Міністерство охорони здоров’я України
Конкурсна творча робота за темою:
«Біологічні аспекти здорового (раціонального) харчування»
представлена на ІV регіональну Олімпіаду з біології на всеукраїнському рівні серед студентів вищих медичних (фармацевтичних) навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації
Підготувала
викладач біології
Комунального закладу охорони здоров’я
«Красноградський медичний коледж»
Оніщенко Наталія Віталіївна
Підтема конкурсної творчої роботи:
«Біологічне значення вітаміну С в здоровому (раціональному) харчуванні»
Зміст
Вступ………………………………………………………………………………4
Розділ 1. Загальна характеристика вітаміну С
1.1 Коротка історична довідка…………………………………………….6
1.2 Місце вітаміну С в сучасній класифікації вітамінів…………………8
1.3 Хімічна будова і властивості вітаміну С……………………………..9
1.4 Біологічна роль вітаміну С…………………………………………...10
1.4.1 Харчові джерела вітаміну С…………………………………12
1.4.2 Добова потреба у вітаміні С………………………………...14
Розділ 2. Експериментальне визначення кількісного вмісту вітаміну С в харчових продуктах
2.1 Загальна характеристика застосовуваних кількісних методів аналізу
2.1.1 Метод Тільманса……………………………………………..15
2.1.2 Метод Йодометрії……………………………………………15
2.3 Йодометричний метод визначення вмісту вітаміну С……………..16
Висновок………………………………………………………………………….24
Список літератури……………………………………………………………… 25
Додатки
Вступ
Одним із пріоритетних напрямів концепції державної політики у сфері здорового (раціонального) харчування населення України є формування асортименту продуктів лікувально-профілактичного призначення для попередження різних захворювань, зміцнення захисних функцій організму, зниження ризику впливу шкідливих речовин. Результати регулярних масових обстежень, проведених Інститутом харчування НАН України та іншими медичними організаціями, свідчать про вкрай недостатнє споживання вітамінів, мінеральних речовин і мікроелементів більшістю дитячого та дорослого населення нашої країни. Особливе занепокоєння викликає забезпеченість вітаміном С (аскорбіновою кислотою), нестача якого вкрай негативно позначається на здоров’ї людини і за узагальненими даними виявляється у 50 - 80 % населення.
Для повноцінності харчового раціону, який містить основні поживні речовини і мінеральні солі, необхідні також додаткові фактори – вітаміни. Вітаміни - низькомолекулярні органічні сполуки різної хімічної природи, які необхідні людині для нормальної життєдіяльності. Одним з найважливіших природних антиоксидантів є вітамін С (аскорбінова кислота), який бере участь в цілому ряді біохімічних процесів. Достатня кількість вітаміну С в організмі забезпечується лише надходженням його з різноманітною їжею. Теплова обробка, зберігання та біохімічна переробка призводять до руйнування більшої частини вітаміну С. Ще більше його згорає в організмі під впливом стресу, паління та різних лікарських засобів.
Актуальність теми. Експериментальне дослідження допоможе більш детально дізнатися про кількісний вміст вітаміну С в продуктах харчування.
Мета роботи: вивчити біохімічну природу вітаміну С і визначити його кількісний вміст в деяких харчових продуктах .
Об'єкт дослідження - хімічна будова і властивості вітаміну С, його біологічне і лікувальне знчення.
Предмет дослідження - харчові продукти, що містять вітамін С.
Завдання:
1. Провести аналіз науково-популярної та навчальної літератури з обраної теми;
2. Розглянути загальну характеристику, хімічну будову і властивості вітаміну С;
3. Вивчити біологічне і оздоровче значення вітаміну С;
4. Оволодіти методами якісного та кількісного визначення вітаміну С і експериментально визначити його вміст у деяких харчових продуктах.
5. Узагальнити результати дослідження та сформулювати висновки по роботі.
Методи дослідження:
теоретичні (аналіз навчальної та науково-популярної літератури з теми дослідження, методичний аналіз, порівняння, теоретичне узагальнення);
експериментальні (хімічний експеримент);
статистичні (статистична обробка результатів та їх інтерпретація).
Теоретична значимість: вивчені загальна характеристика, хімічну будову, властивості вітаміну С і його біологічна роль, визначено місце даного вітаміну в загальній класифікації.
Практична значимість: проведено кількісний аналіз (йодометрія, метод Тільманса) вмісту вітаміну С в заморожених фруктах, листях петрушки, зеленій цибулі та сирій картоплі.
Розділ 1. Загальна характеристика вітаміну С
Коротка історична довідка
Вчення про вітаміни почало розвиватися наприкінці XIX початку XX сторіччя. Але захворювання, згодом названі авітаминозами, були відомі давно. Так, 2500 років тому китайці описали захворювання бері-бері (авітаміноз B 1). Згадка про гемеролопіі (авітаміноз А) зустрічається в рукописах стародавніх греків. Перші відомості про цингу (авітаміноз С) відносять до XIII сторіччя. Коли римські легіони зазіхнули на володіння своїх північних сусідів і надовго затрималися за Рейном, їм довелося познайомитися із захворюванням, що уразило багатьох воїнів і, судячи з опису давньоримського історика Плінія, дуже схоже на цингу. Цікаво, що лікарі, не маючи справжнього уявлення про природу лиха, що спіткало воїнів, швидко знайшли рятівний засіб. Ним виявилась якась рослина, названа римлянами «британська трава». На жаль, інших відомостей про цю цілющу рослину історія не зберігла. Так римляни, можливо вперше, познайомилися з авітамінозом. Картьє в 1953 році дуже яскраво описав цю хворобу, що уразила його супутників під час подорожі по річці Св.Лаврентія: «Вони позбулися всіх своїх сил і не могли стояти на ногах ... Та до того ж з'явилися на шкірі червоні плями крові, які покривали гомілки, коліна, стегна, сідниці, плечі, руки, з рота став йти смердючий запах, ясна так загнили, що було видно все м'ясо до коренів зубів, а самі зуби майже всі випали »[19].
Пізніше цинга, або скорбут, стала досить поширеною у країнах Європи. Так, наприклад, за підрахунками деяких істориків, з 1556 по 1856 р. в Європі сталися спалахи 114 епідемій, що забрали життя багато тисяч людей. Великої шкоди цинга завдавала екіпажам флотів європейських країн, особливо в період відкриття морських шляхів до Індії та Америки. У 1848 році Васко да Гама, прокладаючи шлях у країну запашного перцю й кориці, втратив від цинги 100 з 160 членів своєї команди.
У 1775 році англійський лікар Лінд заявив, що цинга завдала великої шкоди британській морському морському флоту. Зрештою, моряки знайшли засіб від цього «бича роду людського». Старі морські вовки розповідали, цинга – лихо тільки в морі, але варто кораблю поповнити продовольчі запаси свіжими фруктами та овочами, як цинга покидає корабель. Вони не могли пояснити, чому це відбувається, але про всяк випадок мали у своєму рундуку пляшечку лимонного соку. Ці відомості зацікавили англійського лікаря Лінда, і він вирішив провести порівняльне вивчення протицингових властивостей різних фруктів та овочів. Дослідним шляхом Лінд встановив щоденну дозу лимонного соку, що оберігає людину від цинги, вона виявилася рівною 30 мг, тобто дві столові ложки.
Про причини цинги висловлювалися різні припущення. Винуватцем цього захворювання вважали спочатку поганий запах, потім зіпсовану воду, солонину і навіть якихось невстановлених наукою збудників зі світу мікробів. Пізніше норвезькі вчені Хольста і Фреліха дійшли висновку, що цинга у морських свинок викликається особливим чинником, який майже відсутній у зернах злаків, солонині, але у великій кількості міститься у свіжих овочах, фруктах і лимонному соці[2]. Роботи Хольста і Фреліха були опубліковані в 1912 році, вони зробили великий вплив на формування теорії Функа про вітаміни і дозволили йому зарахувати цингу до авітамінозних захворювань. Почалися пошуки шляхів виділення протицингового вітаміну, які тривали до 1932 року. У 1932 р. вітамін, що запобігає цинзі, був виділений з лимонного соку американськими дослідниками С.Гленом, а також угорським біохіміком Сент-Дьордь. У дослідах на морських свинках він показав, що гексуронова кислота оберігає тварин від цинги. Але глибоке вивчення хімічної природи гексуронової кислоти довело, що вона не є ізомером глюкуронової кислоти, а є самостійною сполукою, у зв'язку з чим Сент-Дьордь в 1933 р. дав їй назву - аскорбінова (протискорбутна) кислота. У 1933 році двома вченими Хірст і Ейлером незалежно один від одного була встановлена структурна формула аскорбінової кислоти [17].
1.2 Місце вітаміну С в сучасній класифікації вітамінів
Сучасна класифікація вітамінів не є досконалою. Вона заснована на їх фізико-хімічних властивостях (зокрема, розчинності) і хімічній природі [4], [8]. Залежно від розчинності всі вітаміни діляться на дві великі групи: водорозчинні (ензімовітаміни) та жиророзчинні (гормоновітаміни). Це дозволяє виявити в кожній з цих груп свої особливості і визначити властиві їм індивідуальні властивості. Жиророзчинні вітаміни — група природних біосинтетично споріднених сполук. Ці сполуки нездатні розчинятися у воді, яка складає біля 80 % маси живої тканини, тому виключне значення для протікання процесів засвоєння, транспорту та реалізації біологічної дії цієї групи сполук мають специфічні для кожного вітаміну вітамінозв'язуючі білки, які беруть участь у "солюбілізації" (розчиненні) у водній фазі внутрішньоклітинного середовища жиророзчинних вітамінів. Група складається з чотирьох вітамінів.
Водорозчинні вітаміни відрізняються від жиророзчинних не тільки високою здатністю розчинятися у воді (гідрофільністю), але й значно вищою швидкістю обміну. Ці вітаміни, як правило, не накопичуються в організмі у великих кількостях. Група складається з дев’яти вітамінів, вісім з яких відносяться до комплексу В вітамінів, дев’ятий вітамін – аскорбінова кислота.
Крім цих двох головних груп вітамінів, розрізняють групу різноманітних хімічних речовин, які частково синтезуються в організмі і володіють вітамінними властивостями. Для людини і ряду тварин ці речовини прийнято об'єднувати в групу – вітаміноподобних.
Таблиця 1. Класифікація вітамінів
Водорозчинні вітаміни | Жиророзчинні вітаміни | Вітаміноподібні сполуки |
Тіамін (вітамін В1) | Ретинол (вітамін А) | Карнітин (вітамін Вт) |
Рибофлавін (вітамін В2) | Кальцифероли (вітамін Д) | Біофлавоноїди (вітамін Р) |
Ніацин (Вітамін В5, нікотинова кислота, вітамін РР) | Токофероли (вітамін Е) | Пангамова кислота (вітамін В15) |
Піридоксин (вітамін В6) | Філлохінони (вітамін К) | Параамінобензойна кислота (вітамін Н1) |
Цианкобаламін (вітамін В12) | | Оротова кислота (вітамін В13) |
Фолацин (фолієва кислота, вітамін Вс) | | Холін (вітамін В4) |
Пантотенова кислота (вітамін В3) | | Інозит (вітамін В8) |
Біотин (вітамін Н) | | Метилметіонінсульфоній хлорид (вітамін U) |
Аскорбінова кислота (вітамін С) | | Ліпоєва кислота (вітамін N) |
1.3 Хімічна будова і властивості вітаміну С
Аскорбінова кислота має наступну хімічну формулу С6 Н8 О6.
За фізичними властивостями є безбарвною кристалічною речовиною з приємним гостро - кислим смаком, температура плавлення 192 С◦. Аскорбінова кислота легко розчинна у воді, погано розчинна в етанолі і майже нерозчинна в інших органічних розчинниках.
Рис.1 Формула аскорбінової кислоти
Продуктом окислення аскорбінової кислоти - L-дегидроаскорбінова кислота, яка є зворотньо окисленою формою аскорбінової кислоти і володіє сильними кислотними властивостями, дегдроаскорбиновая кислота втрачає їх разом з двома діенольной атомами водню. Відсутність подвійного зв'язку між атомами вуглецю робить молекулу дегидроаскорбиновой кислоти досить нестійкою до гідролізу, особливо в лужному і навіть слабокислою середовищі, лактонного кільця утворюючи 2,3-дікето-L-гулонової кислоти, яка потім окислюється з розривом вуглецевого скелета молекули і утворенням L- треонової і щавлевої кислот. Ні 2,3 - дікето-L-гулонової кислота, ні продукти її розкладання не володіють властивостями вітаміну С.
Вивчення процесу окислення аскорбінової кислоти показало, що у водних розчинах в присутності кисню повітря цей процес не йде без каталізаторів-іонів міді та срібла. Однак у звичайній водопровідній воді іони цих металів завжди присутні в достатній для каталітичного дії кількості. Розчинений у водопровідній воді хлор також надає окислюючу дію і призводить до руйнування вітаміну С.
Існує цілий ряд речовин, що зберігає аскорбінову кислоту від окислення. До них відносяться різні сірчисті сполуки і деякі похідні пурину, такі, як ксантин, сечовина. При зберіганні або сушінні плодів і овочів для більшого збереження вітаміну С їх піддають обробці сірчистим газом. Проникаючи в клітини і розчиняючись у клітинному соку, сірчистий газ утворює з водою сірчисту кислоту, яка пригнічує активність ферменту (аскорбіноксидази), що каталізує процес окислення аскорбінової кислоти. Цукор також сприяє більшому збереженню вітаміну С.
1.4 Біологічна роль вітаміну С
Аскорбінова кислота присутня в тканинах всіх тварин і вищих рослин. Тільки люди і деякі інші хребетні можуть отримувати її з їжею, більшість тварин і всі рослини можуть синтезувати ці сполуки з глюкози [1], [3]. Мікроорганізми не містять аскорбінової кислоти і не потребують її.
Біохімічна роль вітаміну С ще не достатньо вичена. На думку ряду вчених вітамін С бере дуже активну участь в біохімічних процесах [12]:
1. Аскорбінова кислота є постачальником водню для утворення ядерної ДНК.
2. Аскорбінова кислота бере участь у біохімічних перетвореннях інших вітамінів. Встановлено, що аскорбінова кислота знижує потребу тваринного організму у вітамінах комплексу В.
3. Вітамін С впливає на синтез колагену, нестача якого в організмі призводить до порушення еластичності і проникності кровоносних судин.
4. Аскорбінова кислота необхідна для утворення та обміну гормону адреналіну в мозковому шарі надниркових залоз і норадреналіну (попередника адреналіну).
5. Аскорбінова кислота підвищує стійкість організму до різних інфекційних захворювань, тому що недостача вітаміну С призводить до зниження імунобіологічної опірності організму.У своїй книзі «Вітамін С і здоров'я» лауреат Нобелівської премії Л. Полінга пропонує приймати вітамін С у великих дозах - до 10 г на день для профілактики і лікування застудних захворювань. При перших ознаках застуди доцільно прийняти 1-1,5 г аскорбінової кислоти у вигляді таблеток або порошку, через 4 години ще стільки ж - і так протягом першої доби (є відомості про те, що аскорбінова кислота активує дію інтерферону, який захищає нас від вірусів). Якщо ефект очевидний, то лікування продовжують і в наступну добу (1 г вітаміну С 4-5 разів на день), а потім протягом декількох днів поступово знижуючи дози до звичайних.
6. Встановлено, що вітамін С впливає на активність лейкоцитів.
7. Вітамін С сприяє кращому засвоєнню заліза і тим самим посилює утворення гемоглобіну і дозрівання еритроцитів.
8. Аскорбінова кислота не тільки активізує захисні сили організму, але й сприяє знешкодженню токсину, що виділяються патогенними мікроорганізмами.
9. Вітамін С застосовується в медицині при лікуванні цілого ряду захворювань не тільки інфекційних, але і при туберкульозі, в хірургічній практиці як засіб, що прискорює загоєння ран, зрощення кісток і післяопераційних швів.
Авітаміноз С швидко призводить до розвитку цинги. Додатковий прийом вітаміну С необхідний людям, що зловживають тютюном, алкоголем, враженим хронічними захворюваннями; людям, що знаходяться в стресових станах, тим, що недавно перенесли хірургічні операції, травми, опіки, працюючим у токсичних умовах, враженим інфекційними захворюваннями, анемією. Аскорбінова кислота застосовується при станах, коли спостерігається підвищене її споживання: вагітність, грудне годування, вірусні, бактеріальні інфекції, інтенсивні заняття спортом, інші фізичні навантаження, стресові стани, в дітей у періоді статевого дозрівання.
1.4.1 Харчові джерела вітаміну С
При вживанні харчових продуктів, багатих білками і іншими вітамінами, потреба у вітаміні С значно знижується і навпаки. Посилена втрата вітаміну С спостерігається також при охолодженні організму і при потовиділенні, тому що разом з потом і сечею виділяється деяка частина вітаміну С.
Якщо людина повністю залежить від надходження вітаміну С ззовні, то багато тварин цього не потребують. І все ж незважаючи на те, що організм багатьох тварин здатний виробляти вітамін С, тваринні продукти досить бідні цим вітаміном. У м'язах, наприклад, міститься всього 0,9 мг % вітаміну С, у надниркових його міститься 130-150 мг %. Коров'яче молоко значно біднішими вітаміном С, ніж жіноче молоко. Пастеризоване, тобто нагріте до 80-85 В° С молоко практично не містить вітаміну С. Найбільш багатими джерелами вітаміну С є рослини. Аскорбінова кислота виявляється у всіх зелених частинах рослин, але в різних кількостях. Багато вітаміну С в більшості овочів і фруктів, і тільки насіння рослин, як правило, бідні цим вітаміном. Плоди смородини, шипшини і волоського горіха, цитрусові, помідори, капуста містять велику кількість вітаміну С [12].
Плоди шипшини виявилися справжніми фабриками вітаміну С, і не тільки вітаміну С. У них виявлено вітаміни В2, Р, К і каротин. Плоди шипшини - справжній полівітамінний препарат, створений самою природою. Наведемо кілька прикладів: у чорній смородині (100 мг) міститься 200 мг вітаміну С, в шипшині -1200 мг, в полуниці-60 мг, в апельсинах-60 мг.
Зберігання овочів і фруктів у холодильнику знижує швидкість процесу окислення і тим самим сприяє більш тривалому збереженню вітаміну С.
Заморожування рослинних продуктів призводить до порушення цілісності оболонок рослинних клітин кристалами льоду і більш вільному доступу кисню повітря до вмісту клітин. Поки рослинні тканини знаходяться в замороженому стані, низька температура в значній мірі стримує окислювальні процеси, але при розморожуванні тканин їх швидкість зростає в міру підвищення температури, і вітамін С при цьому швидко руйнується. Якщо при розморожуванні припинити доступ кисню клітини, то вміст у ньому вітаміну С залишається на тому ж рівні, що і в заморожених продуктах. Ось чому при приготуванні перших страв заморожені овочі слід відразу класти в киплячу воду, так як вона містить значно менше розчиненого кисню, ніж холодна вода. Крім того, висока температура киплячої води активує рослинні ферменти, у тому числі і аскорбіноксидази, що також є чинником, що сприяє кращого збереження вітаміну. Перший сухий препарат вітаміну С був отриманий А.Н.Бессоновим з соку капусти в 1922 році. Шляхом досить складної обробки вченому вдалося отримати світло-жовтий порошок, який поряд з масою баластних речовин містив 1% вітаміну С. Метод виділення вітаміну С, що дало можливість більш ніж у 50 разів підвищити біологічну активність одержуваного продукту.
1.4.3 Добова потреба у вітаміні С
Потреба людини у вітаміні С залежить від віку, стану здоров'я, від величини фізичного та розумового навантаження та ряду інших чинників [9], [12]. У зв'язку з цим норму потреби людини у вітаміні С встановити досить важко. Мінімальну потребу дорослої людини зазвичай визначають кількістю в 20-25 мг, у той час як доза, що повністю насичує людський організм, лежить в межах 50-75 мг вітаміну С вдень: для чоловіків 65-100 мг, для жінок - 55 - 80 мг, а при вагітності та годуванні груддю - 75-80 мг, для дітей до 7 років - 30-35 мг, від 7 років і вище - 50 мг.
Харчові продукти, що містять різну кількість вітаміну С, наведені в таблиці 2.
Таблиця 2. Групи харчових продуктів щодо вмісту вітаміну С
№ з∕п | Кількість вітаміну С (мг) | Харчові продукти |
1. | Досить велика (100 і більше) | Шипшина суха та свіжа, перець солодкий червоний та зелений, смородина чорна, петрушка, кріп. |
2. | Велика (40-99) | Капуста кольрабі, капуста білокачанна, щавель, шпинат, горобина, апельсини, полуниця, лимони, смородина біла. |
3. | Помірна (15-39) | Печінка, цибуля зелена, бруква, зелений горошок, томати, редис, картопля молода, салат, кабачки, диня, мандарини, агрус, морошка, кизил, малина, айва, брусниця, черешня, вишня, журавлина, смородина червона, капуста квашена. |
4. | Мала (5-14) | Кумис, цибуля ріпчаста, огірки, картопля, буряк, гарбуз, морква, баклажани, кавун, абрикоси, банани, яблука, груші, сливи, виноград, зелений горошок, ікра кабачкова, сік томатний. |
5. | Дуже мала (1-4) | Сир, інжир, соки, компот з яблук, варення сливове, чорнослив, урюк. |
6. | Менше 1 мг | Твердий сир , молоко, кефір, сметана, родзинки. |
Рзділ 2. Експериментальне визначення кількісного вмісту вітаміну С в харчових продуктах
2.1 Загальна характеристика застосовуваних кількісних методів аналізу
2.1.1 Метод Тільманса
Кількісний вміст вітамінів в рослинах, як правило, дуже невеликй, що обумовлює специфіку і необхідність особливо точних методів визначення багатьох вітамінів. Найбільш простим з методики і техніки дослідження , а також доступним для лабораторних умов є метод визначення вітаміну С по Тільмансу [4].
Метод заснований на здатності аскорбінової кислоти в кислому середовищі відновлювати 2,6-діхлорфеноліндофенол до лейкоформи і окислюватися в дегідроформу .
1.1.2 Метод Йодометрії
Аскорбінова кислота легко окислюється завдяки наявності ендіольного угрупування, тому для її визначення можна використовувати різні методи, в то2му числі і такий відносно слабкий окислювач, як йод. Метод йодометрії є найбільш простим і доступним при організації дослідницької роботи. Кількісне визначення аскорбінової кислоти засноване на окисленні її розчином йоду, при цьму розчин йоду швидко знебарвлюється.
В якості индикатора застосовують крохмал. Під час додавання надлишкової кількості йоду в титруючий розчин, що містить крохмал, він набуває синьо – фіолетового забарвлення.
При прямому титруванні аскорбінової кислоти розчином йоду відбувається наступна окислювально-відновлювальна реакція:
С6H8O6+ J2 → C6H6O6 + 2HJ
_________________________
С6H8O6 - 2e → C6H6O6 + 2H+J 2 + 2e → 2J-
Отже, 1 моль аскорбінової кислоти (176,12 гр) реагує з 1 молем
йоду (253,8 гр), при цьому утворюється 1 моль дегідроаскорбінової кислоти і 2 моля йодид-йонів. Цей висновок необхідний для наступних розрахунків.
Проаналізувавши ці методики, ми обрали останню, враховуючи її простоту і точність.
2.3 Йодометричний метод визначення вмісту вітаміну С
Дослід . Визначення вмісту вітаміну С у морожених фруктах та свіжих і варених овочах.
Мета: визначити вміст вітаміну С фруктах, які піддавалися заморожуванню. та свіжих овочах.
Обладнання: піпетка, хімічний стакан, мірний циліндр, ступка з товкачиком.
Хімічні реактиви: йод 5%, крохмальний клейстер, вода.
Об'єкти дослідження: вишні, чорниці, чорна смородина, червона смородина, полуниці, цвітна капуста, петрушка, картопля.
Методи дослідження: Йодометрія, титриметричний метод аналізу, що базується на окисленні досліджуваної рчовини йодом.
І. Визначення вітаміну С у вишні
Визначимо наявність вітаміну С у вишні методом йодометрії. Для цього:
Вимірюємо 20 мл віджатого соку розмороженої вишні і розводимо його водою до об'єму 100мл;
Додаємо 1 мл крохмального клейстеру;
Додаємо по краплях 5% розчин йоду до появи стійкого синього забарвлення, яке не зникає пртягом 10 – 15 сек.
Розрахунки:
Визначаємо кількість капель йоду в 1 мл йодного розчину. Для цього з допомогою піпетки піраховуємо кількість крапель, що містяться в 1 мл (в 1 мл міститься 28 крапель йоду). Знаючи об'єм однієї краплі, можемо визначити об'єм розчину йоду, викоританого на титрування аскорбінової кислоти. Концентрація розчину йоду нам відома: 1 мл його 5% - вого розчину відповідає 35 мг аскорбінової кислоти.
Визначаємо кількість мл 5% розчину йоду необхідного для окислення аскорбінової кислоти. Додаємо розчин йоду до появи стійкого синього забарвлення, яке не зникає протягом 10 – 15 сек. Необхідно 12 крапель.
1 мл р-ну йоду – 28 крапель р-ну йоду
х мл р-ну йоду – 12 крапель р-ну йоду
Отже, на окислення аскорбінової кислоти необхідно 0,43 мл 5% розчину йоду.
1 мл 5% р-ну йоду – 35 мг аскорбінової кислоти
0,43 мл 5% р - ну йоду – х мг аскорбінової кислоти
Х=15 мг вітаміну С 100 мл соку
ІІ. Визначення вітаміну С у чорниці
Визначаємо кількість мл 5% розчину йоду необхідного для окислення аскорбінової кислоти. Додаємо розчин йоду до появи стійкого синього забарвлення, яке не зникає протягом 10 – 15 сек. Необхідно 9 крапель.
1 мл р-ну йоду – 28 крапель р-ну йоду
х мл р-ну йоду – 9 крапель р-ну йоду
Отже, на окислення аскорбінової кислоти необхідно 0,32 мл 5% розчину йоду.
1 мл 5% р-ну йоду – 35 мг аскорбінової кислоти
0,32 мл 5% р - ну йоду – х мг аскорбінової кислоти
Х=11,25 мг вітаміну С в 100 мл соку
ІІІ. Визначення вітаміну С у червоній смородині
Визначаємо кількість мл 5% розчину йоду необхідного для окислення аскорбінової кислоти. Додаємо розчин йоду до появи стійкого синього забарвлення, яке не зникає протягом 10 – 15 сек. Необхідно 12 крапель.
1 мл р-ну йоду – 28 крапель р-ну йоду
х мл р-ну йоду – 16 крапель р-ну йоду
Отже, на окислення аскорбінової кислоти необхідно 0,57 мл 5% розчину йоду.
1 мл 5% р-ну йоду – 35 мг аскорбінової кислоти
0,57 мл 5% р - ну йоду – х мг аскорбінової кислоти
Х=20 мг вітаміну С 100 мл соку
ІV. Визначення вітаміну С у полуниці
Визначаємо кількість мл 5% розчину йоду необхідного для окислення аскорбінової кислоти. Додаємо розчин йоду до появи стійкого синього забарвлення, яке не зникає протягом 10 – 15 сек. Необхідно 12 крапель.
1 мл р-ну йоду – 28 крапель р-ну йоду
х мл р-ну йоду – 35 крапель р-ну йоду
Отже, на окислення аскорбінової кислоти необхідно 1,25 мл 5% розчину йоду.
1 мл 5% р-ну йоду – 35 мг аскорбінової кислоти
1,25 мл 5% р - ну йоду – х мг аскорбінової кислоти
Х=44 мг вітаміну С 100 мл соку
V. Визначення вітаміну С у свіжій зелені петрушки
1)Беремо 20г зелені петрушки
2)Переносимо її у фарфорову ступку і розтираємо товкачиком
3)Визначаємо вміст вітаміну С методом йодометрії
Розрахунки:
1 мл р-ну йоду – 28 крапель р-ну йоду
х мл р-ну йоду – 30 крапель р-ну йоду
Отже, на окислення аскорбінової кислоти необхідно 1,07 мл 5% розчину йоду.
1 мл 5% р-ну йоду – 35 мг аскорбінової кислоти
1,07 мл 5% р - ну йоду – х мг аскорбінової кислоти
Х=37,5 мг
37,5 мг аскорбінової кислоти – 20г зелені петрушки
Х мг аскорбінової кислоти - 100г зелені петрушки
Звідси в 100г міститься 187,5мг вітаміну С.
VІ. Визначення вітаміну С у сирій (лежалій) картоплі
Визначаємо кількість мл 5% розчину йоду необхідного для окислення аскорбінової кислоти. Додаємо розчин йоду до появи стійкого синього забарвлення, яке не зникає протягом 10 – 15 сек. Необхідно 7 крапель.
1 мл р-ну йоду – 28 крапель р-ну йоду
х мл р-ну йоду – 7 крапель р-ну йоду
Отже, на окислення аскорбінової кислоти необхідно 0,25 мл 5% розчину йоду.
1 мл 5% р-ну йоду – 35 мг аскорбінової кислоти
0,25 мл 5% р - ну йоду – х мг аскорбінової кислоти
Х= 9 мг вітаміну С
VІІ. Визначення вітаміну С у цвітній капусті
1)Беремо 30г цвітної капусти
2)Переносимо її у фарфорову ступку і розтираємо товкачиком
3)Визначаємо вміст вітаміну С методом йодометрії
Розрахунки:
1 мл р-ну йоду – 28 крапель р-ну йоду
х мл р-ну йоду – 11 крапель р-ну йоду
Отже, на окислення аскорбінової кислоти необхідно 0,39 мл 5% розчину йоду.
1 мл 5% р-ну йоду – 35 мг аскорбінової кислоти
0,39 мл 5% р - ну йоду – х мг аскорбінової кислоти
Х=13,7 мг
13,7 мг аскорбінової кислоти – 30г цвітної капусти
Х мг аскорбінової кислоти - 100г цвітної капусти
Звідси в 100г міститься 46мг вітаміну С.
Зважаючи на те, що не всі вживають цвітну капусту у сирому вигляді, доцільно було визначити вміст вітаміну С у капусті після термічної обробки.
VІІ. Визначення вітаміну С у цвітній капусті після термічної обробки
1)Беремо 30г цвітної капусти і пропарюємо
2)Переносимо капусту у фарфорову ступку і розтираємо товкачиком
3)Визначаємо вміст вітаміну С методом йодометрії
Розрахунки:
1 мл р-ну йоду – 28 крапель р-ну йоду
х мл р-ну йоду – 6 крапель р-ну йоду
Отже, на окислення аскорбінової кислоти необхідно 0,21 мл 5% розчину йоду.
1 мл 5% р-ну йоду – 35 мг аскорбінової кислоти
0,21 мл 5% р - ну йоду – х мг аскорбінової кислоти
Х=7,5 мг
7,5 мг аскорбінової кислоти – 30г цвітної капусти
Х мг аскорбінової кислоти - 100г цвітної капусти
Звідси в 100г міститься 25мг вітаміну С.
Проведений дослід довів, що в свіжому соці цвітної капусти міститься більша кількість вітаміну С (46мг в 100г), але за своїми смаковими якостями цвітну капусту частіше вживають у вареному вигляді. Необхідно зазначити, що в такому вигляді втрачається певна кількість вітаміну С (з 46мг до 25мг в 100г, тобто в 1,84 рази).
Методика дослідження описана в п. 2.3. Результати представлені в табл. 2.
Таблиця 2. Вміст вітаміну С в продуктах харчування
№ з/п | Найменування харчових продуктів | Кількість аскорбінової кислоти(мг) за результатами дослідження | Кількість аскорбінової кислоти (мг) за довідником |
1. | Вишня | 15 | 15 |
2. | Чорниця | 11 | 10 |
3. | Червона смородина | 20 | 25 |
4. | Полуниця | 44 | 60 |
5. | Петрушка листя | 188 | 166 |
6. | Картопля лежала | 9 | 10 |
7. | Цвітна капуста сира | 46 | 50 |
8. | Цвітна капуста варена | 25 | Не встановлено |
Висновок до досліду . У продуктах харчування найбільша кількість вітаміну С міститься в свіжій зелені петрушки (188 мг), полуниці (44мг), червоній смородині (20), вишні (15), чорниці (11 мг), свіжій цвітній капусті (46мг) та картоплі (9мг).
Аналізуючи отримані дані, можна констатувати, що в заморожених фруктах зберігається вміст вітаміну С і їх необхідно включати до раціону харчування у зимово – весняний період. Свіжа зелень петрушки та картопля, також багаті цим вітаміном. Зменшується вміст вітаміну С утермічно оброблених овочах, це вказує на руйнівний вплив високої температури на вітаміни.
Отримані результати по вмісту вітаміну С не зовсім співпадають з довідниковими. На нашу думку, це пояснюється тим, що вміст вітаміну С в продуктах залежить від свіжості фруктів та овочів, умов їх зберігання та способу підготовки проб для аналізу.
Висновок
В ході проведеного дослідження можна зробити наступні висновки:
Вітамін С є водорозчинним вітаміном, що належать до групи похідних лактонів ненасичених поліоксікарбонових кислот. За хімічною природою він легко окислюється слабкою кислотою за рахунок присутності ендіольного угруповання. Аскорбінова кислота - необхідний компонент у щоденному раціоні людини, так як виконує цілий ряд незамінних біохімічних функцій, але при цьому не здатна синтезуватися самим організмом. Її дефіцит може бути заповнений за рахунок цілого ряду харчових продуктів.
У ході йодометричного визначення вмісту аскорбінової кислоти у продуктах харчування було встановлено, що вміст вітаміну С в заморожених фруктах майже повністю зберігається і їх необхідно включати до раціону харчування.
У ході аналізу встановлено, що вміст аскорбінової кислоти в свіжих овочах значно вищий, ніж утермічнооброблених. Однак і варені або тушковані овочі можуть служити джерелом вітаміну в раціоні в умовах їх дефіциту.
Список літератури
1. Абрамова Ж.І. Довідник з лікувального харчування для дієт-сестер та кухарів. - М.: Медицина, - 1984. - 304с.
2. Авакумов В.М. Сучасне вчення про вітаміни. М.: Хімія, 1991. - 214 с.
3. Алексенцев В.Г. Вітаміни і людина. - М.: Дрофа, 2006. - 156 с.
4. Афіногенова С.Г. Вітаміни. Навчально-методичний посібник для студентів біолого-хімічного факультету/С.Г. Афіногенова, Е.А. Сидорська. - Арзамас: АГПИ ім. А.П. Гайдара, 1990. - 65 с.
5. Ванханен В.Д. Гігієна харчування. - М.: Медицина, - 1982. - 345 с.
6. Вітаміни та методи їх визначення. - Горький, ГГУ, 1981. - 212 с.
7. Ленинджер А. Основи біохімії. М.: Мир, 1985. - Т.1-3.
8. Маррі Р. Біохімія людини/Р. Маррі, Д. Греннера, П. Майес. - М.: 1993. -Т. 2. - 414 с.
9. Ольгин О. Досліди без вибухів. - М.: Хімія, 1986. - 130 с.
10. В.А. Волков, Л.А. Волкова. Визначення вітаміну С// Хімія в школі. - 2002. - № 6. - С.63-66.
11. Страйер Л. Біохімія. М.: Мир, 1984. - Т.1-3.
12. Філліпович Ю.Б. Основи біохімії. М.: Вища школа, 1985. - 450 с.
13. Філліпович Ю.Б. Практикум з загальної біохімії/Ю.Б. Філліпович, Т.А. Єгорова, Г.А. Севастьянова. М.: Хімія, 1982. - 330 с.
14. Шульпин Г.Б. Хімія для всіх. - М.: Знання. 1997. - 135 с.
15. Ейдельмана М.М. Сверхдоза аскорбінової кислоти - кому і коли// Хімія і життя. - 1985. - № 1. - С. 66-69.
16. http://www.studfiles.ru/preview/5193565/page:14/ Вітаміни. Національний університет харчової промисловості .
Додаток 1
Таблиця 9. Вміст вітаміну С у деяких харчових продуктах
Харчові продукти | Вміст вітаміну, мкг /100г | Харчові продукти | Вміст вітаміну, мкг/100г |
Плоди шипшини | 2000 – 4500 | Капуста | 30 – 40 |
Горіх грецький (неспілий) | До 3000 | Картопля молода | 20 – 40 |
Смородина чорна | 100 – 400 | Томати | 20 – 40 |
Перець червоний | 100 – 400 | Яблука | 5 – 40 |
Кріп | 135 | Цибуля зелена | 16,5 – 33 |
Полуниця | 60 | Виноград | 0,4 – 12 |
Цитрина | 55 | Цибуля (ріпка) | 2 – 10 |
Печінка та селезінка | 20 – 50 | Молоко | 0,7 – 2,6 |
Мандарини | 25 – 45 | М'ясо | 0,9 |