г.

5. Протитровали пробу йодом.

6. Посчитали сколько нужно кислоты на одну каплю йода.

0.05г – 100г раствора

Х г   - 20г раствора        Х= 0,01г

Потребовалось 13 капель йода, одна капля йода соответствует 0,000125 г= 0,125 мг

7.Проведем расчет количества витамина «С» в лимонном соке.

Количество сока	Количество йода	Количество витамина С
3мл	13 капель	1,625 мг
100мл		54,1 мг

Вывод: полученный результат не противоречит суждениям о составе лимона.

8. Определим изменение количества витамина «С» при термической обработке.

Опыт I( таблица 1)

№	Количество сока	Количество воды	Температура воды	Количество капель йода
1	1мл	20мл	Холодная	12 капель
2	1мл	20 мл	Горячая (10 минут)	12 капель
3	1мл	20 мл	Горячая (30 минут)	10 капель

Вывод: при термической обработке содержание витамина С уменьшается.

9. Опыт II( таблица 2)

№	Количество сока	Количество воды	Температура воды	Количество капель йода
1	1мл	10 мл	Холодная	11 капель
2	1мл	10 мл	Горячая (10 минут)	7 капель
3	1мл	10 мл	Горячая (10 минут кипятили)	4 капель

10. Опыт III. Сравнение количества витамина «С» после заморозки и после кипячения в разных фруктах.

Испытуемый фрукт          (10 мл сока)	Количество капель йода (свежий сок)	Сок после заморозки	Сок после кипячения
лимон	41 капель	37 капель	32 капель
апельсин	28 капель	23 капель	19 капель
Яблоко	23 капель	18капли	12 капли
Вишня	38капель	35 капель	31 капли
Смородина	30 капель	24капель	18 капли

Провожу эксперименты с апельсиновым соком.

Опыты со смородиновым соком.

Результаты налицо.