« Определение содержания витамина Св замороженных овощах и ягодах методом йодометрии»

Слайд 1

« Определение содержания витамина С в замороженных овощах и ягодах методом йодометрии » Выполнила: Игнатьева Сайыына , 9 «а» класс СПТЛ-И Руководитель: Иванова Н.И, учитель химии

Слайд 2

Актуальность проблемы: Иммунная система защищает нас от воздействия внешних неблагоприятных факторов, это своего рода "линия обороны" против агрессивного действия бактерий, грибков, вирусов и т.д. Давно известно, что витамины необходимы для образования иммунных клеток, антител и сигнальных веществ, участвующих в иммунном ответе. Суточная потребность в витаминах может быть небольшой, но именно от обеспеченности витаминами зависит нормальная работа иммунной системы и энергетический обмен. Результаты популяционных исследований, проведенных Институтом питания РАМН, свидетельствуют о весьма тревожной ситуации, сложившейся в последние годы в России. Отмечаются крайне недостаточное потребление и все более нарастающий дефицит витаминов. Так , дефицит витамина С выявился у 70-90% обследуемых. При этом витаминный дефицит носит сочетательный характер и обнаруживается не только зимой и весной, но даже в летне-осенний период. Общую ситуацию можно рассматривать как массовый круглогодичный гиповитаминоз С. Тем более эта проблема ярко выражена у нас, на Севере, так как возможность употреблять свежие овощи и фрукты, богатые витаминами, ограничена, особенно в зимний период. Якутяне в основном стараются обеспечить свою семью витаминами, запасаясь вареньями, соленьями. Используя особенности нашего северного климата, по дедовскому способу замораживаем бруснику, но при таком постепенном замораживании, возможно, теряется часть полезных витаминов. Между тем нет научных исследований, достоверных данных по сохранению в наших условиях весьма необходимого для здоровья человека витамина С в замороженных овощах и ягодах. Данное противоречие обусловило выбор нами темы исследования.

Слайд 3

Объект исследования: Замороженные овощи, районированные в Якутии, и северные ягоды. Предмет исследования : С одержание витамина С в замороженных овощах и ягодах . Цель: Методом йодометрии определить содержание витамина С в замороженных овощах и ягодах . Задачи : 1. Ознакомиться с биохимическими свойствами витамина С. 2. Выяснить значение витамина С. 3. Методом йодометрии выяснить: а ) в каких именно замороженных овощах и ягодах сохраняется наибольшее количество витамина С. б ) при каких способах заморозки сохраняется наибольшее количество витамина С. 4. Разработать рекомендацию по хранению овощей и ягод для широкого круга потребителей.

Слайд 4

Г ипотез а : Если овощи и ягоды подвергнуть «шоковой» заморозке, то сохраняется наибольшее количество витамина С. Объекты исследования: изучение научной, научно-популярной литературы; эксперименты (использование метода йодометрии ); анализ полученных данных; сравнение , обобщение ; Новизна: п роведено исследование по сохранности витамина С в выращиваемых в Якутии овощах и северных ягодах. Практическое значение исследования : по итогам исследования даны рекомендации .

Слайд 5

История открытия витаминов. Витамин С. Развитие учения о витаминах справедливо связывают с именем врача Н. И. Лунина, открывшего новую главу в науке о питании. Поскольку первое вещество, выделенное К. Функом (1912) в кристаллическом виде из экстрактов оболочек риса, которое предохраняло от развития бери-бери, оказалось органическим соединением, содержащим аминогруппу, К. Функ предложил называть эти неизвестные вещества витаминами (от лат. vita — жизнь), т. е. аминами жизни. Учение о витаминах — витаминология — в настоящее время выделено в самостоятельную науку . История открытия витамина С связана с цингой. В те далекие времена эта болезнь особенно поражала мореплавателей. Сильные, отважные моряки были бессильны перед цингой, которая к тому же часто вела к смертельному исходу. Болезнь проявлялась общей слабостью, кровоточивостью десен, вследствие чего выпадали зубы, появлялась сыпь, кровоизлияния на коже. Но все же был найден путь излечения. Так, моряки, следуя примеру индейцев, стали пить водный экстракт сосновой хвои, который является кладезем витамина С. В ХVIII веке хирург британского флота Дж.Линд показал, что болезнь моряков можно излечить, добавив в их рацион питания свежие овощи и фрукты. 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 свойства—аскорбиновой («против скорбута», от лат. скорбут—цинга).

Слайд 6

Физиологическая роль витамина С Он участвует практически во всех окислительно -восстановительных реакциях, активирует пищеварительные ферменты, способствует синтезу белка коллагена, входящего в состав тканей суставов, стенок кровеносных сосудов, обеспечивает нормальный гематологический и иммунологический статус организма и его устойчивость к инфекциям и стрессу, усиливает активность фагоцитов—клеток крови, уничтожающих возбудителей болезней . Витамин С способствует росту и здоровому развитию клеток и улучшает усвоение кальция. Большие количества витамина С расходуются организмом в процессе борьбы с болезнью или инфекцией, при заживлении раны или восстановлении после операции. Он помогает предотвратить образование тромбов и гематом, способствует заживлению старых язв, ран, снижению сахара в крови при сахарном диабете. Наиболее часто встречаются С-гиповитаминозные состояния. При этом часто имеются лишь субъективные признаки, которые выражаются в понижении общего тонуса организма. Люди с гиповитаминозом с более подвержены заболеваниям, причем эти заболевания протекают, как правило, длительно и тяжело.

Слайд 7

Биохимические свойства витамина С Поскольку цепи питания существуют не одну сотню лет, некоторые биологически активные вещества не вырабатываются в организме, а берутся из пищи в готовом виде. К ним относится и витамин С. Аскорбиновая кислота - это белый кристаллический порошок кислого вкуса. Легко растворим в воде (1:3,5), с образованием кислых растворов, растворим в спирте. Растворы для инъекций готовят с добавлением натрия гидрокарбоната и стабилизаторов. Аскорбиновая кислота, особенно ее дегидроформа , является весьма неустойчивым соединением. Превращение в дикетоулоновую кислоту, не обладающую витаминной активностью, является необратимым процессом, который заканчивается обычно окислительным распадом. Наиболее быстро витамин С разрушается в присутствии окислителей в нейтральной или щелочной среде при нагревании. Организм человека не способен сам синтезировать витамин С, и в нем нет сколько-нибудь значительных резервов витамина С, поэтому необходимо систематическое ежедневное поступление этого витамина с пищей. Недостаток или отсутствие его приводят к развитию гипо - или авитаминоза (цинги).

Слайд 8

Источники содержания витамина С Аскорбиновая кислота является одним из наиболее широко распространенных в природе витаминов. Она синтезируется растениями и подавляющим большинством животных. Животные продукты, в общем, более бедны витамином С, хотя отдельные органы содержат относительно высокие концентрации. С другой стороны, семена и зерна высших растений лишены витамина С. Однако с первых дней прорастания в них появляется аскорбиновая кислота. Богаты витамином с листья, плоды, несколько беднее корнеплоды. По богатству витамином С выделяются плоды шиповника, дающие экстракты хорошего вкуса. Синтез и накапливание аскорбиновой кислоты в одном и том же виде растений варьируют в зависимости от многих условий: почвы, агротехники, удобрений, освещенности, водного режима, температуры и др. Для некоторых культур сортовые колебания очень велики. Так, концентрация аскорбиновой кислоты в разных сортах черной смородины колеблется от 69 до 250 мг. В картофеле, капусте, а также в женском молоке часть витамина С находится в связанной форме, которая не выявляется обычными методами определения.

Слайд 9

Суточная потребность в витамине С Суточная потребность человека в витамине С зависит от ряда причин: Возраста, пола, выполняемой работы, состояния беременности или кормления грудью, климатических условий, вредных привычек. Болезни, стрессы, лихорадка и подверженность токсическим воздействиям (таким, как сигаретный дым) увеличивают потребность в витамине С. На Крайнем Севере потребность в витамине с повышается на 30-50 процентов. Молодой организм лучше усваивает витамин С, чем пожилой, поэтому у лиц пожилого возраста потребность в витамине С несколько повышается. Средневзвешенная норма физиологических потребностей составляет 60-100 мг в день. При недостатке в организме человека витамина С развиваются симптомы гиповитаминоза : кровоточивость десен, выпадение зубов, легкость возникновения синяков, плохое заживление ран, вялость, потеря волос, сухость кожи, раздражительность, общая болезненность, суставная боль, ощущения дискомфорта, депрессия. Глубина этого дефицита нарастает в зимне-весенний период, однако, у многих детей недостаточная обеспеченность витаминами сохраняется даже в более благоприятные летние и осенние месяцы. По данным отечественных исследователей недостаток аскорбиновой кислоты у школьников в два раза снижает способность лейкоцитов уничтожать попавшие в организм болезнетворные микробы, в результате чего частота острых респираторных заболеваний увеличивается на 26-40% и, наоборот, прием витаминов значительно снижает показатель. категория Возраст (лет) Витамин С ( мг ) Дети (1) 1-3 40 4-6 45 Лица мужского пола 7-10 45 11-14 50 15-18 60 Лица женского пола 19-24 60 25-50 60 51 и старше 60 11-14 50 15-18 60 В период беременности В период лактации 19-24 60 25-50 60 51 и старше 60

Слайд 10

Метод йодометрии Метод определения аскорбиновой кислоты основан на ее концентрации путем перевода из продукта в экстракт и последующем взаимодействии с сильным окислителем – йодом. При этом под взаимодействием йодом аскорбиновая кислота в пробе экстракта превращается в дегидроаскорбиновую кислоту, а момент окончания титрования определяется с помощью крахмала по характерному синему окрашиванию. С6Н8О6 + I 2 = С6Н6О6+2Н I аскорбиновая кислота дегидроаскорбиновая кислота I 2+крахмал –> [ I 2 * крахмал] синее окрашивание Аскорбиновая кислота является нестабильным веществом. В растертой ткани она быстро окисляется, превращаясь в дегидроаскорбиновую кислоту. Поэтому все операции, связанные со взятием средней пробы материала для анализа, измельчением и растиранием навески и.т.п., должны быть выполнены как можно скорее.

Слайд 11

Эксперимент 1«Определение содержания витамина С в свежем и замороженном сладком перце». Оборудование: пипетки градуированные вместимостью 1 мл,10 мл, пипетка полимерная, цилиндр мерный вместимостью 50 мл, ступа фарфоровая с пестиком, пестик, воронка полимерная, колба коническая на 50мл с меткой «25мл»,стакан стеклянный вместимостью 100 мл, стеклянная палочка, фильтры бумажные «белая лента», флакон для раствора крахмала 1%, флакон для раствора соляной кислоты 1%, шприц-дозатор (2шт), электроплитка. Реактивы : крахмал растворимый в капсулах по 1 г, вода дистиллированная или чистая прокипяченная, раствор соляной кислоты 10%, раствор йода спиртовый 0,008моль/л.

Слайд 12

Подготовка к определению. Приготовление 1% раствора крахмала Перенесли в полимерный стакан содержимое одной капсулы с растворимым крахмалом, прилили 20 мл воды и перемешайте стеклянной палочкой. Налили в термостойкий стеклянный стакан 80 мл воды, довели до кипения и при перемешивании прилили 20 мл разведенного крахмала. Довели при постоянном перемешивании еще раз до кипения и кипятили 2-3 минуты. Охладили готовый крахмальный раствор до комнатной температуры. Раствор пригоден для работы в течение недели.

Слайд 13

Приготовление раствора соляной кислоты 1% Налили в стакан 50-70 мл дистиллированной воды. Добавили пипеткой 10 мл раствора соляной кислоты(10%). Довели объем раствора водой до метки «100 мл» и перемешали стеклянной палочкой. Перелили готовый раствор во флакон. Срок готовности полученного раствора не ограничен.

Слайд 14

Приготовление водной вытяжки (экстракта) исследуемого продукта Поместили навеску 5 г сладкого перца в ступку. Прилили цилиндром 25 мл раствора соляной кислоты и быстро растираем до образования гомогенной массы. Примечание. Процесс растирания должен длиться не более 10 минут. Сливаем полученную массу из ступки в мерный цилиндр, используя стеклянную палочку и воронку. Ополоснули ступку 2-3 раза 1% раствором соляной кислоты (по ~5 мл) и вылили в тот же мерный цилиндр. Довели содержимое цилиндра до 50 мл раствором соляной кислоты, перемешали стеклянной палочкой и оставили на 5 минут для экстракции и отстаивания. Отфильтровали часть экстракта через бумажный фильтр в сухую коническую колбу до метки «25 мл». Полученный экстракт проанализировали сразу же.

Слайд 15

Выполнения определения Прибавили 1 мл раствора крахмала полимерной пипеткой в коническую колбу с отфильтрованным экстрактом. Соединили шприц-дозатор с градуированной пипеткой вместимостью 1 мл. Заполнили пипетку при помощи шприца раствором йода с концентрацией 0,008 моль/л. Титровали раствором йода до появления слабого синего окрашивания, устойчивого в течение не менее 15 секунд. Примечание. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же его капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет. Это означает, что титрование закончено. Определили объем раствора йода, израсходованного на титрование.

Слайд 16

Эксперимент 2. «Определение содержания витамина С в замороженной голубике». Приготовление водной вытяжки (экстракта) исследуемого продукта Поместили навеску 5 г голубики в ступку. Прилили цилиндром 25 мл раствора соляной кислоты и быстро перемешивали до образования гомогенной массы. Примечание. Процесс растирания должен длиться не более 10 минут. Слили полученную массу из ступки в мерный цилиндр, используя стеклянную палочку и воронку. Ополоснули ступку 2-3 раза 1% раствором соляной кислоты (по ~5 мл) и вылили в тот же мерный цилиндр. Довели содержимое цилиндра до 50 мл раствором соляной кислоты, перемешали стеклянной палочкой и оставили на 5 минут для экстракции и отстаивания. Отфильтровали часть экстракта через бумажный фильтр в сухую коническую колбу до метки «25 мл». Полученный экстракт проанализировали сразу же. Выполнения определения Прибавили 1 мл раствора крахмала полимерной пипеткой в коническую колбу с отфильтрованным экстрактом. Соединили шприц-дозатор с градуированной пипеткой вместимостью 1 мл. Заполнили пипетку при помощи шприца раствором йода с концентрацией 0,008 моль/л. Титровали раствором йода до появления слабого синего окрашивания, устойчивого в течение не менее 15 секунд. Примечание. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же его капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет. Это означает, что титрование закончено. Определили объем раствора йода, израсходованного на титрование.

Слайд 17

Эксперимент 3. «Определение содержания витамина С в замороженной черной смородине». Приготовление водной вытяжки (экстракта) исследуемого продукта Поместили навеску 5 г черники в ступку. Прилили цилиндром 25 мл раствора соляной кислоты и быстро перемешивали до образования гомогенной массы. Примечание. Процесс растирания должен длиться не более 10 минут. Слили полученную массу из ступки в мерный цилиндр, используя стеклянную палочку и воронку. Ополоснули ступку 2-3 раза 1% раствором соляной кислоты (по ~5 мл) и вылили в тот же мерный цилиндр. Довели содержимое цилиндра до 50 мл раствором соляной кислоты, перемешали стеклянной палочкой и оставили на 5 минут для экстракции и отстаивания. Отфильтровали часть экстракта через бумажный фильтр в сухую коническую колбу до метки «25 мл». Полученный экстракт проанализировали сразу же. Выполнения определения Прибавили 1 мл раствора крахмала полимерной пипеткой в коническую колбу с отфильтрованным экстрактом. Соединили шприц-дозатор с градуированной пипеткой вместимостью 1 мл. Заполнили пипетку при помощи шприца раствором йода с концентрацией 0,008 моль/л. Титровали раствором йода до появления слабого синего окрашивания, устойчивого в течение не менее 15 секунд. Примечание. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же его капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет. Это означает, что титрование закончено. Определили объем раствора йода, израсходованного на титрование.

Слайд 18

Эксперимент 4. «Определение содержания витамина С в замороженном редисе». Приготовление водной вытяжки (экстракта) исследуемого продукта Поместили навеску 5 г редиса в ступку. Прилили цилиндром 25 мл раствора соляной кислоты и быстро перемешивали до образования гомогенной массы. Примечание. Процесс растирания должен длиться не более 10 минут. Слили полученную массу из ступки в мерный цилиндр, используя стеклянную палочку и воронку. Ополоснули ступку 2-3 раза 1% раствором соляной кислоты (по ~5 мл) и вылили в тот же мерный цилиндр. Довели содержимое цилиндра до 50 мл раствором соляной кислоты, перемешали стеклянной палочкой и оставили на 5 минут для экстракции и отстаивания. Отфильтровали часть экстракта через бумажный фильтр в сухую коническую колбу до метки «25 мл». Полученный экстракт проанализировали сразу же. Выполнения определения Прибавили 1 мл раствора крахмала полимерной пипеткой в коническую колбу с отфильтрованным экстрактом. Соединили шприц-дозатор с градуированной пипеткой вместимостью 1 мл. Заполнили пипетку при помощи шприца раствором йода с концентрацией 0,008 моль/л. Титровали раствором йода до появления слабого синего окрашивания, устойчивого в течение не менее 15 секунд. Примечание. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же его капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет. Это означает, что титрование закончено. Определили объем раствора йода, израсходованного на титрование

Слайд 19

Эксперимент 5. «Определение содержания витамина С в замороженном моркови Приготовление водной вытяжки (экстракта) исследуемого продукта Поместили навеску 5 г моркови в ступку. Прилили цилиндром 25 мл раствора соляной кислоты и быстро перемешивали до образования гомогенной массы. Примечание. Процесс растирания должен длиться не более 10 минут. Слили полученную массу из ступки в мерный цилиндр, используя стеклянную палочку и воронку. Ополоснули ступку 2-3 раза 1% раствором соляной кислоты (по ~5 мл) и вылили в тот же мерный цилиндр. Довели содержимое цилиндра до 50 мл раствором соляной кислоты, перемешали стеклянной палочкой и оставили на 5 минут для экстракции и отстаивания. Отфильтровали часть экстракта через бумажный фильтр в сухую коническую колбу до метки «25 мл». Полученный экстракт проанализировали сразу же. Выполнения определения Прибавили 1 мл раствора крахмала полимерной пипеткой в коническую колбу с отфильтрованным экстрактом. Соединили шприц-дозатор с градуированной пипеткой вместимостью 1 мл. Заполнили пипетку при помощи шприца раствором йода с концентрацией 0,008 моль/л. Титровали раствором йода до появления слабого синего окрашивания, устойчивого в течение не менее 15 секунд. Примечание. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же его капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет. Это означает, что титрование закончено. Определили объем раствора йода, израсходованного на титрование

Слайд 20

Эксперимент 6. «Определение содержания витамина С в замороженном укропе Приготовление водной вытяжки (экстракта) исследуемого продукта Поместили навеску 5 г укропа в ступку. Прилили цилиндром 25 мл раствора соляной кислоты и быстро перемешивали до образования гомогенной массы. Примечание. Процесс растирания должен длиться не более 10 минут. Слили полученную массу из ступки в мерный цилиндр, используя стеклянную палочку и воронку. Ополоснули ступку 2-3 раза 1% раствором соляной кислоты (по ~5 мл) и вылили в тот же мерный цилиндр. Довели содержимое цилиндра до 50 мл раствором соляной кислоты, перемешали стеклянной палочкой и оставили на 5 минут для экстракции и отстаивания. Отфильтровали часть экстракта через бумажный фильтр в сухую коническую колбу до метки «25 мл». Полученный экстракт проанализировали сразу же. Выполнения определения Прибавили 1 мл раствора крахмала полимерной пипеткой в коническую колбу с отфильтрованным экстрактом. Соединили шприц-дозатор с градуированной пипеткой вместимостью 1 мл. Заполнили пипетку при помощи шприца раствором йода с концентрацией 0,008 моль/л. Титровали раствором йода до появления слабого синего окрашивания, устойчивого в течение не менее 15 секунд. Примечание. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же его капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет. Это означает, что титрование закончено. Определили объем раствора йода, израсходованного на титрование

Слайд 21

Обработка результатов Рассчитали содержание аскорбиновой кислоты м в миллиграммах на 1 г продукта по формуле: М= V 1* V 3*0,875: V 2* m = 50* V 3*0,875:25*5= 0,35* V 3, где М-содержание аскорбиновой кислоты, мг/г; V 1-объем 1% раствора соляной кислоты, взятого для приготовления экстракта, 50 мл; V 2-объем отфильтрованного экстракта, взятого для анализа, 25 мл; V 3-объем раствора йода, израсходованного на титрование, мл; m - навеска исследуемого продукта,5 г. 0,875- количество аскорбиновой кислоты в мг, соответствующее 1 мл раствора йода (0,008 моль/л) при реакции окисления. Название овощей и ягод Содержание витамина С в 5 гр исследуемого материала, мг Свежие Замороженные Сладкий перец 6,4 (4,5) 8,535 Морковь 0, 25 (0,2142) 0,08 Редис 1,25 0,78 Укроп 5 3,5 Смородина черная 10 15,65 Голубика 1 0,7

Слайд 22

Заключение. На основании полученных методом йодометрии данных мы пришли к следующим выводам: 1) метод показал, что содержание витамина С в некоторых овощах и ягодах при замораживании может увеличиваться (черная смородина - 15,65мг, красный перец - 8,535 мг). 2) наиболее оптимальным способом сохранения витамина С в овощах и ягодах является «шоковая» заморозка.