ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНА Р В ЧАЕ РАЗНЫХ СОРТОВ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
БИРИКЧУЛЬСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА
с. БИРИКЧУЛЬ, АСКИЗСКОГО РАЙОНА, РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ
Определение витамина Р в чае разных сортов
Автор:
Тимофеева Кристина Андреевна, 9А класс
Руководитель:
Сморгова Анна Андреевна, учитель химии

Бирикчуль, 2016
Содержание
Введение 3
I. Теоретическая часть 
1.1. Биологические источники витамина Р 6
1.2. Физиологическая роль витамина Р 1.3.Гипервитаминоз и гиповитаминоз 1.4. Суточная потребность витамина Р 1.5. Факторы, разрушающие витамина Р II. Практическая часть
2.1. Качественная реакция на рутин 10
2.2. Количественное определение витамина Р в чае III. Результаты
3.1. Результаты определение наличие витамина Р 12
3.2. Результаты количественного определение витамина Р IV. Выводы  13
Введение
В нашей стране буквально каждая семья ежедневно выпивает несколько чашек чая.
Данная тема в последнее время стала очень популярной. В литературе и Интернете появляются сообщения, что потребление 5 чашек чая в день снижает уровень холестерина, а регулярное принятие зелёного чая снижает риск заболевания раком. Это было установлено в США в результате экспериментов на группах добровольцев. Из контрольной группы высокого риска (32 человека) заболел раком 1 человек, а в обычной (30 человек) — 9 человек.
Исследования также показали, что чай укрепляет иммунную систему. Одной из серьёзных проблем в мире, особенно для людей пожилого возраста, являются разнообразные переломы, что связано с ухудшением состава и качества костной ткани (остеопороз). Эксперименты, проведённые в Китае, свидетельствуют, что длительное потребление чая увеличивает плотность костной ткани и снижает вероятность переломов. В этой стране чай давно входит в список лекарственных растений, и его свойства описаны в многочисленных трактатах. За 300 лет знакомства человечества с чаем его воздействие на физиологию человека не было изучено достаточно подробно, даже химический состав чая до сих пор полностью не расшифрован. Обнаружено более 300 компонентов, причём химический состав свежесорванного чайного листа и сухой чаинки, полученной из этого листа, не одинаков, а в сухом чае веществ гораздо больше, чем в свежих листьях. Чай на 30-50 процентов состоит из экстрактивных, то есть растворимых в воде частей. Но на практике растворимость никогда не осуществляется полностью. Зеленые чаи содержат больше растворимых веществ, а черные - меньше. Кроме того, чем моложе чайный лист, чем выше его качество, тем богаче экстрактивными веществами полученный из них сухой чай. Чай — вкусный, ароматный и освежающий напиток — с незапамятных времен используется в народной медицине как лечебное средство. Целебные свойства чайного настоя обусловлены присутствием в нем таких веществ, как танин, кофеин, витамины, эфирные масла. Благодаря наличию алкалоидов (кофеин, теобромин, теофиллин), напиток хорошо снимает утомление и головную боль, повышает умственную и физическую активность, стимулирует работу головного мозга, сердца, органов дыхания [3]. Танины полезны при лечении многих кишечных заболеваний. В группе танинов находятся вещества, обладающие свойствами витамина Р, которые укрепляют кровеносные сосуды и снижают проницаемость их стенок [2]. Чай способствует интенсивному потоотделению. С ним связывают предупреждение подагры, он оказывается полезным при лечении золотухи, авитаминозов, цинги. Содержащийся в чае фосфор помогает лечить кариес. Крепкий, сладкий чай — противоядие алкоголя и наркотиков, горячий с лимоном применяют при простудных заболеваниях. Крепкий охлажденный чай используют для промывания глаз при воспалительных процессах. Чай высокой концентрации может вызвать у человека бессонницу, а вот ее уменьшение может превратить напиток в снотворное. Он стимулирует жизнедеятельность, регулирует пищеварение. Установлена важная роль чая в нормализации обмена веществ. Он улучшает дыхательный обмен и обладает высокой калорийностью. [2] Чайный лист имеет сложный химический состав и содержит целый ряд соединений различной природы. Содержание тех или иных веществ зависит от сорта чайного растения, почвенно-климатических условий произрастания, агротехнических приемов выращивания и других факторов, что влияет на технологические процессы переработки чайного листа и качеств; конечного продукта. В составе чая имеется до 120—130 различных сложных химических соединений, из которых почти половина растворимые. Больше трети сухого вещества чая переходит в настой. Многочисленные вещества, содержащиеся в чае, взаимосвязаны, образуя единый биологически активный комплекс [2]. В чае имеется более 20 эфирных масел, определяющих его аромат. Они исключительно летучи. Если подогреть уже заваренный чай или кипятить его, эфирные масла улетучиваются, аромат теряется, напиток приобретает запах продуктов разложения чайного листа, образовавшихся в процессе кипячения [2]. В пределах 15-30% чая составляют дубильные вещества. Говоря о витаминах, надо подчеркнуть, что в чае имеется чуть ли не весь комплекс витаминов: С, В1, В2, РР и др. В напиток переходит 80—90 % витаминов [2]. Основным витамином чая является витамин Р. Витамин Р (или С2) в комплексе с витамином С резко усиливает эффективность аскорбиновой кислоты, способствует ее накоплению и задержанию в организме, а также помогает усвоению витамина С. Почти всем продуктам из чая, содержащим катехины, в том числе чайным красителям, свойственна так называемая Р-витаминная активность, т. е. способность действовать как витамин Р. Витамин Р укрепляет стенки кровеносных сосудов, предотвращает внутренние кровоизлияния. По содержанию витамина Р чай не имеет себе равных в растительном мире, он в этом отношении гораздо богаче гречихи (85 единиц в чае, 61 в гречихе). Наибольшей Р-витаминной активностью обладает зеленый чай. Однако не только в зеленом, но и в черном чае, особенно в высококачественных сортах, содержится витамин Р. Выпивая 3-4 стакана чая хорошей крепости, мы обеспечиваем свой организм суточной профилактической дозой витамина Р.
Цель работы: изучить качественное и количественное содержание витамина Р в разных сортах листового чая.
Задачи работы:
Изучить биологическую роль витамина Р;
Провести качественное определение витамина Р чая;
Определить количество (%) витамина Р в различных сортах чая.
Сравнить содержание витамина Р в исследуемых объектах.
Теоретическая часть
Витамины —это необходимые для жизнедеятельности низкомолекулярные органические соединения, синтез которых у организма данного вида отсутствует или ограничен (за исключением витамина Д, который может синтезироваться в коже человека). Следует заметить, что для разных видов живых существ одно и то же соединение может либо являться, либо не являться витамином. Происходит слово "витамин" от англ. vitamine (впоследствии сокращенного до vitamin), из лат.vita «жизнь» + англ.amine «амин, азотосодержащее вещество» (термин vitamine придуман и введён в употребление в 1911—1912 г. польским учёным Казимиром Функом, работавшим в Англии)[4].
Витамин Р – (рутин, цитрин, катехины, гесперидин и др.) это комплекс соединений, называемых биофлавоноидами. Эти водорастворимые вещества растительного происхождения очень важны для нашего здоровья. Чаще всего, когда говорят о витамине Р, имеют в виду цитрин и рутин.
Рутин - натуральное биологически активное вещество, которое обладает активностью витамина Р (витамин проницаемости), обладает способностью ускорять заживление ран, устранять сосудистые "звездочки" и "сеточки", предупреждает ломкость кровеносных сосудов и повышает их эластичность[1]. Витамин Р является производным глюкозидов желто-оранжевого цвета. Впервые витамин Р выделен из кожуры лимона в 1936 г. венгерским биохимиком А. Сент-Дьердьи.
1.1. Биологические источники витамина Р.
Источниками витамина Р являются в основном цитрусовые – он содержится в их белой кожуре и междольковой части. В ягодах и фруктах, таких как голубика, малина, ежевика, чёрная смородина, шиповник, черешня, черноплодная рябина, абрикосы, виноград, рутина тоже много. Из овощей основными его источниками можно считать капусту, томаты, петрушку, укроп, кинзу, зелёный салат, стручковый перец. Очень много витамина Р в гречке, поэтому её рекомендуют есть при варикозе, чтобы укрепить стенки сосудов. Экстракты соков и некоторые напитки тоже содержат витамин Р – чай, кофе, вино, живое пиво. В замороженных плодах витамин Р практически не сохраняется [4].
1.2. Физиологическая роль витамина P
Биофлавоноиды защищают и укрепляют весь наш организм. Они отличаются высокой антиоксидантной активностью. Например, катехины, содержащиеся в зелёном чае, могут восстанавливать нарушенную структуру клеток. Биофлавоноиды перехватывают и обезвреживают свободные радикалы, повышают иммунитет, защищают нас от воздействия негативных факторов, предотвращают развитие заболеваний и раннее старение. Витамин Р нормализует структуру капилляров и поддерживает её в оптимальном состоянии; капилляры остаются эластичными, могут расширяться, когда это необходимо, и заболевания не возникают. Биофлавоноиды препятствуют развитию варикоза, перепадам давления, возникновению отёков и нарушений кровообращения. Вместе с витамином C они предотвращают разрушение очень важного вещества – гиалуроновой кислоты. Данная кислота служит как бы «цементом» для клеток сосудов и капилляров – она укрепляет клетки и связывает их друг с другом. Именно гиалуроновая кислота помогает сохранять структуру и прочность капилляров, снижает проницаемость их стенок и вероятность появления синяков. Благодаря биофлавоноидам сердечно-сосудистая система защищена от лишнего холестерина.
1.3. Гипервитаминоз и гиповитаминоз. К чему может привести недостаток витамина Р? Прежде всего, от него страдают капилляры, а это может обернуться тяжёлыми заболеваниями, опасными для здоровья и жизни. И самое главное, что при этом ослабляется действие витамина С. Сначала могут кровоточить дёсны, появляются кровоизлияния в коже и слизистых оболочках; человек становится ослабленным и вялым, быстро утомляется при любых нагрузках; при ходьбе болят ноги, при работе руками – плечи, нарушается деятельность щитовидной железы. Такое состояние может возникнуть после зимы, когда не хватает самых необходимых витаминов, в том числе и витамина С, без которого рутин не может эффективно работать. При дефиците флавоноидов может начаться отёк мозга и мозговые кровотечения, как при ранениях, однако причиной всему ломкие и хрупкие капилляры. Заболевания других жизненно важных органов – сердца, лёгких и т. д., тоже начинаются с заболеваний капилляров. Витамин Р назначается беременным, при склонности к выкидышам; им также лечат и предупреждают тромбозы. О переизбытке витамина Р пока ничего не известно. Он нетоксичен, и его излишки выводятся из организма без каких-либо последствий. Лучше всего витамин Р сочетается с витамином С – они даже похожи по действию, прекрасно дополняют другу друга и решают множество проблем со здоровьем. Как правило, витамин Р используется совместно с витамином С для лечения многих инфекционных и других болезней. [4].
1.4. Суточная потребность витамина РСуточная потребность взрослого человека в витамине Р составляет 25-30 мг, а лечебная доза – до 400 мг. Все Р-активные соединения при доступе воздуха, особенно на солнечном свете, очень легко разрушаются. Сколько витамина Р необходимо человеку ежедневно, учёными пока не установлено, однако можно сказать, что мы всегда получаем достаточно биофлавоноидов, если в нашем питании присутствуют фрукты, ягоды, овощи и зелень. Конечно, иногда требуется дополнительный приём витамина Р – например, если при лёгком ушибе или даже простом надавливании на теле быстро появляются синяки, то принимать биофлавоноиды необходимо – вместе с витамином С. Большинство врачей и специалистов по питанию рекомендуют употреблять от 25 до 50 мг рутина. Ещё одна рекомендация – 100 мг биофлавоноидов на каждые 500 мг аскорбиновой кислоты.
1.5. Факторы, разрушающие витамин Р
Как сохранить биофлавоноиды в продуктах и в организме? Они разрушаются под воздействием табачного дыма, растворяются в воде; гибнут на свету, открытом воздухе, при тепловой обработке и заморозке. Поэтому стоит отказаться от вредных привычек, и стараться употреблять как можно больше сырых, необработанных продуктов, содержащих это чудо природы – удивительную и мощную защиту от множества заболеваний[4].
II. Практическая часть
Для определения сортов чая, чаще всего употребляемого респондентами был проведен социологический опрос учащихся школы, преподавателей и посетителей магазинов.
Какой чай предпочитаете ?(название) Принцесса НуриЧерный дракон зеленый Хейлис Принцесса КандиЛисма
36% 15% 12% 15% 18%
Причина выбора чая Яркая реклама Качество Стоимость
10% 15% 54%
Какой чай предпочитаете по цвету? Зеленый Красный
10% 21%
Какой вид листового чая пьете? Мелко-листовой Среднелистовой Крупнолистовой
52% 14% 10%
Таким образом для исследования были взяты сорта чая торговых марок «Принцесса Нури», «Черный дракон» (зеленый), «Хейлис», «Принцесса Канди», «Лисма».
2.1. Качественная реакция на рутин
Цель: определить наличие витамина Р в различных сортах чая.
Оборудование: настои чая, 1% раствора хлорида железа (III).
Ход работы: К 10-12 каплям различных сортов чая прибавляют 2-3 капли 1% раствора хлорида железа (III). При наличии витамина появляется зелёное окрашивание.
2.2. Количественное определение витамина Р в чае
Цель: определить процентное содержание витамина Р в разных сортах чая.
Оборудование: различные сорта чая, горячая вода, дистиллированная вода, индигокармин, раствор 0.05 н KMnO4.
Ход работы: Пакетик чая, массой 2 г, заваривают 200 мл горячей воды и проводят экстракцию в течении 5 мин. 5 мл экстракта чая отмеривают в колбу, добавляют 5 мл дистиллированной воды и 5 капель идигокармина (появляется синее окрашивание). Затем титруют раствор 0,05 н KMnO4 до появления устойчивой жёлтой окраски.  Приготовление индигокармина: 1г индигокармина растирают в фарфоровой ступке, растворяют в 50 мл конц. H2SO4, заливают водой до объёма 1 л, фильтруют и хранят в тёмной склянке.
III. Результаты исследований
3.1. Результаты качественного определение наличие витамина Р (приложение 3)
При добавлении 1% раствора хлорида железа в настои различных сортов чая наблюдалось изменение окраски растворов. Наиболее интенсивное окрашивание наблюдалось в пробах чая торговой марки «Хейлис». Менее интенсивное изменение окраски растворов в таких пробах как «Принцесса Канди», «Черный дракон» - зеленый, «Принцесса Нури». Окрашивание отсутствовало совсем в пробе чая торговой марки «Лисма». Ионы трёхвалентного железа образуют с рутином комплексное соединение изумрудно-зелёного цвета (координационные связи возникают между ионами железа и атомами кислорода фенольных гидроксогрупп).
3.2. Результаты количественного определение витамина Р. (Приложение 3)
Расчет производился по формуле: Х=AV1k/V2P, где k-стандартный пересчётный коэффициент титрования (3,2); А-количество 0,01 моль/л раствора KMnO4, использованное на титрование (мл); V1- объём, в котором растворена взятая для анализа навеска (мл); V2-объём раствора, взятого для титрования (мл); Р-количество сухого вещества (г), взятое для анализа.
Было установлено, что в исследуемых сортах чая содержание витамина Р составляет от 0,31 до 2,13%. Наибольшее количество витамина Р содержится в черном крупнолистовом чае торговой марки «Хейлис» (2,13%), а наименьшее в чае торговой марки «Принцесса Нури» (0,31%).
Выводы
1. Качественное изучение витамина Р показало, что данный витамин присутствует во всех изученных сортах чая.
2. Количественное содержание витамина Р в исследованных сортах чая варьирует от 0,31% до 2,13%.
3. Установлено, что в сортах черного чая наибольшее количество витамина содержится в чае «Хейлис» (2,13%) а наименьшее – в чае марки «Принцесса Нури» (0,31%).
Литература
Инкижинова С. Экспертный чай из России. Эксперт, 2010, № 45 (729), 15 ноября, с. 45–56.
Методическое руководство по определению витаминов. Под ред. Б.А.Лаврова. М.: Медгиз, 1960.
Шапиро Д.К. Практикум по биологической химии. Под ред. академика АН БССР А.С.Вечера. Минск: Вышэйш. школа, 1976.
Межгосударственный стандарт. ГОСТ 19885-74. Чай. Определение содержания таннина и кофеина. М.: Издательство стандартов, 1974.
Нестерова Е.А. Методы определения витаминов в кормах. М.: Колос, 1968.
Вершинин В.И., Власова И.В., Никифорова И.А. Основы аналитической химии: Учебное пособие. Омск: Изд-во ОмГУ, 2007.