Витамин с клюква или лимон

Клюква — северный лимон?

Исследовательская работа о содержании витамина С в клюкве и лимоне. Работа содержит методику определения содержания аскорбиновой кислоты в соках.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Управление образования Администрации Северодвинска

МОУДОД Детско-юношеский центр

XIV открытая городская учебно-исследовательская

Клюква — северный лимон?

Руссу Екатерина Димитривна

9Г класс МОУ «Общеобразовательная школа №24»

Чугай Людмила Игоревна,

первой квалификационной категории

Глава 1. Витамины и их роль в жизнедеятельности человека

1.1 Общая характеристика витаминов 5

1.3 Химический состав лимона 7

1.4 Целебные свойства клюквы 7

Глава 2. Количественное определение витамина С

2.1 Методика определения витамина С 9

2.2 Определение содержания аскорбиновой кислоты в соках 10

3. Заключение 12

4. Список использованных источников 13

5. Приложение 14

Сдержанная природа Севера не менее щедра к своим обитателям, чем благодатный Юг. Мы живем на севере. Холода наступают рано, зима длинная. К весне особенно чувствуется нехватка витаминов. Многие люди болеют, накапливается усталость, происходит быстрая утомляемость. Привозные фрукты и овощи дорогие, много не купишь. К тому же содержание витаминов к этому времени в них кратно уменьшается. Бытует мнение, что человек должен употреблять те ягоды, фрукты, овощи, которые произрастают в той местности, где живет человек — они самые полезные. Природа продумала всё сама. Вот я и решила проверить, так ли это? Лимон и клюква совпадают по своим вкусовым качествам — очень кислые плоды. В лимоне содержится большое количество витамина «С». Интересно, а в клюкве — сколько? Несмотря на то, что клюква – широко распространенное растение на территории Северного полушария, эта ягода с некоторого времени ассоциируется именно с Россией.
Можно сделать большие запасы на зиму. Я думаю, что проблему восполнения аскорбиновой кислоты в организме для поддержания его нормальной жизнедеятельности можно решить при употреблении в пищу клюквы, нежели покупать дорогие лимоны.

Перечисленные причины определили актуальность нашего исследования и его тему : «Клюква — северный лимон?»

Объект исследования: клюква, собранная в разных районах Архангельской области, лимон.

Предмет исследования: количественное содержание витамина С в клюкве и лимоне.

Цель работы : определить количественное содержание витамина С в клюкве и лимоне.

Гипотеза: « Клюква, наш «северный лимон», по содержанию витамина С и своим полезным свойствам не уступает южному лимону? »

Актуальность темы, предмет, цель и гипотеза обусловили постановку основных задач исследования:

1. Изучить литературу и Интернет ресурсы по данной теме.
2. Рассмотреть значение витамина С и его воздействие на организм.
3. Изучить химический состав клюквы и лимона.
4. Подобрать методику определения витамина С в клюкве и лимоне.
5. Научиться титровать раствор.
6. Проанализировать результаты и сделать выводы.

Для достижения поставленной цели и решения задач использовались следующие методы исследования:

1. теоретические: анализ, синтез, систематизация литературы по проблеме исследования;
2. эмпирические: наблюдение, химический эксперимент;

Глава 1. Витамины и их роль в жизнедеятельности человека

1.1 Общая характеристика витаминов

Анализ литературы показал, что витамины, группа незаменимых для организма человека и животных органических соединений обладающих очень высокой биологической активностью. Основное их количество поступает в организм с пищей, а некоторые синтезируются в кишечнике обитающими в нём полезными микроорганизмами, однако и в этом случае их бывает не всегда достаточно. Витамины в большой степени обеспечивают нормальное функционирование нервной системы мышц и других органов и многих физиологических систем. От уровня витаминной обеспеченности питания зависит уровень умственной и физической работоспособности, выносливости и устойчивости организма к влиянию неблагоприятных факторов внешней среды, включая инфекции и действия токсинов.

Нарушения нормального течения жизненно важных процессов в организме из-за длительного отсутствия в рационе того или иного витамина приводят к возникновению тяжёлых заболеваний, известных под общим названием авитаминозы. В настоящие время такие ситуации практически не встречаются. В редких случаях авитаминозы возможны вследствии заболеваний, результатом которых является прекращение всасывание витамина или его усиленное разрушение в желудочно-кишечном тракте. Достаточно распространённым явлением остаётся частичная витаминная недостаточность в той или иной степени выраженности — гиповитаминозы. Они протекают более легко, их проявления нечётки, менее выражены. Избыточное потребление пищевых продуктов, чрезвычайно богатых витаминами, или самостоятельный излишний приём витаминных препаратов могут привести к гипервитаминозам [2].
К настоящему времени известно и изучено около 30 витаминов [3]. К обеспечению здоровья человека причастны около 20 из них.

Изучив научную литературу, можно сделать вывод, что к числу наиболее известных с давних времен заболеваний, возникающих на почве дефектов в питании, относится цинга или скорбут. Наибольшее число жертв цинга уносила в могилу в зимнее и весеннее время года, когда население европейских стран было лишено возможности получать в достаточном количестве свежие овощи и фрукты. Окончательно вопрос о причинах возникновения и способов лечения цинги был разрешен экспериментально лишь в 1907-1912 гг. в опытах на морских свинках. Оказалось, что морские свинки, подобно людям, подвержены заболеванию цингой, которая развивается на почве недостатков в питании.

Стало очевидным, что цинга возникает при отсутствии в пищи особого
фактора. Этот фактор, предохраняющий от цинги, получил название витамина С, антицинготного, или антискорбутного.
По словам академика В.А. Эндельгарта: «Витамины проявляют себя не свои присутствием, а своим отсутствием» [8]. Являясь составной частью ферментов, витамины определяют их нормальную функцию, которая может осуществляться на 50 или на 20% или же не осуществляться вовсе. Потребность взрослого человека в витамине С соответствует 50-100мг аскорбиновой кислоты в день, ребенка-50-70мг. Основными источниками витамина С являются растения. Авторы приводят различные данные о содержании витамина С в фруктах и овощах. Особенно много аскорбиновой кислоты в перце, хрене, ягодах рябины, черной смородины, земляники, клубники, в апельсинах, лимонах, мандаринах, капусте (приложение 1) . Картофель хотя и содержит значительно меньше витамина С, чем вышеперечисленные продукты, но, принимая во внимание значение его в нашем питании, его следует признать наряду с капустой основным источником снабжения витамином С.

Витамин С предохраняет организм от многих вирусных и бактериальных инфекций, повышает эластичность и прочность кровеносных сосудов, улучшает состояние печени, ослабляет воздействие различных аллергенов, ускоряет заживление ран, ожогов, кровоточащих десен, повышает сопротивляемость организма к любым неблагоприятным воздействиям, помогает усвоению железа, поддерживает уровень гемоглобина, защищает от окисления необходимые организму жиры и жирорастворимые витамины (особенно А и Е).

При гипервитаминозе (избытке витамина «С») отмечаются нарушение функций почек, печени, поджелудочной железы, образование камней в почках, расстройство работы желудочно-кишечного тракта, нарушения обмена кальция и усвоения витаминов группы «В», расстройство сердечной деятельности, нарушения сна и функций центральной нервной системы.

1.3 Химический состав лимона

Родина лимона — Индия , Китай и тихоокеанские тропические острова. В дикорастущем состоянии неизвестен, вероятнее всего гибрид, спонтанно возникший в природе и долгое время развивавшийся как отдельный вид. Широко культивируется во многих странах с субтропическим климатом. В СНГ культивируется на Кавказе и в Средней Азии.

Мякоть плодов содержит значительное количество органических кислот ( лимонная , яблочная ). Характерный запах лимона обусловлен наличием эфирного (лимонного) масла . Лимоны содержат: 7,1% углеводов в форме сахаров,11-16% пектинов, 4-8% лимонной кислоты. В кожуре содержатся эфирные масла, которые обладают сильным бактерицидным действием. Лимоны богаты минеральными солями, и значительная часть из них – калиевые [11]. В разных сортах лимона содержание витамина «С» колеблется от 20 до 90 мг, причём в кожуре лимона витамина C содержится в два – три раза больше чем в мякоти. При нагревании лимонного сока в течение 5 минут до 100°C содержание витамина «С» почти не уменьшается (вот почему полезен чай с лимоном).

Плоды лимона человек начал использовать с незапамятных времён. В Х-ХI веках китайцы уже знали много различных рецептов использования плодов лимона и считали, что лимоны успешно лечат раны, цингу, заболевания легких, артериосклероз и т.д. Впоследствии это было подтверждено медициной.

1.4 Целебные свойства клюквы

Родовое название образовано из двух греческих слов: oxys – кислый и kokkos – шар и характеризуют вкус и форму плодов клюквы. Видовое определение в переводе с латинского означает «болотный» по месту произрастания.

В Архангельской области сбор ягод должен начинаться обычно не раньше второй декады сентября. Лучшей по качеству считается подснежная клюква, которую собирают весной, так как морозы способствуют накоплению в ней органических кислот, и она становится значительно слаще, хотя при этом и теряет долю витаминов. Согласно лесоустроительным данным общая площадь клюквенных угодий в Архангельской области составляет 4 756 800 гектаров [7]. Если считать, что в среднем 10 процентов этой площади ежегодно плодоносит, то общий запас клюквы составляет 47 568 тонн (при среднем урожае 100 килограммов с гектара). Особенно много клюквы произрастает и заготовляется в Каргопольском, Коношском, Вельском, Котласском и Красноборском районах. Любопытно, что жители Пинежского, Мезенского, Лешуконского районов почти не занимаются сбором клюквы не только для сдачи заготовительным организациям, но и для личного потребления.

Ягоды клюквы — ценный пищевой и лечебный продукт. Ягоды клюквы содержат сахара (2,4-4,7 %) (в основном глюкоза и фруктоза), органические кислоты (2,8-3,5 %). Из органических кислот встречаются яблочная, лимонная и бензойная. Именно бензойная кислота является естественным консервантом и позволяет сохранять ягоды клюквы без всякой переработки, только залив кипяченой водой. Выявлены также пектины (0,20-1,40 %), дубильные и красящие вещества, витамины, пентозаны, клетчатка, минеральные вещества, много макро- и микроэлементов калий, железо, марганец, молибден, медь [8] . Устойчивости плодов способствует также покрывающий их кутикулярный воск, в составе которого содержится бензойная кислота, и ряд других соединений, которые могут играть защитную роль против грибов, бактерий и насекомых. Пектиновые вещества клюквы отличаются высокой желирующей способностью, легко образуют нерастворимые соединения (хелаты) с тяжелыми и радиоактивными металлами (свинец, стронций, кобальт и др.), способствуя их детоксикации и выведению из организма. Изучив литературу, я пришла к выводу, что витаминами клюква не богата. В осенних ягодах содержится 8-30 мг/100 г витамина С.

Ягоды и экстракт клюквы употребляют как жаропонижающее, прохладительное и противоцинготное средство, а также для усиления действия антибиотиков и сульфаниламидов. Морс и сироп клюквы применяют как противолихорадочное средство, при авитаминозах, воспалительных заболеваниях, для снижения температуры и утоления жажды. При лечении респираторных заболеваний, ревматизма, ангины хорошо есть клюкву с медом. При употреблении клюквы улучшается аппетит и пищеварение. Усиливается выработка желудочного и сока и сока поджелудочной железы. Это приводит к излечению при гастритах с пониженной кислотностью желудочного сока, а также воспалений поджелудочной железы. Клюква обладает тонизирующим и освежающим эффектом, повышает умственные и физические способности человека.

Глава II. Количественное определение витамина С

2.1 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИТАМИНА С

Проведенное теоретическое исследование позволило нам утверждать, что содержание витамина С в клюкве гораздо меньшее, чем в лимоне, поэтому в данной главе я уделю внимание количественному определению витамина С в соках.

Метод количественного определения витамина С основан на характерной особенности аскорбиновой кислоты – лёгкости её окисления. Для анализа в качестве окислителя используется йод. Взаимодействие аскорбиновой кислоты с йодом происходит по уравнению: C 6 H 8 0 6 +I 2 = C 6 H 6 0 6 +2HI (1) [5].

Для экспериментальной части мною были использованы реактивы:

1. Раствор йода 0,125%. Готовят разведением аптечной йодной настойки в 40 раз. 1 мл такого раствора соответствует 0,875 мг аскорбиновой кислоты. К 1 мл йодной настойки добавить дистиллированной воды до общего объема 40 мл, т.е. разбавить настойку в 40 раз. Концентрация такого раствора будет 0,005 моль/литр.

2. В качестве индикатора используют коллоидный раствор крахмала. Его готовят разведением 1 г крахмала в небольшом количестве холодной воды. Смесь выливают в 1/2 стакана горячей и перемешивают. Такой раствор годен в течение недели.

3. Для замедления воды процесса окисления витамина С кислородом воздуха используют

соляную кислоту 10%

Изучив литературу по интересующей меня проблеме, я приступила к работе.

Прежде чем приступить к анализу сока лимона и клюквы, я решила потренироваться на растворе, в котором содержание витамина «С» уже известно. Для этого я использовала аптечную аскорбиновую кислоту в таблетках. Около 0,1 г. аптечной аскорбиновой кислоты растворяю в 500мл воды в мерной колбе и перемешиваю. Отбираю 25 мл приготовленного раствора, прибавляют к нему 2 мл раствора крахмала и 1 мл раствора соляной кислоты. Осторожно, по каплям, добавляю из бюретки разбавленного раствора йода, постоянно взбалтывая содержимое. Как только вся кислота прореагирует с йодом, следующая её капля окрасит раствор в синий цвет. 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 погрешность моего анализа (около 5 %) и можно переходить к дальнейшим опытам – определению витамина С в соках.

2.2 Определение содержания аскорбиновой кислоты в соках

Научившись титровать, я приступила к количественному определению витамина С в исследованных соках.

Для работы приготовила сок свежевыжатого лимона и сок клюквы. В коническую колбу на 50 мл я налила 10 мл исследуемого сока лимона, прибавляла 1 мл раствора крахмала и 5 капель HCl и титровала бюреткой. Конец титрования определяется по появлению голубовато-синей окраски от избытка йода, после того, как вся аскорбиновая кислота окислена йодом. Содержание витамина С в них определила по методике описанной выше [5].

Рассчитаем содержания аскорбиновой кислоты. Так как концентрация, приготовленного раствора йода 0,005 моль/литр, то 1 мл раствора содержит 0,5•10 -5 моль его. По уравнению (1): n(C 6 H 8 O 6 ) = n(I 2 ), следовательно, 1 мл раствора йода так же соответствует 0,5•10 -5 моль аскорбиновой кислоты или 0,88 мг.

М(C 6 H 8 O 6 ) = 176 г/моль

m(C 6 H 8 O 6 ) = n•M = 0,5•10 -5 •176 = 884 •10 -5 или 0,88мг.

Так, как содержание аскорбиновой кислоты обычно рассчитывают в мг на 100г или мл продукта, то получившиеся результаты умножаем на 10 (10мл • 10 = 100мл).

Окончательная формула для расчета витамина С: m(C 6 H 8 O 6 ) = V(I 2 ) • 0,88 • 10

Источник