Исследовательская работа на тему "Определение количества витамина С в лимоне"

Исследовательская работа на тему:

«Определение количества витамина С в лимоне»

Выполнила:

ученица 9-Б класса

Атемасова Екатерина

Руководитель:

                                                                       Макарова Елена Константиновна

п.г.т. Безенчук,  2017

Содержание

1. Введение                                                                                             3
2. Основная часть                                                                                 5

1. Общие сведения о витаминах                                                              5

2. Влияние витамина С на здоровье человека                                     6

3. Содержание витамина С в продуктах питания                               7

III.   Практическая часть                                                                         13

 1.Определение количества витамина С в лимоне                             13

4. Заключение                                                                                      16
5. Список использованных источников                                         17
6. Приложение                                                                                     18

1. Введение

Актуальность проблемы.

    Здоровье современного человека, несмотря на все достижения науки, является очень уязвимым. По данным статистики до 90% населения России ежегодно страдают простудными заболеваниями. Каждый новый год приносит новые вирусные формы гриппа. Все эти заболевания протекают с осложнениями различной степени тяжести из-за того, что иммунной системы организма человека ослаблена.

    Большое значение для поддержания нормальной жизнедеятельности организма играют витамины и в частности витамин С. Витамин С является одним из самых мощных антиоксидантов, и впервые был выделен из сока лимона. Он прекрасно растворяется в воде, и это дает ему ряд преимуществ – например, благодаря этому свойству витамин С может легко и быстро проникать туда, куда нужно, помогать иммунной системе ликвидировать сбои в организме, и запускать процессы, необходимые для здоровья и жизни человека

     В связи с резким ухудшением экологической ситуации в последнее время возможность развития онкологических заболеваний серьезно возросла. Поэтому для поддержания организма и укрепления иммунитета каждому человеку особенно необходимо принимать витамин С.

Существует достаточно много экспериментальных и теоретических предпосылок использования аскорбиновой кислоты для профилактики раковых заболеваний. Так, известно, что многим онкологическим больным из-за дефицита витамина C в тканях и развития симптомов витаминного дефицита, назначают дополнительное введение аскорбиновой кислоты.

Существуют также данные, говорящие о профилактической роли аскорбиновой кислоты по отношению рака толстой кишки, мочевого пузыря, пищевода, эндометрия.

    Важность рассматриваемой проблемы определили выбор темы исследования: «Определение количества витамина С в лимоне».

Цель: Определить количество витамин С в лимоне. Проанализировать какие факторы влияют на разрушение витамина С.

 Задачи:

   1.Используя литературные источники и сеть Интернет найти информацию о витамине С.

   2.Выяснить его биологическую роль.

   3. Подобрать методику, позволяющую определить содержание витамина С в пищевых продуктах

   4. Определить количество витамина С в лимоне и определить условие при которых происходит разрушение витамина С.

  5. Оценить степень употребления соков обучающимися и учителями школы.

Объект исследования: лимон.

Предмет исследования: витамин С.

Методы исследования: изучение литературы и Интернет-ресурсов по теме, анкетирование, эксперимент.

Гипотеза исследования: витамин С содержится в лимоне в разных количествах.

II.  Основная часть

1. Общие сведения о витаминах

Витамины (лат. vita жизнь + амины) – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, абсолютно необходимые для нормальной жизнедеятельности организмов. Являются незаменимыми пищевыми веществами, т.к. за исключением никотиновой кислоты они не синтезируются организмом человека и поступают главным образом в составе продуктов питания.

• Витамины – это биологические активные вещества, действующие в очень незначительных количествах.
• Известно 13 незаменимых пищевых веществ, которые безусловно являются витаминами. Их принято делить на водорастворимые и жирорастворимые.
• Водорастворимые витамины – это все витамины группы В и витамин С.
• Жирорастворимые – А, D, E и K.

Последние два десятилетия биологии ознаменованы становлением и бурным развитием молекулярной биологии - науки, глубоко проникающей в основы жизни на молекулярном уровне, расшифровавшей уже тайну гене-тического кода, открывающей поистине фантастические перспективы управления жизненными процессами. Особое внимание молекулярной биологии в последние годы сосредоточено на биологических мембранах. В биомембранах протекают ферментативные процессы, обеспечивающие организм энергией, в них синтезируются белки. Среди химических компонентов биомембран ученые недавно обнаружили витамины, и теперь они интенсивно изучают функции, выполняемые ими в этих важных структурах клетки.

Витамин С
Другие названия: аскорбиновая кислота, антицинготный витамин. Cамый известный из витаминов. Он стимулирует рост, участвует в процессах тканевого дыхания, обмене аминокислот, способствует усвоению углеводов. Одна из важнейших функций витамина С – синтез и сохранение коллагена – белка, который служит основой образования соединительных тканей. Коллаген cкрепляет сосуды, костную ткань, кожу, сухожилия, зубы. Витамин С нормализует уровень холестерина в крови, способствует усвоению железа из пищи. Важнейшая функция витамина С – антиоксидантная. Он противодействует токсическому действию свободных радикалов – агрессивных элементов, образующихся в организме при многих отрицательных воздействиях и заболеваниях. Аскорбиновая кислота участвует в выработке адреналина – гормона, увеличивающего частоту пульса, кровяное давление, приток крови к мускулам.
Этот важнейший водорастворимый витамин в природных условиях встречается в трех формах: в виде аскорбиновой кислоты, дегидроаскорбиновой кислоты и аскорбигена. Больше всего (до 70%) в растениях аскорбигена. Он наиболее устойчив к окислению.
В организме человека аскорбиновая кислота не образуется. Оптимальная потребность в витамине С для взрослого человека 55-108 мг, беременных и кормящих женщин – 70-80 мг, детей первого года жизни – 30-40 мг.

2. Влияние витамина C на здоровье человека.

Витамин «С» необходим для синтеза коллагена – белка, формирующего основную ткань, которая удерживает наши зубы в деснах, способствует регенерации кожи, укрепляет кровеносные сосуды, сохраняет крепость костей и связывает друг с другом органы. От коллагена зависит структура капилляров, равно как и правильное образование соединительной ткани. Витамин С (аскорбиновая кислота) повышает защитные силы организма, ограничивает возможность заболеваний дыхательных путей, улучшает эластичность сосудов (нормализует проницаемость капилляров). Витамин оказывает благоприятное действие на функции центральной нервной системы, стимулирует деятельность эндокринных желез, способствует лучшему усвоению железа и нормальному кроветворению, препятствует образованию канцерогенов.

Человек, в отличие от подавляющего большинства животных, не способен синтезировать витамин С, и все необходимое количество его получает с пищей, главным образом с овощами, фруктами и ягодами. В организме витамин не накапливается. Витамин С из естественных источников действует много эффективней, чем синтетический.

3.  Содержание витамина C в продуктах питания.

Влияние различных факторов на содержание витамина С.

На содержание витамина С в пищевых продуктах значительно влияют длительность и способы хранения продуктов, их кулинарная обработка. Так, в пищевой зелени через сутки хранения остается от 40 до 60% первоначального количества аскорбиновой кислоты. Витамин С быстро разрушается в очищенных овощах, даже если они погружены в воду. Яблоки через 3 мес. хранения теряют 16% , через 6 мес. – 25% , через 1 год – до 50% первоначального содержания аскорбиновой кислоты. Лимоны и апельсины через 10 мес. – от 10 до 30%. Соление и маринование также разрушают витамин С. Кулинарная обработка, как правило, приводит к снижению содержания аскорбиновой кислоты в продукте. Так, при очистке картофеля в зависимости от величины клубней теряется от 16 до 22% витамина С. Если картофель и овощи варят, опуская в горячую воду, витамин С почти полностью сохраняется, при погружении в холодную воду потери составляют 25-35%, когда же готовят картофельные пюре, запеканку, котлеты до 80-90%. Наиболее в витамины сохраняются в неочищенном картофеле. Варка капусты сопровождается разрушением от 20 до 50% аскорбиновой кислоты. В листовых овощах (шпинате, салате, щавеле) ее по зависят от способа обработки: варке в воде разрушается 70%, на пару в закрытой посуде лишь 8-12. Витамин С лучше сохраняется в кислой среде; если добавляют к пище соду, его содержание быстро снижается. Значительная (до 80%) потеря аскорбиновой кислоты происходит при тушении. Особенно разрушительно действует на витамин С разогревание овощных супов: каждый разогрев уменьшает его содержание 30%. Не следует оставлять готовый суп на горячей плите. Картофельный или щи в процессе приготовления теряют почти половину аскорбиновой кислоты, постояв 3 часа на плите, еще 20-30%, а через 6 час. хранения витамин в них уже отсутствует. Витамин С разрушается под действием металлов. Даже незначительное количество меди, свинца, цинка и других металлов, проникающих в пищу из посуды, разрушает аскорбиновую кислоту. Поэтому лучше не использовать для приготовления пищи металлическую, нелуженую и не покрытую лаком посуду, предпочитая ей сделанную из алюминия и нержавеющей стали: тепловая обработка овощей такой посуде не разрушает витаминов. Витамин С хорошо растворим в воде; он самый нестойкий из витаминов, легко окисляется, особенно при высокой температуре и в присутствии металлов (главным образом меди). Разогревание и длительное хранение пищи ведут к увеличению потери. Во время жаренья он разрушается незначительно. При квашении продуктов витамин С сохраняется. После оттаивания свежезамороженных плодов и овощей витамин С становится нестойким, поэтому размороженные продукты надо быстро употреблять в пищу. Весной в качестве источника витамина С рекомендуется свежий зелёный лук и некоторые консервированные продукты, в которых витамин С хорошо сохраняется, например томат-паста, зелёный горошек. При обработке овощей витамин С сравнительно быстро разрушается, поэтому важно знать правильные приемы их кулинарной обработки. Витамин С легко растворяется в воде, мало устойчив по отношению к кислороду воздуха и нагреванию. Следовательно, при кулинарной обработке овощей не следует оставлять их надолго на воздухе очищенными и разрезанными или длительное время вымачивать в воде. Овощи надо закладывать в кипящую воду непосредственно после очистки и разрезания и варить до готовности. Витамин С очень нестойкий. Он разлагается при высокой температуре, при соприкосновении с металлами, при долгом вымачивании овощей переходит в воду, быстро окисляется. При хранении овощей, фруктов и ягод содержание витамина C быстро уменьшается. Уже через 2-3 месяца хранения в большинстве растительных продуктов витамин С наполовину разрушается. В свежей и квашенной капусте в зимний период сохраняется больше витамина С, чем в других овощах и фруктах до 35%. Еще больше разрушается при кулинарной обработке, особенно при жарении и варке до 90%. Например, при варке очищенного картофеля, погруженного в холодную воду, теряется 30-50% витамина, погруженного в горячую – 25-30%, при варке в супе – 50%. Для большего сохранения витамина С овощи для варки следует погружать в кипящую воду. Витамин С легко переходит в воду, поэтому варка картофеля в кожуре сокращает потери витамина С вдвое по сравнению с варкой очищенного картофеля.

Нормы содержания витамина С в некоторых пищевых продуктах

(в мг на 100 г)

Содержание витамина С в некоторых пищевых продуктах (в мг на 100 г)

    Аскорбиновая кислота  — органическое соединение, родственное глюкозе, является одним из основных веществ в человеческом рационе, которое необходимо для нормального функционирования соединительной и костной ткани. Выполняет биологические функции восстановителя и кофермента некоторых метаболических процессов, является антиоксидантом. Биологически активен только один из изомеров — L-аскорбиновая кислота, который называют витамином C. В природе аскорбиновая кислота содержится во многих фруктах и овощах. Авитаминоз аскорбиновой кислоты приводит к цинге. Впервые в чистом виде витамин С был выделен в 1928 году, а в 1932 году было доказано, что именно отсутствие аскорбиновой кислоты в пище человека вызывает цингу. Суточная потребность в витамине С.(мг/сутки)

Наш организм не может самостоятельно вырабатывать витамин С, значит мы должны получать витамин из вне. Я нашла в каких же продуктах содержится витамин С и в каких продуктах его содержится больше всего.

По данным сайта http://ru.wikipedia.org/  продуктами наиболее богатыми витамином С являются:

1.барбадосская вишня (1000-3300 мг)

2. свежий шиповник (650 мг)

3. болгарский красный перец (250 мг)

4.черная смородина и облепиха (200 мг)

5. перец зелёный сладкий и петрушка (150 мг)

   Но все же самым доступным, особенно в зимнее, время являются цитрусовые, в частности, лимон. В мякоти лимона содержится витамина С от 40 до 85мг/100г  продукта, а в кожуре лимона содержание витамина доходит до 140мг/100г продукта

Пищевая ценность лимонов в 100 граммах:

• Углеводы – 4 г
• Белки – 0,8 г
• Жиры – 0,1 г

Энергетическая ценность лимонов в 100 граммах:

• 20,1 ккал

Витамины в лимоне:

• Витамин А – 2 мкг
• Витамин В1 – 0,04 мг
• Витамин В5 – 0,2 мг
• Витамин В6 – 0,05 мг
• Витамин В9 – 8 мкг
• Витамин С – 40 мг
• Витамин Е – 0,2 мг
• Витамин РР – 0,17 мг

Минералы в лимоне:

• Железо – 600 мкг
• Калий – 160 мг
• Кальций – 40 мг
• Магний – 10 мг
• Марганец – 40 мкг
• Медь – 230 мкг
• Молибден – 1 мкг
• Натрий – 10 мг
• Фосфор – 20 мг
• Фтор – 10 мкг
• Цинк – 120 мкг

III.Практическая часть

Определение количества витамина С в лимоне

    Я решила определить количество витамина С в лимоне. Для этого нашла методику определения витамина С, количественное определение проведем методом титрования. Титрование - это метод количественного анализа основанный на точном измерении объема раствора реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом.

1. Определение витамина С в лимонном соке.

2.Для опыта взяли аптечную аскорбиновую кислоту дозировкой 50 мг, приготовили 100 г раствора.

3. приготовили 1% раствор йода.

4. отобрали пробу раствора количеством 20 г.

5. Протитровали пробу йодом.

6. посчитали сколько нужно кислоты на одну каплю йода.

0.05г – 100г раствора

Х г   - 20г раствора        Х= 0,01г

Потребовалось 80 капель йода, одна капля йода соответствует 0,000125 г= 0,125 мг

7.Проведем расчет количества витамина С в лимонном соке.

Вывод: полученный результат не противоречит суждениям о составе лимона.

8. определим изменение количества витамина с при термической обработке.

Опыт I (таблица 1)

Вывод: при термической обработке содержание витамина С уменьшается.

Опыт II (таблица 2)

Вывод: При нагревании количество витамина С уменьшается. Кипячение раствора наиболее сильно разрушает витамин С. По данным эксперимента кипячение в течении 10 минут уменьшает количество витамина С в 2 раза.

9.Сравнение количества витамина С при разных условиях.

Опыт I (таблица 1)

Опыт II (таблица 2)

Вывод: Хранение витамина С в темноте, на свету и с присутствием железного предмета незначительно разрушают витамин С.

10.Зависимость количества витамина С от присутствия чая. В лимонный сок был добавлен, количеством 10мл горячей воды и несколько чайных листочков. Через 12 часов сравнили количество витамина С в данных пробах.

 Вывод: Наличие чая тормозит разрушение витамина С.

IV.  Заключение

1. Витамин С входит в состав многих ферментов, в частности тех, которые участвуют в синтезе белков соединительной ткани, а так же антител. Он предохраняет от ненужного окисления клеточные мембраны и другие важные органоиды  клетки. Нехватка витамина С приводит к цинге. Витамина С особенно много в плодах шиповника и черной смородины, в капусте и лимонах.

2. Я выяснила, что лимон это продукт, который содержит от 40 до 85 мг аскорбиновой кислоты. Витамин С концентрируется как в мякоти, так и в кожуре.

3. Я доказала, что аскорбиновая кислота разрушается при хранении и тепловой обработке, но время которое необходимо для того что бы заварить чай и выпить его недостаточно чтобы витамин успел разрушиться, чайный лист препятствует разрушению витамина С.Я поняла, что когда завариваешь чай не стоит сразу бросать лимон, нужно подождать пока чай заварится, а потом выдавить лимон в чай. Когда допьёшь чай можно съесть лимон, но нужно чтобы лимон был хорошо вымыт.

V. Список использованных источников

1. Большая Российская энциклопедия, М., 2006
2. Журнал «Недетские секреты» №3, Автограф, 2014
3. Ладодо К.С., Спиричев В.Б. Витамины и здоровье детей. Педиатрия, 2007, №3 с. 5-10.
4. Ребров В.Г., Громова О.А. Витамины и микроэлементы. М., 2003, с. 647
5. Романовский В.Е., Синькова Е.А., Витамины и витаминотерапия. Серия "Медицина для вас". - Ростов н/д: "Феникс", 2009, 320 с.
6. Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н., Позняковский В.М. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. Новосибирск, 2004.
7. Шилов П.И., Яковлев Т.Н. Справочник по витаминам. М..
8. Энциклопедия «Что такое. Кто такой» Том 1, Педагогика-Пресс, М., 2013
9. Интернет-ресурсы:

• http://ru.wikipedia.org/
• http://health-diet.ru/base_of_food/sostav/180.php
• http://vitaminodin.ru/zdorovie/vitaminy-dlya-pecheni-i-pochek.html
• http://scubascuta.com/nikolletto/
• http://cms.champer.ru/index.php?productID=5925

7. Приложение

Реактивы:

1. Раствор йода 0,125 %. Готовят разведением аптечной йодной настойки в 40 раз. 1 мл такого раствора соответствует 0,875 мг аскорбиновой кислотой

2. Коллоидный раствор крахмала. Готовят разведением 1 г крахмала в небольшом количестве холодной воды. Смесь выливают в 1/2 стакана горячей воды и перемешивают. Такой раствор годен в течение недели.

Оборудование:

Химические стаканы, коническая колба, штатив, бюретка.

Ход определения: Возьмём 0,5 г аптечной аскорбиновой кислоты (без глюкозы), растворим  ее в 500 мл воды и отберем 25 мл раствора. Добавимпримерно полстакана воды и еще 2-3 мл раствора крахмала. Теперь осторожно, по каплям, прибавим из аптечной пипетки раствор йода, постоянно взбалтывая содержимое. Внимательно считаем капли и следим за цветом раствора. Как только йод окислил всю аскорбиновую кислоту, следующая же его капля, прореагировала с крахмалом, окрасила раствор в синий цвет. Это означает, что наша операция - титрование - закончена.