Содержание витамина C в соках и фруктах

В статье автор определяет содержание витамина С в соках промышленного производства, свежевыжатом апельсиновом соке и яблоках разных сортов.

Ключевые слова: аскорбиновая кислота, витамин С, содержание витамина С, Сочная долина, кислород воздуха, опыт

Витамины — вещества, относящиеся к незаменимым факторам питания человека и животных.

Открытие витаминов связано с именем русского учёного Н. И. Лунина, а термин «витамины» в 1912 г. предложил польский учёный К.Функ. До открытия Н. И. Лунина считали, что для нормальной жизнедеятельности организма достаточно определённого содержания в пище белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды.

Витамины участвуют в регуляции обмена веществ; они обладают каталитическими свойствами, т. е. способностью стимулировать химические реакции, протекающие в организме, а также активно участвуют в образовании ферментов. Витамины влияют на усвоение питательных веществ, способствуют нормальному росту клеток и развитию всего организма. Недостаток, а тем более отсутствие в организме какого — либо витамина ведёт к нарушению обмена веществ.

Важно изучать воздействие витаминов на человека, а как следствие — содержание в продуктах витаминов (в нашем случае витамина С во фруктах и соках), так как в настоящее время в продукты вместо натуральных витаминов добавляют синтетические. Мы решили с помощью серии опытов установить, есть ли вообще витамин С в некоторых «сегодняшних» продуктах.

Нами были поставлены следующие цели:

— провести качественное определение витамина С в некоторых соках заводского изготовления;

— провести качественное определение витамина С в свежевыжатом апельсиновом соке;

— провести качественное определение витамина С в яблоках разных сортов;

— сравнить яблоки по сохранности витамина С в период с сентября по декабрь;

и задачи:

— изучить литературу о витаминах и их содержании в различных соках и фруктах;

— познакомиться с методом йодометрического титрования;

— освоить приёмы работы с лабораторным оборудованием;

— провести серию опытов по определению содержания витамина С в различных соках и фруктах;

— составить сравнительную таблицу содержания витамина С во фруктовых соках различных производителей и яблоках разных сортов;

Классификация витаминов.

Витамины — низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления важнейших процессов, протекающих в живом организме.

В настоящее время известно свыше тридцати соединений, относящихся к витаминам.

водорастворимые (С, РР, группа В и др.).

жирорастворимые (А, D, Е, К)

Витамин С (аскорбиновая кислота) оказывает благоприятное действие на функции центральной нервной системы, стимулирует деятельность эндокринных желез, способствует лучшему усвоению железа, он важен для роста и восстановления клеток тканей, дёсен, кровеносных сосудов, костей и зубов, ускоряет выздоровление.

Потребность в аскорбиновой кислоте для мужчин составляет в день от 70 до 95 мг, для женщин — 60–80 мг, для подростков — 60–70 мг. Эта норма возрастает при увеличении физической и нервно — психической нагрузке.. [2]

Наиболее богаты аскорбиновой кислотой: шиповник, киви, красный перец, цитрусовые, чёрная смородина, лук, томаты, салат, капуста, картофель, кизил, облепиха, рябина, укроп, хрен, брюква, крапива.

Изучение химической структуры витамина С позволило наладить его синтез из глюкозы. В молекуле аскорбиновой кислоты значительная подвижность водородных атомов, находящихся около 2-го и 3-го атомов углерода, придаёт ей кислотные свойства.

Аскорбиновая кислота является сильным восстановителем и легко превращается в свою дегидроформу [1].

Особенностью витамина С является его быстрая окисляемость даже кислородом воздуха. Именно поэтому витамин С так быстро разрушается, особенно при контакте с металлами, которые катализируют процесс окисления.

При определении витамина С резонно воспользоваться легкой окисляемостью этого вещества. Аскорбиновая кислота крайне легко окисляется, даже кислородом воздуха. При окислении аскорбиновая кислота переходит в дегидроаскорбиновую, которая уже не проявляет витаминных свойств.

В качестве окислителя в данном методе используется молекулярный йод (I ₂ ), который количественно переводит аскорбиновую кислоту в дегидроаскорбиновую, при этом образуется йодоводородная кислота C ₆ H ₄ O ₂ (OH) ₄ +I ₂ =C ₆ H ₄ O ₄ (OH) ₂ +2HI

При титровании йодом можно применять специфический индикатор — раствор крахмала. Амилоза, входящая в состав крахмала, образует с йодом соединение синего цвета. На каждые 100 мл титруемого раствора прибавляют по 5 мл крахмала. Необходимо учитывать, что чувствительность йодокрахмальной реакции с повышением температуры понижается [3].

Экспериментальная часть [3]

1. Приготовление раствора йода (0,005 моль/л) : аптечный 5 %-ный спиртовой раствор йода (его молярная концентрация соответствует 0,2 моль/л) разводим дистиллированной водой в 40 раз. К 1 мл йодной настойки добавляем дистиллированной воды до общего объёма 40 мл.
2. Приготовление коллоидного раствора крахмала : 1г крахмала разводим небольшом объеме дистиллированной воды. Смесь выливаем в горячую воду (получаем объём 200 мл), перемешиваем.
3. Соляную кислоту 10 % приготавливаем в мерной колбе из концентрированной соляной кислоты (36,9 %):

Кислота необходима для замедления процесса окисления витамина С кислородом воздуха.

4. Вработе используем следующее оборудование: химические стаканы, конические колбы, штатив, бюретка, ступка с пестиком, весы и разновесы, воронки, мерные пипетки, нож, мерные цилиндры, приборное стекло, шпатель.

Определение аскорбиновой кислоты в соках методом йодометрического титрования:

1) 20 мл сока разбавляем водой до 100 миллилитров и приливаем к нему немного коллоидного раствора крахмала.

2) Полученную смесь количественно переносим в коническую колбу и титруем раствором йода до появления устойчивого синего окрашивания.

3) Рядом с титруемым раствором размещаем эталон — стакан с таким же соком. Измеряем объём использованного на титрование раствора йода.

4) Рассчитываем содержание аскорбиновой кислоты в миллиграммах на 100 мл продукта.

C ₆ H ₄ O ₂ (OH) ₄ + I ₂ = C ₆ H ₄ O ₄ (OH) ₂ + 2HI

n ₁ (аскорбиновой кислоты) = n ₂ (I ₂ );

с ₂ (I ₂ ) = 0,005 моль/л = 0,005х10 ^–3 моль/мл = 0,5х10 ^–5 моль/мл;

М(С ₆ Н ₈ О ₆ ) = 176 г/моль;

m(C ₆ H ₈ O ₆ ) = n х М = 0,5 х 10 ^–5 х 176 = 88 х 10 ^–5 г/мл = 0,88 мг/мл.

Количество витамина С в пробе (мг) находят по формуле:

5) Проводим титрование трижды, вычисляем среднее арифметическое трёх полученных результатов.

6) Данные опытов и среднее арифметическое значение заносим в таблицу.

1) Острым ножом вырезаем ломтик от самой сердцевины яблока и взвешиваем.

2) Ломтик помещаем в ступку, заливаем 20 мл соляной кислоты и тщательно растираем.

3) Полученную смесь количественно переносим в коническую колбу и титруем раствором йода, тщательно перемешивая. Как только капля йода окрасит раствор в синий цвет и окраска не исчезнет в течение 2–3 минут, записываем показания бюретки.

4) Определяем содержание аскорбиновой кислоты в миллиграммах на 100 г яблочной массы по формуле:

Сравнительное содержание витамина С в соках заводского (разных производителей) и домашнего изготовления

Определение сохранности витамина С в яблоках разных сортов

Заключение

Овощи, фрукты и соки из них — единственные и монопольные поставщики витаминов, наиболее важных для нашего организма, в частности витамина С.

Торговля в современных условиях предоставляет нам большой выбор соков и фруктов. Какие же из них не просто вкусны, но и по-настоящему полезны? Чтобы сделать правильный выбор, мы решили сравнить наиболее популярные соки одного из производителей. Вкусовые качества всех выбранных соков получили высокую оценку у учеников лицея. По результатам серии опытов безусловным лидером стал апельсиновый сок (свежевыжатый и марки «Сочная долина»), что соответствует данным из литературных источников.

Сравнительно высокое содержание витамина С во всех исследованных соках марки «Сочная долина», позволяет сделать предположение, что эти соки дополнительно витаминизированы, что несомненно является положительным фактором, и мы можем рекомендовать данные соки к ежедневному использованию.

Для определения сохранности витамина С в период с сентября по январь были выбраны три сорта яблок («Антоновка», «Сезонное», «Голден»). Наибольшее содержание витамина С показал «Антоновка», однако при хранении яблоки этого сорта значительно теряют запасы витаминов. Это позволяет сделать вывод о необходимости использования яблок в период их созревания (сентябрь) и быстрой переработке в различные виды витаминной продукции. Яблоки других сортов также показали в декабре более низкие результаты, что позволяет считать это общей тенденцией. Тем не менее содержание витамина С в декабрьских яблоках достаточно высоко, что позволяет считать их ценным продуктом питания даже зимой.

Мы считаем, что следует обратить внимание на проблему хранения местных яблок: большинство калининградских, по нашим наблюдениям, в январе теряют свой товарный вид, тургор, сочность, а вместе с тем и витамины. Привозные яблоки, купленные в магазинах или на рынке, и в декабре были свежими, упругими, сочными. Исследования показали, что они в меньшей степени теряют витамин С со временем, что указывает на их правильное хранение.

Литература:

1. О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов, А. А. Карцова. Химия: Органическая химия: Учебник для 10 класса с углубленным изучением химии — М.: Просвещение, 2004–368с.
2. Б. И. Збарский, И. И. Иванов, С. Р. Мардашев. Биологическая химия — М.: Медгиз, 1954–619 с.
3. А. П. Крешков. Основы аналитической химии. Теоретические основы. Количественный анализ. — М.: «Химия», 1971. — 456 с.
4. А. И. Лазарев, И. П. Харламов, П. Я. Яковлев, Е. Ф. Яковлева. Справочник химика-аналитика — М.: «Металлургия», 1976. 184 с.
5. В. А. Рабинович, З. Я. Хавин. Краткий химический справочник — Л.: Химия, 1991. — 432 с.
6. Популярная медицинская энциклопедия. Главный редактор — академик АМН СССР В. И. Покровский — М.: «Советская энциклопедия», 1991. — 688 с.