Содержание витамина С в овощных культурах при разных условиях хранения

Управление  образования  Администрации города Нижний Тагил

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение лицей № 39

Направление: научно-техническое

Секция: биология

Содержание витамина С в овощных культурах при разных условиях хранения

г. Н. Тагил

2017 г.

Содержание

Введение

Правильное питание – основа здоровья и хорошего развития человека. Хорошее питание означает сильную иммунную систему, низкую заболеваемость и лучшее здоровье. Здоровые дети имеют лучшую успеваемость в учебе. Здоровые люди сильнее физически, более продуктивны. Хорошее питание – важное условие улучшение качества жизни.

За последние 20 лет общественное здравоохранение стало придавать большое значение наличию микроэлементов, витаминов в продуктах питания. Причем, необходимы одновременно все витамины. В идеале наше питание должно быть разнообразно и насыщено различными витаминами. Но не существует "идеально" сбалансированной пищи, в которой присутствовали бы все группы витаминов в необходимом количестве. Дефицит витаминов в питании, в той или иной степени - это объективная реальность питания современного человека, которая проявляется независимо от качества и количества потребляемой пищи.

Дефицит витаминов, обладающих антиоксидантными свойствами, обеспечивающих устойчивость организма человека к инфекционным заболеваниям, способствует снижению иммунитета. Одним из важнейших природных антиоксидантов является витамин С (аскорбиновая кислота). В отличие от растений и некоторых видов животных, организм человека  не способен сам синтезировать витамин С, из-за отсутствия необходимых для синтеза ферментов, поэтому необходимо систематическое ежедневное поступление этого витамина с пищей.

Тепловая обработка, хранение и биохимическая переработка приводят к разрушению большей части витамина С, который мы в ином случае могли бы получать из пищи. Ещё больше его сгорает в организме под влиянием стресса, курения и других источников повреждения клеток, наподобие дыма и смога. Повсеместно используемые медикаменты, такие как аспирин и другие, в огромной степени лишают наш организм тех количеств витамина, которые нам всё-таки удалось получить.

Данная тема исследования актуальна, так как аскорбиновая кислота играет в организме человека фундаментальную биохимическую и физиологическую роль.

Цель работы: экспериментально определить содержание витамина С в овощных культурах при разных условиях хранения в условиях школьной лаборатории.

Объектом исследования является аскорбиновая кислота (витамин С).

Предмет исследования – содержание аскорбиновой кислоты в овощных культурах при различных условиях хранения.

Гипотеза: можно предположить, что в условиях низких температур хранения,  сохранность витамина С в овощных культурах будет выше.

Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- проанализировать и изучить научную, популярную, учебную литературу по теме исследования;

- изучить методы количественного определения витамина С;

- ознакомиться с методикой проведения эксперимента - йодометрии и экспериментально определить содержание аскорбиновой кислоты;

- проанализировать полученные результаты и выяснить при каких условиях хранения в овощных культурах сохраняется   наибольшее количество витамина С;

-разработать рекомендации для хранения овощных продуктов для оптимального сохранения вкусовых качеств и содержания в них витамина С.

Выполняя данную работу, были использованы следующие методы исследования:

• теоретические методы: сбор и анализ информации по данной теме с использованием различных литературных источников;
• эмпирические методы: наблюдение, сравнение, эксперимент;
• метод химического анализа - (метод йодометрии);

Глава 1. Общее понятие о витаминах.

Витамины - "незаменимые органические вещества, необходимые для поддержания жизненно важных функций организма, участвующие в регуляции биохимических и физиологических процессов", "биомолекулы с преимущественно регуляторными функциями, поступающие в организм с пищей", "незаменимые (эссенциальные) пищевые вещества, которые не образуются в организме или образуются в недостаточном количестве".

Витамины - это чрезвычайно разнообразные по своему химическому строению вещества, играющие исключительно важную роль в обмене веществ. Как правило, витамины не синтезируются в организме человека. Часть витаминов синтезируется кишечной микрофлорой или образуются в количествах, недостаточных для обеспечения нормальной работы организма человека, поэтому они должны регулярно поступать с пищей или и виде БАД.

В отличие от других незаменимых пищевых веществ (аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, углеводов), витамины не являются пластическим материалом или источником энергии. Их основные функции сводятся к участию в работе биокатализаторов (в качестве коферментов), участию в регуляции (в качестве гормоноподобных соединений), подавлению образования свободных радикалов. Каждый витамин выполняет присущую только ему специфическую функцию и не может быть заменен другим веществом. Если в организме не хватает какого-либо витамина, всегда возникают сбои или более серьезные нарушения в обмене веществ, что приводит к заболеваниям, причина которых обусловлена витаминной недостаточностью.

(http://elhow. ru).

История открытия витаминов

К концу XIX века наука о питании все чаще стала приходить к выводу о том, что для здоровья человека недостаточно одних белков, жиров и углеводов. Необходимы и другие вещества, недостаток которых вызывает болезни и может привести к смерти. Опыт длительных морских путешествий показал, что при достаточных запасах продовольствия люди могут умереть от цинги. В XIX веке в странах Юго-Восточной и Южной Азии, где основным продуктом питания был рис, и люди начали широко употреблять его в обработанном - шлифованном виде, стало распространяться заболевание, получившее название "бери-бери", от которого умирали десятки тысяч людей, не испытывающих нужду в питании. Почему это происходило?

На этот вопрос не было ответа до тех пор, пока в 1880 году русский ученый-физиолог Н.И. Лунин, изучавший роль минеральных веществ в питании, заметил, что мыши, получавшие искусственный рацион, составленный из известных компонентов молока: казеина, жира, сахара и солей, заболевали и погибали. А мыши, получавшие натуральное молоко, были здоровы. "Из этого следует, что в молоке... содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания". "Обнаружить эти вещества и изучить их значение в питании, было бы исследованием, представляющим огромный научный и практический интерес" - сделал вывод ученый.

Впервые "бери-бери" подробно описал японский морской врач Такаки (Takaki) в 1884 году, который высказал мысль, что это заболевание является "болезнью пищевой недостаточности". В 1897 году нидерландскому врачу ХристиануЭйкману (Eijkman), работавшему на острове Яве, удалось найти причину болезни "бери-бери". В этом ему помогли куры, которые питались шлифованным рисовым зерном и заболевали похожей болезнью. Однако, стоило заменить очищенный рис на неочищенный, как болезнь проходила. Таким образом, Эйкман сделал вывод о том, что в наружной оболочке неочищенных рисовых зерен содержится жизненно необходимое пищевое вещество.

В 1911 польский ученый-химик Казимир Функ (Funk) году выделил из рисовых отрубей это вещество, которое в самой малой дозе излечивало голубей от полиневрита. В 1912 году он определил его химический состав и, обнаружив в нем аминогруппу, назвал его "витамин" - "амин жизни" (от слова "vita" - жизнь). После большого числа исследований в 1920-1334 гг. удалось установить химическую формулу этого витамина, и ему дали название "анейрин". Но из-за содержания в нем серы, анейрин в дальнейшем получил название "тиамин". В 1936 году Уильяме (Williams) осуществил синтез тиамина.

Еще в Древнем Египте и Китае для лечения болезни глаз рекомендовали применять печень. В 1909 году Степп (Stеpp) обнаружил, что в жире содержится некий фактор роста. В 1913 году Мак-Коллем (McCollum) и Денис (Devis) назвали активное начало, содержащееся в сливочном масле и рыбьем жире "фактором А", а в 1916 году он получил название "витамина А". Позднее было показано, что содержащийся в пище каротин, превращается в организме животных в витамин А. В 30-х годах была установлена химическая структура и осуществлен синтез витамина А.

В 1913 году Функ выделил из рисовых отрубей никотиновую кислоту, но только в 1926 году Гольдбергер (Goldberger) открыл термостабильный фактор в дрожжах и предположил, что он является антипеллагрическим фактором. Синонимами никотиновой кислоты стали: "фактор РР" (Реllagra-Prеventativеfactor- предотвращающий пеллагру), "ниацин" (nicotinicacid-niacin), "никотинамид" и "ниацинамид".

В 1913 году Осборн (Osborn) и Мендель (Mendel) доказали присутствие в молоке вещества, необходимого для роста животных. Но лишь в 1938 году Кун (Kulm) определил химическую формулу и осуществил синтез флавина, названного "лактофлавином" или витамином В2. В настоящее время он получил название "рибофлавин", поскольку в его состав входит рибоза.

Еще в 1901 году Уильдьерс установил вещество, необходимое для роста дрожжей и предложил его назвать "биосом" (от греческого "bios" -жизнь). В 1927 году Боас (Boas) обнаружил тормозящее действие вещества, содержащегося в ряде пищевых продуктов на токсический агент яичного белка (овидин), назвав его "фактором Х", который затем получил название "витамин Н" или - "коэнзим R". Позднее Сент-Дьордьи (Sеnt-Gyorgy) определил химическую структуру этого витамина. В кристаллическом виде это вещество впервые выделил в 1935 году Кегль (Kegl) из желтка яиц и предложил назвать его "биотин".

Лечебное действие свежих овощей и фруктов при цинге было известно еще во времена Гиппократа. В конце XIX века русский врач В.В. Пашутин установил, что цинга возникает в результате отсутствия в растительной пище определенного фактора. В 1912 году Хольст (Holst) и Фрелих (Frolich) в опытах на морских свинках установили присутствие в свежих овощах водорастворимого фактора, предохраняющего от цинги. В 1919 году Друммон (Drummond) дал этому веществу название "витамин С". В 1928 году Сент-Дьордьи удалось выделить и определить химическую формулу этою витамина, которое было названо "гексуроновой кислотой", но затем получило название "аскорбиновая кислота" (предотвращающая скорбут - цингу). В 1920 году впервые выявили роль витамина Е в репродуктивном процессе. В 1922 году Эванс (Evans) установил, что при нормальной овуляции и зачатии у беременных крыс происходила гибель плода в случае исключения из пищевого рациона жира. В 1936 году путем экстракции из масел ростков зерна были получены первые препараты витамина Е, названного "альфа - и бета- токоферолом" (от слов "tocos" - рождение и "phero" - носить). Биосинтез витамина Е был осуществлен в 1938 году швейцарским химиком Паулем Каррером (Karrer).  В 1926 году В.В. Ефремов высказал предположение, что макроцитарная анемия у беременных женщин может быть связана с авитаминозом и что антианемический витамин содержится в печени, которая им помогала в лечении. В 30-х годах Митчел (Mitchell) и Снел (Snell) выделили из листьев шпината фракцию, стимулирующую рост ряда бактерий в культуре, которая получила название "фолиевой кислоты" (от слова Folium - лист). В 1945 году из печени и дрожжей была изолирована, а затем и синтезирована фолиевая кислота, которая представляла птероилглютаминовую кислоту.    В том же 1926 году Майнот (Minot) и Мерфи (Murphy) открыли специфическое лечебное действие печени при злокачественном малокровии. Но лишь в 1948 году, Рикс (Rickes) и Спайс (Spies) смогли выделить из печени антианемический фактор, названный витамином В12.   В 1929 году было высказано предположение о существовании пищевого фактора, влияющего на свертываемость крови. В 1935 году датский химик Хенрик Дам (Dam) выделил жирорастворимое вещество, которое назвали витамином К (coagulationvitamin - витамин, повышающий свертываемость крови).  В 1933 году Уильяме (Williams) открыл существование фактора роста дрожжей, а в 1938 году он изолировал его из печени и расшифровал химическую структуру. Оно получило название "пантотеновая кислота" (от греческого слова "pantos" - вездесущий), так как было обнаружено во многих животных и растительных тканях.   В 1935 году Берч (Birch), Сент-Дьордьи и Харрис (Harris) установили, что пеллагра у крыс не связана с недостатком никотиновой кислоты, как полагал Гольдбергер, а вызвано отсутствием другого фактора, который был назван витамином B6 или "пиридоксином". Обозначение этого витамина "В6" связано с тем, что он был открыт позднее витаминов В3, В4 и B5 (факторов роста голубей и крыс), не имеющих существенного значения для человека.

Классификация витаминов

Классифицировать витамины по химической структуре невозможно - настолько они разнообразны и относятся к самым разным классам химических соединений. Однако их можно разделить по растворимости:  жирорастворимые и водорастворимые.

К жирорастворимым витаминам относят 4 витамина: витамин А (ретинол), витамин D (кальциферол), витамин Е (токоферол), витамин К, а также каротиноиды, часть из которых является провитамином А. Но холестерин и его производные (7-дегидрохолесторол) также можно отнести к провитамину D.

К водорастворимым витаминам относят 9 витаминов: витамин B1 (тиамин), витамин В2 (рибофлавин), витамин В5 (пантотеновая кислота), витамин РР (ниацин, никотиновая кислота), витамин В6, (пиридоксин), витамин В9 (витамин Вс, фолиевая кислота), витамин В12 (кобаламин) и витамин С (аскорбиновая кислота), витамин Н (биотин).

(http//street-sport.com)

С точки зрения физиологического действия все витамины можно разделить на три основных группы: витамины, обладающие свойствами коферментов, витамины, обладающие способностью к антиоксидантной (антирадикальной) активности и витамины, проявляющие гормоноподобное действие.

Физиологическая классификация витаминов

Значение витаминов

Витамин А

Ретинол, ретиналь и их эфиры контролируют две группы процессов: дифференцировку и деление клеток, рост и регенерацию тканей, особенно быстро растущих (слизистые оболочки, эпителий кожи, кровь, хрящ, костная ткань). Витамин А активно участвует в процессах жизнедеятельности эпителиальных покровов и слизистых оболочек, он необходим на стадии заживления тканей после травматического или воспалительного повреждения, способствуя ускорению регенерации эпителия, важен для роста кости и хряща, то есть для развитии скелета. Витамин А играет решающую роль в процессах размножения: у женщин он участвует в развитии плаценты и эмбриона.  Мужчинам необходим для образования тестостерона и нормального функционирования половых желез и сперматогенеза.

 Витамин D

Вместе с кальцитонином и паратиреоидным гормоном он необходим для регуляции гомеостаза кальция (Са) и обмена фосфора (Р) в организме.

Витамин Е

Прежде всего, витамин Е выступает в организме в качестве антиоксиданта, предотвращая окисление липидов в клеточных мембранах и других частях клетки и витамина А кислородными радикалами. Витамин Е восстанавливает перекиси липидов, которые нарушают функции мембран клеток, могут повреждать ДНК, выступая в качестве мутагенов и канцерогенов. Он оказывает прямое стабилизирующее действие на мембраны клеток, например, эритроцитов, предотвращая гемолиз.Витамин Е играет существенную роль в процессах клеточного дыхания и метаболизма нуклеиновых кислот в каждой клетке организма, влияет на синтез белка, регулирует процессы в нервной и мышечной ткани.

Витамин К

Витамин К необходим для активации в печени протромбина (фактора II) и пяти других (факторы VII, IX и X белки С и S) белков, участвующих в процессе свертывания крови. Витамин К участвует в качестве катализатора в биосинтезе ряда белков, содержащихся в плазме крови, в почках, костях и зубах. В кости вместе с витамином D он принимает участие в синтезе белка остеокальцина.

Витамин B2 - Рибофлавин

В форме коферментов флавинмононуклеотида и флавиндинуклеотида рибофлавин входит в состав множества ферментов (флавопротеинов) окислительного и восстановительного действия. Некоторые флавопротеины участвуют в окислительных реакция в составе дыхательной цепи, связанных с выделением энергии в клетке. Тем самым он участвует в метаболизме белков, жиров и углеводов. Рибофлавин принимает участие в работе зрительного анализатора. Кроме того, рибофлавин играет важную роль в выработке гормонов коры надпочечников.

Ниацин - Никотиновая кислота

Ниацин участвует в реакциях, связанных с освобождением энергии в тканях при гидролизе углеводов, жиров и белков. Важен для работы мышечной системы, состояния кожи, желудочно-кишечного тракта, роста организма. Участвует в синтезе отдельных гормонов, в окислительно-восстановительных процессах.

Витамин B5 - Пантотеновая кислота

Пантотеновая кислота входит в состав важнейшего метаболита - кофермента А и некоторых пептидных коферментов, принимая участие в ключевых реакциях обмена аминокислот, углеводов и липидов. Кофермент А присутствует во всех клетках и связан с реакциями ацетилирования и образованием ацетоуксусной, лимонном и щавелевой кислот, эфиров, амидов и углеводных цепочек. Витамин выступает в качестве переносчика ацетила- в составе комплекса ацетил-коэнзима А, который необходимый для биосинтеза жирных кислот, фосфолипидов, холестерина и ряда стероидных гормонов.

Пантотенол играет важную роль в процессах роста, поддерживает устойчивость слизистых оболочек к инфекции, нормализует обменные процессы в коже и других эпителиальных тканях. Он участвует в процессах регенерации эпителия, способствует заживлению ран и эпителизации, ускоряет рост и пигментацию волос. 

Витамин В6 - Пиридоксин

Пиридоксин играет ключевую роль в обмене аминокислот, необходим дня синтеза биогенных аминов в ЦНС. Он играет важную роль в обмене углеводов при высвобождении глюкозы из гликогена (гликогенфосфорилаза). Пиридоксин влияет на превращение триптофана в ниацин, биосинтез порфиринов, гемоглобина, регулирует некоторые функции нервной системы, иммунитет.

Витамин В12 - Кобаламин

Метилкобаламин участвует в синтезе метионина из гомоцистеина в митохондриях (этот процесс может быть связан с присутствием фолатов). Он играет роль в преобразовании фолиевой кислоты в ее активную форму, необходимую для процесса кроветворения. Аденозилкобаламин регулирует процессы деградации некоторых жирных кислот и аминокислот. Своим участием в биосинтезе пуриновых и пиримидиновых оснований, витамин В12 регулирует обмен нуклеиновых кислот и белков.

Витамин С - Аскорбиновая кислота

Аскорбиновая кислота является высокоэффективным восстановителем и принимает участие во многих окислительно-восстановительных реакциях. Реакции гидроксилирования являются ключевыми в инактивации токсических веществ и лекарств. В качестве антиоксиданта аскорбиновая кислота участвует в антиокислительных защитных механизмов клеток, направленных против содержащих кислород свободных радикалов, с которыми связывают различные повреждения клеток и макромолекул, сердечно-сосудистые заболевания, рак, возрастные изменения. Совместно с витаминами А, Е и бета-каротином она улавливает свободные радикалы и дезактивирует их. В этом процессе витамины С и Е выступают как синергисты, поскольку после реакции витамина Е с липидпероксидными радикалами он регенерируется аскорбиновой кислотой.

Витамин С играет важную роль в синтезе гемоглобина, улучшает усвоение Fe 3+ из пищи в кишечнике, восстанавливая его до Fe2+ . Аскорбиновая кислота участвует в образовании катехоламинов, оказывая влияние на метаболизм кортикостероидов, Она стимулирует фагоцитарную активность лейкоцитов, усиливает иммунную защиту.

Витамин Н - Биотин

Биотин участвует в работе ряда ферментных комплексов, необходимых для нормального роста организма. Он играет ключевую роль в процессах обмена углеводов, белков и жиров. В качестве кофермента он участвует в биосинтезе жирных кислот, аминокислот и глюкозы, играет важную роль в энергетическом обмене.

(Шилов, Яковлев, 1960)

Проблема недостаточности витаминов

Под витаминной недостаточностью понимают состояние, обусловленное сниженной обеспеченностью организма тем или иным витамином, что может быть связано либо с недостаточным их поступлением с пищей, либо с комплексом эндогенных (внутренних) и экзогенных (внешних) причин. Глубина дефицита витаминов бывает разная и приводит к самым разным последствиям.

Выделяют:

• Субнормальную обеспеченность витаминами, которая представляет собой доклиническую стадию дефицита. Эта стадия сопровождается, как правило, неглубокими нарушениями некоторых функций организма, в которых участвует данный витамин. Имеются определенные внешние признаки витаминной недостаточности (кожа, волосы, нарушения функции желудочно-кишечного тракта).
• Гиповитаминоз - достаточно глубокое снижение содержания витаминов в организме, которое сопровождается целым рядом малоспецифических и не резко выраженных клинических симптомов (снижение работоспособности, быстрая утомляемость). При этом состоянии в организме развивается целый ряд патологических процессов, которые могут не иметь четко выраженных клинических проявлений.
• Авитаминоз характеризует состояние глубокого дефицита витаминов, что вызывает болезнь, имеющую четкую симптоматику и ярко выраженные клинические проявления.

Следует учитывать, что витамины являются универсальными регуляторами процессов обмена веществ в организме, многие из них работают в каждой клетке. Поэтому дефицит витаминов всегда вызывает системные нарушения в самых разных органах, вызывая сбои в работе многих систем организма. Кроме того, когда возникает витаминная недостаточность, то она обычно касается не одного, а нескольких или многих витаминов, что еще сильнее дезорганизует обменные процессы и еще больше усугубляет общее состояние организма.

Исследования института питания РАМН в различных регионах России за последние годы выявили существенное отклонение рациона жителей от формулы сбалансированного питания, в первую очередь по уровню употребления микронутриентов. К которым относятся: витамины, макро- и микроэлементы, т.е. незаменимые компоненты питания человека. Особенно катастрофическое положение складывается с обеспечением витамином С, дефицит которого по обобщенным данным выявляется у 80-90% обследуемых.

Основными первичными причинами дефицита витаминов являются:

1.Недостаточное по объему питание

2.Некачественное, несбалансированное питание, со сниженным содержанием витаминов

3.Религиозные запреты, пост, вегетарианство

4. Потери витаминов при кулинарной обработке и хранении продуктов питания

5.Экстремальные природно-климатические и производственные условия - низкая обеспеченность и повышенный расход витаминов

 (Спиричев, 2000)

Глава 2 . Материал и методы исследования

Строение и биохимические свойства аскорбиновой кислоты

Строение аскорбиновой кислоты было установлено в 1932-33 гг. двумя английскими учёными Хирстом и Эйлером независимо друг от друга была установлена структурная формула аскорбиновой кислоты.

Аскорбиновая кислота (витамин С), С6Н8О6, водорастворимый витамин.

Синтезируется растениями (из галактозы), животными (из глюкозы), за исключением человека и приматов и некоторых других животных, которые получают аскорбиновую кислоту с пищей.Представляет собой белый кристаллический порошок с температурой плавления 1920 по Цельсию. Хорошо растворим в воде (1:3,5) с образованием кислых растворов, хуже - в спирте, плохо - в глицерине и ацетоне. Кислота является неустойчивым соединением. Наиболее быстро витамин С разрушается в присутствии окислителей в нейтральной или щелочной среде при нагревании. Витамин С разрушается не только при нагревании, но и при длительном хранении, при соприкосновении с железом; он очень чувствителен к свету.

Аскорбиновая кислота—сильный восстановитель и легко окисляется даже слабыми окислителями, превращаясь при этом в дегидроаскорбиновую кислоту. Это химическое свойство аскорбиновой кислоты имеет большое биологическое значение, в частности она участвует в окислительно-восстановительных процессах.

(http://www. calorizator. ru.)

Источники содержания витамина С

Аскорбиновая кислота является одним из наиболее широко распространенных в природе витаминов.Основным источником аскорбиновой кислоты является растительная пища, в значительных количествах она содержится в овощах, фруктах, плодах, ягодах, хвое, шиповнике, в листьях чёрной смородины. Семена и зёрна высших растений лишены витамина С. Однако с первых дней прорастания в них появляется аскорбиновая кислота. Богаты витамином С листья, плоды, несколько беднее корнеплоды. Синтез и накапливание аскорбиновой кислоты в одном и том же виде растений варьируют в зависимости от многих условий: почвы, агротехники, удобрений, освещённости, водного режима, температуры.

Основные источники витамина С и его содержание в мг на 100 г продукта:

Травы, богатые витамином С: люцерна, коровяк, корень лопуха, песчанка, очанка, семя фенхеля, пажитник сенной, хмель, хвощ, ламинария, мята перечная, крапива, овёс, красный перец, петрушка (зелень - 150 мг), сосновые иглы, тысячелистник, подорожник, лист малины, красный клевер, листья фиалки, щавель.

В продуктах животного происхождения - витамин С представлен незначительно (печень, надпочечники, почки, икра трески).

( http://azbuka-vitaminov.ru)

Физиологическое действие витамина С на организм человека

Витамины, содействующие защите иммунной системы, относятся к группе сильных антиоксидантов и способствуют в первую очередь борьбе организма со свободными радикалами — молекулами, образующимися вследствие воздействия на организм сильнодействующего излучения (в том числе - ультрафиолетового), вредных химических веществ и газов, а также из-за микромутаций в клетках, которые происходят в нашем теле каждый день. Не будь у нас этой защиты, и все эти мутации быстро превращались бы в раковые клетки. Витамин С, или аскорбиновая кислота, считающийся антиоксидантом наиболее широкого спектра действия. Помимо борьбы со свободными радикалами поддерживает интенсивное производство антител и усиливает активность фагоцитов – клеток крови, в буквальном смысле пожирающих вирусы и бактерии прямо в кровяном русле. Кроме того, аскорбиновая кислота повышает сопротивляемость организма различным инфекциям, благодаря устойчивости самих клеток к проникновению болезнетворных агентов.

Физиологическое значение витамина С теснейшим образом связано с его окислительно-восстановительными свойствами.

Биологическая роль аскорбиновой кислоты связана с участием в окислительно-восстановительных процессах в организме и входит в состав ряда сложных ферментов, обусловливающих процессы клеточного дыхания. Самостоятельно участвует в организме во многих ферментативных реакциях. Он активирует пищеварительные ферменты, необходим для синтеза белка соединительной ткани животных – коллагена, входящего в состав тканей суставов, стенок кровеносных сосудов.Витамин С участвует в процессах углеводного и белкового обмена, в обмене фолиевой кислоты, в нормальном функционировании желудка, кишечника и поджелудочной железы.

Влияет на различные функции организма: совместно с витамином Р нормализует эластичность и проницаемость стенок кровеносных капилляров, регулирует свёртываемость крови, необходим для кроветворения.

Аскорбиновая кислота применяется при лечении цинги, инфекционных заболеваний, ревматизма, туберкулеза, язвенной болезни, при гепатитах, шоковом состоянии и др.Оказывает влияние на рост и развитие костной ткани, повышает иммунобиологическую сопротивляемость к неблагоприятным воздействиям, стимулирует продукцию гормонов надпочечников, способствует регенерации.   Витамин С улучшает способность организма усваивать кальций и железо, выводить токсичные медь, свинец и ртуть,  обеспечивает устойчивость к стрессу. Во время стресса в организме идёт интенсивная выработка гормонов – например, кортизола и адреналина. Он принимает участие в биосинтезе и превращениях этих гормонов.

Отсутствие или недостаток витаминов в организме приводит к нарушению обмена веществ и в конечном итоге вызывает гиповитаминоз, а в тяжёлых случаях — авитаминоз (цинга, скорбут - язва во рту). 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.  

При скрытой недостаточности наблюдается: уменьшение аскорбиновой кислоты в плазме крови и лейкоцитах, повышенная ломкость кровеносных капилляров. У детей — задержка роста, неустойчивость к инфекциям. При выраженной недостаточности наблюдается цинга: утомляемость, сухость кожи, болезненность и отёчность дёсен, кровоточивость, гингивит, расшатываются и выпадают зубы, наблюдаются боли в конечностях, снижается сопротивляемость к инфекциям. В конечном итоге, цинга приводит к летальному исходу. Болеют цингой только человек, приматы и морские свинки. Главные проявления авитаминоза обусловлены в основном нарушением образования коллагена в соединительной ткани. Анемия при цинге может быть связана с нарушением способности использовать запасы железа, а также нарушением метаболизма фолиевой кислоты.

(http://elhow.ru/ucheba/opredelenija/v/chto-takoe-vitaminy?utm_source=users&utm_medium=ct&utm_campaign=ct)

Суточная потребность витамина С

Суточная потребность человека в витамине С составляет от 50 до 100 мг (в среднем 70 мг).  В то же время, в некоторых случаях (тяжёлые физические нагрузки, простудные заболевания) показаны увеличенные (ударные) дозы аскорбиновой кислоты (до 0,5-1,0 г и более на приём).

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.

(http://www.vitaminius.ru/vitaminy-dlja-immuniteta.php)

Потери витаминов в продуктах питания

Потери витаминов в продуктах питания возникают на всем протяжении от поля до обеденного стола и заметно теряются как при длительном хранении, так и при различных способах переработки, особенно тепловой. Стремление употреблять продукты в сыром виде не является выходом из положения, поскольку не все они съедобны в такой форме. Тепловая обработка большинства продуктов питания неизбежна, так как позволяет избежать пищевых отравлений бактериальными токсинами и токсическими компонентами, попадания в организм пищевых антигенов и гельминтов, которые инактивируются при тепловой обработке пищи. Тепловая обработка один из важнейших способов консервации пищи, что обеспечивает длительность ее хранения. Однако можно научиться сводить потери витаминов к минимуму, используя более щадящие приемы тепловой обработки уменьшать общую ее продолжительность. При жарке картофеля теряется более 30% витамина С, в то время как при запекании - около 15%. При погружении картофеля для варки в кипящую воду разрушается около 7% витамина С, а в холодную - 35%. При тепловой обработки мяса потери тиамина при жарке, тушении и варке, напротив, увеличиваются, достигая соответственно 35%, 60% и 80%. Длительное и многократное использование масла при жарке приводит к разрушению в нем жирорастворимых витаминов A, D, Е и образованию токсичных перекисей липидов.

Длительное хранение продуктов это еще один источник больших потерь витаминов. Так, например, при хранении свежей капусты при комнатной температуре в течение 3 дней можно потерять до половины витамина С, цветная капуста теряет несколько меньше. За 3 месяца хранении даже в прохладном месте картофель может потерять до 1/3 витамина С, листовые овощи теряют аналогичное количества этого витамина уже за 2-3 дня хранения.

Из всего этого следует, что овощи и фрукты следует по возможности употреблять быстро и в свежем виде. При хранении следует использовать низкие температуры или глубокое замораживание. Можно использовать сберегающие витамины способы консервирование: соление, квашение, замораживание. То же касается и домашней кулинарии, которая предпочтительнее промышленной, при которой потери витаминов гораздо более значительные. Вообще, настало время радикального изменения культуры ведения домашнего хозяйства, без которой не может быть и речи о здоровом образе жизни. Разумеется, домашняя кулинария связана с большим расходом времени, чем использование полуфабрикатов и продуктов заводского приготовления, но она несравнимо более полезна для здоровья. Ведь приготовленная с любовью домашняя пища это не просто источник тех или иных пищевых субстанций, это еще и "живая энергия" вносимая в пищу человеком.

Выводы:  Пища для человека - главный источник полезных веществ. В то же время, многие не так тщательно следят за своим рационом, предпочитая недостаток натуральных витаминов восполнять специальными добавками. Однако свежие продукты, содержащие витамины, полезнее для пищеварения и легко усваиваются. Содержание витаминов в продуктах может зависеть от различных факторов: технологии обработки пищи, срока и способа хранения, сорта и разновидности самого продукта. Способ приготовления пищи также влияет на количество витаминов в продуктах.

Гораздо больше витаминов в продуктах, выращенных и приготовленных самостоятельно. При правильном культивировании и обработке витамины в овощах и фруктах сохраняются практически полностью.

Методика исследования

Методика определения наличия витамина С методом йодометрии

Йодометрия - метод окислительно-восстановительного титрования, основанный на реакциях, связанных с окислением восстановителей свободным йодом I2.

Качественная реакция на витамин С:

В основе качественных реакций на витамин С лежит свойство аскорбиновой кислоты окисляться. При окислении она может восстанавливать некоторые химические вещества, например, спиртовый раствор йода

Взаимодействие аскорбиновой кислоты с йодом происходит по уравнению:

С6Н8О6 + I2 = С6Н606 + 2 НI.

В качестве рабочего раствора используется титрованный раствор йода, который готовится из 5% аптечной йодной настойки.

Оборудование:5% раствор йода, вода, крахмальный клейстер,пестик, ступка, нож, колба, воронка,химический стакан, пипетка, фильтровальная бумага.

Объекты исследования: кабачки, листья  петрушки, листья укропа (свежие, замороженные)

Ход работы:

1) Получение экстракта из растительного продукта.

Отвешивают на аптекарских весах навеску продукта  5 г.   Навеску растирают в ступке, постепенно приливают дистиллированную воду (15 мл), перемешивают и сливают экстракт в стакан (колбу) для титрования. Ступку и пестик ополаскивают 5 мл воды и также сливают содержимое в стакан (колбу).  Отмеряем 20 мл отжатого сока.  Свежевыжатый сок необходимо получать механически, растираяв фарфоровой ступке, чтобы избежать контакта аскорбиновой кислоты  с металлическими деталями соковыжималок.

2) Приготовим йодкрахмальную бумагу различных номеров (см. таблицу)

3) Добавляем на бумагу по каплям сок, чтобы образовалось пятно размером с монету в один  рубль.

4) Обесцвечивание соответствующего номера бумаги соответствует определенному содержанию витамина С.

Таблица

Характеристика йод-крахмальной бумаги  для определения

содержания витамина С в овощах

Образцы для исследования:

В природе аскорбиновая кислота содержится во многих овощах, фруктах, ягодах, зелени и непищевых растениях.  Большая часть продуктов (овощей и фруктов) не может в свежем виде сохраняться длительное время. Поэтому, для продления периода их употребления и чтобы иметь возможность из них приготовить продукты с отличными вкусовыми качествами, овощи и фрукты замораживают.

Укроп, петрушка, базилик-наиболее любимые и доступные среди зеленых пряных приправ; кабачки, баклажаны, зеленый горошек, цветная капуста -наиболее популярные виды овощей для домашней заморозки.

Для исследования мы выбрали замороженные и свежие  образцы  укропа, петрушки и кабачка. Свежие Пряные травы приобрели в торговой сети «Мегамарт» страна-производитель Россия, выращенные в тепличных условиях, кабачок – выращен на приусадебной участке, хранился в холодильнике при t +2,+3 С 0 .

Другая часть овощей была выращена на приусадебном  участке, и хранились при температуре -18 С в специальных пакетах  для заморозки с застежкой-«молнией».

Глава 4. Результаты исследования.

Из каждого образца овощной или пряной культуры мы отжали механическим путем, с помощью фарфоровой ступки  сок (экстракт),  чтобы избежать контакта аскорбиновой кислоты  с металлическими деталями соковыжималок.

На подготовленную йод - крахмальную бумагу добавили по каплям сок, чтобы образовалось пятно размером с монету в один  рубль. Засекли время эксперимента. Обесцвечивание соответствующего номера бумаги соответствует определенному содержанию витамина С. Опыт провели в трехкратной повторности, сок отжимали каждый раз – свежий.

Результаты  исследования  занесли в таблицу

Рисунок 1 Содержание витамина С в свежих овощных культурах

Рисунок 2.  Содержание витамина С в замороженных  овощных культурах

Из рисунков видно, что содержание витамина С в овощных культурах, подвергшихся глубокой, или «шоковой» заморозке, выше, чем в кабачке и пряных травах хранившихся при более высокой температуре.

Чтобы замороженные овощи и фрукты сохранили свой вкус и полезные свойства на протяжении всей зимы, необходимо соблюдать правильную технологию домашней заморозки. В первую очередь, вы должны поддерживать температуру от -12 до -18 градусов. Это процесс «шокового охлаждения» при котором продукты замораживаются почти моментально и при максимальной температуре, за такое короткое время в них сохраняется максимальное количество всех полезных веществ.

В морозильной камере при такой температуре можно хранить замороженные овощи, фрукты, ягоды, грибы, зелень, овощные и фруктовые пюре, соки и другие продукты длительное время.

Также необходимо купить специальные пакеты для заморозки (лучше, если они будут с застежкой-«молнией»). В них можно хранить любые твердые продукты. Для соков, пюре и паст лучше подойдут пластиковые контейнеры с крышкой.

Перед заморозкой плоды необходимо подготовить. Их нужно очистить от несъедобных частей: плодоножек, семян, в некоторых случаях – кожуры. У фруктов с большой косточкой перед заморозкой ее нужно удалить.

Затем продукты нужно вымыть под проточной водой и высушить на бумажном полотенце.  Овощи также можно отваривать: это их размягчит и позволит уложить более плотно.  

Замораживать можно любые овощи, кроме картофеля. Все они прекрасно сохраняют вкус, хороший внешний вид и полезные свойства.

При заморозке овощей состав витамина С не изменяется, остается прежним. Быстрозамороженную

Заключение

В ходе исследовательской работы нами выполнены все поставленные задачи:  изучение  информации о витамине С в литературных источниках и ресурсах Интернет позволило прийти к выводу, что витамин С играет в организме человека фундаментальную биохимическую и физиологическую роль. Аскорбиновая кислота - необходимый компонент в ежедневном рационе человека, так как выполняет целый ряд незаменимых биохимических функций, но при этом не способна синтезироваться самим организмом. Её дефицит может быть восполнен за счёт целого ряда пищевых источников и витаминных препаратов. Основные биохимические свойства связаны с участием кислоты в окислительно-восстановительных процессах.

В ходе работы  мы научились определять содержание витамина С методом  йодометрии в продуктах питания. Метод количественного определения витамина С основан на характерной особенности аскорбиновой кислоты - лёгкости её окисления. Для анализа в качестве окислителя используется йод. Проведённые нами  измерения показали, что в овощных продуктах, подвергшихся «шоковой заморозке» содержание витамина С выше, чем в овощах, хранившихся в прохладном месте, или свежих пряных травах, выращенных в теплице.

Можно порекомендовать, включать в рацион питания продукты, содержащие витамины, особенно витамин С. ………………….

Литература

1. Ренсли Д., Донелли Д., Рид. Н. Пища и пищевые добавки. М, 2004.
2. Рысс С.М. Витамины. Ленинград, 1963.
3. Спиричев В.Б. Сколько витаминов человеку надо? М., 2000.
4. Спиричев В.Б., Коденцова В.М., Вржесинская О.А. и др. Методы оценки витаминной обеспеченности населения. М., 2001
5. Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н., Позняковский В.М. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. Новосибирск, 2004.
6. Шилов П.И., Яковлев Т.Н. Справочник по витаминам. М., 1960.

http://elhow.ru/ucheba/opredelenija/v/chto-takoe-vitaminy?utm_source=users&utm_medium=ct&utm_campaign=ct

http://www.vitaminius.ru/vitaminy-dlja-immuniteta.php

http://www. calorizator. ru.

 http://azbuka-vitaminov.ru

http//street-sport.com