Определение аскорбиновой кислоты в фруктовых соках

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа с. Тополево

Хабаровского муниципального района

Хабаровского края

Всероссийский конкурс юношеских исследовательских работ

им. В. И. Вернадского

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ

АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ

В ФРУКТОВЫХ СОКАХ»

Выполнила:

Савченко Полина

                          ученица 11 класса

                                                                   МКОУ СОШ с. Тополево

                                                                   Хабаровского района

Научный руководитель:  

Царенкова Наталья Александровна

учитель химии и биологии

МКОУ СОШ с. Тополево

2014 г

с. Тополево

Содержание:

1. Введение
2. Основная часть
3. А как же узнать сколько витамина содержится в соке?
4. Заключение
5. Список литературы

Введение

Высокой пищевой и лечебной ценностью наделены фруктовые, ягодные и овощные соки. Они содержат все питательные вещества, имеющиеся в свежих плодах, ягодах и овощах. Ценность их возрастает зимой и весной, когда наша пища бедна витаминами.

      А вы не задумывались над тем, на сколько натуральные соки вы пьете?

      Яблочный и виноградный, брусничный и томатный, апельсиновый и ананасовый… сколько вкусов и ароматов содержится в этих соках. Специалисты науки о питании всегда считали, что натуральные соки плодов и ягод должны занимать в повседневном рационе обычного человека достойное место. Тем более, что сейчас выбор соков может поразить воображение любого.

      Натуральные фруктовые, ягодные и овощные соки ценны не только тем, что, обладая разнообразной вкусовой гаммой, освежают и приятно утоляют жажду, они имеют и целебное действие – причем не только лечебное, но и профилактическое.

      Соки – важный источник витаминов, прежде всего аскорбиновой кислоты или витамина С.

Цель работы: определить содержание аскорбиновой кислоты в различных фруктовых соках.

Задачи:

1. Провести анализ научно-популярной и учебной литературы по выбранной теме;

2. Рассмотреть общую характеристику, химическое строение и свойства витамина С;

3. Изучить биологическую и валеологическую роли витамина С;

4. Овладеть методами качественного и количественного определения витамина С и экспериментально определить его содержание в некоторых соках.

Гипотеза:  если выяснить, в каких соках содержится наибольшее количество витамина С, то эти соки можно порекомендовать для регулярного употребления.

Поставленные цели, задачи, выдвинутая гипотеза определили: 

Предмет исследования:  фруктовый сок

Объект исследование: содержание аскорбиновой кислоты в соке.

Методы работы: теоретические (анализ учебной, науно-популярной литературы, а также Интернет-ресурсов), экспериментальный (химический опыт), статистический (статистическая обработка полученных данных)

Определение витамина С в фруктовых соках.

     Витамин С( аскорбиновая кислота, или противоцинготный витамин) – группа соединений – производных L-гулоновой кислоты. Важнейшее соединение этой группы: 1) L-аскорбиновая кислота (-лактон2,3-дегидро-L-гулоновой кислоты) хорошо растворимая в воде (22,4%), хуже – в спирте (4,6%), плохо – в глицерине и ацетоне, и 2) дегидроаскорбиновая кислота (-лактон 2,3-дикето-L-гулоновой кислоты) растворимая в воде.

    1)                                                   2)        

Из-за наличия двух асимметрических атомов существуют четыредиастереомера 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.

      Аскорбиновая кислота устойчива в сухом виде в темноте. В водных растворах, особенно в щелочной среде, она быстро окисляется обратимо до дегидроаскорбиновой кислоты и далее необратимо до 2,3-дикетогулоновой кислоты, а затем до щавелевой кислоты.

      Биосинтез аскорбиновой кислоты происходит главным образом из глюкозы или галактозы. Дегидроаскорбиновая кислота образуется из аскорбиновой. Катаболизм аскорбиновой кислоты у человека и животных протекает с образованием тех же продуктов, что и при ее окислении.

Стимулирует синтез интерферона, следовательно, участвует в иммуномодулировании. Переводит трёхвалентное железо в двухвалентное, тем самым способствует его всасыванию. Тормозит гликозилирование гемоглобина, тормозит превращение глюкозы в сорбит.

    Витамин С способствует росту и здоровому развитию клеток и улучшает усвоение кальция. Большие количества витамина С расходуются организмом в процессе борьбы с болезнью или инфекцией, при заживлении раны или восстановлении после операции. Также витамин С участвует в восстановлении и сохранения здоровья хрящей, костей, зубов и десен, он помогает предотвратить образование тромбов и гематом. Кроме того, витамин С необходим для синтеза коллагена, межклеточного «цемента», который склеивает ткани, он участвует в образовании кожи, рубцовой ткани, сухожилий, связок и кровеносных сосудов. Более того, витамин С предотвращает авитаминоз, укрепляет иммунитет к инфекции и помогает избежать простудных заболеваний.

Суточная потребность в витамине С для взрослого человека 90 мг в сутки, беременная женщина должна увеличить количество аскорбиновой кислоты на 10 мг, а кормящая женщина на – 30 мг. Также в разном возрасте, у девочек и мальчиков потребность в витамине С разная.

     Аскорбиновую кислоту применяют в медицине для лечения и профилактики авитаминозов, простуд, психических заболеваний. Потребность взрослых людей в витамине С зависит от возраста, пола и интенсивности труда и колеблется от 70 до 108 мг/сутки. При занятии спортом необходимо принимать ежедневно 150-200 мг этого витамина, при простудных заболеваниях 500-2000 мг.

А как же узнать сколько витамина содержится в соке?

Содержание аскорбиновой кислоты определялось в соках: Goldpremium, Любимый сад, J – 7, свежевыжатый апельсиновый, свежевыжатый яблочный, свежевыжатый грушевый.

      Возможно, вы решили: коль скоро витамин С — кислота, то определять его количество надо с помощью щелочи. Хорошо бы... Но в нашем случае такой анализ не годится. В плодах, кроме аскорбиновой, есть много других органических кислот: лимонная, яблочная, винная и прочие, все они вступают со щелочью в реакцию нейтрализации. Значит, щелочь не поможет.
    Мы воспользуемся характерной особенностью аскорбиновой кислоты — легкостью ее окисления. Вы, конечно, знаете, что при хранении и при готовке теряется много витамина С.  Связано это с тем, что молекула аскорбиновой кислоты неустойчива, она легко окисляется даже кислородом воздуха, превращаясь в другую кислоту, дегидроаскорбиновую, которая не имеет витаминных свойств. Мы же используем для анализа еще более сильный окислитель — йод.

      Определение содержания аскорбиновой кислоты проводилось методом обратного титрования восстановителей:

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 6н раствора серной кислоты и титруют при комнатной температуре 0,1н раствором йода в иодиде калия в присутствии индикатора крахмала до появления синей окраски раствора.

Непрореагировавщий йод (избыток) титруется раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала. Крахмал добавляется в конце титрования, когда титруемый раствор приобретает бледно-желтую окраску, и титрование продолжается  до исчезновения синего окрашивания раствора. В данных условиях другие восстановители (например, глюкоза) не реагирует с йодом.

Содержание (г) витамина С во взятом объеме сока вычисляют по формуле:        

                      (V1- V2)C Na2S2O3х 0,176

Q =              

                                           2000  

V1 – объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование пробы без сока;

V2 – объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование сока;

C Na2S2O3 – концентрация раствора тиосульфата натрия (0,02 моль/л)

0,176 – масса 1 ммоль аскорбиновой кислоты.

Результаты исследования:

Всем известно, что цитрусовые содержат большое количество витамина С, наше исследование, в который раз, подтвердило это. Из результатов видно, что свежевыжатый апельсиновый сок объемом 100 мл равен суточной нормы потребности в витамине С.  

Заключение.

Наша работа посвящена теме «Определение аскорбиновой кислоты в фруктовых соках»

Целью количественного анализа, лежащего в основе определения витамина С в соках, является определение количественного содержания аскорбиновой кислоты в анализируемом образце. Определения витамина С в соках проводят методом титрования определенного объема раствора сока, содержащего неизвестное количество аскорбиновой кислоты,  раствором тиосульфата натрия, известной концентрации, который взаимодействует с не прореагировавшим йодом (его берут в избытке) в присутствии крахмала.

     Анализ результатов исследования позволяет сделать вывод, что наиболее высокое содержание аскорбиновой кислоты содержится в свежевыжатый апельсиновом соке (92,40 мг %/100). Далее следуют соки промышленного изготовления, предназначенные для детского питания (от 3-х лет). Причем данные по содержанию в них аскорбиновой кислоты сопоставимы с ее содержанием в свежевыжатом яблочном соке  (14,52 мг %/100 мл в J-7 персик, 13,86 мг %/100 мл в Gold premium апельсин; 13,2 мг %/100мл нектар, Любимый сад Вимм-Биль-Дамм; 13,64 в свежем яблочном). А вот свежевыжатый грушевый сок, будучи очень вкусным, содержит всего лишь 6,6 мг/ 100 мл сока.

В ходе работы мы достигли поставленной цели, определили содержание аскорбиновой кислоты в различных соках. Цель достигнута через выполнение задач.

Список литературы

1. Авакумов В.М. Современное учение о витаминах. М.: Химия, 1991. – 214
2. Афиногенова С.Г. Витамины. Учебно-методическое пособие для студентов биолого-химического факультета / С.Г. Афиногенова, Э.А. Сидорская. - Арзамас: АГПИ им. А.П. Гайдара, 1990.- 65 с
3. Витамины и методы их определения. - Горький, ГГУ,1981.- 212 с.
4.  «Химия в школе», №3, 2008, с. 7-16.
5. «Химия в школе», №1, 2008. – с. 7-12