Исследовательская работа Определение витамина С в яблочном соке кубанских производителей

муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 7
ст. Переясловской муниципального образования
Брюховецкий район









Исследовательская работа
«Определение содержания
витамина С в яблочном соке
кубанских производителей»


Работу выполнил
Егоров Александр,
учащийся 8 класса
МАОУ СОШ № 7
ст. Пересловской
Брюховецкого района

Руководитель:
Е.С. Саворская,
учитель химии




2013 – 2014 учебный год






Содержание


Введение 3

1. Историческая справка 4

2. Определение витаминов и их классификация 5

3. Характеристика витамина С 6

4. Необходимая норма витамина С 7

5. Методика определения содержания витамина С в яблочном соке 9

6. Описание полученных результатов 10

7. Выводы и заключения 11

8. Список используемой литературы 12
























2

Введение
В связи с возросшим вниманием со стороны администрации края, администрации нашего муниципального образования к школьному питанию, обогащения его натуральными соками, целью моей научно-практической работы было исследовать яблочный сок кубанских и других производителей на содержание витамина С, кaк основного витамина, необходимого нам, подросткам, в период активной деятельности в школе и дома. Мне стало очень интересно, сколько же витамина С содержится в яблочном соке? (нужную информацию я не нашёл на упаковке). Сколько я должен выпить сокa в день, чтобы восполнить суточную норму? Кроме того, в рамках месячника «Качество», проводимого в нашей школе, как и во всех школах края, мой руководитель- учитель химии и заместитель директора по воспитательной работе Елена Степановна Саворская, подала идею о том, что неплохо было бы сравнить содержание витамина С в соке кубанских и «не кубанских производителей», т.е. экспериментально доказать, что «Кубанское – значит качественное!». Эти основные цели и были взяты за основу моей работы. Почему именно яблочный сок? Потому что я его люблю, да и в столовой его предлагают чаще других соков, а с точки зрения химии- с данным соком легче проводить эксперимент, так как он осветлённый.
В первой (теоретической) части работы рассматриваются вопросы, касающиеся классификации, характеристики и необходимых норм витамина С для поддержания нормальной работоспособности организма.Во второй части данной работы (экспериментальное исследование) теоретически обоснована методика приготовления необходимых растворов для титрования и приведены результаты исследований, касающихся витамина С.
В заключение кратко формулирую основные выводы по экспериментальному исследованию яблочного сока кубанских и других производителей на содержание витамина С.













3






1. Историческая справка

Самым историческим плодом смело можно назвать яблоко. Началось все с Адама и Евы. В греческой мифологии упоминается "яблоко раздора" - плод с надписью "прекраснейшей", который подбросила богиня рaздора Эрида, стал причиной ссоры между богинями Герой, Афиной и Афродитой. За обещание помочь в похищении Елены, яблоко Парисом было присуждено Афродите. А сколько лучников проверяли свою меткость, целясь в яблоко на чьей-то голове. Исаак Ньютон испытал на себе блaготворное влияние падающих на голову яблок. А в скольких сказках упоминается этот фрукт.
Что такое яблоко? С точки зрения ботаники, яблоко – это сочный, обычно многосеменной нераскрывающийся плод рaстения семейства розоцветных подсемейства яблоневых. Подсемейство, кроме яблонь включает груши, айвы, рябины. Яблоня насчитывает 25 видов. Причем растут они от тропиков до областей с суровыми зимами. Кроме плодов яблоня является ценным медоносом, древесина этого дерева используется для поделок и столярных изделий. Яблоко послужило причиной многих названий. Например, яблочнaя кислота или яблочная моль (бабочка-вредитель семейства горностаевых молей). Из этого замечательного и доступного для всех слоев населения фрукта мы готовим начинки для пирогов, желе, варенье, компоты, сухофрукты. Приятно съесть свежее яблочко или выпить стакан сока. Ведь это просто склaд полезных веществ: витаминов В1, С, каротина, дубильных и минеральных веществ, микроэлементов. Есть даже такое выражение "Одно яблоко в день гонит врача со двора".
Наиболее массовый вид консервной продукции, производимой из яблок, это натуральный яблочный сок. Причем получать его не так сложно, как скажем гранатовый или сок из шиповника. Нас, потребителей, интересует только конечный продукт. Мало же кто задумывается над тем, сколько отходов получается при соковом производстве. Выжимок на самом деле получается до 30% от переработанной массы яблок.











4



2. Определение витаминов и их классификация
Витаминами называются низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления жизненно важных биохимических и физиологических процессов в живых организмах. Организм человека и животных не синтезируют витамины или синтезирует в недостаточном количестве и поэтому должен получать их в готовом виде с пищей. Они играют очень важную роль в процессах обмена, часто являясь составной частью ферментов. Витамины обладают исключительно высокой биологической активностью и требуются организму в очень небольших количествах: от нескольких мкг до нескольких мг в день.
Витамины делят на две большие группы: 1) витамины, растворимые в жирах2) витамины, растворимые в воде
Каждая из этих групп содержит большое количество различных витаминов, которые обычно обозначают буквами латинского алфавита.
Группы витаминов
Витамины

Жирорастворимые
Ретинол (витамин А)
Кальциферолы (витамин D)
Токоферолы (витамин Е)
Филлохиноны (витамин К)

Водорастворимые
Аскорбиновая кислота (витамин С)
Тиофлавоноиды (витамин Р)
Тиамин (Витамин В1)
Рибофлавин (Витамин В6)
Цианокобаломин (витамин В12)
Пантотеновая кислота (витамин В8)
Ниацин (витамин РР, никотиновая кислота)
Фолоцин (фолиевая кислота)
Биотин (витамин Н)

5

3. Характеристика витамина С

Витамин С 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 желёз, способствует лучшему усвоению железа и нормальному кроветворению, препятствует образованию канцерогенов. Большие дозы полезны для больных сахарным диабетом, заядлых курильщиков, для пожилых людей с пониженной способностью пищеварительного тракта всасывать витамины.
Витамин С содержится в свежих растениях: шиповнике, кизиле, чёрной смородине, рябине, облепихе, цитрусовых плодах, яблоках, красном перце, хрене, петрушке, зелёном луке, укропе, кресс-салате, капусте, картофеле, брюкве, в овощной ботве. А также в лекарственных растениях: крапиве, будре, любистоке, в лесных плодах. 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 С быстро уменьшается. Уже через 2-3 месяца хранения в большинстве растительных продуктов витамин С наполовину разрушается. В свежей и квашеной капусте в зимний период сохраняется до 35% больше витамина С, чем в других овощах и фруктах. Очень большое количество витамина разрушается при кулинарной обработке, особенно при жарении и варке – до 90%. Например, при варке очищенного картофеля, погружённого в холодную воду, теряется 30 – 50% витамина, погружённого в горячую – 25 – 30%, а 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 вдвое по сравнению с варкой очищенного картофеля.
Человек, в отличие от подавляющего большинства животных, не способен синтезировать витамин С, и всё 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. Впервые Н. А. Бессонов (1922г.) получил очищенный препарат витамина С, а позднее выделил его в кристаллическом виде. Строение витамина С было окончательно установлено синтезом его из L-ксилозы. Витамин С получил название L-аскорбиновой кислоты. Её молекулярная формула C6H8O6. Недостаток витамина С вызывает общую слабость, опухание конечностей, кровоточивость дёсен.


6


Необходимая норма витамина С


В справочной литературе содержатся следующие данные (взят средний и старший школьный возраст):

Возраст: 11 - 13 лет (мальчики)

Суточная потребность:
Витамин
Кол-во (мг)

A
1

B1
1.6

B2
1.4

B6
1.9

B12
0.003

PP
18

C
70

E
12



Возраст: 11 - 13 лет (девочки)

Суточная потребность:
Витамин
Кол-во (мг)

A
1

B1
1.5

B2
1.7

B6
1.7

B12
0.003

PP
16

C
60

E
10












7



Возраст: 14 - 17 лет (мальчики)

Суточная потребность:
Витамин
Кол-во (мг)

A
1

B1
1.7

B2
2

B6
2

B12
0.003

PP
14

C
75

E
15


Возраст: 14 - 17 лет (девочки)

Суточная потребность:
Витамин
Кол-во (мг)

A
1

B1
1.6

B2
1.8

B6
1.8

B12
0.003

PP
17

C
65

E
12





Поскольку мне 14 лет, делаю вывод, что моя норма составляет 75 мг витамина С в день.











8


Методика определения содержания
витамина С в яблочном соке
Определение содержания витаминов - дело сложное и трудоемкое. В условиях школьной лаборатории, с помощью недавно полученного в рамках нацпроекта лабораторного оборудования кабинета химии, мы провели исследование по содержанию витамина С или аскорбиновой кислоты в яблочном соке. Были взяты 4 образца яблочных соков производителей: ЗАО «55» г. Ч, ОАО «44» г. Л, ООО «Интерагросистемы» г.Белореченска Краснодарского края.
Для определения мы воспользовались характерной особенностью витамина С или аскорбиновой кислоты - она нестойкая и легко окисляется.
Для анализа применили в качестве окислителя йод.Взаимодействие аскорбиновой кислоты с йодом происходит по уравнению:
С6Н8О6 + I2 С6Н6О6 + 2HI
В качестве рабочего раствора мы применили раствор йода, который готовили из 5 %-ной аптечной настойки, что соответствует концентрации йода примерно 0,2 моль/литр. К 1 мл йодной настойки добавляем дистиллированной воды до общего объема 40 мл, т.е. разбавим настойку в 40 раз. Концентрация такого раствора будет 0,005 моль/литр.В качестве индикатора реакции используем раствор крахмала. Как только вся аскорбиновая кислота прореагирует с йодом, следующая его капля окрасит раствор в синий цвет. Титрование вели до появления устойчивого синего окрашивания. Для того, чтобы лучше было видно изменение окраски, рядом с титруемым раствором размещаем эталон - стакан с таким же соком.
Отбираем 25 мл исследуемого сока, добавляем 1 мл раствора крахмала (приготовили так: 1 г крахмала развели в 100 г холодной воды) и измеряем объем использованного на титрование йода. Рассчитываем содержание аскорбиновой кислоты. Так как концентрация приготовленного раствора йода будет 0,005 моль/литр, то 1мл раствора содержит 0,5 х 10-5 моль его. По уравнению n(С6Н8О6) = n (I2), следовательно, 1 мл раствора иода так же соответствует 0,5 х 10-5 моль аскорбиновой кислоты или 0,88 мг.
М (С6Н8О6)=176 г/моль m (С6Н8О6 )= n(С6Н8О6) х М (С6Н8О6)= 0,5 х 10-5 х 176=88 х 10-5= 0,88 мг. Так как содержание аскорбиновой кислоты обычно рассчитывают в мг на 100 г продукта, то полученные результаты нужно умножить на четыре (25мл х 4 = 100 г).Окончательная формула для расчета содержания витамина С:
m (С6Н8О6 )= V(I2) х 0,88 х 4

9


Описание полученных результатов

№
образца
Производитель,
марка
Кол-во истрачен-ного йода, мл
Расчёт
Кол-во витамина С,
мг на 100г сока

1.
ЗАО «55» города Ч.
сок яблочный
0,25
0,25 х 0,88 х 4


0,88

2.
ОАО «44» города Л.
сок яблочный

0,3
0,3 х 0,88 х 4

1,05

3.
ООО
«Интерагросистемы»
г. Белореченск
сок яблочный
«Сочная долина»
0,5
0,5 х 0,88 х 4

1,76

4.
ООО
«Интерагросистемы»
г. Белореченск
сок яблочный
«Вико»
0,57
0,57 х 0,88 х 4

2,0



















10




Выводы и заключения

1. В соках кубанского производителя содержится в 2 раза больше витамина С. Поэтому, пейте наши кубанские соки, ешьте наши кубанские овощи и фрукты, так как многочисленными исследованиями неоднократно доказано, что дети, не получающие достаточного количества аскорбиновой кислоты, чаще простуживаются, тяжелее болеют, хуже успевают в школе, с большим трудом переносят физическую нагрузку.

2. Кубанские товары- только высшего качества!

Р.S. Так как содержание витамина С в яблочном соке составляет всего 2 мг на 100 г, то чтобы получить 75 мг этого витамина (суточная физиологическая норма) нужно ежедневно выпивать не менее 3, 5 л (это 17,5 стаканов (!)) указанного сока. Поэтому витамин С нужно поискать не только в яблочном соке. Но это уже другая история


С целью не допущения рекламы или антирекламы известных фирм по производству яблочных соков не кубанских производителей, они зашифрованы в работе как:
- ЗАО «55» города Ч. сок яблочный
- ОАО «44» города Л. сок яблочный








11

Используемая литература
1. "Биология для поступающих в вузы" под редакцией академика РАМН, профессора В. Н. Ярыгина, г. Москва изд. "Высшая школа" 1998г.
2. "Витамины в нашей кухне" - Михаэль Хамм, Армин Россмайер, изд. "Кристина и К°" 1993г.
3. Журнал "Химия и жизнь" - выпуск №3, 2001г.
4. Журнал "Химия и жизнь" - выпуск №1, 2002г.
5. "Занимательная химия" - И. А. Леенсон, изд. "Росмен" 1999г
6. "Лаборатория вокруг нас" - Б. И. Казаков, г. Москва изд. "Знание"
7. "Химия для всех" - Г. Б. Шульпин
8. "Химия и лекарственные средства" - А. С. Сопова
9. "Химическая энциклопедия" (том 4) под редакцией Н. С. Зефирова
10. "Энциклопедический словарь юного химика" - В. А. Крицман, В. В. Станцо, изд. "Педагогика" 1990г.












12
15