Исследовательская работа «Определение содержания аскорбиновой кислоты в свежевыжатых и пакетированных соках»

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы
«школа с углубленным изучением английского языка
№ 1287» (ГБОУ Школа № 1287)

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Определение содержания аскорбиновой кислоты В свежевыжатых и пакетированных фруктовых соках



АВТОР
Гербац Жан Георгиевич
10 класс, ГБОУ ШКОЛА № 1287
НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:
Учитель химии
Зимина Алла Ивановна, к.п.н.














МОСКВА, 2016


ВВЕДЕНИЕ ..............................................................................................стр. 3
Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР......................................................... стр. 5
1.1. Пищевые источники витамина С.....................................................стр.5
1.2. Биологическая роль..............................................................................стр.5
1.3. Строение и свойства аскорбиновой кислоты...................................стр.6
1.4. Влияние различных факторов на устойчивость витамина С........стр.7
ГЛАВА II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.....................................................стр. 10
2. 1. Социологическое исследование.........................................................стр.10
2.2. Методики определения витамина C.................................................стр. 11
2.2.1. Методика определения витамина С (обратного титрования раствором тиосульфата натрия)................................................................стр.11
2.2.2. Методика определения витамина С в окрашенных растворах (иодатный метод)..........................................................................................стр.12
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ .................................стр. 13
3.1. Анализ результатов социологического исследования...................стр. 14
3.2. Анализ результатов исследования витамина С в свежевыжатых и пакетированных фруктовых соках..........................................................стр. 14
3.3. Анализ результатов исследования устойчивости аскорбиновой кислоты при нагревании, хранении, контакте с железом...................стр. 15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ ............................................................стр. 21
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ .......................................................стр. 23

ПРИЛОЖЕНИЯ.....стр. 24



ВВЕДЕНИЕ
Витамины - низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, которые необходимы человеку для нормальной жизнедеятельности. Аскорбиновая кислота, которую часто называют витамином С, применяется как общеукрепляющее средство при различных болезнях, а также профилактически при недостаточном поступлении с пищей, например, в зимне-весенний период. Он укрепляет иммунную систему человека, а также предохраняет ее от вирусов и бактерий. Оказывает противовоспалительное и противоаллергическое действие.
Как отмечают специалисты, даже в самой здоровой и сбалансированной диете легко обнаружить дефицит витаминов - приблизительно 20-30% от рекомендуемой нормы. Аскорбиновая кислота сгорает в организме под влиянием стресса, курения и других источников повреждения клеток, дыма и смога, от употребления лекарственных препаратов. Усиленная трата витамина С наблюдается также при охлаждении организма и при потоотделении, так как вместе с потом и мочой выделяется некоторая часть витамина С. Кроме того, аскорбиновая кислота самый нестойкий из всех витаминов! Тепловая обработка, хранение и биохимическая переработка приводят к разрушению большей части витамина.
Мы решили ответить на следующие вопросы:
1. Какова суточная потребность организма человека в витамине С?
2. Какие фрукты и овощи наиболее богаты витамином С?
3. Значение витамина С для человека.
4. В каких формах аскорбиновая кислота существует в фруктах и овощах?
5. Какие факторы способствуют окислению витамина С, а какие сохранению витаминной активности?
6. Как изменяется витаминная активность при хранении сырья и консервированных продуктов?
8. Какие процессы переработки фруктов приводят к разрушению витамина С?

Цель работы: оценить влияние различных факторов на устойчивость аскорбиновой кислоты в свежевыжатых и пакетированных фруктовых соках.

Гипотеза работы: витамин С неустойчив при хранении, но существуют способы сохранения витаминной активности.
Задачи работы
1. Провести анализ научно-популярной и учебной литературы по выбранной теме.
2. Рассмотреть общую характеристику, химическое строение и свойства аскорбиновой кислоты.
3. Провести социологический опрос учащихся по данной проблеме.
4. Изучить методы количественного определения витамина С в сырье и готовой продукции, неокрашенных и с интенсивной окраской.
5. Определить содержание витамина С иодометрическими методами в свежевыжатых и пакетированных фруктовых соках.
6. Исследовать устойчивость аскорбиновой кислоты при нагревании, хранении и контакте с железом методами иодометрии.
7.Проанализировать полученные результаты, разработать рекомендации для сохранения витаминной активности.
Объект исследования: свежевыжатые и пакетированные фруктовые соки.
Предмет исследования – влияние различных факторов (тепловой обработки, срока хранения, условий хранения) на содержание витамина С.

Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Пищевые источники витамина С.
Аскорбиновая кислота была открыта в 1927 году венгерским учёным А.Сент-Дьёрдьи, который выделил её из апельсинового и капустного соков. Он назвал вещество гексуроновой кислотой, а когда в 1932 году были доказаны его противоцинготные свойствааскорбиновой («против скорбута», от лат. скорбутцинга).
Какие объекты растительного происхождения наиболее богаты витамином С?
Для анализа данных по содержанию витамина С в плодоовощной продукции были использованы «Таблицы пищевой ценности и химического состава основных продуктов питания» [9].
Рекордсменами по содержанию витамина С являются шиповник, черная смородина, облепиха. Из свежих плодов и овощей хорошим источником витамина С являются фрукты - цитрусовые (апельсины, лимоны, грейпфруты), киви. Из овощей сладкий перец, капуста, брокколи, петрушка, укроп (приложение 1) . Значительные колебания содержания витамина С в одних и тех же растениях зависят от места их произрастания, состава почвы, использования минеральных удобрений, агротехнических приемов, освещенности, сорта, периода вегетации (степени зрелости), условий и срока хранения.

1.2. Биологическая роль.
Какова суточная потребность организма человека в витамине С?
Суточная потребность человека в витамине С составляет 50-100 мг.
Этот витамин не может накапливаться в организме, поэтому он должен содержаться в ежедневном рационе человека.
Какое значение витамина С для человека? При недостатке витамина С наблюдается быстрая утомляемость, вялость, головные боли. При остром недостатке развивается цинга - нарушается восстановление и образование костей, синтез коллагена, разрушаются и выпадают зубы, кровоточат десны (см. приложение 2). Аскорбиновая кислота повышает устойчивость организма к различным инфекционным заболеваниям, т.к. недостаток витамина С приводит к снижению иммунобиологической сопротивляемости организма. В своей книге «Витамин С и здоровье» лауреат Нобелевской премии Л. Полинг предлагает принимать витамин С в больших дозах- до 10 г в день для профилактики и лечения простудных заболеваний [1].
1.3. Строение и свойства аскорбиновой кислоты.
В каких формах аскорбиновая кислота существует в плодах и овощах?
Строение аскорбиновой кислоты было установлено в 1932-33 гг. Мишелем и Хирстом. Она находится в тесной структурной связи с моносахаридами и является производным L-гулоновой кислоты (
·-лактон 2,3-дегидро-L-гулоновой кислоты) [Биохимия]:
Витамин С по своей химической природе является производным углеводов - одной из уроновых кислот, т.е. одноосновных кислот со свободной карбонильной группой. Структурная формула представлена на рисунках 1 и 2.

Рис. 1. Структурная формула витамина С.

Рис. 2. Оптические изомеры и рацематы.
Аскорбиновая кислота имеет два асимметрических атома углерода в положениях 4 и 5 и образует четыре оптических изомера и два рацемата. Биологически активной является L-(+)-форма. Д-()-форма является антивитамином и не существует в природе. Принятое строение аскорбиновой кислоты подтверждается рентгеноструктурным анализом. Молекулярная модель показывает, что все атомы углерода и кислорода цикла лежат в одной плоскости, кроме С4, лежащего вне ее.
Витамин С, существует в двух формах: восстановленной (АК) и окисленной (дегидроаскорбиновой кислотой, ДАК).







Рис. 3 . Формы аскорбиновых кислот АК и ДАК.
1.4. Влияние различных факторов на устойчивость витамина С.
Какие факторы способствуют окислению витамина и какие факторы способствуют сохранению витаминной активности?
Аскорбиновая кислота самый нестойкий из всех витаминов! В методических указаниях [7] «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»,«Продукты питания из растительного сырья» указываются факторы, влияющие на снижение содержания витамина С в сельскохозяйственной продукции.
Аскорбиновая кислота (АК) сильный восстановитель и легко окисляется даже слабыми окислителями, превращаясь при этом в дегидроаскорбиновую кислоту (ДАК). Дегидроаскорбиновая кислота подвергается дальнейшей окислительной деструкции с полной потерей физиологической активности! Разрушение витамина С при обратимости реакций объясняется тем, что его восстановленная форма и дегидроформа обладают разной степенью стойкости. Аскорбиновая кислота является теплоустойчивым соединением, дегидроформа весьма неустойчива, и при нейтральной реакции и 60 ° С разрушается практически полностью за 10 минут, а при кипячении почти моментально.
При взаимодействии с растворами щелочей она образует еноляты, с хлорангидридами высших жирных кислот – сложные эфиры, с катионами металлов (Ca2+, Mg2+ , Fe3+) – комплексы.
Обе эти формы аскорбиновой кислоты быстро и обратимо переходят друг в друга и в качестве коферментов участвуют в окислительно-восстановительных реакциях. Аскорбиновая кислота может окисляться кислородом воздуха, пероксидом и другими окислителями. ДАК легко восстанавливается цистеином, глутатионом, сероводородом. В слабощелочной среде происходят разрушение лактонового кольца и потеря биологической активности.
Особенно быстро исчезает витамин С при дыхании ягод! Значительные потери аскорбиновой кислоты наблюдаются при хранении. На стойкость витамина С при хранении консервов значительно влияет степень наполнения банок консервируемым продуктом. Недостаточное наполнение увеличивает потери.
Плоды и овощи с поврежденной тканью (битые, мятые) быстро теряют свою витаминную активность, так как в условиях разрушенной ткани ослабляется биохимическая реакция образования восстановленной формы аскорбиновой кислоты, и в продукте накапливается дегидроаскорбиновая кислота, которая легко разрушается.
Применение холода для хранения плодоовощных продуктов положительно влияет, на сохранение витамина С. Замороженные продукты почти полностью сохраняют первоначальную витаминную активность, иногда доходящую до 100% первоначальной активности сырья. Замораживание растительных продуктов приводит к нарушению целостности оболочек растительных клеток кристалликами льда и более свободному доступу кислорода воздуха к содержимому клеток. Пока растительные ткани находятся в замороженном состоянии, низкая температура в значительной степени сдерживает окислительные процессы, но при размораживании тканей их скорость возрастает по мере повышения температуры, и витамин С при этом быстро разрушается.
Витамин С легко растворяется в воде, поэтому, когда овощи варят в большом количестве воды, витамин С оказывается в воде, а не в овощах.

ГЛАВА II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2. 1. Социологическое исследование
Мы провели социологический опрос учащихся нашей школы. Анкетируемым были предложены следующие вопросы:
Апельсиновый сок каких производителей вы употребляете?
Как вы думаете, в день Вы употребляете норму витамина С:
а) да; б) скорее да, чем нет; в) нет; г) скорее нет, чем да.
3. Употребляете ли вы аскорбиновую кислоту в таблетках: а) да; б) нет.
4.Употребляете ли вы свежевыжатые соки:
а) да; б) скорее да, чем нет; в) нет; г) скорее нет, чем да.

2.2. Методики определения витамина С.
2.2.1. Содержание витаминов и минеральных веществ в продуктах переработки плодов и овощей регламентируется нормативным документом: ГОСТ 24556-89 [4]. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина C. Настоящий стандарт распространяется на продукты переработки плодов и овощей и устанавливает методы определения витамина С:
а) титриметрический с визуальным титрованием - для определения аскорбиновой кислоты в продуктах, дающих светлоокрашенные экстракты;
б) титриметрический с потенциометрическим титрованием;
в) фотометрический для определения аскорбиновой кислоты в продуктах, дающих темноокрашенные экстракты;
г) титриметрический с цистеином и флуорометрический для определения суммы аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислот.
Мы выбрали метод иодометрического титрования.
Методика йодометрического анализа.
При окислении аскорбиновая кислота переходит в дегидроаскорбиновую (см. рис. 2). В качестве окислителя в данном методе используется элементарный иод, который количественно переводит аскорбиновую кислоту в дегидроаскорбиновую, при этом образуется йодоводородная кислота.
Схема реакции: С6Н402(ОН)4 + I2 = C6H4O4(OH)2 + 2HI.
Берется строго определенный объем исследуемого раствора. Готовится раствор вещества, которое может вступать в химическую реакцию с исследуемым веществом. Тем или иным методом определяют точно концентрацию (титр) этого раствора. К раствору исследуемого вещества небольшими порциями прибавляют титрант. Титрование производят до достижения точки эквивалентности, т. е. момента, когда количество добавленного титранта эквивалентно количеству определяемого вещества.

2.2. Определение количество витамина С помощью метода иодометрического титрования.
Для эксперимента использовали две методики:
1) обратного титрования раствором тиосульфата натрия;
2) определения витамина С в окрашенных растворах (иодатный метод).

2.2.1. Методика определения витамина С (обратного титрования раствором тиосульфата натрия).
1) методику обратного титрования раствором тиосульфата натрия [5, С.95-103; 8] (см. приложение №3).
К анализируемой пробе добавляют избыток иода, остаток не вступившего в реакцию с аскорбиновой кислотой иода титруют раствором тиосульфата натрия.
Рабочими растворами в йодометрии являются стандартизированные растворы йода I2 (окислитель метода) и тиосульфата натрия Na2S2O3 (восстановитель метода). Основной титриметрической реакцией в методе является взаимодействие раствора йода и рабочего раствора тиосульфата натрия:
I2+ 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6
Тиосульфат тетратионат натрия





В качестве индикатора в йодометрии используется водный раствор крахмала, который образует с молекулярным йодом йодкрахмальное соединение синего цвета. При титровании восстановителей рабочим раствором йода точка эквивалентности определяется по появлению интенсивно-синего окрашивания. При титровании йода рабочим раствором тиосульфата натрия конец реакции определяется по исчезновению синей окраски от одной капли раствора тиосульфата натрия. Крахмал необходимо добавлять в самом конце титрования, когда йода в растворе становится мало и раствор приобретает соломенно-желтый цвет. Крахмал, добавленный к раствору с высокой концентрацией йода, становится черным и разрушается, что вносит ошибку в определение точки эквивалентности.
2.2.2. Методика определения витамина С в окрашенных растворах (иодатный метод).
Методика определения витамина С в окрашенных растворах [4] (приложение 4). Иодатометрический метод. В этом случае титрантом служит раствор йодата калия. Титрование ведут в присутствии йодида калия и хлороводородной кислоты (индикатор- крахмал) до стойкого синего окрашивания.



Рис. 4. Качественная реакция иодатометрический метод.

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
3.1. Анализ результатов социологического исследования
Для выполнения социологического исследования эксперимента мы выбрали соки следующих производителей: «J7», «Фруктовый сад», «Добрый», «Rich».
Таблица 1. Опрос учащихся о предпочитаемой марки сока
Марка сока
Количество голосов
%

«Любимый»
6
6,8%

«Фруктовый сад»
18
20,5%

«Добрый»
12
13,7%

«Моя семья»
4
4,5%

«Дары Придонья»
2
2,3%

«J7»
16
18,2%

«Rich»
20
22,7%

«Я»
4
4.5%

«Тонус»
6
6,8%

По результатам социологического опроса большинство учащихся выбрали марку сока «Rich» и «Фруктовый сад».
По результатам других вопросов, большинство учащихся употребляют аскорбиновую кислоту в таблетках, практически не пьют свежевыжатые соки и учащиеся считают, что не употребляют ежедневную норму витамина C.
3.2. Анализ результатов исследования витамина С в свежевыжатых и пакетированных фруктовых соках.
Таблица 2. Содержание витамина С в соках (мг/100 г).

С тиосульфатом натрия
Иодатный метод


Объем
VNa2S2O3 мл
m (масса витамина С m , (мг/100 г)
Объем
VKIO3, мл
m( масса витамина С m , (мг/100 г)

Вид сока





Свежевыжатые

Лимон
1,3
76



Апельсин
2,5
66



Грейпфрут
1,8
72



Мандарин
3
61



Черная смородина


11,4
105

Пакетированные

Фруктовый сад
4,0
52,8



Добрый
4,3
50.16



J7
3,1
60,72



Rich
2,9
62




Из полученным результатов следует, что наибольшее содержание витамина С в черной смородине. По-сравнению с теоретическими данными (200 мг/100г) практически 105 мг/л, что объясняется нем, что мы использовали замороженную смородину, по-видимому при разморозк произошло окисление и разрушение аскорбиновой кислоты.
В пакетированных соках концентрации витамина С немного ниже. Возможно, что при длительном хранении в цитрусовых снижается содержание витамина.
3.3. Анализ результатов исследования устойчивости аскорбиновой кислоты при нагревании, хранении и контакте с железом.
Таблица 3. Влияние температурной обработки (кипячение 3 мин) содержание витамина С.

С тиосульфатом натрия
Иодатный метод


m (масса витамина С (мг/100 г)

· снижение концентрации вит. С , %
m( масса витамина С m , (мг/100 г)

· снижение концентрации вит. С , %


До нагревания
после

До нагревания
после


Свежевыжатые

Апельсин
66
40,2
39,09%




Черная смородина



105
63,3
27,33%

пакетированные

Фруктовый сад
52,8
40,4
23,48%




Rich
62
45,2
27%





При кипячении снижается концентрация витамина С в среднем на 23-39%.
Таблица 5. Влияние продолжительности хранения (одни сутки)

С тиосульфатом натрия
Иодатный метод


m (масса витамина С (мг/100 г)

· снижение концентрации вит. С , %
m( масса витамина С m , (мг/100 г)

· снижение концентрации вит. С , %


свежий
Через сутки

свежий
Через сутки


Свежевыжатые

Апельсин
66
31,2
52,7%




Черная смородина



105
40,6
61,33%

пакетированные

Фруктовый сад
52,8
31,4
40,5%




Rich
62
38,2
38,4%




При хранении в течение одних суток на воздухе при комнатной температуре концентрации витамина С в свежевыжатых соках на 53-61%, а в пакетированных на 38-41%.
Таблица 6. Влияние контакта железа и хранения (одни сутки) на содержание витамина С

С тиосульфатом натрия
Иодатный метод


m (масса витамина С (мг/100 г)

· снижение концентрации вит. С , %
m( масса витамина С m , (мг/100 г)

· снижение концентрации вит. С , %


свежий
После контакта

свежий
После контакта


Свежевыжатые

Апельсин
66
25,1
62,12%




Черная смородина



105
35,6
66,1%

пакетированные

Фруктовый сад
52,8
24,4
52,33%




Rich
62
32,2
61,48%





После хранения в стальной кастрюле соков в течение суток содержание витамина С уменьшилось на 52 -66%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
1. Проведен анализ научно-популярной и учебной литературы по выбранной теме.
2. Рассмотрена общая характеристика, химическое строение и свойства аскорбиновой кислоты;
3. Изучены методы количественного определения витамина С в сырье и готовой продукции, неокрашенных и с интенсивной окраской.
4. Определено содержание витамина С иодометрическими методами в свежевыжатых и пакетированных фруктовых соках.
5. Исследована устойчивость аскорбиновой кислоты при нагревании, хранении и конткте с железом методами иодометрии.
6. Проанализированы полученные результаты, разработаны рекомендации для сохранения витаминной активности.

В ходе проведенного исследования можно сделать следующие выводы:
1. Аскорбиновая кислота - необходимый компонент в ежедневном рационе человека, так как выполняет целый ряд незаменимых биохимических функций, но при этом не способна синтезироваться самим организмом. Ее дефицит может быть восполнен за счет целого ряда пищевых источников и витаминных препаратов.
2. Витамин С является водорастворимым витамином, относящимся к группе производных лактонов ненасыщенных полиоксикарбоновых кислот. По химической природе является легко окисляющейся слабой кислотой за счет присутствия ендиольной группировки.
3. Проведенный количественный анализ (иодометричекий метод) показал, что содержание витамина С в свежевыжатых составляет 61-76 мг/ 100 г сока, а в пакетированных соках колеблется в пределах от 50-62 мг/100г сока. Содержание аскорбиновой кислоты в свежеприготовленных соках немного выше, чем в консервированных, но и они могут служить хорошим источником витамина в рационе.
4. В ходе йодометрического определения содержания аскорбиновой кислоты установлено, что концентрация витамина уменьшается:
- в свежевыжатых соках на 53-61%, а в пакетированных на 38-41%. объясняется тем, что при соприкосновении с воздухом происходит окисление аскорбиновой кислоты);
- при кипячении в среднем на 23-39%. (это объясняется тем, что скорость окисления возрастает по мере повышения температуры);
- после хранения в стальной кастрюле соков в течение суток содержание витамина С уменьшилось на 52 -66% (витамин С разрушается в присутствии катализаторов-ферментов и солей тяжелых металлов - железа, меди).

Рекомендации по сохранению витаминной активности.
Аскорбиновая кислота самый нестойкий из всех витаминов!
Пейте свежевыжатые соки, а если вы пьете пакетированные соки, то постарайтесь покупать небольшие упаковки и не оставлять сок на хранение. Особенно быстро исчезает витамин С при дыхании ягод (при хранении!). Нельзя хранить соки в неполных и открытых бутылках!
При приготовлении первых блюд замороженные фрукты и плоды следует сразу класть в кипящую воду, так как она содержит значительно меньше растворенного кислорода. Замораживание растительных продуктов приводит к нарушению целостности оболочек растительных клеток кристалликами льда и более свободному доступу кислорода воздуха к содержимому клеток. Пока растительные ткани находятся в замороженном состоянии, низкая температура в значительной степени сдерживает окислительные процессы, но при размораживании тканей их скорость возрастает по мере повышения температуры, и витамин С при этом быстро разрушается.
При нагревании витамин С быстро разрушается! Применение холода для хранения плодоовощных продуктов положительно влияет, на сохранение витамина С. Хранение овощей и фруктов в холодильнике снижает скорость процесса окисления и тем самым способствует более длительной сохранности витамина С.
Витамин С в продуктах разрушается быстрее при контакте даже с ничтожными количествами железа и особенно меди. Поэтому старайтесь пользоваться эмалированной посудой; ягоды лучше разминать деревянной ложкой, чем протирать через сито или крутить в мясорубке. Сохранению витамина С способствует отсутствие катализаторов-ферментов и солей тяжелых металлов (железа, меди). Нельзя хранить соки в металлической посуде!

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
Аскорбинка по Полингу: вопрос решен ИЛИ забыт? Доступно на сайте [Электронный ресурс]. URL: [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Березовский В.М. Химия витаминов. 1973 год.
Биохимия: Учеб. для вузов, Под ред. Е.С. Северина., 2003. 779 сДоступно на сайте [Электронный ресурс]. URL: [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
ГОСТ 24556-89 Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина C. Доступно на сайте [Электронный ресурс]. URL: http://www.complexdoc.ru/pdf/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%2024556-89/gost_24556-89.pdf
Коренман Я. И. Практикум по аналитической химии: анализ пищевых продуктов. М.: КолосС, 2005. – 295 с.
Криница В.А. , Станцо В.В. Энциклопедический словарь юного химика. – М.: «Педагогика» 2000 .
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторно-практической работе «Определение витамина С» для студентов, обучающихся по специальности 110 305.65 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции», и по направлению подготовки 260 100.62 (бакалавры) «Продукты питания из растительного сырья». - ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», 2011.
Солодова В. И., Волкова Л. А., Волков В. Н. Определение витамина C в овощах и фруктах. // Химия в школе. – 2002. - №6. – С. 63-66.
Таблицы пищевой ценности и химического состава основных продуктов питания. Доступно на сайте [Электронный ресурс]. URL: [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Источники витамина C
Из Таблиц пищевой ценности и химического состава основных продуктов питания [9].
Таблица 7. Содержание аскорбиновой кислоты в некоторых пищевых продуктах и растениях.
Продукт
Содержание витамина, мг/100г

Шиповник сушеный
1200

Шиповник свежий
470-650

Облепиха
200

Смородина чёрная
200

Смородина красная
50

Перец сладкий
127-150

Петрушка зелень
150

укроп
100

Лимоны без кожуры
40 -53

Лимон кожура
129

Мандарины
38

Апельсины
40

Грейпфрут
45-60

Яблоки
10-13

Киви
71-180

Капуста белокочанная
60

Капуста брюссельская
120

Картофель свежий
20

Томаты
25



ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Биологическая роль витамина С.
Витамин C – мощный антиоксидант. Он укрепляет иммунную систему человека, а также предохраняет ее от вирусов и бактерий. Оказывает противовоспалительное и противоаллергическое действие. Витамин C ускоряет процесс заживления ран. Оказывает влияние на синтез ряда гормонов, в том числе антистрессовых, регулирует процессы кроветворения и нормализует проницаемость капилляров, участвует в синтезе белка коллагена, что необходимо для роста клеток тканей, костей и хрящей организма, выводит токсины (медь, свинец и ртуть) из организма, регулирует обмен веществ. Улучшает желчеотделение. Витамин C давно известен как лекарство для больных цингой. По последним данным аскорбиновая кислота обладает антираковыми свойствами, снижает интоксикацию организма у алкоголиков и наркоманов, и даже замедляет процесс старения организма. Витамин C применяется как общеукрепляющее средство при различных болезнях, а также профилактически при недостаточном поступлении с пищей, например, в зимне-весенний период. Снижает потребность в витаминах B1, B2 B9, A, E, пантотеновой кислоте. Вводится также при отравлении угарным газом. Аскорбиновая кислота и ее натриевая (аскорбат натрия), кальциевая и калийная соли применяются в пищевой промышленности в качестве антиоксидантов Е300 E305, предотвращающего окисление продукта. В дозах больше 500 мг способствует выработке кортизола. Необходим беременным женщинам для правильного развития мозга ребёнка.
Во время стресса в организме идет интенсивная выработка гормонов – например, кортизола и адреналина. Витамин C принимает участие в биосинтезе и превращениях этих гормонов. К тому же прием аскорбиновой кислоты повышает количество адреналина в крови – она предохраняет адреналин от окисления. Поэтому витамин C особенно необходим нам, чтобы легче преодолеть стресс.
Витамин C это здоровые десны и крепкие зубы. Повышенные дозы витамина C в мгновение ока могут устранить кровоточивость десен, так как он способен буквально за полчаса укрепить бесчисленные мелкие сосуды в тканях десен. Витамин C убивает бактерии, вызывающие кариес зубов. Витамин C стабилизирует вес тела, т.к. он принимает участие в синтезе карнитина из аминокислоты лизина. У этого витамина есть еще и другие функции в организме. Он высвобождает железо из стенок кишечника и из желчи и доставляет его в кровь, чтобы насытить клетки кислородом. [3] ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Методика количественного определения аскорбиновой кислоты в фруктовых соках (с тиосульфатом натрия)[5; 8].
Цель работы: провести количественное определение содержания аскорбиновой кислоты в различных фруктовых соках иодометрическим методом .
Таблица 7. Оборудование и реактивы:
Бюретка
Штатив металлический
Коническая колба
Мерная пробирка
Пипетка
Цилиндр мерный
6М раствор серной кислоты
0,02 н раствор иода
0,02 н раствор тиосульфата натрия
0,5% раствор крахмала


Для определения содержания аскорбиновой кислоты применяют метод обратного титрования:
С6Н8О6 + I2= 2 HI + С6Н6О6
При этом аскорбиновая кислота реагирует с иодом и переходит в дегидроаскорбиновую кислоту. Избыток иода титруют раствором тиосульфата натрия. Молярная масса эквивалента аскорбиновой кислоты в соответствии с приведенным уравнением реакции равна Ѕ М (С6Н6О6 ), т.е. 88 г/ моль. В указанных в методике условиях, другие восстановители, например, глюкоза не реагируют с иодом.
Методика.
В коническую колбу из цилиндра наливают 20 мл фруктового сока, подкисляют 2 мл 6 М раствора серной кислоты и вводят пипеткой 10 мл 0,02 н раствора йода.
Колбу закрывают стеклом или фарфоровой пластинкой и оставляют стоять 5 минут.
Через 5 минут титруют полученную смесь раствором тиосульфата натрия. Когда окраска раствора из темно-бурой превратится в желтую ( при этом нужно учитывать и естественную окраску сока) в раствор добавляют 2-3 капли раствора крахмала.
Продолжают титрование до исчезновения синей окраски. Последние капли надо прибавлять медленно, чтобы не перетитровать раствор
Результаты:
По результатам титрования рассчитывают содержание аскорбиновой кислоты ( в г) в 100 мл сока:
HYPER13 EMBED Microsoft Equation 3.0 HYPER14HYPER15

Приготовление растворов [5].
Кислота соляная ч.; раствор 1:1 (по объему);
2%-ный раствор (45,1 см соляной кислоты плотностью 1,19 доводят дистиллированной водой до 1 дм
Кислота серная ч.; раствор 1:2 (по объему); раствор 1:4 (по объему); 0,02 н раствор (0,56 см серной кислоты х.ч. плотностью 1,84 доводят дистиллированной водой до 1 дм).
Приготовление раствора иода.
Приготовить 250 мл 0,02 н. раствора иода. Грамм-эквивалент его равен грамм-атому, т. е. 126,9 г, поэтому потребуется навеска иода: 2,54 г на 1000мл или 0,63 г на 250 мл. Чтобы растворение произошло достаточно легко и быстро, нужно брать по крайней мере тройное (в сравнении с массой иода) количество KI. Кроме того, при взвешивании нужно учитывать летучесть иода. Поэтому лучше взвешивать иод, предварительно растворив его, так как иод в растворе KI. При этом поступают следующим образом. Прежде всего взвешивают в бюксе на технических весах около 23 г кристаллического KI и растворяют его в возможно меньшем количестве воды. После того как раствор примет температуру окружающей среды (при растворении KI происходит поглощение тепла), закрыв бюкс крышкой, точно взвешивают его на аналитических весах.
После этого в вытяжном шкафу пересыпают с часового стекла в бюкс с раствором необходимое количество (~0,6 г) возогнанного иода и снова, сейчас же закрыв крышку, точно взвешивают бюкс. Разность между результатами обоих взвешиваний дает величину навески иода. Осторожным перемешиванием раствора в закрытом бюксе добиваются полного растворения кристаллов иода *, после чего переливают раствор через воронку в мерную колбу емкостью 250 мл. Тщательно смывают туда же остатки раствора из бюкса и с воронки, разбавляют раствор водой до метки и, закрыв колбу стеклянной пробкой, хорошо перемешивают его.
Приготовление рабочего раствора иода. Раствор готовят так же, с той только разницей, что взвешивают ~0,60,7 г иода на технических весах. Одновременно ~23 г KI растворяют в возможно меньшем объеме воды. В полученный раствор вносят навеску иода и после его растворения разбавляют водой до 250 мл. Титр устанавливают по тиосульфату.
Раствор крахмала. Для приготовления раствора крахмала взвешивают 0,5 г так называемого «растворимого крахмала» и тщательно растирают его с несколькими миллилитрами холодной воды. Полученную пасту вливают в 100 мл кипящей воды, кипятят еще около 2 мин (пока раствор не станет прозрачным) и фильтруют горячим. Вместо фильтрования можно дать крахмалу осесть на дно сосуда и при титровании пользоваться только верхним слоем совершенно отстоявшейся жидкости. Нужно иметь в виду, что растворы крахмала являются хорошим питательным субстратом для микроорганизмов и потому скоро портятся. С каплей 0,02 н. раствора иода, прибавленной к 50 мл воды, 23 мл раствора крахмала должны давать синюю окраску. Если она получается не синей, а фиолетовой или буроватой, это указывает на непригодность крахмала в качестве индикатора.
Приложение 4. Методика (иодатный метод) Определение витамина С в окрашенных растворах [4].
Иодатометрический метод. В этом случае титрантом служит раствор йодата калия. Титрование ведут в присутствии йодида калия и хлороводородной кислоты (индикатор- крахмал) до стойкого синего окрашивания.
Реактивы:
1. Йодноватистый калий точно миллинормальный (0,001N);
2. 2%-ный раствор соляной кислоты;
3. Раствор йодистого калия, 1%;
4. Раствор крахмала, 0,5%.
Приготовление раствора йодноватистого калия (KJO3 ).
Отвешивается 3,567 г или 0,3567 г химически чистого препарата и
растворяют в 1 л дистиллированной воды и получают соответственно 0,1
или 0,01N раствор KJO3 . Из этого раствора получают разведением 0,001N
раствор KJO3 .
Приготовление экстракта.
Навеску массой от 10 до 30 г (в зависимости от активности продукта) быстро растирают в фарфоровой ступке с 30 - 50 мл 2% соляной кислоты, переносят в цилиндр на 100 мл. Вытяжку быстро отфильтровывают через марлю или вату и титруют.
Жидкие пробы разводят непосредственно перед титрованием соляной кислотой или водой или титруют без разведения; в последних случаях титрование производят в присутствии 1 см 2%-ной соляной кислоты.
Техника определения.
Поправка на реактивы (контрольный опыт) производится следующим образом: в коническую колбу наливают 0,5 см 1%-ного раствора иодистого калия, 2 см 0,5%-ного раствора крахмала, 1 см 2%-ной HCl и столько воды, чтобы общий объем равнялся 10 см и титруют 0,001 н раствором KJO до появления стойкого слабосинего окрашивания.

Содержание аскорбиновой кислоты (витамина С) (), мг %, вычисляют по формуле
, где - количество 0,001 н раствора иодноватокислого калия, используемое на титрование, за вычетом поправки на реактивы, см; - объем, до которого доведена навеска при прибавлении к ней экстрагирующей жидкости, см; - количество экстракта, взятое для титрования, см; - поправка на титр иодноватокислого калия для перевода его на 0,001 н раствор, равная 1 при употреблении точно 0,001 н раствора; - навеска, г или объем, см; - количество аскорбиновой кислоты, соответствующее 1 см точно 0,001 н раствора иодноватокислого калия, мг.











HYPER13 PAGE HYPER143HYPER15






HYPER13 PAGE HYPER1428HYPER15






Root EntryEquation Native


Чтобы посмотреть презентацию с оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов:

Автор: Гербац Жан, учащийся 10 класса.Руководитель: Зимина Алла Ивановна, учитель химии, к.п.н.Определение содержания аскорбиновой кислоты В свежевыжатых и пакетированных фруктовых соках Гипотеза и актуальность работы Объект исследованияГипотеза: витамин С неустойчив при хранении, но существуют способы сохранения витаминной активности.Актуальность: необходимо знать какие факторы способствуют окислению витамина С, а какие ‒ сохранению витаминной активности.Объект исследования: свежевыжатые и пакетированные фруктовые соки. Цели и задачиЦель: оценить влияние различных факторов на устойчивость аскорбиновой кислоты в свежевыжатых и пакетированных фруктовых соках.Задачи:Провести анализ научно-популярной и учебной литературы по выбранной теме.Рассмотреть общую характеристику, химическое строение и свойства аскорбиновой кислоты.Провести социологический опрос учащихся по данной проблеме.Изучить методы количественного определения витамина С в сырье и готовой продукции.Определить содержание витамина С йодометрическим методом в свежевыжатых и пакетированных фруктовых соках.Исследовать устойчивость аскорбиновой кислоты при нагревании, хранении и контакте с железом.Проанализировать полученные результаты, разработать рекомендации для сохранения витаминной активности. Задача 1. Провести анализ литературыАскорбиновая кислота была открыта в 1927 году венгерским учёным А.Сент-Дьёрдьи. Он назвал вещество гексуроновой кислотой, а когда в 1932 году были доказаны его противоцинготные свойства—аскорбиновой («против скорбута», от лат. скорбут—цинга) Задача 2. Рассмотреть общую характеристику, химическое строение и свойства аскорбиновой кислоты(2,3-ендиол-L-гулоно-1,4-лактон)Формы аскорбиновых кислот АК и ДАК Задача 3. Провести социологический опрос учащихсяАпельсиновый сок каких производителей вы употребляете?Употребляете ли вы аскорбиновую кислоту в таблетках: а) да; б) нет.Употребляете ли вы свежевыжатые соки: а) да; б) скорее да, чем нет; в) нет; г) скорее нет, чем да. Вопрос 1. Апельсиновый сок каких производителей вы употребляете? Задача 4. Изучить методы количественного определения витамина С в сырье и готовой продукции титриметрический с визуальным титрованием - для определения аскорбиновой кислоты в продуктах, дающих светлоокрашенные экстракты; титриметрический с потенциометрическим титрованием; фотометрический для определения аскорбиновой кислоты в продуктах, дающих темноокрашенные экстракты; титриметрический с цистеином и флуорометрический для определения суммы аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислот. Задача 5. Определить содержание витамина С йодометрическим методомМетодика обратного титрования раствором тиосульфата натрия С6Н4О2(ОН)4 + I2 = C6H4O4(OH)2 + 2HI I2+ 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6 Таблица 1. Содержание витамина С в свежевыжатых соках (мг/100 г) {5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}Вид сокаОбъем VNa2S2O3 мл m (масса витамина С m , (мг/100 г)Лимон1,376Апельсин2,566Грейпфрут1,872Мандарин361 Таблица 1 (продолжение). Содержание витамина С в пакетированных соках{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}Вид сокаОбъем VNa2S2O3 мл m (масса витамина С m , (мг/100 г)«Фруктовый сад»4,053«Добрый»4,350«J7»3,161«Rich»2,962 Задача 6. Анализ результатов исследования устойчивости аскорбиновой кислоты при нагревании{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}Вид сокаОбъем VNa2S2O3 мл m (масса витамина С m , (мг/100 г)∆ снижение концентрации вит. С , %Свежевыжа-тый апельсино-вый сок6640,239,09%«Фруктовый сад»52,840,423,48%«Rich»6245,227% Анализ результатов исследования устойчивости аскорбиновой кислоты при хранении (сутки){5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}Вид сокаm (масса витамина С (мг/100 г) свежийm (масса витамина С m , (мг/100 г) через сутки∆ снижение концентрации вит. С , %Свежевыжа-тый апельси-новый сок6631,252,7%«Фруктовый сад»52,831,440,5%«Rich»6238,238,4% Анализ результатов исследования устойчивости аскорбиновой кислоты при контакте с железом{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}Вид сокаm (масса витамина С (мг/100 г) до контактаm (масса витамина С m , (мг/100 г) после контакта∆ снижение концентра-ции С , %Свежевыжа-тый апельси-новый сок6625,162,12%«Фруктовый сад»52,824,452,33%«Rich»6232,261,48% Задача 6. Проанализировать полученные результаты, разработать рекомендации для сохранения витаминной активностиВ свежевыжатых соках витамина С ненамного больше, а аскорбиновая кислота разрушается быстрее. Их нужно употреблять сразу же после приготовления.Нельзя хранить соки в открытых пакетах из-за окисления витамина С.Хранение фруктов в холодильнике снижает скорость процесса окисления и тем самым способствует более длительной сохранности витамина С. Витамин С в продуктах разрушается быстрее при соприкосновении с металлами. Поэтому необходимо избегать контакта с металлической посудой и принадлежностями. Заключение и выводыПроведен анализ научно-популярной и учебной литературы по выбранной теме.Рассмотрена общая характеристика, химическое строение и свойства аскорбиновой кислоты.Проведен социологический опрос учащихся по данной проблеме.Изучены методы количественного определения витамина С в сырье и готовой продукции.Определено содержание витамина С йодометрическим методом. Исследована устойчивость аскорбиновой кислоты при нагревании, хранении и контакте с железом.Проанализированы полученные результаты, разработаны рекомендации для сохранения витаминной активности Спасибо за внимание! Источники информацииАскорбинка по Полингу: вопрос решен ИЛИ забыт? Доступно на сайте [Электронный ресурс]. URL: http://www.chem.msu.su/rus/journals/chemlife/poling2.htmlБерезовский В.М. Химия витаминов. 1973 год.Биохимия: Учеб. для вузов, Под ред. Е.С. Северина., 2003. 779 с. ГОСТ 24556-89 Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина C. Доступно на сайте [Электронный ресурс]. URL: http://www.complexdoc.ru/pdf/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%2024556-89/gost_24556-89.pdfКоренман Я. И. Практикум по аналитической химии: анализ пищевых продуктов. М.: КолосС, 2005. – 295 с. Источники информацииКриница В.А. , Станцо В.В. Энциклопедический словарь юного химика. – М.: «Педагогика» 2000 .МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторно-практической работе «Определение витамина С» для студентов, обучающихся по специальности 110 305.65 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции», и по направлению подготовки 260 100.62 (бакалавры) «Продукты питания из растительного сырья». - ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», 2011.Солодова В. И., Волкова Л. А., Волков В. Н. Определение витамина C в овощах и фруктах. // Химия в школе. – 2002. - №6. – С. 63-66.Таблицы пищевой ценности и химического состава основных продуктов питания. Доступно на сайте [Электронный ресурс]. URL: http://1-eco.net/himsostav_produktov_pitaniya.htm Аскорбиновая кислота имеет два асимметрических атома углерода в положениях 4 и 5 и образует четыре оптических изомера и два рацемата. Биологически активной является L-(+)-форма. Д-(—)-форма является антивитамином и не существует в природе. Принятое строение аскорбиновой кислоты подтверждается рентгеноструктурным анализом. Молекулярная модель показывает, что все атомы углерода и кислорода цикла лежат в одной плоскости, кроме С4, лежащего вне ее.

Приложенные файлы

  • doc fale4
    Презентация исследовательской работы "Определение содержания аскорбиновой кислоты в свежевыжатых и пакетированных соках"
    Размер файла: 308 kB Загрузок: 18
  • pptx fale17
    Презентация исследовательской работы "Определение содержания витамина С в свежевыжатых и пакетированных соках"
    Размер файла: 715 kB Загрузок: 12