Качественная реакция на витамин с уравнение

КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ВИТАМИНА С В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ

РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЧЕМПИОНАТ JUNIORSKILLS МОСКВА

КОМПЕТЕНЦИЯ

«ЛАБОРАТОРНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ»

ВОЗРАСТНАЯ КАТЕГОРИЯ 10-13 ЛЕТ

Скачать:

Предварительный просмотр:

РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЧЕМПИОНАТ JUNIORSKILLS МОСКВА

«ЛАБОРАТОРНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ»

ВОЗРАСТНАЯ КАТЕГОРИЯ 10-13 ЛЕТ

КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ВИТАМИНА С В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ

Учащиеся 5 класса, 11 лет;

Данилко Ирина Олеговна,

Людям еще в глубокой древности было известно, что отсутствие некоторых продуктов в пищевом рационе может быть причиной заболеваний.

Отсутствие витаминов в пище может приводить к тяжелым расстройствам в организме. Самым распространенным витамином является витамин С. С давних времен люди страдали от многочисленных тяжелых болезней, причины которых были неизвестны. Одна из таких болезней — цинга, ею обычно болеют люди на Крайнем Севере. Известно, что в экспедиции Васко да Гама от цинги погибло около 60% моряков, такая же судьба постигла русского мореплавателя В. Беринга и многих членов его экипажа в 1741 году, русского полярника Г.Я. Седова в 1914 году и др. За время существования парусного флота от цинги погибло моряков больше, чем во всех морских сражениях, вместе взятых. И причиной тому был недостаток или гиповитаминоз витамина С.

В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд пребывая в длительном плавании, провел своего рода эксперимент на больных матросах. Вводя в их рацион различные кислые продукты, он открыл свойство цитрусовых предотвращать цингу. В 1753 году Линд опубликовал «Трактат о цинге», где предложил использовать лимоны и лайм для профилактики цинги. Однако эти взгляды получили признание не сразу, Адмиралтейство игнорировало их почти полвека. За это время, подсчитали эксперты, от цинги погибли еще около 100 тысяч британских моряков. Тем не менее Джеймс Кук на практике доказал роль растительной пищи в предотвращении цинги, введя в корабельный рацион кислую капусту, солодовое сусло и подобие цитрусового сиропа. В результате он не потерял от цинги ни одного матроса — неслыханное достижение для того времени. В 1795 году лимоны и другие цитрусовые стали стандартной добавкой к рациону британских моряков.

В настоящее время из года в год мы опасаемся сезонных заболеваний ОРЗ. Одним из профилактических средств, является витамин С. «По данным отечественных исследователей, недостаток аскорбиновой кислоты у школьников в 2 раза снижает способность лейкоцитов уничтожать попавшие в организм болезнетворные микробы, в результате чего частота острых респираторных заболеваний увеличивается на 26–40%, и наоборот, прием витаминов значительно снижает показатель частоты ОРЗ» Мы увидели, что данная тема актуальна и сегодня. Это натолкнуло нас на мысль исследовать важное для человечества вещество – аскорбиновую кислоту или витамин С.

Целью данной работы является изучение источников витамина С, его свойств, качественных реакций и значения для организма человека.

Для достижения поставленной цели, требуется решить следующие задачи:

• Проанализировать литературу по данной теме;
• Изучить источники витаминов и их функции в организме;
• Исследовать содержание витамина С в некоторых пищевых продуктах.

Объект исследования : витамин С в таблетках и некоторые пищевые продукты.

Предмет исследования: процессы выявления витамина С в продуктах питания, качественные реакции на аскорбиновую кислоту.

Методы исследования: анализ литературы, эксперимент, наблюдение.

Гипотеза: содержание витамина С можно выявить в домашних условиях.

Первооткрывателем «аскорбинки» считают венгерского ученого Сент-Дьерди. Сами по себе витамины его не интересовали, но в ходе экспериментов в 1927 году из апельсинов, капусты и красного перца он получил вещество, которое помогало переносить атомы водорода от одного соединения к другому. На самом деле он открыл целый комплекс витаминов и показал, что с рутином действие витамина С становится особенно мощным. Американец Чарльз Глен Кинг пытался выделить витамин С целенаправленно, он не только выделил его из капусты, но и доказал, что это и есть тот самый витамин С. Позже он установил структуру «аскорбинки».

Огромная заслуга в исследовании его свойств принадлежит Лайнусу Полингу. Лайнус Карл Полинг один из немногих ученых, дважды в своей жизни удостаивавшихся высшей мировой оценки заслуг перед человечеством — Нобелевской премии. Лайнус Полинг — один из основателей современной химии и молекулярной биологии.

Надо отметить, что он является единственным человеком, получившим столь высокие награды единолично, ни с кем их не разделив. Исследованиями ученый занялся в середине 60-х годов. Его первая работа называлась “Витамин С и обычная простуда”. Но какую же волну возмущения и неприятия со стороны фармацевтической и медицинской общественности пришлось выдержать ученому, утверждавшему, что витамин С следует принимать в дозах, в 200 раз превышающих общепринятые! Между тем, Полинг, основываясь, как всегда, на строгих научных данных, призывал оппонентов обратиться к трудам Ирвина Стоуна, доказавшего, что печень большинства млекопитающих, за исключением человека и обезьян, синтезирует витамин С в количестве, пропорциональном весу тела животного. Составив пропорцию для человека, Полинг пришел к упомянутой цифре — доза витамина С, необходимая человеку для повышения сопротивляемости организма, должна в 200 раз превышать то количество, которое поступает с обычной пищей.

Полинг продолжал свои исследования, изучая влияние витамина С на развитие онкологических заболеваний. Поистине, настоящий взрыв в американской медицине вызвала его книга “Рак и витамин С”, доказывающей фантастические возможности аскорбиновой кислоты. Именно в то время Лайнус Полинг получил прозвище Человек “Витамин С”. Но, несмотря на насмешки прессы, сопротивление медиков и фармацевтов, ученый продолжал работать. Его убеждения подтвердило время.

Аскорбиновая кислота (витамин С, антицинготный витамин) — бесцветное кристаллическое вещество, без запаха, обладает кислым вкусом, хорошо растворимое в воде.

В природных условиях встречается в трех формах: в виде аскорбиновой кислоты, дегидроаскорбиновой кислоты и аскорбигена. Больше всего (до 70%) в растениях аскорбигена. Он наиболее устойчив к окислению.

Витамин С — самый известный из витаминов. Человек, приматы и морские свинки не способны синтезировать аскорбиновую кислоту и должны получать ее с пищей. Большинство других видов животных и все растения могут синтезировать это соединение из глюкозы. Микроорганизмы не содержат аскорбиновой кислоты и не нуждаются в ней.

Значение данного витамина для человека очень велико:

1) стимулирует рост, участвует в процессах тканевого дыхания, обмене аминокислот, способствует усвоению углеводов;

2) участвует в синтезе и сохранении коллагена – белка, который служит основой образования соединительных тканей. Коллаген скрепляет сосуды, костную ткань, кожу, сухожилия, зубы;

3) нормализует уровень холестерина в крови, способствует усвоению железа из пищи.

4) витамин С — антиоксидант. Он противодействует токсическому действию свободных радикалов – агрессивных элементов, образующихся в организме при многих отрицательных воздействиях и заболеваниях;

5) участвует в выработке адреналина – гормона, увеличивающего частоту пульса, кровяное давление, приток крови к мускулам;

6) является фактором защиты организма oт последствий стресса;

7) помогает успешно справляться с эмоциональным и физическим бременем стресса. Надпочечники, которые выделяют гормоны, необходимые, чтобы действовать в стрессовых ситуациях, содержат больше аскорбата, чем любая другая часть тела. Витамин С помогает выработке этих стрессовых гормонов и защищает организм от токсинов, образующихся в процессе их метаболизма;

8) усиливает процессы регенерации, повышает устойчивость организма к инфекциям;

9) регулирует свертываемость крови, восстанавливает проницаемость капилляров, участвует в кроветворении, оказывает противовоспалительное действие, снижает воздействие различных аллергенов;

10) появились сведения о противоопухолевых свойствах витамина С. Известно, что у онкологических больных из-за истощения его запасов в тканях нередко развиваются симптомы витаминной недостаточности, что требует дополнительного их введения. Существуют данные, показывающие профилактическую роль витамина С в отношении рака толстой кишки, пищевода, мочевого пузыря;

11) улучшает способность организма усваивать кальций и железо, выводить токсичные медь, свинец и ртуть;

12) присутствии адекватного количества витамина С значительно увеличивается устойчивость витаминов В1, В2, A, E, пантотеновой и фолиевой кислот;

13) предохраняет холестерин липопротеидов низкой плотности от окисления и, соответственно, стенки сосудов от отложения окисленных форм холестерина;

14) существенно улучшает умственные способности. При проведении двойного слепого тестирования (двойной слепой метод заключается в том, что не только испытуемые, но и экспериментаторы остаются в неведении о важных деталях эксперимента до его окончания) было установлено, что прием витамина С способен повышать IQ (коэффициент интеллекта) в среднем на 5 пунктов (что довольно значительно).

Ключ к пониманию того, на сколько важен витамин С для работы мозга, заключается в особой физиологической системе организма, получившей название: «насос витамина С». Работа этого насоса осуществляется в две стадии: на первой витамин С извлекается из крови и концентрируется цереброспинальной жидкости, на второй насос извлекает витамин С из цереброспинальной жидкости и концентрирует в мозге. В результате концентрация витамина С в мозге превышает нормальную концентрацию в теле примерно в сто раз.

Витамин С является самым основным витамином продуктов растительного происхождения. Пищевыми источниками витамина С являются щавель, листовые зеленые овощи, цветная и кочанная капуста, брюссельская капуста, брокколи, помидоры, болгарский перец, овес, красный перец, кайенский перец, петрушка, цитрусовые, дыня, земляника, черная смородина, абрикосы , яблоки, облепиха, персики, хурма, рябина, шиповник, люцерна, хвощ, крапива, корень лопуха, мята перечная, очанка, песчанка, ламинария, тысячелистник, подорожник, лист малины, красный клевер, листья фиалки, хвоя сосны.

Лучше всего употреблять их в сыром виде, так как при обработке витамин С распадается.

Витамин С хорошо растворяется в воде, поэтому многие фабрики, выпускающие витамины, производят его в виде таблеток.

Аскорбиновая кислота в пищевых добавках обозначается как Е 300.

Наш организм не может запасать витамин С, поэтому необходимо постоянно получать его дополнительно. Поскольку он водорастворим и подвержен действию температуры, приготовление пищи с термической обработкой его разрушает. Суточная потребность человека в витамине С зависит от ряда причин: возраста, пола, выполняемой работы, климатических условий.

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.

Недостаточность снабжения организма витаминами ведет к его ослаблению, резкий недостаток витаминов – к разрушению обмена веществ и заболеваниям – авитаминозам, которые могут окончиться гибелью организма. Авитаминозы могут возникать не только от недостаточного поступления витаминов, но и от нарушения процессов их усваивания и использования в организме. Профилактика витаминной недостаточности заключается в производстве пищевых продуктов, богатых витаминами, в достаточном потреблении овощей и фруктов, правильном хранении пищевых продуктов и рациональной технологической обработке их на предприятиях пищевой промышленности, общественного питания и в быту. При недостатке витаминов — дополнительное обогащение питания витаминными препаратами, витаминизированными пищевыми продуктами массового потребления.

Витамин C назначают при цинге, некоторых заболеваниях желудочно-кишечного тракта, кровотечениях, аллергиях, коллагенозах, атеросклерозе, инфекционных заболеваниях, профилактических интоксикациях.

Исследования позволили утверждать, что высокие дозы витамина C способствуют продлению жизни и улучшению состояния больных определенными видами рака. Имеются данные о том, что очень высокие дозы витамина С оказывают неблагоприятное действие на функцию почек и поджелудочной железы. Однако опасность передозировки аскорбиновой кислоты преувеличена. Результаты многочисленных исследований позволили считать, что гипервитаминоз C практически не проявляется.

II. Практическая часть. Качественное определение содержания

витамина С в продуктах питания

На содержание витамина C в пищевых продуктах значительное влияние оказывает хранение продуктов и их кулинарная обработка. Витамин C быстро разрушается в очищенных овощах, даже если они погружены в воду. Соление и маринование разрушают витамин C. Кулинарная обработка, как правило, приводит к снижению содержания аскорбиновой кислоты в продукте. Витамин C лучше сохраняется в кислой среде.

Аскорбиновую кислоту можно получать и синтетическим путем, ее выпускают в виде порошка, драже, таблеток с глюкозой и т. д. Аскорбиновая кислота входит в состав различных поливитаминных препаратов.

Все качественные реакции на аскорбиновую кислоту основаны на ее способности легко вступать в окислительно-восстановительные реакции. Окисляясь, аскорбиновая кислота превращается в дегидроаскорбиновую, восстанавливая различные соединения:

а ) Реакция восстановления феррицианида калия витамином С (лабораторное исследование)

Аскорбиновая кислота в щелочной среде восстанавливает феррицианид калия (железосинеродистый калий) до ферроцианида калия (железистосинеродистого калия), который при взаимодействии с хлорным железом в кислой среде образует плохо растворимую в воде соль трехвалентного железа − берлинскую лазурь, выпадающую в осадок темно-синего цвета:

1. Аскорбиновая + 2К 3 Fе(СN) 6 + 2КОН → дегидроаскорбиновая кислота +

2К 4 Fе(СN) 6 + 2Н 2 О

2. 3К 4 Fе(СN) 6 + 4FеС1 3 → Fе 4 [ Fе(СN) 6 ] 3 + 12КСl

Ход работы. В одну пробирку (опыт) вносим 5 капель 1%-го раствора витамина С, а в другую (контроль) − 5 капель дистиллированной воды. В обе пробирки добавляем по 1 капле 10%-го раствора гидроксида калия и 1 капле 5%-го раствора железосинеродистого калия, перемешиваем, после чего добавляем по 3 капли 10%-го раствора соляной кислоты и 1 капле 1%-го раствора хлорида железа. В опытной пробирке выпадает темно-синий осадок берлинской лазури, который при осторожном наслаивании воды становится более отчетливым.

б ) Реакция восстановления метиленовой сини витамином С (лабораторное исследование)

Витамин С обесцвечивает раствор метиленовой сини, восстанавливая ее в лейкосоединение:

Ход работы. В двух пробирках (опыт и контроль) смешиваем по 1 капле 0,01%-го раствора метиленовой сини и 1 капле 10% раствора карбоната натрия. В опытную пробирку добавляем 5 капель 1%-го раствора витамина С, а в контрольную − столько же дистиллированной воды. Нагревание растворов в пробирках приводит к обесцвечиванию жидкости в опытной пробе.

в ) Йодная проба на витамин С (домашний опыт)

У аскорбиновой кислоты есть свойство, которого нет у всех остальных кислот: быстрая реакция с йодом

Раствор Люголя (раствор йода в йодиде калия) при добавлении к нему витамина С обесцвечивается вследствие восстановления молекулярного йода с образованием йодистоводородной кислоты.

Ход работы. В две пробирки (опыт и контроль) наливаем по 10 капель дистиллированной воды и 2 капли раствора Люголя. В опытную пробирку добавляем 5-10 капель 1%-го раствора аскорбиновой кислоты, в контрольную – столько же дистилированной воды. В опытной пробирке раствор обесцвечивается.

г) Серебряная проба на витамин С (лабораторное исследование)

При добавлении витамина С к нитрату серебра выпадает осадок в виде металлического серебра:

аскорбиновая + 2АgNО 3 → 2Аg ↓ + 2НNО 3 + дегидроаскорбиновая кислота

Ход работы. В две пробирки (опыт и контроль) вносим по 5 капель 1%-го раствора аскорбиновой кислоты; затем в опытную пробирку добавляем 1-2 капли 1%-го раствора азотнокислого серебра, а в контрольную − 1-2 капли дистиллированной воды. В опытной пробе наблюдается появление темного осадка металлического серебра.

На основании исследуемой литературы и проделанной работы можно сделать следующие выводы:

• Витамины – это важнейший класс незаменимых пищевых веществ. Говоря о витаминах, можно сказать, что важны они все, но витамин С — аскорбиновую кислоту , большинство биохимиков считают одним из величайших чудес живой природы. Молекула аскорбиновой кислоты настолько проста, активна и подвижна, что она способна легко преодолевать множество препятствий, участвуя в различных процессах жизнедеятельности.
• Для получения организмом достаточного витамина С необходимо есть либо фрукты и овощи, либо полученную синтетическим путем аскорбиновую кислоту.
• Витамин С является одним из самых мощных антиоксидантов, и впервые он был выделен из сока лимона. Он прекрасно растворяется в воде, и это даёт 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. Однако это же свойство делает его уязвимым – аскорбиновая кислота разрушается при тепловой обработке продуктов.
• Исследовать содержание витамина С в пищевых продуктах можно, не прибегая к помощи специальной лаборатории, а сделать это в домашних условиях, что подтверждает выдвинутую нами гипотезу.
• Витамин С – аскорбиновая кислота, обнаружен во фруктах и овощах при помощи раствора йода.
• Наибольшее количество витамина С содержится в свежих овощах и фруктах, особенно в плодах шиповника, красном перце, лимоне.

Методические указания к лабораторной работе по теме «Определение витамина С в напитках»

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Лабораторная работа № 8

Определение витамина С в напитках.

Цель работы: определение витамина С, познакомиться с качественными реакциями на эти веществами.

Органические вещества – это вещества, в составе которых имеется углерод в соединении с другими химическими элементами. Они играют важную роль в обеспечении процессов жизнедеятельности человека, обеспечивая протекание важных физиологических процессов. Так как человек по типу питания относится гетеротрофам и не может производить органические вещества, большинство из них он получает с пищей. Поэтому питание должно быть сбалансированным и содержать белки, жиры , углеводы и витамины. Витамины низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления важнейших процессов, протекающих в живом организме.

Витамины — биологически активные вещества, необходимые для жизнедеятельности организма. Отсутствие или недостаток витаминов вызывает серьезные заболевания. Ничтожно малое количество оказывает сильное действие на обмен веществ. Витамины участвуют в образовании ферментов. Витамины поступают с растительной и животной пищей.

Для определения содержания аскорбиновой кислоты в некоторых продуктах был использован количественный анализ методом йодометрии, описанный О.Ольгиным в книге «Опыты без взрывов», поэтому этот опыт Вы можете легко сделать в домашних условиях.

Йодометрия — метод окислительно-восстановительного титрования, основанный на реакциях, связанных с окислением восстановителей свободным йодом I ₂ .

Взаимодействие аскорбиновой кислоты с йодом происходит по уравнению:

В качестве рабочего раствора используется титрованный раствор йода, который готовится из 5% аптечной йодной настойки. Окончание реакции фиксируется по изменению окраски раствора крахмала на синюю.

Материалы и оборудование: йод, штатив с пробирками, натуральный яблочный сок, любой сок из упаковки, лимонный сок, капустный сок; вода, крахмальный клейстер.

Алгоритм проведения опыта (качественная реакция на витамин С).

В пробирку налить 20 мл сока и добавить воды до 100 мл.

Затем влить 1 мл крахмального клейстера ( 1г крахмала на стакан кипятка)

Далее по каплям добавлять 0,125% раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10-15 с.

Техника определения основана на том, что молекула аскорбиновой кислоты легко окисляется йодом. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту содержащуюся в растворе, следующая капля прореагирует с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет.

По результатам наблюдения заполняем таблицу (можно взять любые соки, кроме томатного и без мякоти)

Количество капель йода, идущих на титрование.

Количество аскорбиновой кислоты (по расчётам)

Яблочный пакетированный сок

Апельсиновый пакетированный сок

Свежевыжатый лимонный сок

Свежевыжатый лимонный сок

2. Проводим расчёты содержания аскорбиновой кислоты в соках (для каждого образца)

ПРИМЕР РАСЧЁТА (практически выполнять не надо)

Но прежде чем приступить к анализу, потренируемся на чистой аскорбиновой кислоте.

Взять 0,5 г аптечной аскорбиновой кислоты (без глюкозы), растворить ее в 500 мл воды и отобрать 25 мл раствора. В этом количестве раствора аскорбиновой кислоты будет в 2 раза меньше, чем в таблетке. Добавить еще 2-3 мл раствора крахмала. Теперь осторожно, по каплям, прибавлять из аптечной пипетки раствор йода, постоянно взбалтывая содержимое (удобнее делать это в конической колбе), внимательно считать капли и следить за цветом раствора. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же его капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет. Это означает, что операция титрование — закончена.

С помощью пипетки посчитали, сколько капель содержится в одном мл (в 1 мл содержится 28 капель йода), зная объем одной капли, можно точно определить объем раствора йода, израсходованного на титрование аскорбиновой кислоты

1 мл раствора йода содержит 28 капель раствора йода;

Х мл раствора йода содержит 17капель раствора йода.

Таким образом, на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,61 мл. раствора йода.

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

1 мл 5% раствора йода содержит 35 мг аскорбиновой кислоты;

0,61 мл 5% раствора йода содержит Х мг аскорбиновой кислоты.

Таким образом, содержание аскорбиновой кислоты в растворе — 21,35 мг, а в исходной таблетке – в 20 раз больше, т.е. 427 мг (погрешность составляет около 14%)

При анализе фруктовых соков удобно разбавить йод в 40 раз, при этом получается 0,125% раствор, 1мл которого соответствует 0,875 мг аскорбиновой кислоты и эти данные используете в своих расчётах.

3. Сделайте общий вывод по работе о наличии в разных напитках витамина

4. Письменно ответьте на вопросы

1. Что такое витамины?

2. Какую роль играют витамины в живой клетке?

3. В чём особенность витамина С?

4. В каких продуктах больше всего содержится витамина С?

5. Как сохранить витамины в продуктах при консервации?

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Воронежской области

«Воронежский юридический техникум»

по лабораторной работе № 8 « Определение витамина С в напитках »

выполнил студент 1 курса

Мацаева О.В._______( оценка)

Отчёт выполняем по следующему плану:

Научно-практическая работа на тему: «Качественный и количественный анализ витамина С в пищевых продуктах»

Международный Фестиваль «Звезды Нового Века» — 2013

Естественные науки (от 14 до 17 лет)

Научно-практическая работа на тему:

«Качественный и количественный анализ

витамина С в пищевых продуктах»

Мишук Мария, 15 лет

ученица 9 «А» класса

МОБУ «Сясьстройская СОШ №2»

Обоснование темы проекта и её актуальность стр. 3

1. Аналитический обзор

1.1 История открытия витамина С стр. 4

1.2 Физические свойства аскорбиновой кислоты стр. 5

1.3 Значение для организма человека стр. 5

1.4 Источники витамина С стр. 7

1.5 Влияние недостатка и избытка витамина С на

организм человека стр. 8

1.6 Нормы потребления витамина С стр. 10

2.1 Анализ раствора аскорбиновой кислоты

(качественные реакции) стр. 10

2.2 Определение содержания аскорбиновой кислоты

в различных напитках методом титрования стр. 12

2.3 Определение содержания аскорбиновой кислоты

в яблоках разных сортов стр. 15

2.4 Определение содержания аскорбиновой кислоты

в цельном коровьем молоке стр. 16

Список литературы стр. 19

Обоснование выбора темы проекта и ее актуальность:

Витамины необходимы для нормальной жизнедеятельности. Роль этих веществ в жизни человека несложно понять из их названия. Первая часть слова – vita – переводится с латыни, как «жизнь».

Человек получает большинство витаминов с пищей, потому что наш организм способен синтезировать только некоторые из них. Я стараюсь питаться правильно, а для хорошего самочувствия и крепкого здоровья необходимы витамины, причём в определённых количествах. Витамины не лекарство, которое необходимо только во время болезни. Витамины нужны всегда, ежедневно.

Для изучения я взяла конкретный витамин – витамин С и выполнила работу на тему «Качественный и количественный анализ витамина С в некоторых пищевых продуктах». Аскорбиновая кислота не образуется и не накапливается в организме человека. Данный витамин необходимо употреблять регулярно. Благодаря определению количества витамина С в некоторых продуктах и зная суточную потребность в этом витамине можно составить свой рацион питания.

Доказать наличие витамина С в пищевых продуктах, рассчитать количество витамина С

1. Изучить литературу по данному вопросу;

2. Изучить качественные реакции на аскорбиновую кислоту;

3. Научиться определять количество витамина С в продуктах;

4. Определить условия, при которых витамин С разрушается или стабилизируется.

План работы над проектом

1. Изучение литературы по темам:

1.1. История открытия витамина С;

1.2. Физические свойства и значение для организма человека;

1.3. Источники витамина С и нормы потребления;

1.4. Последствия недостатка и избытка витамина С.

2. Выполнение практической части.

3. Формулирование выводов.

4. Оформление отчета о работе.

5. Создание компьютерной презентации на основе полученных в работе материалов.

6. Защита проекта.

1. Аналитический обзор

1.1 История открытия витамина С.

В эпоху Великих географических открытий, отправляясь в длительные плавания, люди умирали тысячами – запасы солонины и сухарей не спасали моряков от цинги. Например, из 160 участников экспедиции Васко да Гамы, прокладывавшей морской путь в Индию, от цинги погибли 100 человек.

В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд пребывая в длительном плавании, провел своего рода эксперимент на больных матросах. Вводя в их рацион различные кислые продукты он открыл свойство цитрусовых предотвращать цингу. В 1753 году Линд опубликовал «Трактат о цинге», где предложил использовать лимоны и лайм для профилактики цинги. Однако эти взгляды получили признание не сразу, Адмиралтейство игнорировало их почти полвека. За это время, подсчитали эксперты, от цинги погибли еще около 100 тысяч британских моряков. Тем не менее Джеймс Кук на практике доказал роль растительной пищи в предотвращении цинги, введя в корабельный рацион кислую капусту, солодовое сусло и подобие цитрусового сиропа. В результате он не потерял от цинги ни одного матроса — неслыханное достижение для того времени. В 1795г лимоны и другие цитрусовые стали стандартной добавкой к рациону британских моряков.

Первооткрывателем «аскорбинки» считают венгерского ученого Сент-Дьерди. Сами по себе витамины его не интересовали, но в ходе экспериментов в 1927 году из апельсинов, капусты и красного перца он получил вещество, которое помогало переносить атомы водорода от одного соединения к другому. На самом деле он открыл целый комплекс витаминов и показал, что с рутином действие витамина С становится особенно мощным

Американец Чарльз Глен Кинг пытался выделить витамин С целенаправленно, он не только выделил его из капусты, но и доказал, что это и есть тот самый витамин С. Позже он установил структуру «аскорбинки».

1.2 Физические свойства аскорбиновой кислоты.

Аскорбиновая кислота (витамин С, антицинготный витамин) — бесцветное кристаллическое вещество, без запаха, обладает кислым вкусом, хорошо растворимое в воде.

В природных условиях встречается в трех формах: в виде аскорбиновой кислоты, дегидроаскорбиновой кислоты и аскорбигена. Больше всего (до 70%) в растениях аскорбигена. Он наиболее устойчив к окислению.

1.3 Значение для организма человека.

Витамин С — самый известный из витаминов. Человек, приматы и морские свинки не способны синтезировать аскорбиновую кислоту и должны получать ее с пищей. Большинство других видов животных и все растения могут синтезировать это соединение из глюкозы. Микроорганизмы не содержат аскорбиновой кислоты и не нуждаются в ней.

Значение данного витамина для человека очень велико.

1) стимулирует рост, участвует в процессах тканевого дыхания, обмене аминокислот, способствует усвоению углеводов;

2) участвует в синтезе и сохранении коллагена – белка, который служит основой образования соединительных тканей. Коллаген скрепляет сосуды, костную ткань, кожу, сухожилия, зубы;

3) нормализует уровень холестерина в крови, способствует усвоению железа из пищи.

4) витамин С — антиоксидант. Он противодействует токсическому действию свободных радикалов – агрессивных элементов, образующихся в организме при многих отрицательных воздействиях и заболеваниях;

5) участвует в выработке адреналина – гормона, увеличивающего частоту пульса, кровяное давление, приток крови к мускулам;

6) является фактором защиты организма oт последствий стресса;

7) помогает успешно справляться с эмоциональным и физическим бременем стресса. Надпочечники, которые выделяют гормоны, необходимые, чтобы действовать в стрессовых ситуациях, содержат больше аскорбата, чем любая другая часть тела. Витамин С помогает выработке этих стрессовых гормонов и защищает организм от токсинов, образующихся в процессе их метаболизма;

8) усиливает процессы регенерации, повышает устойчивость организма к инфекциям;

9) регулирует свертываемость крови, восстанавливает проницаемость капилляров, участвует в кроветворении, оказывает противовоспалительное действие, снижает воздействие различных аллергенов;

10) появились сведения о противоопухолевых свойствах витамина С. Известно, что у онкологических больных из-за истощения его запасов в тканях нередко развиваются симптомы витаминной недостаточности, что требует дополнительного их введения. Существуют данные, показывающие профилактическую роль витамина С в отношении рака толстой кишки, пищевода, мочевого пузыря;

11) улучшает способность организма усваивать кальций и железо, выводить токсичные медь, свинец и ртуть;

12) присутствии адекватного количества витамина С значительно увеличивается устойчивость витаминов В1, В2, A, E, пантотеновой и фолиевой кислот;

13) предохраняет холестерин липопротеидов низкой плотности от окисления и, соответственно, стенки сосудов от отложения окисленных форм холестерина;

14) существенно улучшает умственные способности. При проведении двойного слепого тестирования (двойной слепой метод заключается в том, что не только испытуемые, но и экспериментаторы остаются в неведении о важных деталях эксперимента до его окончания) было установлено, что прием витамина С способен повышать IQ (коэффициент интеллекта) в среднем на 5 пунктов (что довольно значительно).

Ключ к пониманию того, на сколько важен витамин С для работы мозга, заключается в особой физиологической системе организма, получившей название: «насос витамина С». Работа этого насоса осуществляется в две стадии: на первой витамин С извлекается из крови и концентрируется цереброспинальной жидкости, на второй насос извлекает витамин С из цереброспинальной жидкости и концентрирует в мозге. В результате концентрация витамина С в мозге превышает нормальную концентрацию в теле примерно в сто раз.

1.4 Источники витамина С.

Витамин С является самым основным витамином продуктов растительного происхождения. Пищевыми источниками витамина С являются щавель, листовые зеленые овощи, цветная и кочанная капуста, брюссельская капуста, брокколи, помидоры, болгарский перец, овес, красный перец, кайенский перец, петрушка, цитрусовые, дыня, земляника, черная смородина, абрикосы, яблоки, облепиха, персики, хурма, рябина, шиповник, люцерна, хвощ, крапива, корень лопуха, мята перечная, очанка, песчанка, ламинария, тысячелистник, подорожник, лист малины, красный клевер, листья фиалки, хвоя сосны.

Лучше всего употреблять их в сыром виде, так как при обработке витамин С распадается.

Витамин С хорошо растворяется в воде, поэтому многие фабрики, выпускающие витамины, производят его в виде таблеток.

Аскорбиновая кислота в пищевых добавках обозначается как Е 300.

1.5 Влияние недостатка и избытка витамина С на организм человека.

При недостаточном потреблении витамина С человек может заболеть цингой. В наше время эта болезнь не распространена, так как удовлетворить потребность организма в аскорбиновой кислоте довольно легко, достаточно разнообразно питаться, ведь он находится во многих продуктах.

Известно, что в осенне-весенний период у человека развивается авитаминоз, поэтому многие в целях профилактики принимают большие дозы витамина С, особенно это актуально при простуде. В этот период не стоит забывать, что все хорошо в меру, надо стараться пополнять запасы организма естественными витаминами, получаемыми вместе с пищей, а не таблетками и драже, полученными химическим путем.

Витамин С является водорастворимым витамином, поэтому он легко выводится с мочой, задерживаясь в организме всего на 4-6 часов. Кроме того, витамин С — это все же кислота, которая при таких дозировках может существенно повредить желудок.

Как определить, что человеку не хватает витамина С?

На начальной стадии у человека наблюдаются незначительные изменения: он становится вялым, апатичным, у него постепенно снижается работоспособность, как физическая, так и умственная, снижается иммунитет, вследствие чего человек начинает чаще болеть, а выздоровление наступает гораздо позже.

На следующей стадии гиповитаминоза С наблюдается резкое повышение чувствительности к холоду, появляется озноб без причины, человек быстро устает, ему постоянно хочется спать, снижается или пропадает аппетит. В некоторых случаях отмечается боль в ногах. На более серьезной стадии на кожном покрове появляются уплотнения в виде узелков, а сама кожа становится сухой и шершавой, так как происходит ороговение эпителиального слоя кожи.

Оказывается, что одного приема витамина С недостаточно, так как к гиповитаминозу ведет еще множество факторов. К ним относятся употребление алкоголя, курение, постоянные стрессы, постоянная повышенная температура тела. Как бы ни странно это звучало, к снижению количества витамина С в организме приводит ежедневный прием аспирина, антибиотиков и некоторых видов лекарств.

Кроме этого, вредные вещества (особенно на химическом или металлургическом производствах), воздействующие на организм, также являются причиной гиповитаминоза. К остальным причинам относятся беременность, чрезмерные физические нагрузки, хронические заболевания, гастрит, гепатит, неправильное кормление детей первого года жизни (без введения овощей и фруктов), а также отсутствие в рационе человека всех необходимых продуктов, в которых содержится витамин С.

Избыток витамина С в организме – гипервитаминоз — так же вреден, как и недостаток. Аскорбиновая кислота, принимаемая дозой более 2 грамм в сутки, приводит к недостатку витамина В12, а затем к малокровию. Для беременной женщины это может обернуться тем, что ее ребенок заболеет рикошетной цингой. К тому же избыток витамина С способствует развитию мочекаменной болезни.

1.6 Нормы потребления витамина С.

Необходимость в витамине С у нашего организма огромна. Норма приема витамина С зависит от состояния здоровья человека. Здоровому организму в сутки требуется примерно 100 мг витамина, для людей, занимающихся спортом или тяжелым физическим трудом — до 200 мг, беременным женщинам и матерям в период лактации — от 120 до 150 мг, а при респираторных заболеваниях — мг.

Оптимальная потребность в витамине С для взрослого человека 55-108 мг, беременных и кормящих женщин – 70-80 мг, детей первого года жизни – 30-40 мг.

При воздействии стрессогенных факторов, в том числе и химических (алкоголь, сигареты, лекарственные вещества), потребность может возрасти до 10 или даже 20г в день.

2. Экспериментальная часть

2.1 Анализ раствора аскорбиновой кислоты (качественные реакции)

В молекуле витамина С нет карбоксильной группы — носителя кислотных свойств в органической химии. Кислотные свойства этого вещества обусловлены лёгкой подвижностью водорода у третьего углеродного атома. При окислении аскорбиновая кислота переходит в дегидроаскорбиновую, которая уже не проявляет витаминных свойств.

Качественные реакции на витамин С основаны на его способности легко вступать в окислительно-восстановительные реакции и восстанавливать гексацианоферрат (III) калия, нитрат серебра, иод.

1. Реакция с нитратом серебра

В пробирку наливаю 1мл раствора аскорбиновой кислоты и добавляю в неё 2 капли раствора нитрата серебра.

Наблюдаю образование осадка серого цвета.

2. Реакция с красной кровяной солью

а) в одну пробирку наливаю 3мл раствора аскорбиновой кислоты, во вторую – 3мл дистиллированной воды;

б) добавляю в обе пробирки по 5 капель красной кровяной соли и по 5 капель раствора хлорида железа (III).

Раствор аскорбиновой кислоты приобретает синее или зелёное

окрашивание, а затем даёт тёмно-синий осадок – берлинскую лазурь. В пробирке с водой раствор имеет бурую окраску.

3. Реакция с раствором иода.

Поместила в пробирку 6 капель раствора аскорбиновой кислоты и добавила 1-2 капли раствора иода.

Наблюдаю обесцвечивание раствора иода.

2.2 Определение содержания аскорбиновой кислоты в различных напитках методом титрования.

1. Приготовление крахмального клейстера.

Всыпаю в стакан с небольшим количеством холодной воды немного крахмала, тщательно перемешиваю, добавляю к полученной смеси горячую воду и опять перемешиваю, крахмальный клейстер готов.

2. Приготовление водного раствора йода.

Растворила в 100 мл воды 20-30 капель спиртового раствора йода, чтобы окраска раствора по цвету напоминала крепкий чай. Наполнила шприц раствором йода.

3.Приготовление контрольного раствора аскорбиновой кислоты.

1. Растворила 2 таблетки аскорбиновой кислоты (по 0,025 г) в 50 мл воды.

2. Отобрала 5 мл полученного раствора в стакан для титрования.

3. Добавила несколько капель крахмального клейстера.

4. Медленно, по каплям, из шприца добавила раствор йода к анализируемому раствору, постоянно его взбалтывая.

5. Продолжаю добавлять йод, пока не появится устойчивая синяя окраска (не исчезает более 20 с).

6. Записала объем раствора йода, пошедший на титрование.

7. Повторила опыт еще раз с 5 мл контрольного раствора аскорбиновой кислоты.

8. Взяла среднее значение. Этот объем раствора йода V0 соответствует 5 мг аскорбиновой кислоты.

9. Провела анализ различных соков фирмы «Ледниковый период» на содержание аскорбиновой кислоты. Для этого в чистый стакан отмерила 5 мл исследуемого сока и выполните пункты 3-6.

10. Занесла результаты в таблицу. Для расчета массы аскорбиновой кислоты воспользовалась формулой: mn=5Vn:V0

Количество мл раствора йода

Количество мг аскорбиновой кислоты в 5 мл раствора