Проект витамин с в овощах и фруктах при хранении
Обновлено: 18.09.2024
Результаты исследований, проведенных Институтом питания РАМН, свидетельствуют о весьма тревожной ситуации, сложившейся в последние годы в России. Отмечаются крайне недостаточное потребление и все более нарастающий дефицит витаминов. Так, дефицит витамина С выявился у 70-90% обследуемых. При этом витаминный дефицит носит сочетательный характер и обнаруживается не только зимой и весной, но и в летне-осенний период. Общую ситуацию можно рассматривать как массовый круглогодичный гиповитаминоз витамина С. Именно поэтому мы решили рассмотреть данную тему в нашей работе, проведя практическую часть в условиях школьной лаборатории и определению аскорбиновой кислоты в соках и фруктах. На основе чего разработали рекомендации по рациону питания.
Цель: Определить в условиях школьной лаборатории наличие витамина С в отдельных продуктах питания и наиболее богатые рекомендовать для регулярного употребления.
Задачи:
- Выяснить значение витамина С в образовании ферментов, веществ антиоксидантов, уничтожающих перекисные соединения в организме, повышающие иммунитет.
- Рассмотреть экологическое значение витамина С.
- Ознакомиться с биохимическими свойствами витамина С.
- Ознакомиться с методами определения витамина С
- Выяснить с помощью метода йодометрии в каких именно соках и фруктах содержится наибольшее количество витамина С, рекомендовать их для употребления.
- Провести опрос-анкету обучающихся, как часто они употребляют продукты питания, содержащие витамин С.
Гипотеза: Если выяснить, в каких продуктах содержится наибольшее количество витамина С, то эти продукты можно рекомендовать для регулярного употребления.
Поставленные цель и задачи, выдвинутая гипотеза определили:
Предмет исследования: витамин С.
Объект исследования: продукты (фрукты, соки).
Были использованы методы исследования:
- метод эксперимента – йодометрия;
- анкетирование (в котором принимало участие 35 человек).
Данная работа носит как теоретический, так и прикладной характер, так как изучались научные данные о свойствах и физиологическом воздействии витамина С на организм человека; экспериментальным путём доказано наличие витамина С в отдельных продуктах, даны рекомендации при выборе продуктов.
Научный руководитель:
Кочергина Маврина Викторовна, уч. нач. кл.
г. Калуга, 2017 год
Глава 1. Сведения о витамине С
1.2.Витамин С и его влияние на здоровье человека……………… 5-6 стр.
Глава 2. Методика определения витамина С в овощах, фруктах и соках
2.1. Методика исследования………………………………………… 6 стр.
2.3Экспериментальное исследование с овощами…………………7-8 стр.
2.5. Экспериментальное исследование с фруктами………………………………………………………………9-10 стр.
2.6.Сравнительный эксперимент с фруктами ………………………10-11 стр.
2.7. Экспериментальное исследование с соком ……………………11-12 стр.
2.8. Сравнительный эксперимент с соком………………………… 12-13 стр.
Здоровье современного человека, несмотря на все достижения науки, является очень уязвимым. Население России ежегодно страдает от простудных заболеваний. Часто эти заболевания протекают с осложнениями различной степени тяжести из-за того, что иммунная система организма человека ослаблена.
Большое значение для поддержания нормальной жизнедеятельности организма играют витамины и в частности витамин С. Витамин 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.
Цель исследования: выявить наличие аскорбиновой кислоты в
продуктах, которые мы употребляем в пищу (сок, фрукты, овощи).
Объект исследования – сок, овощи, фрукты.
Методы исследования – изучение литературы и Интернет-ресурсов по теме, эксперименты, наблюдения.
Гипотеза исследования: если выявить одинаковое ли количество содержания витамина С в исследуемых продуктах , то возможно, можно будет выбрать именно те продукты питания, которые содержат много витамина С и следовательно будут способствовать укреплению иммунитета человека.
Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:
-экспериментальным путем установить содержится ли витамин С в овощах, соках и фруктах;
выявить самый богатый витамином С сок. овощ и фрукт;
проанализировать полученные результаты;
сделать выводы о содержании аскорбиновой кислоты в различных пищевых продуктах.
Глава I. Сведения о витамине С
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.
В 1880 г. в Дерптском университете Н.И.Лунин исследовал две группы мышей. Первую группу он кормил натуральным молоком, а вторая получала в нужных количествах жиры, белки, углеводы. Через некоторое время обнаружилось, что мыши, получавшие молоко, чувствуют себя нормально, а вторая группа мышей погибла. Таким образом, возник вопрос: “Какие же вещества есть в продуктах питания, так необходимые для нормальной жизнедеятельности?” Через 16 лет после работы Н.И.Лунина, врач Эйкман исследовал заболевание у кур, напоминающее болезнь бери-бери. Он обнаружил, что в оболочках риса содержится какое-то вещество, необходимое для жизни. Когда добавляли эти оболочки риса в пищу – куры выздоравливали. В 1911 г. польский ученый Функ получил из отрубей риса кристаллы, раствор которых при введении больному бери-бери приводил к его быстрому выздоровлению. Функ назвал это вещество “Витамин”, от латинского слова “Вита” - жизнь.
В организме человека витамины не образуются или образуются в недостаточном количестве. Основным источником витаминов являются растения и продукты животного происхождения (рыбий жир, молоко, яйца).
Отсутствие в пище того или иного витамина вызывает заболевание нарушения обмена веществ – авитаминоз.
Действие витаминов специфично, нельзя заменить один витамин другим.
В природе существует более 20 витаминов. Их обозначают буквами латинского алфавита. Каждый витамин участвует в определенных процессах в организме. Ученые выяснили, что их требуется очень мало, их нельзя запасти впрок, они должны поступать в организм постоянно (из продуктов питания, т.к. практически не образуется в организме).
1.2. Влияние витамина C на здоровье человека
Глава II. Методика определения витамина С в овощах, фруктах и соках
2.1.Методика исследования
Витамин С является самым известным и наиболее изученным витамином . поэтому витамин С стал предметом нашего исследования.
Вначале мы провели опыт с чистой аскорбиновой кислотой (купленной в аптеке), для того чтобы, сравнить интенсивность окраски растворов. Наличие витамина С можно выявить с помощью раствора йода. Добавление аскорбиновой кислоты приведет к обязательному обесцвечиванию йода. (См. фото)
Следовательно если обесцвечивание не произойдет , мы можем утверждать, что витамина С в пробе нет . Если же йод будет обесцвечиваться , то значит витамин С в пробе присутствует.
2.2. Экспериментальное исследование с овощами
1.Взять овощи: лук, капуста, картофель, морковь.
2. Приготовить вытяжки из этих овощей.
3. Готовые втяжки овощей налить в пронумерованные емкости .
4.К пробам по каплям будем добавлять раствор йода.
5.Наблюдаем за окраской. Если раствор йода обесцветился быстро, то витамина С в пробе много, если обесцветился медленно - витаминов мало. Если не обесцветился совсем, то витамин С отсутствует. (См.фото)
Экспериментальным путем было установлено: в пробе № 1 (лук) – окраска раствора (йода) обесцветилась; в пробе №2 (капуста) – обесцветилась; в пробе №3 (картофель) – раствор бледнеет; в пробе №4 (морковь) – раствор не изменился.
Из этого следует что, в пробах №1,№ 2, т.е. в луке и капусте содержится витамин С. В пробе №3 раствор - бледнеет, значит, в картофеле присутствует не значительное количество витамина С. В пробе №4 окрашивание отсутствует – значит, морковь витамина С практически не содержит.
Ниже представим диаграмму данного эксперимента по результатам исследования:
2.3. Сравнительный эксперимент с овощами
Определить в каком овоще наибольшее содержание витамина С.
1.Приготовленные вытяжки овощей: лук, капуста налить в пронумерованные емкости.
2.Подсчитать, сколько капель раствора йода уйдет для получения неисчезающей окраски.
3. Сравнить количество капель йода в каждой пробе. (См. фото)
Экспериментальным путем было установлено, в пробе №3 (лук) – неисчезающая окраска появилась после 10 капель йода. В пробе №4 ( капуста) – после 6 капель. Значит в пробе с луком содержание витамина С больше, т.к ушло наибольшее количество капель йода на окисление аскорбиновой кислоты.
2.4 Экспериментальное исследование с фруктами
1.Взять фрукты: апельсин, банан, лимон, груша.
2. Приготовить вытяжки из этих фруктов.
3. Готовые налить в пронумерованные емкости .
4.Провести эксперимент на наличие содержания витамина С. (См.фото)
Экспериментальным путем было установлено: в пробе № 1 (апельсин) – окраска раствора (йода) обесцветилась; в пробе №2 (банан) – цвет раствора не изменился; в пробе №3 (лимон) – окраска раствора обесцветилась; в пробе №4 (груша) – цвет раствора не изменился.
Значит, в пробах №1,№ 3 (апельсин, лимон) содержится витамин С. В пробах №2,4 содержание витамина С не обнаружено.
Ниже представим диаграмму данного эксперимента по результатам исследования:
2.5. Сравнительный эксперимент с фруктами
Выявить в каком фрукте наибольшее содержание витамина С.
1.Приготовленные вытяжки фруктов: апельсин, лимон налить в пронумерованные емкости.
2.Подсчитать, сколько капель раствора йода уйдет для получения неисчезающей окраски.
3. Сравнить количество капель йода в каждой пробе. (См. фото)
Экспериментальным путем было установлено, в пробе №1 (апельсин) – неисчезающая окраска появилась после 7 капель йода. В пробе №2 (лимон) – после 15 капель.
Значит в пробе с лимоном содержание витамина С больше, т.к ушло наибольшее количество капель йода на окисление аскорбиновой кислоты.
2.6. Экспериментальное исследование с соком
1.Взять соки: апельсиновый, яблочный, томатный.
2. Разлить соки в пронумерованные емкости .
3.Провести эксперимент на наличие содержания витамина С. (см.фото)
Экспериментальным путем было установлено: в пробе № 1 (яблочный сок) – окрашивание раствора (йода) не произошло; в пробе №2 ( томатный сок) – цвет раствора бледный; в пробе №3 (апельсиновый сок ) – окраска раствора обесцветилась.
Значит, в пробе №1 (яблочный сок) - витамина С нет. В пробе №2 ( томатный сок) содержание витамина С не значительное. В пробе №3 (апельсиновый сок) витамин С присутствует.
Ниже представим диаграмму данного эксперимента по результатам исследования:
2.7 Сравнительный эксперимент с соком
Сравнить в каком соке свежевыжатом или купленном наибольшее содержание витамина С.
1.Приготовить свежевыжатый сок апельсина.
2. Разлить соки свежевыжатый и купленный в пронумерованные емкости .
3.Подсчитать, сколько капель раствора йода уйдет для получения неисчезающей окраски.
4. Сравнить количество капель йода в каждой пробе. (См.фото)
Экспериментальным путем было установлено, в пробе №1 ( купленный апельсиновый сок) – неисчезающая окраска появилась после 7 капель йода. В пробе №2 (свежевыжатый апельсиновый сок) – после 15 капель.
Значит в пробе №2 (свежевыжатый апельсиновый сок) содержание витамина С больше, т.к ушло наибольшее количество капель йода на окисление аскорбиновой кислоты.
Цель работы, задачи исследования, анализ информационных источников.
Почему мне интересно узнать больше о витаминах и их наличии во фруктах?
Основная часть
Почему необходимо знать где содержится витамин С?
Сколько и в каких фруктах и овощах содержится витамина С?
Анализ анкетного опроса.
Определение витамина С методом йодометрии.
Проблемная ситуация:
Я знаю, что мы употребляем в пищу много фруктов и овощей. Из различных источников мы знаем, что в них содержится большое количество витаминов, но достоверно нам неизвестно, правда это или нет. Хотелось бы узнать о наличии витамина С во фруктах больше, и рассказать о новом изученном своим одноклассникам.
Цель: Определить, правда ли, что витамин С содержится в большинстве потребляемых мною фруктах: бананах, лимонах, яблоках, грейпфрутах
Рассказать о том, в каких фруктах содержится витамин С.
Определить роль витамина С в нашей жизни.
Экспериментально определить наличие витамина С во фруктах, которые мы часто употребляем в зимнее время.
Сделать выводы о том, какие фрукты наиболее богаты витамином С.
выяснить, можно ли с помощью несложных химических опытов определить наличие витамина С во фруктах, которые нам рекомендуют есть каждый день,
правда ли то, что витамины во фруктах сохраняются долгое время.
Были использованы методы исследования:
метод эксперимента – йодометрия;
тестирование (в котором приняло участие 50 человек).
Почему необходимо знать где содержится витамин С?
Иммунная система защищает нас от воздействия внешних неблагоприятных факторов, это своего рода "линия обороны" против агрессивного действия бактерий, грибков, вирусов и т.д. Без здоровой и эффективно работающей иммунной системы организм ослабевает и гораздо чаще страдает от вирусных и бактериальных инфекций.
Витамин С повышает иммунобиологическую сопротивляемость к неблагоприятным воздействиям, а также снижает риск возникновения заболеваний ОРЗ, ОРВИ.
Витамины играют очень важную роль в процессах усвоения пищевых веществ и во многих биохимических реакциях организма. Большая часть витаминов поступает с пищей, некоторые из них синтезируются микробной флорой кишечника и всасываются в кровь, поэтому даже при отсутствии таких витаминов в пище организм не испытывает в них потребности.
Сколько и в каких фруктах и овощах содержится витамин С? Таблица №1
Название растения
Содержание витамина С на 100 г продукта
Изображение
Красный перец сладкий
В одном стакане свежевыжатого яблочного сока содержится 4 – 4,5 мг витамина С (суточная норма – 60 мг). Таким образом, чтобы получить дневную норму витамина из яблочного сока С , нужно за день выпить около 15-ти стаканов сока.
Считается, что при простудах помогает лимон, богатый витамином С . На самом деле, лимоны, апельсины и другие цитрусовые всего лишь на 10-м месте по содержанию витамина С .
Например, намного больше витамина С в болгарском перце, помидорах разных видов, капусте (брокколи и цветной), шпинате, листовых салатах и петрушке. Даже в картофеле содержится больше витамина С, чем в лимонах.
Тем не мене, эффекта от Витамина С , содержащегося в картофеле, мало. При термической обработке витамин С разрушается почти на 90% – варёная и жареная картошка почти не содержат витамин С . Это же относится и ко всем остальным овощам и фруктам. Поэтому лучший источник витамина С – сырые овощи и фрукты.
У курильщиков в два раза больше дефицит витамина С , чем у некурящих. Поэтому старайтесь как можно больше потреблять его из сырых овощей и фруктов.
Если взглянуть на таблицу №2, то мы увидим для чего необходимо употреблять продукты, содержащие витамин С .
Витамин С (аскорбиновая кислота)
укроп и петрушка
апельсины и цитрусовые
работает в качестве антиокислителя
помогает защищать клетки тела от свободных радикалов (развитие рака и заболеваний сердечно-сосудистой системы)
помогает в выработке коллагена (здоровые кожа и кости)
улучшает усвоение железа в пищеварительном тракте
Анализ анкетного опроса
Было опрошено 50 учащихся 6-7 классов (12-14лет) 24% опрошенных не знают, что недостаток витамина С может вызывать болезни.
Все знают о витамине С , о его влиянии на иммунитет и о том, что витамин С есть во всех фруктах.
А где витамина С больше, представлено на диаграммах
В каких еще овощах и фруктах, произрастающих на территории Самарской области, содержится витамин С, представлено на диаграмме. Половина опрошенных считают, что количество витамина С уменьшается при тепловой обработке.
Все опрошенные считают, что овощи и фрукты полезнее употреблять с кожурой.
Определение витамина С методом йодометрии.
Анализ витаминов в продуктах питания – дело сложное. Я проанализировала содержание витамина С ¬ в некоторых фруктах в домашних условиях. У аскорбиновой кислоты есть свойство, которого нет у других кислот: быстрая реакция с йодом. Один моль аскорбиновой кислоты (176 г) реагирует с одним молем йода (254 г).
Взаимодействие аскорбиновой кислоты с йодом происходит по уравнению:
В качестве рабочего раствора мы применили раствор йода, который готовили из 5 %–ной аптечной настойки, что соответствует концентрации йода примерно 0,2 моль/литр. К 1 мл йодной настойки добавляем дистиллированной воды до общего объема 40 мл, т.е. разбавим настойку в 40 раз. Концентрация такого раствора будет 0,005 моль/литр, уменьшится в 40 раз.
В качестве индикатора реакции используем раствор крахмала. Как только вся аскорбиновая кислота прореагирует с йодом, следующая его капля окрасит раствор в синий цвет. Титрование ведем до появления устойчивого синего окрашивания. Отбираем 20 мл исследуемого сока из фрукта и измеряем объем использованного на титрование йода.
Для начала я определила объем одной капли: с помощью мензурки отмерила 1 мл разбавленного раствора йода и посчитала, сколько капель из обычной пипетки содержится в этом объеме, и получилось, что в этом объеме 27 капель. Для опыта понадобится также крахмальный клейстер. Нужно приготовить очень жидкий крахмальный клейстер. Важно чтобы он был без комков и совершенно прозрачный, я вскипятила в небольшой кастрюльке примерно полстакана воды. Во время нагревания воды, я размешала немного крахмала (примерно четверть чайной ложки) со столовой ложкой холодной воды так, чтобы не было комков. Медленно, постоянно перемешивая, вылила мутную взвесь крахмала в кипящую воду, хорошо все размешала и охладила.
Что бывает, когда йод реагирует с крахмалом, знают, наверное, все. Если капнуть в чашку сначала крахмальный клейстер, а потом йодную настойку – все тотчас окрасится в синий цвет.
Прежде чем приступить к анализу сока, я потренировалась на растворе, в котором содержание витамина С уже известно. Лучше всего подойдет аскорбиновая кислота в таблетках – ее продают в аптеках. Взятая мной таблетка содержит 0,1 г чистого витамина, так написано на упаковке. Растворив ее в 0,5 л кипяченой воды, тщательно перемешала раствор и отобрала из него с помощью шприца 20 мл. В этом количестве раствора аскорбиновой кислоты будет в 25 (500мл/20мл=25) раз меньше, чем в таблетке. Долила к нему половину чайной ложки раствора крахмала и осторожно, по каплям, добавила из пипетки разбавленный раствор йода, постоянно взбалтывая содержимое. Внимательно считала капли и следила за цветом раствора. Как только вся аскорбиновая кислота прореагировала с йодом, следующая же его капля окрасила раствор в синий цвет.
Титрование надо вести до появления устойчивого синего окрашивания.
Оказалось, что больше всего витамина C содержит грейпфрут. За ним идет лимон, банан, а на последнем месте по содержанию витамина C – яблоко. К этому выводу мне помогли прийти сами процессы протекания реакций. Меньше всего капель йода пришлось израсходовать на яблоко, что свидетельствует о малом содержании в нем витамина C (на меньшее количество капель йода приходилось меньшее количество аскорбиновой кислоты). А больше всего капель соответственно пришлось потратить на реакцию с соком грейпфрута.
На основании полученных данных исследования, можно сделать вывод, что наиболее богатым витамином С является грейпфрут. Свежие фрукты: яблоко, банан, лимон содержат достаточное количество витамина С.
Проведя эксперименты, доказывая наличие витамина С в продуктах, мы хотим порекомендовать употреблять фрукты, соки и компоты. Особенно, в зимний и весенний период, когда иммунная система ослаблена, и тогда хорошее здоровье и настроение Вам обеспечено.
Дудкин М. С., Щелкунов Л. Ф. Новые продукты питания. — М.: Наука, 1998.
Леенсон И. Занимательная химия, - М.:Росмен, 1999.
Скурихин И. М., Нечаев А. П. Все о пище с точки зрения химика. ‒ М.: Высшая школа, 1991.
Химический состав пищевых продуктов / Под ред. И. М. Скурихина, М. Н. Волгарева. ‒ М.: Агропромиздат, 1987.
Помогаем учителям и учащимся в обучении, создании и грамотном оформлении исследовательской работы и проекта.
Темы исследований
Оформление работы
Наш баннер
Сайт Обучонок содержит исследовательские работы и проекты учащихся, темы творческих проектов по предметам и правила их оформления, обучающие программы для детей.
Код баннера:
Исследовательские работы и проекты
Витамин С в продуктах питания
Подробнее о проекте:
Оглавление
Введение
1. Характеристика витамина С.
2. Место витамина С в современной классификации витаминов.
3. Физические свойства аскорбиновой кислоты.
4. Фармакология аскорбиновой кислоты.
5. Применение витамина С.
6. Получение витамина С.
7. Биологическая роль витамина С.
8. Витамин С в продуктах питания.
9. Практическое получение аскорбиновой кислоты из пищи.
Заключение
Список литературы
Введение
Витамины (лат. vita жизнь + амины) – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, абсолютно необходимые для нормальной жизнедеятельности организмов. Являются незаменимыми пищевыми веществами, т.к. многие не синтезируются организмом человека и поступают главным образом в составе продуктов питания. Витамины повышают жизненный тонус, выносливость и сопротивляемость организма к инфекционным и другим заболеваниям, регулируют обмен веществ. И если их недостаточно в пищевом рационе человек заболевает так называемым гиповитаминозом. Известно несколько десятков витаминов, но чаще всего не хватает организму таких, как С, В1, В2, А, Д, Р, РР.
Витамины – это биологические активные вещества, действующие в очень незначительных количествах.
Известно 13 незаменимых пищевых веществ, которые безусловно являются витаминами. Их принято делить на водорастворимые и жирорастворимые.
Водорастворимые витамины – это все витамины группы В и витамин С.
Жирорастворимые – А, D, E и K.
Суточная потребность организма в витаминах разная – от 1 до 5 мг (витамин А, В1; В2) и до 70 мг (витамин С). Она зависит от возраста, состояния здоровья человека, характера его работы, климатических условий. При тяжелой физической и усиленной умственной работе, а также для беременных и кормящих женщин доза витамина С повышается до 100-120 мг. Каждому из нас необходимы витаминные и минеральные добавки каждый день для поддержания нормальной жизнедеятельности организма. Поступление в организм витамина С должно происходить постоянно по целому ряду причин.
Во-первых, витамин С является одним из важнейших природных антиоксидантов который, кроме того, принимает участие в целом ряде биохимических процессов.
Во-вторых, человеческий организм самостоятельно вырабатывает лишь очень немногие из витаминов, к тому же в малых количествах. А витамин С мы можем получать только с пищей или в качестве специальных препаратов.
В-третьих, сложно получать витамин С в натуральном виде. Как отмечают специалисты, даже в самой здоровой и сбалансированной диете легко обнаружить дефицит витаминов - приблизительно 20-30% от рекомендуемой нормы. Лишь немногие люди и особенно дети едят достаточно фруктов и овощей, которые являются главными пищевыми источниками витамина С. Тепловая обработка, хранение и биохимическая переработка, нервные стрессы, прием лекарственных препаратов приводят к разрушению большей части витамина С.
В-четвертых, в России только 20% населения принимают витаминные препараты, а по данным Института питания РАМН у 60-80% населения наблюдается недостаток витаминов.
В- пятых, важна роль витамина в организме человека: разносторонне влияет на организм. Он стимулирует рост, участвует в окислительно-восстановительных процессах, тканевом дыхании, обмене аминокислот, улучшает использование углеводов и нормализует обмен холестерина. Витамин С необходим для образования белка коллагена, скрепляющего клетки сосудов, костной ткани, кожи, нужного для заживления ран.
Витамин С действует на функцию центральной нервной системы, стимулирует деятельность эндокринных желез, особенно надпочечников, улучшает функцию печени. Он способствует усвоению железа и нормальному кроветворению, влияет на обмен многих витаминов. Витамин С повышает сопротивляемость организма инфекциям, интоксикациям химическими веществами, перегреванию, охлаждению, кислородному голоданию.
В связи с выше сказанным считаем, что исследования по определению витамина С в продуктах питания являются актуальными в настоящее время, т.к. ухудшение экологической обстановки сказывается на иммунной системе, в связи с чем растет необходимость в поддержки организма от вирусных заболеваний.
Цель работы: изучить биохимическую природу витамина С и определить его количественное содержание в некоторых пищевых продуктах.
Объект исследования - химическое строение и свойства витамина С, его биологическая и валеологическая роли.
Предмет исследования – пищевые продукты, содержащие витамин С.
- Провести анализ научно-популярной и учебной литературы по выбранной теме;
- Рассмотреть общую характеристику, химическое строение и свойства витамина С;
- Изучить биологическую и валеологическую роли витамина С;
- Овладеть методами качественного и количественного определения витамина С и экспериментально определить его содержание в некоторых пищевых продуктах;
- Обобщить результаты исследования и сформулировать выводы по работе.
Практическая значимость: проведен количественный анализ (йодометрии) содержания витамина С в свежеприготовленных и консервированных соках; возможность использования собранного материала и полученных данных при изучении биологических и химических дисциплин в школе, а так же полученные данные можно использовать в повседневной жизни для создания меню в школе и дома для проведения мероприятий по С-витаминизации школьников.
Характеристика витамина С
Учение о витаминах начало развиваться сравнительно недавно и относится к концу XIX века и началу XX столетия. Однако заболевания, впоследствии названные авитаминозами, были известны давно. Первые сведения о цинге (авитаминоз С) относят к XIII столетию. Когда римские легионы вторглись во владения своих северных соседей и надолго задержались за Рейном, им пришлось познакомиться с заболеванием, поразившим многих воинов и, судя по описанию древнеримского историка Плиния, весьма похожим на цингу.
О причинах цинги высказывались самые различные предположения. Ясность в этот вопрос внесли работы норвежских ученых Хольста и Фрелиха. Ученые пришли к выводу, что цинга у морских свинок вызывается особым фактором, который почти отсутствует в зернах злаков, солонине, но в большом количестве содержится в свежих овощах, фруктах и лимонном соке.
Работы Хольста и Фрелиха были опубликованы в 1912 году, они оказали большое влияние на формирование теории Функа о витаминах и позволили ему причислить цингу к авитаминозным заболеваниям. Начались поиски способов выделения противоцинготного витамина, которые с переменным успехом продолжались до 1932 года. В 1932 г. витамин, предотвращающий цингу, был выделен из лимонного сока американскими исследователями С.Гленом, а также венгерским биохимиком Сент-Дьерди. В 1933 году двумя учеными Хирстом и Эйлером независимо друг от друга была установлена структурная формула аскорбиновой кислоты.
Место витамина С в современной классификации витаминов
В зависимости от растворимости все витамины делятся на две большие группы: водорастворимые (энзимовитамины) и жирорастворимые (гормоновитамины). Это позволяет выявить в каждой из этих групп свои особенности и определить присущие им индивидуальные свойства. Водорастворимые витамины участвуют в структуре и функции ферментов, жирорастворимые витамины входят в структуру мембранных систем, обеспечивая их функциональное состояние.
Помимо этих двух главных групп витаминов, различают группу разнообразных химических веществ, частично синтезирующихся в организме и обладающих витаминными свойствами. Для человека и ряда животных эти вещества принято объединять в группу – витаминоподобных (см. табл. 1).
Таблица 1. Общая классификация витаминов и витаминоподобных веществ
| Жирорастворимые витамины | Водорастворимые витамины | Витаминоподобные вещества |
| Витамин А (ретинол) | Витамин B1 (тиамин) | Пангамовая кислота (витамин В12) |
| Провитамины А (каротины) | Витамин В2 (рибофлавин) | Парааминобензойная кислота (витамин H1) |
| Витамин Д (кальциферолы) | Витамин РР (никотиновая кислота) | Оротовая кислота (витамин В13) |
| Витамин Е (токоферолы) | Витамин В6 (пиридоксин) | Холин (витамин В4) |
| Витамин К (филлохиноны) | Витамин В12 (цианкобаламин) | Инозит (витамин В8) |
| Фолиевая кислота, фолацин (витамин Вс) | Карнитин (витамин Вт) | |
| Пантотеновая кислота, (витамин В3) | Полиненасыщенные жирные кислоты (витамин F) | |
| Биотин (витамин Н) | S - метилметионин- сульфоний-хлорид (витамин U) | |
| Липоевая кислота, (витамин N) | ||
| Витамин С, (аскорбиновая кислота) |
Физические свойства аскорбиновой кислоты
По физическим свойствам аскорбиновая кислота представляет собой белый кристаллический порошок кислого вкуса. Растворим в воде (1: 3,5), медленно растворим в этаноле (1:30), абсолютном спирте (1:50), глицерине (1:100), пропиленгликоле (1:20). Растворимость в воде: 80,0% при 100 °C; 40,0% при 45 °C. Практически нерастворим в эфире, бензоле, хлороформе, петролейном эфире, маслах, жирах. Под воздействием воздуха и света постепенно темнеет. В сухом виде стабилен на воздухе, водные растворы на воздухе быстро окисляются. Молекулярная масса 176,13.
Натрия аскорбат — мелкие кристаллы, свободно растворимые в воде: 62 г/100 мл при 25 °C, 78 г/100 мл при 75 °C.
Большинство приматов (включая человека), морские свинки, некоторые птицы, рыбы не могут синтезировать витамин С. В организме человека необходимый запас восполняется путем поступления с пищей.
Температура плавления L- аскорбиновой кислоты — 190—192 °C(с разложением).
Из-за наличия двух асимметрических атомов существуют четыре диастереомера аскорбиновой кислоты. Две условно именуемые L- и D- формы хиральны относительно атома углерода в фурановом кольце, аизо- форма является D-изомером по атому углерода в боковой этиловой цепи.
L- изоаскорбиновая, или эриторбовая, кислота используется в качестве пищевой добавки E315.
Структурная формула
Брутто-формула: C6H8O6
Аскорбиновая кислота вводится при отравлении угарным газом, является мощным антиоксидантом, нормализует окислительно-восстановительные процессы. Также применяется при гиповитаминозе C, геморрагическом диатезе, капилляротоксикозе, геморрагическом инсульте, кровотечении (в т.ч. носовом, легочном, маточном), инфекционных заболеваниях, идиопатической метгемоглобинемии, интоксикации, алкогольном и инфекционном делирии, острой лучевой болезни, посттрансфузионных осложнениях, заболеваниях печени (болезнь Боткина, хронический гепатит и цирроз), заболеваниях ЖКТ (ахилия, язвенная болезнь, особенно после кровотечения, энтерит, колит), гельминтозах, холецистите, вяло заживающих ранах, язвах, ожогах, физических и умственных перегрузках, беременности.
Применение витамина С
Пищевая промышленность . Аскорбиновая кислота и её натриевая (аскорбат натрия), кальциевая и калийная соли применяются в пищевой промышленности в качестве антиоксидантов Е300 — E305, предотвращающих окисление продукта.
Косметология. Витамин С используется в косметических препаратах для замедления старения, для заживления и восстановления защитных функций кожи, в частности, восстановления увлажненности и упругости кожи после воздействия солнечных лучей. В состав кремов его также вводят для осветления кожи и борьбы с пигментными пятнами.
Фотография . Одним из непищевых применений аскорбиновой кислоты является её использование в качестве проявляющего вещества в фотографии, как в промышленных, так и в самодельных проявителях. В настоящее время большинство производителей фотохимии имеют в своих линейках продукции проявители для фотоплёнок и фотобумаг, в состав которых входят аскорбиновая кислота или аскорбат натрия. Основное достоинство таких проявителей — отсутствие каких-либо вредных воздействий на здоровье человека при контакте с раствором, поскольку многие синтетические проявляющие вещества в той или иной степени токсичны.
Для фотографических целей аскорбиновую кислоту используют вместе с другими проявляющими веществами, наиболее часто с пирогаллолом, гидрохиноном и метолом. Окисленная форма вещества в проявителе не реагирует с сульфитом натрия и, тем самым, не оказывает замедляющего эффекта на процесс проявления. Более активной в фотографических проявителях является не аскорбиновая, а изоаскорбиновая кислота.
Получение витамина С
Синтетически получают из глюкозы с применением ферментации на некоторых этапах (бактериями Gluconobacter oxydans по методу Hoffmann-La Roche или бактериями Erwinia herbicola и Corynebacterium по методу Genentech).
Синтезируется растениями из различных гексоз (глюкозы, галактозы) и большинством животных (из галактозы), за исключением приматов и некоторых других животных (например, морских свинок), которые получают её с пищей
Биологическая роль витамина С
Образование коллагена, серотонина из триптофана, образование катехоламинов, синтез кортикостероидов. Аскорбиновая кислота также участвует в превращении холестерина в желчные кислоты.
Витамин С необходим для детоксикации в гепатоцитах при участии цитохрома P450. Витамин С сам нейтрализует супероксидный радикал до перекиси водорода.
Восстанавливает убихинон и витамин E. Стимулирует синтез интерферона, следовательно, участвует в иммуномодулировании. Наряду с винной, яблочной, лимонной, молочной кислотами, и, вероятно, гемовым железом, которые по крайней мере восстанавливают > в > или же, — в случае двухвалентного железа в составе гема, — действуют также по невыясненному пока механизму, — аскорбиновая кислота улучшает всасывание железа, происходящее в основном в тонком кишечнике, переносчиком двухвалентных ионов (DMT1), находящимся на апикальной мембране энтероцитов, в обмен на два протона. Тормозит гликозилирование гемоглобина, тормозит превращение глюкозы в сорбит.
Существуют данные о нейропротекторном действии аскорбиновой кислоты, в частности, о ее положительном действии при преждевременном старении, профилактике возрастного снижения когнитивных способностей и болезни Альцгеймера. При этом, по всей видимости, избегание дефицита витамина оказывает более положительное влияние, чем употребление больших доз в качестве добавок к здоровому рациону
Витамин С в продуктах питания
Йодометрическое определение аскорбиновой кислоты представляет собой характерный пример способа прямого титрования анализируемого вещества стандартным раствором йода в иодиде калия.Титрование проводят методом отдельных навесок, сущность которого заключается в следующем. Несколько (3-5) приблизительно равных навесок анализируемого вещества, взятых на аналитических весах, растворяют в произвольном минимальном (приблизительно 10 мл) объеме растворителя и полностью титруют.
Несколько навесок анализируемого материала помещают в пронумерованные конические колбы для титрования, в которые предварительно налито около 10 мл дистиллированной воды. Затем добавляют 1-2мл 6% раствора серной кислоты и титруют при комнатной температуре 0,1% раствором йода в иодиде калия в присутствии индикатора крахмала до появления синей окраски раствора.
Расчет содержания аскорбиновой кислоты в мг/% производят по формуле:
Читайте также: