Определение содержания витамина с проект

Исследовательская работа на тему «Определение содержания витамина С (аскорбиновой кислоты) в соках и фруктах»

Автор: Вдовина Валерия Владимировна

Место работы/учебы (аффилиация): Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Матвеевская средняя общеобразовательная школа», 10 класс

Научный руководитель: Рябинина Елена Александровна

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.

В процессе работы была использована литература:

• В книге «Опыты без взрывов» О.Ольгина я познакомилась с методом определения витамина С йодометрия, по которой провела эксперименты по определению содержания витамина С в продуктах.
• Книга «Физиология человека» С.И. Гальперина помогла узнать основные симптомамы дефицита витамина С.
• Справочники и учебники по биохимии рассказали о классификации витаминов по растворимости в воде и жире.

Источник

научно — практическая работа по теме Определение содержания витамина С в соках и фруктах
проект по химии (8 класс)

научно — практическая работа по теме Определение содержания витамина С в соках и фруктах

Скачать:

Предварительный просмотр:

Министерство образования и науки Республики Бурятия
Управление образования АМО «Заиграевский район»

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Горхонская средняя общеобразовательная школа №73»

Научно- исследовательская работа

по теме: Определение содержания витамина С в соках и фруктах

Выполнила: Осколкова Арина

ученица 8 класса
Руководитель:Лоскутникова Наталья

учитель биологии и химии

МБОУ «Горхонская СОШ № 73»

Глава 1. История открытия витаминов и их классификация………….

Глава 2. Физиологическая роль витамина С……………………………

Глава 3. Источники содержания витамина С……………………………

Глава 4. Суточная потребность в витамине С…………………………..

Глава 5. Исследование содержания витамина С в соках и фруктах…..

5.1. Анализ результатов анкетирования……………………………….

5.2 Определение содержания витамина С во фруктах……………….

5.3 Определение содержания витамина С в соках промышленного производства

В настоящее время, когда ритм нашей жизни высокий, экология неблагоприятная, а питание многих людей не полноценное, наше здоровье стоит под угрозой. На здоровье человека влияет много неблагоприятных факторов и поэтому так важно иметь полноценный рацион питания. Одним из компонентов рациона являются витамины. Особо высока потребность организма человека в витамине С (аскорбиновая кислота), так как он участвует в окислительно-восстановительных процессах, положительно действует на центральную нервную систему, повышает сопротивляемость организма. Давно известно, что витамины необходимы для образования иммунных клеток, антител и сигнальных веществ, участвующих в иммунном ответе. Суточная потребность в витаминах может быть небольшой, но именно от обеспеченности витаминами зависит нормальная работа иммунной системы и энергетический обмен.

Актуальность . Благодаря витаминам человек укрепляет иммунитет, сохраняет здоровье. При заболеваниях врачи советуют употреблять витамины для скорейшего выздоровления. Существует много разных витаминов полезных для человека, но всем известно, что витамин С нужно употреблять в пищу постоянно. Он содержится в различных овощах, фруктах, зелени, в соках и (если верить рекламе) то даже и в газированной воде.

Цель работы : определить содержание витамина С в некоторых соках и фруктах.

Объект исследования: продукты (фрукты, соки).

Предмет исследования: витамин С.

Гипотеза: во фруктах содержится большее количество витамина С, чем в соках, изготовленных из этих фруктов промышленным способом.

1. Изучить историю открытия витаминов, их классификацию
2. Раскрыть физиологическую роль витамина С, изучив литературу
3. Выявить источники содержания витамина С и суточную потребность в витамине
4. Провести анкетирование учащихся о том, как часто они употребляют продукты питания, содержащие витамин С.
5. Методом йодометрии выяснить, в каких именно фруктах содержится наибольшее количество витамина С и, сравнив содержание витамина С в готовых и свежеприготовленных соках, рекомендовать их для употребления.

ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ВИТАМИНОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

В конце прошлого века молодой врач Н.И. Лунин защитил диссертацию «О значении неорганических солей для питания животных». В ней Николай Иванович Лунин писал: «Невозможно обеспечить жизнь животных белками, жирами, сахаром, солями и водой…». Учёный сделал вывод о том, что пища должна содержать, кроме указанных ингредиентов, также и другие незаменимые для организма вещества.

Этому выводу предшествовала большая исследовательская работа. Н.И. Лунин разделил подопытных мышей на две группы. Первых он кормил основными компонентами молока – белками, жирами, углеводами, а вторых – натуральным молоком. Через 2-3 недели все животные из первой группы погибли, а вторая группа продолжала здравствовать, как ни в чём не бывало… Лунин заключил, что в пище, в частности в молоке, в небольшом количестве содержатся какие-то неизвестные, необходимые для жизнедеятельности организма вещества. Установлено это было в 1880 году.

В 1911 году польский химик Казимир Функ выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее параличи голубей, питавшихся только полированным рисом. Химический анализ этого вещества показал, что в его состав входит азот. Открытое вещество Функ назвал витамином («вита» — жизнь, «амин» — содержащий азот). Правда, потом оказалось, что не все витамины содержат азот, но старое название этих веществ осталось. К. Функ наряду с Н.И. Луниным является одним из основоположников науки о витаминах [8, C. 312].

Витамины – это органические вещества, каждое из которых и все они в комплексе необходимы для нормального развития и функционирования нашего организма, своевременного обновления всех органов и тканей, эффективного обмена веществ.

На сегодняшний день открыто более 30 витаминов, которые обозначаются специальными названиями или буквами латинского алфавита – А, В, С, D, Е и т.д. Для удобства изучения их классифицируют по физическим свойствам:

а) витамины, растворимые в жирах,

б) витамины, растворимые в воде.

витамин А (ретинол, аксерофтол)

ГЛАВА 2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ВИТАМИНА С

Физиологическое значение витамина С теснейшим образом связано с его окислительно-восстановительными свойствами. Возможно, что этим следует объяснить и изменения в углеводном обмене при скорбуте (заболевание, обусловленное недостатком в организме человека витаминов С и Р, то же что и цинга), заключающемся в постепенном исчезновении гликогена из печени и вначале повышенном, а затем пониженном содержании сахара в крови. По-видимому, в результате расстройства углеводного обмена при экспериментальном скорбуте наблюдается усиление процесса распада мышечного белка и появление креатина в моче. Большое значение имеет витамин С для образования коллагена (фибриллярный белок, составляющий основу соединительной ткани животных и обеспечивающий ее прочность) и функции соединительной ткани. Витамин С играет роль в гидроксилировании и окислении гормонов коры надпочечников. Нарушение в превращениях тирозина, наблюдаемое при цинге, также указывает на важную роль витамина С в окислительных процессах.

Недостаточное поступление витамина С с пищей проявляется в форме авитаминоза (цинги). Основные симптомы С-витаминной недостаточности в порядке их развития следующие: снижение мочевой экскреции аскорбиновой кислоты, уменьшение концентрации аскорбиновой кислоты в плазме крови и лейкоцитах, повышенная ломкость кровеносных капилляров, общая слабость, апатия, повышенная утомляемость, снижение аппетита, задержка роста, повышенная восприимчивость к инфекциям, болезненность дёсен, их отечность, разрыхленность, кровоточивость при чистке зубов.

Особенно часто С-гиповитаминозные состояния возникают в период повышенной потребности организма в витамине С при беременности, кормлении, усиленной физической и умственной работе, при инфекционных заболеваниях. Чаще гиповитаминоз можно наблюдать в весенние месяцы, когда, с одной стороны, уменьшается употребление овощей, а с другой – содержание в них витаминов вследствие длительного хранения.

Таким образом, витамин С стимулирует жизненные силы организма, регулирует окислительно-восстановительные процессы, оказывает влияние на белковый, углеводный и холестериновый обмен, нормализует проницаемость стенок капилляров, свёртываемость крови, улучшает восстановление костной ткани, повышает сопротивляемость к инфекциям, простуде, обладает ярко-выраженными антиоксидантными свойствами, играет важную роль в поддержании нормального функционирования сердечно-сосудистой системы, печени. благоприятно действует на функции центральной нервной системы, деятельность желез внутренней секреции, процессы кроветворения [6, C. 571].

ГЛАВА 3. ИСТОЧНИКИ СОДЕРЖАНИЯ ВИТАМИНА С

Аскорбиновая кислота является одним из наиболее широко распространенных в природе витаминов. Она синтезируется растениями и подавляющим большинством животных. Животные продукты в общем более бедны витамином С, хотя отдельные органы содержат относительно высокие концентрации. С другой стороны, семена и зерна высших растений лишены витамина С. Однако с первых дней прорастания в них появляется аскорбиновая кислота. Богаты витамином С листья, плоды, несколько беднее корнеплоды. По богатству витамином С выделяются плоды шиповника, дающие экстракты хорошего вкуса. Синтез и накапливание аскорбиновой кислоты в одном и том же виде растений варьируют в зависимости от многих условий: почвы, агротехники, удобрений, освещенности, водного режима, температуры и др. Растения изменяются в онтогенезе. Для некоторых культур сортовые колебания очень велики. Так концентрация аскорбиновой кислоты в разных сортах черной смородины колеблется от 69 до 250 мг, а в яблоках – от 1 до 30мг. В картофеле, капусте, а также в женском молоке часть витамина С находится в связанной форме, которая не выявляется обычными методами определения [5, C. 37]. ( Приложение 1 «Таблица 1» )

Таким образом, мы выяснили, что самыми богатыми по содержанию витамина С являются из фруктов – апельсины, земляника садовая, смородина черная, шиповник; из овощей – перец, капуста цветная.

ГЛАВА 4. СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВИТАМИНЕ С

Суточная потребность человека в витамине С зависит от ряда причин: возраста, пола, выполняемой работы, состояния беременности или кормления грудью, климатических условий, вредных привычек.

Болезни, стрессы, лихорадка и подверженность токсическим воздействиям (таким, как сигаретный дым) увеличивают потребность в витамине С. В условиях жаркого климата и на Крайнем Севере потребность в витамине С повышается на 30-50 процентов. Молодой организм лучше усваивает витамин С, чем пожилой, поэтому у лиц пожилого возраста потребность в витамине С несколько повышается.

Средневзвешенная норма физиологических потребностей составляет 60-100 мг в день. Обычная терапевтическая доза составляет 500-1500 мг ежедневно. (Приложение 2 Таблица 2)

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВИТАМИНА С В СОКАХ И ФРУКТАХ

1. Анализ результатов анкетирования

С целью изучения частоты употребления продуктов питания, содержащих витамин С, мы составили анкету (приложение 3) и провели опрос, в котором приняли участие 76 человек (учащиеся 5-11 класс).

При ответе на первый вопрос — Часто ли вы употребляете в пищу цитрусовые (лимон, апельсин, мандарин, грейпфрут)? «Да» ответили- 48%, «Нет» — ответили 52%

На вопрос, как часто Вы болеете острыми респираторными заболеваниями (простужаетесь)?

редко ответили — 24%, часто- 76%.

На третий вопрос- какие фрукты Вы предпочитаете больше всего? 44%-ответили, что предпочитают апельсин, 49%- яблоки, 7 % — другие фрукты (бананы, сливы, груши)

На четвертый вопрос — какие соки Вы предпочитаете больше всего? 67% — ответили яблочный, 29%- ответили апельсиновый, 4%- ответили другие соки (виноградный, томатный, мультифруктовый, вишневый) (Приложение 4)

1. Определение содержания витамина С во фруктах

Цель опытов № 1 – 3: определить содержание витамина С во фруктах.

Оборудование: пипетка, химические стаканы, мерный цилиндр, ступа, пестик.

Реактивы: йод, крахмальный клейстер, вода, 1%-ный раствор соляной кислоты.

Объекты исследования: апельсин, яблоко, смородина черная (взяли для сравнения, т. к. содержит большое количество витамина С).

Методика проведения опытов:

Отмеряли 10 мл отжатого сока смородины черной или апельсина, разбавляли водой до объема 100 мл, добавляли 1 мл крахмального клейстера, далее добавляли по каплям 5%-ный раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течение 10-15 сек.

Для определения содержания витамина С в яблоке анализ проводили в кислой среде, чтобы не произошло окисления аскорбиновой кислоты на воздухе под действием фермента аскорбиноксидазы, содержащегося в яблоках. Тонким ножом из нержавеющей стали вырезали ломтик от кожуры до сердцевины, который помещали в фарфоровую ступу с разбавленной кислотой и тщательно растирали пестиком. Далее со свежевыжатым соком проделывали такую же процедуру как в предыдущих опытах.

Для проведения расчетов сначала узнали сколько йодной настойки мы израсходовали. С этой целью при помощи пипетки посчитали, сколько капель йода содержится в 1 мл. Получили, что в 1 мл настойки содержится 28 капель йода. Зная объем одной капли, можно довольно точно определить объем раствора йода, израсходованного на титрование аскорбиновой кислоты.

Концентрация раствора йода нам известна: 1 мл его 5%-ного раствора соответствует 35 мг аскорбиновой кислоты [2].

Содержание витамина С в соке черной смородины:

1 мл раствора йода – 28 капель

Х мл раствора йода – 57 капель

Х=1*57:28= 2 мл йода (потребовалось на окисление аскорбиновой кислоты)

1 мл 5%-ного йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

2 мл 5%-ного йода – Х мг аскорбиновой кислоты

Х=2*35:1= 70 мг (аскорбиновой кислоты) – смородина черная

Содержание витамина С в соке апельсина:

1 мл раствора йода – 28 капель

Х мл раствора йода – 30 капель

Х=1*30:28= 1,1 мл йода (потребовалось на окисление аскорбиновой кислоты)

1 мл 5%-ного йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

1,1 мл 5%-ного йода – Х мг аскорбиновой кислоты

Х=1,1*35:1= 38,5 мг (аскорбиновой кислоты) – апельсин

Содержание витамина С в соке яблока:

1 мл раствора йода – 28 капель

Х мл раствора йода – 8 капель

Х=1*8:28= 0,3 мл йода (потребовалось на окисление аскорбиновой кислоты)

1 мл 5%-ного йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

0,3 мл 5%-ного йода – Х мг аскорбиновой кислоты

Х=0,3*35:1= 10,5 мг (аскорбиновой кислоты) – яблоко

Наиболее богатым по содержанию витамина С из исследуемых фруктов является смородина черная (70 мг), далее апельсин (38,5 мг) и яблоко (10,5 мг) (приложение 5).

1. Определение содержания витамина С в соках промышленного производства

Цель опытов № 1-2: определить содержание витамина С в апельсиновом соке.

Оборудование: пипетка, химические стаканы, мерный цилиндр.

Реактивы: йод, крахмальный клейстер, вода.

Объекты исследования: апельсиновый сок «Мой» (приложение 5) .

Методика проведения опытов:

Отмеряли 10 мл апельсинового сока или нектара, разбавляли водой до объема 100 мл, добавляли 1 мл крахмального клейстера, далее добавляли по каплям 5%-ный раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течение 10-15 сек. (приложение 4).

Содержание витамина С в апельсиновом соке «Мой»:

1 мл раствора йода – 28 капель

Х мл раствора йода – 16 капель

Х=1*16:28= 0,6 мл йода (потребовалось на окисление аскорбиновой кислоты)

1 мл 5%-ного йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

0,6 мл 5%-ного йода – Х мг аскорбиновой кислоты

Х=0,6*35:1= 21 мг (аскорбиновой кислоты) – апельсиновый сок «Мой»

Содержание витамина С в апельсиновом соке «Фруктовый сад»:

1 мл раствора йода – 28 капель

Х мл раствора йода – 3 капли

Х=1*3:28= 0,1 мл йода (потребовалось на окисление аскорбиновой кислоты)

1 мл 5%-ного йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

0,1 мл 5%-ного йода – Х мг аскорбиновой кислоты

Х=0,1*35:1= 3,5 мг (аскорбиновой кислоты) – апельсиновый сок «Фруктовый сад»

Наиболее богатым по содержанию витамина С из исследуемых апельсиновых соков является апельсиновый сок «Мой» (21 мг), «Фруктовый сад» (3,5 мг) (приложение 5).

Цель опытов № 2: определить содержание витамина С в яблочном соке.

Оборудование: пипетка, химические стаканы, мерный цилиндр.

Реактивы: йод, крахмальный клейстер, вода.

Объекты исследования: яблочный сок («Мой», «Фруктовый сад») (приложение 5).

Методика проведения опытов:

Отмеряли 10 мл яблочного сока, разбавляли водой до объема 100 мл, добавляли 1 мл крахмального клейстера, далее добавляли по каплям 5%-ный раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течение 10-15 сек.

Содержание витамина С в яблочном соке «Красавчик»:

1 мл раствора йода – 28 капель

Х мл раствора йода – 4 капли

Х=1*4:28= 0,14 мл йода (потребовалось на окисление аскорбиновой кислоты)

1 мл 5%-ного йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

0,14 мл 5%-ного йода – Х мг аскорбиновой кислоты

Х=0,14*35:1= 4,9 мг (аскорбиновой кислоты) – яблочный сок «Мой»

Содержание витамина С в яблочном соке «Мой», «Добрый», «Фруктовый остров»:

1 мл раствора йода – 28 капель

Х мл раствора йода – 3 капли

Х=1*3:28= 0,1 мл йода (потребовалось на окисление аскорбиновой кислоты)

1 мл 5%-ного йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

0,1 мл 5%-ного йода – Х мг аскорбиновой кислоты

Х=0,1*35:1= 3,5 мг (аскорбиновой кислоты) – яблочный сок «Фруктовый сад»

Наиболее богатым по содержанию витамина С из исследуемых яблочных соков является «Мой» (4,9 мг), «Фруктовый сад» (3,5 мг) (приложение 4).

Таким образом, на основании полученных данных исследования можно сделать вывод, что наиболее богаты витамином С свежие фрукты.

Гипотеза о том, что во фруктах содержится большее количество витамина С, чем в соках, изготовленных из этих фруктов промышленным способом, подтвердилась.

Но по разным причинам (материальным, сезонным) мы не всегда можем употреблять в пищу круглый год свежие фрукты и овощи. В этом случае можно заменить данные продукты соками и нектарами.

В виду того, что черная смородина наиболее богатая витамином С, доступна населению, необходимо употреблять ее в свежем виде, в соках, в морсах, в компотах.

Положительным моментом в проведенном анкетировании стало то, что опрошенные довольно часто употребляют продукты, содержащие витамин С, соответственно редко болеют острыми респираторными заболеваниями, что особенно важно на данный момент в период эпидемии ОРЗ и ОРВИ.

Используя данные исследования, мы провели беседу среди учащихся 8 – 11 классов, планируем выступить с данным сообщением на родительском собрании.

1. Воскресенский П.И. Справочник по химии. – М., Просвещение, – 1964.
2. Никитин В.А, Соколов С.Е. Справочник по химии. – Москва, – 2003.
3. Лекарственные препараты в России. Справочник. – М., Медицина, — 2000.
4. Научно- методический журнал «Химия в школе» 2007, 2008.
5. Тутельян В.А. Витамины: 99 вопросов и ответов. – М., — 2000.
6. Химическая энциклопедия: В 5 т. – М., — 1988.
7. Химия: Школьная энциклопедия/ Под ред. Ю.А. Золотова. – М., — 2003.
8. Энциклопедия для детей. Я познаю мир. Химия. – М., — 2004.

Источник