Исследовательская работа «Определение каротина в моркови сорта нантская»

Ивановская область

Кинешемский муниципальный район

г. Наволоки МОУ СОШ №1

Исследовательская работа

«Определение каротина в моркови сорта нантская»

Авторы.     Иванникова Надя, Новикова Анна,

Светлакова Маша, учащиеся 4 класса

Руководитель.       Новикова Вера Леонидовна,

учитель химии I квалификационной категории

2008

Цель.

Определить содержание каротина в моркови сорта нантская.

Задачи.

1. Провести анкетирование родителей и выяснить, какой сорт моркови они предпочитают выращивать.
2. Определить содержание каротина в моркови сорта нантская:

      а) выращенной без внесения удобрений.

      б) выращенной с внесением азотных удобрений.

      в) выращенной с внесением фосфорных удобрений.

      г) выращенной с внесением калийных удобрений.

3. Сопоставить полученные результаты с литературными данными и сделать выводы.

Введение.

       Общеизвестен факт, что кроме белков, жиров, углеводов и солей, человеческому организму нужны витамины. Источником витаминов преимущественно являются растения и некоторые микроорганизмы. Пища, богатая витаминами, повышает сопротивляемость организма инфекциям.

       Основная роль витамина А состоит в том, что он служит для образования веществ, необходимых для восприятия света сетчаткой глаза [4]. Он повышает сопротивляемость организма простудным заболеваниям, защищает кожные покровы от поражений, необходим для правильного развития и роста организма [2,4]. Все, перечисленное выше, особенно важно для детей школьного возраста. Несекрет, что большинство российских школьников испытывают серьезные проблемы со зрением. В осенне-зимний, а так же весенний период наблюдаются частые вспышки простудных заболеваний. Чтобы защитить своего ребенка от вирусных инфекций, родители стремятся укрепить его иммунитет.

       Важно знать, что суточная потребность организма в витамине А составляет в среднем

1,5-2,0 мг [2]. Он содержится только в продуктах животного происхождения: печени, рыбе, сливочном масле, сыре, яичном белке, рыбьем жире. Растения доставляют нам не сам витамин А, а то вещество, из которого он образуется в организме - провитамин А. Провитаминов А известно несколько, важнейший из них – бета – каротин [4]. Он содержится в моркови, красном перце, шиповнике и представляет собой удвоенную молекулу витамина А, при ее распаде в организме образуются две молекулы витамина А [2].

       Морковь является одной из важнейших овощных культур. Ее выращивают на каждом приусадебном участке. На содержание каротина в моркови влияют применяемые удобрения. Мы в данной работе постарались выяснить: применение, каких удобрений способствует накоплению каротина

Основная часть.

I. Анкета для родителей.

1. Какой сорт моркови вы выращиваете на своем приусадебном участке? Почему?

2. Какими веществами богата морковь?

3. Что вам известно о каротине?

4. Как необходимо ухаживать за морковью, чтобы повысить содержание в ней

    каротина?

II. Анализ анкетирования родителей.

       В анкетировании участвовали 52 человека – родители 4 «А» и 4 «Б» классов МОУ СОШ№1 г. Наволоки.

       На вопрос о сорте 29 человек ответили, что выращивают морковь «Нантская».

«Шантане»                 - 10 человек.

«Королева осени»      - 4 .

«Витаминная»            - 4 .

«Лосиноостровская» - 3 .

«Флакке»                    - 2 .(См. Приложение, круговая диаграмма 1.)

       Объяснить причину такого выбора затруднились            – 18 человек.

Ответили, что никогда не задумывались над этим вопросом – 27 человек.

Воспользовались советом соседей, друзей и т.п.                     – 4 человека.

Внимательно следят за появившимися новинками                  – 3 человека.

       Все без исключения родители написали, что в моркови содержится каротин.

12 человек знают, что каротин – это провитамин, из него в организме образуется витамин А.

30 человек приравнивают понятия «каротин» и «витамин А ».

       На вопрос о роли витамина А наиболее полно ответили    – 11 человек,

указали только, что витамин А – «витамин роста»                     - 31 человек,

добавили о его благоприятном воздействии на сетчатку глаза – 10 человек.

       Последний, 4 вопрос, вызвал у опрошенных родителей наибольшие затруднения.

39 человек – ответа не дали.

11 человек – написали, что содержание каротина в моркови повысится, если почву хорошо рыхлить.

2человека – указали на необходимость внесения минеральных удобрений, но затруднились

уточнить какие именно удобрения нужно использовать.

III. Обзор литературы.

       Мы проанализировали литературные данные о содержании каротина в моркови. В книге

В.Б. и В.Б. Голубевых «Стабильный урожай на шести сотках» на стр.41 приведена таблица 5 «Питательная ценность овощей и калорийность». В ней указано, что в разных сортах моркови может содержаться от 5,0 – 30,0 мг каротина на 100г сырой массы.

       Журнал «Флора Price» №7,8 за 2007г, в статье Г. и О. Васяевых «Огурчик хрустящий, душистый, томат» содержит информацию о количестве каротина в моркови, выращенной без применения удобрений – 6,8мг на 100граммов сырой массы. Сорт моркови не указан. Отмечено действие отдельных видов удобрений на урожай. Анализируя эти данные, мы составили таблицу 1«Влияние отдельных видов минеральных удобрений на содержание каротина в моркови». (См. Приложение табл.1.)

       Авторы отмечают, что при использовании азотных удобрений корнеплоды вырастают водянистые, сердцевина рыхлая, а, следовательно, храниться они будут плохо. К сожалению, в статье нет четкого указания, какие именно минеральные удобрения и в каком количестве применялись при выращивании моркови.

       Мы заинтересовались вопросом, сколько каротина содержит морковь сорта нантская, которую предпочитают выращивать большинство опрошенных родителей. Как повлияет внесение различных удобрений на содержание этого провитамина.

IV. Организация опытнической работы.

       Мы заложили опытную делянку. Материал высевали ленточным способом [6], использовали морковь сорта нантска.

       1,2 строчки.

Они закладывались на расстоянии 15см друг от друга и имели длину по 1,5м каждая – это защитная полоса. Их поливали водой и в анализе не учитывали.

       Далее - междурядье шириной 30см.

       3,4 строчки.

Они так же, как и все последующие закладывались на расстоянии 15см друг от друга и имели длину по 1,5м каждая. Их поливали водой без добавления, каких – либо удобрений.

       Междурядье.

       5,6 строчки.

Их поливали водой с добавлением аммиачной селитры из расчета 20г на 10л воды.

       Междурядье.

       7,8 строчки.

Их поливали водой с добавлением суперфосфата из расчета 20г на 10л воды.

       Междурядье.

       9,10 строчки.

Их поливали водой с добавлением хлорида калия из расчета 20г на 10л воды.

       Междурядье.

11,12 строчки повторяют 3,4.

13,14 – 5,6.

15,16 – 7,8.

17,18 – 9,10.

19,20 – 1,2.

Со всех четырех сторон делянки располагалась дорожка шириной 0,5м.

V. Методика определения содержания каротина в моркови.

       Осенью, выращенный материал с каждой пары строчек собирали, просушивали, взвешивали и убирали в свой мешок из хлопчатобумажной ткани, подписывали.

Далее, из мешка отбирали три наиболее крупных образца, три образца среднего размера и три мелких. Их взвешивали и определяли содержание каротина методом извлечения его из навески бензином и сравнении полученного окрашенного испытуемого раствора со стандартным [5].

       Реактивы.

1. Бензин авиационный.
2. Дихромат калия.
3. Этиловый спирт.

       Приготовление шкалы образцовых растворов.

Для приготовления стандартного раствора 3,6г дихромата калия растворяли в 1л дистиллированной воды. 1мл раствора соответствует по окраске 0,0208мг каротина. Брали 20 пробирок. В первую пробирку наливали 0,2мл, в каждую следующую – на 0,2мл раствора дихромата калия больше, доливая до 10мл дистиллированной водой. Пробирки закрывали пробками, несколько раз перемешивали и нумеровали.

       Ход анализа.

1. Морковь следует вымыть и насухо вытереть. Корнеплод протирают на мелкой терке. Надо следить, чтобы в пробирку не попали зеленые прожилки хлорофилла.
2. Массу перемешивают и берут навеску 1г.
3. Переносим массу в фарфоровую ступку и добавляем 10г промытого и прокаленного песка, наливаем 1,2мл этилового спирта. Тщательно перетираем массу пестиком.
4. Наливаем 5мл бензина и вновь растираем.
5. Полученный желтый раствор сливаем в мерный цилиндр, придерживая твердую массу пестиком. Операцию с бензином (без добавления этилового спирта) повторяем до тех пор, пока в цилиндре не наберется 30мл вытяжки (последние порции уже не красные, а серые).
6. Из вытяжки берем в пробирку 10мл и сравниваем окраску вытяжки в пробирке с пробирками шкалы на фоне белой бумаги.
7. Вычисляем содержание каротина в свежей моркови на 30мл бензиновой вытяжки по таблице №2 «Определение содержания каротина». (См. Приложение табл.2.).

Результаты.

1.С участка площадью 1,35 кв.метра максимальный урожай 16,7кг был снят с 5,6,13,14 строк,

      полив, которых осуществлялся водой с добавлением аммиачной селитры. Урожайность

     составила 12,4кг на кв.метр.

     Далее, в порядке убывания:

     с 7,8,15,16 строк (с суперфосфатом)    – 16,5кг, урожайность – 12,2кг на кв.метр.

     с 9,10,17,18 строк (с хлоридом калия) – 16,3кг, урожайность – 12,1кг на кв.метр.

     Минимальный урожай снят

     с 3,4,11,12 строк, которые поливали водой без добавления минеральных удобрений,

     урожайность – 11,5кг на кв.метр. (См. Приложение табл.3, столбчатая диаграмма 2.)

2. Из таблиц 3,4,5,6 приложения видно, что средняя масса корнеплода максимальна

     с участка,

     который поливали водой с добавлением хлорида калия – 0,121г.

     Далее, в порядке убывания:

     0,116г – средняя масса корнеплода, выращенного с добавлением аммиачной селитры.

     0,112г - средняя масса корнеплода, выращенного с добавлением суперфосфата.

     0,071г - средняя масса корнеплода, выращенная без добавления минеральных удобрений.

     (См. Приложение столбчатую диаграмму 3.)

3. Наибольшее содержание каротина в моркови, выращенной

     с добавлением хлорида калия – 7,63мг на 100граммов сырой массы.

     Далее в порядке убывания:

     7,51мг на 100граммов сырой массы каротина содержится в корнеплодах, выращенных с

     добавлением аммиачной селитры.

     6,68мг на 100граммов сырой массы - с добавлением суперфосфата.

     6,56мг на 100граммов сырой массы - без добавления минеральных удобрений.

     (См. Приложение столбчатую диаграмму 4).

4. Из таблиц 4,5,6 приложения видно, что в корнеплодах с меньшей массой содержится

    каротина несколько больше, чем в более крупных экземплярах.

Выводы.

1. 29 человек от общего числа опрошенных родителей выращивают на приусадебных

участках морковь сорта нантская.

1. Урожайность моркови сорта нантская, выращенной:

а) без внесения минеральных удобрений составила – 11,5кг на кв.метр.

б) с добавлением аммиачной селитры составила      - 12,4кг на кв.метр.

в) с добавлением суперфосфата                                  - 12,2кг на кв.метр.

г) с добавлением хлорида калия                                  - 12,1кг на кв.метр.

3. Содержание каротина в моркови сорта нантская, выращенной

а) без внесения минеральных удобрений составило – 6,56мг на 100граммов сырой массы.

б) с добавлением аммиачной селитры составила      - 7,51мг на 100граммов сырой массы.

в) с добавлением суперфосфата                                  - 6,68мг на 100граммов сырой массы.

      г) с добавлением хлорида калия                                  -7,63мг на 100граммов сырой массы.

4. В корнеплодах с меньшей массой содержится каротина несколько больше, чем в более

    крупных экземплярах.

5. Полученные результаты подтверждаются литературными данными.

Рекомендации.

1. Для повышения урожайности моркови следует вносить удобрения, содержащие азот.
2. Для повышения содержания каротина необходимы калийные удобрения.
3. Следует помнить, что в корнеплодах с меньшей массой содержится каротина несколько больше, чем в более крупных экземплярах.

Список литературы.

1. Васяев Г, Васяева О. Огурчик хрустящий, душистый, томат. Журнал Флора Price №7,8,2007.
2. Габриелян О.С, Остроумова И.Г. Настольная книга учителя. Химия – 10.М.: Дрофа, 2004.
3. Голубев В.Б, Голубев В.Б. Стабильный урожай на шести сотках. М.: ИРА, 1993.
4. Николаев Л.А. Химия жизни. М.: Просвещение, 1977.
5. Сударкина А.А, Евсеева И.И, Орлова А.Н. Химия в сельском хозяйстве. М.: Просвещение, 1986.
6. Щукин С.В. Опытническая работа учащихся общеобразовательной школы. М.: Академия педагогических наук, 1960.

Приложение.

Таблица №1.

«Влияние отдельных видов минеральных удобрений на содержание каротина в моркови».

Таблица №2.

«Определение содержания каротина».

Таблица №3.

«Характеристика урожая».

Урожайность рассчитывали по формуле:   У = m(урожая)/S.

Таблица №4.

«Результаты анализа корнеплодов с 3,4,11,12 строк».

                               Среднее значение: 0,071                                      Среднее значение: 6,56

Таблица №5.

«Результаты анализа корнеплодов с 5,6,13,14 строк».

                               Среднее значение: 0,116                                      Среднее значение: 7,51

Таблица №6.

«Результаты анализа корнеплодов с 7,8,15,16 строк».

                               Среднее значение: 0,112                                      Среднее значение: 6,68

Таблица №7.

«Результаты анализа корнеплодов с 9,10,17,18 строк».

                               Среднее значение: 0,121                                      Среднее значение: 7,63

Круговая диаграмма №1.