Предложенная исследовательская работа по химии "Витамин С в овощах и фруктах при хранении" содержит в себе описание истории открытия витаминов и их классификацию. Автор проекта лабораторным путем определил наличие витамина С в отдельных продуктах питания.

Подробнее о проекте:

В процессе работы над исследовательским проектом по химии об исследовании уровня концентрации витамина С в овощах и фруктах при их хранении автор выяснил значение витамина С в образовании ферментов, веществ антиоксидантов, уничтожающих перекисные соединения в организме, повышающих иммунитет, а также рассмотрел экологическое значение витамина С.

Учащаяся института в рамках своего проекта по химии на тему "Витамин С в овощах и фруктах при хранении" методом йодометрии выяснила, в каких именно овощах и фруктах содержится наибольшее количество витамина С и, сравнив содержание витамина С в готовых и свежеприготовленных соках, составила рекомендации по их употреблению. Также в рамках проекта была установлена суточная потребность человеческого организма в витамине С.

Оглавление

Введение
1. История открытия витаминов.
2. Классификация витаминов.
3. Физиологическая роль витамина С.
4. Источники содержания витамина С.
5. Суточная потребность витамина С.
6. Экспериментальная часть.
6.1 Методика изменения содержания витамина С в овощах и фруктах при хранении.
6.2 Обработка результатов.
Заключение
Список использованной литературы

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. Без здоровой и эффективно работающей иммунной системы организм ослабевает и чаще страдает от вирусных и бактериальных инфекций. Иммунная система защищает организм от его собственных клеток, у которых Иммунная система защищает нас от воздействия внешних нарушена организация и которые утратили свои нормальные характеристики и функции.

Она находит и уничтожает такие клетки, являющиеся потенциальными источниками рака. 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.

Дефицит витамина С выявляется у большинства обследуемых. При этом витаминный дефицит носит сочетательный характер и обнаруживается не только зимой и весной, но и в летне-осенний период. Общую ситуацию можно рассматривать как массовый круглогодичный гиповитаминоз С. Именно поэтому моя цель определить наличие витамина С в отдельных продуктах питания.

Цель исследования: определить в лаборатории наличие витамина С в отдельных продуктах питания.

Задачи:

1. Выяснить значение витамина С в образовании ферментов, веществ антиоксидантов, уничтожающих перекисные соединения в организме, повышающие иммунитет.
2. Рассмотреть экологическое значение витамина С.
3. Методом йодометрии, выяснить в каких именно овощах и фруктах содержится наибольшее количество витамина С и, сравнив содержание витамина С в готовых и свежеприготовленных соках, рекомендовать их для употребления.

Гипотеза: Если выяснить, в каких продуктах содержится наибольшее количество витамина С, мы сможем их включить в свое питание, избежать простудных заболеваний и повысить свой иммунитет.

Поставленные цель и задачи, выдвинутая гипотеза определили:

Предмет исследования: содержание витамина С в употребляемых продуктах питания.

Объект исследования: продукты (овощи, фрукты).

Метод исследования: йодометрия.

Русский ученый Н.И. Лунин в 1880 году опубликовал данные опытов на мышах. Если белых мышей вскармливать цельным молоком, то они развиваются и растут нормально. Но если мышей кормить пищей, состоящей из основных частей молока: казеина, молочного жира, сахарозы и дистиллированной воды, то они быстро гибнут.

Из этого Лунин сделал вывод, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся ещё и другие вещества, незаменимые для питания. Позже накопилось много данных о связи некоторых болезней с недостатком в пище каких-то специфических веществ. В 1912 году польский учёный К.Функ назвал существующие в продуктах питания жизненно важные вещества витаминам.

Действие витаминов было установлено до выяснения их строения и послужило основой при их классификации. Первоначально была введена буквенная классификация и, несмотря на то что она не отражает ни биологической, ни физической сущности витаминов, ею широко пользуются. В настоящее время открыто несколько десятков витаминов. Для удобства изучения их классифицируют по физическим свойствам.

Таблица 1. Физические свойства витаминов

Жирорастворимые витамины	Водорастворимые витамины
Витамин А	Витамин С
Витамин D	Витамин РР
Витамин Е	Витамин А
Витамин К

Физиологическое значение витамина С очень связано с его окислительно-восстановительными свойствами. Думаю, что этим объясняется изменение в углеводном обмене при скорбуте (заболевание, обусловленное недостатком в организме человека витаминов С и Р, то же что и цинга), заключающемся в постепенном исчезновении гликогена из печени и вначале повышенном, а затем пониженном содержании сахара в крови.

По-видимому, в результате расстройства углеводного обмена при экспериментальном скорбуте наблюдается усиление процесса распада мышечного белка и появление креатина в моче. Большое значение имеет витамин С для образования коллаген (фибриллярный белок, составляющий основу соединительной ткани животных и обеспечивающий ее прочность) и функции соединительной ткани.
Витамин С играет роль в гидроксидировании и окисления гормонов коры надпочечников. Нарушение в превращениях тирозина, наблюдаемое при цинге, также указывает на важную роль витамина С в окислительных процессах.

Недостаточное поступление витамина С с пищей проявляется в форме авитаминоза. Основные симптомы С-витаминной недостаточности в порядке их развития следующие: снижение мочевой экскреции аскорбиновой кислоты, уменьшение концентрации аскорбиновой кислоты в плазме крови и лейкоцитах, повышенная ломкость кровеносных капилляров, общая слабость, апатия, повышенная утомляемость, снижение аппетита, задержка роста, повышенная восприимчивость к инфекциям, болезненность дёсен, их отечность, раздробленность, кровоточивость при чистке зубов.

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.

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 беднеекорнеплоды.

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.

Таблица 2. Содержание витамина С в некоторых пищевых продуктах (овощи)

Таблица 3. Содержание витамина С в некоторых пищевых продуктах (фрукты и ягоды)

Таким образом, мы выяснили, что самые богатые витамином С являются фрукты: апельсины, смородина черная, шиповник и овощи: перец, капуста.

Суточная норма витамина C зависит от многих факторов:

• возраста, пола, наличия или отсутствия беременности и грудного вскармливания, а также других индивидуальных особенностей;
• места и среды проживания;
• применения каких-либо препаратов;
• привычек, например, курения;
• выполняемых обязанностей на работе.

Средневзвешенная норма физиологических потребностей составляет 60-100 мг в день. Обычная терапевтическая доза составляет 500-1500 мг ежедневно.

Таблица 4 Суточная потребность витамина С

Продолжение таблицы 4

Так как организм человека не способен самостоятельно вырабатывать витамин С самостоятельно, мы должны поставлять витамины в организм при помощи употребляемых нами продуктов.

Методика изменения содержания витамина С в овощах и фруктах

Исследование изменения содержания витамина С в овощах и фруктах.

Эксперимент 1 «Определение содержания витамина С во фруктах и овощах»

Цель: определить содержание витамина С во фруктах и овощах.

Оборудование: пипетка, химические стаканы, мерный цилиндр, ступа, пестик.

Реактивы: йод, крахмальный клейстер, вода(дистиллированная).

Объекты исследования: апельсин, лимон, красный перец.

Методы исследования: йодотермия, титриметрический метод анализа, основанный на окислении исследуемого вещества йодом. Включает методы прямого и обратного титрирования.

Прежде чем, проводить эксперименты на свежевыжатых соках и овощах, потренируемся на чистой аскорбиновой кислоте.

Возьмем 2 мл аптечной аскорбиновой кислоты (без глюкозы), растворим ее до 25 мл дистиллированной водой. Добавим 2-3 мл раствора крахмала. Теперь осторожно, по каплям будем прибавлять из аптечной пипетки раствор йода, постоянно взбалтывая содержимое. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая капля, прореагировав с крахмалом окрасит раствор в синий цвет. Это означает, что операция титрирования – закончена.

Расчеты: 1мл раствора йода – 28 капель раствора йода

Х мл раствора йода – 17 капель раствора йода

Х ­= 0,61 мл

Таким образом, на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,61мл раствора йода.

Концентрация раствора йода нам известна: 1 мл его 5%-ого раствора соответствует 35 мг аскорбиновой кислоты.

1 мл 5% раствора йода содержит 35 мг аскорбиновой кислоты;

0,61 мл 5% раствора йода содержит Х мг аскорбиновой кислоты.

Х=21,35мг

Эксперимент 2 «Определение витамина С в свежевыжатом соке лимона»

Отмерим 20 мл отжатого сока лимона и разбавим его дистиллированной водой до объема 100 мл. Затем добавим 1мл крахмального клейстера. Добавляем по каплям 5% раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течении 10-15 секунд.

Расчеты:1 мл раствора йода – 28 капель раствора йода

Х мл раствора йода – 16 капель раствора йода

Получаем, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,57мл йода.

1 мл 5% раствора йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

0,36 мл 5% раствора йода – х мг аскорбиновой кислоты

Х=19,95 мг

Итак, в 100 мл лимонного сока содержится 19,95 мг аскорбиновой кислоты.

Эксперимент 3 «Определение витамина С в выжатом соке лимона (охлажденном)».

Отмерим 20 мл отжатого сока и разбавим его дистиллированной водой до объема 100 мл. Затем добавим 1 мл крахмального клейстера. Добавляем по каплям 5% раствор йода до появления синего окраса.

Расчеты: 1 мл раствора йода – 28 капель раствора йода

Х мл раствора йода – 10 капель раствора йода

Получаем, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,36мл йода.

1 мл 5% раствора йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

0,57 мл раствора йода – х мл аскорбиновой кислоты

Х=12,6 мг

Итак, в 100 мл лимонного сока содержится 12,6 мг аскорбиновой кислоты.

Эксперимент 4 «Определение витамина С в свежевыжатом соке апельсина».

Отмерим 20 мл сока апельсина и разбавим его дистиллированной водой до объема 100 мл. Затем добавим 1мл крахмального клейстера. Добавляем по каплям 5% раствор йода до появления синего окраса.

Расчеты: 1 мл раствора йода – 28 капель раствора йода

Х мл раствора йода – 13 капель раствора йода

Получаем, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,46 мл йода.

1 мл 5% раствора йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

0,39 мл раствора йода – х мл аскорбиновой кислоты

Х=16,1 мг

Итак, в 100 мл апельсинного сока содержится 16,1 мг аскорбиновой кислоты.

Эксперимент 5 «Определение витамина С в выжатом соке апельсина» (охлажденном).

Отмерим 20 мл сок апельсина и разбавим его дистиллированной водой до 100 мл. Затем добавим 1 мл крахмального клейстера. Добавляем по каплям 5% раствор йода до появления синего окраса.

Расчеты: 1 мл раствора йода – 28 капель раствора йода

Х мл раствора йода – 11капель раствора йода

Получаем, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,39 мл йода.

1 мл 5 % раствора йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

0,46 мл раствора йода – х мл аскорбиновой кислоты

Итак, в 100 мл апельсинного сока содержится 13,65 мг аскорбиновой кислоты.

Эксперимент 6 «Определение витамина С в свежевыжатом соке красного перца».

Для начала, взвешиваем красный перец 130 г (до эксперимента). Тонким ножом из нержавеющей отрезаем от предварительно взвешенного перца пробу (35 г) в виде ломтика, от кожуры до сердцевины с семечками. Ломтик переносим в фарфоровую ступку тщательно растираем пестиком.

Определяем содержание витамина С в свежевыжатом соке красного перца методом йодометрии.

Расчеты: 1 мл раствора йода – 8 капель раствора йода

Х мл раствора йода – 45 капель раствора йода

Получаем, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 1,61 мл йода.

1 мл 5% раствора йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

1,61 мл 5% раствора йода – х мг аскорбиновой кислоты

Х = 56,35 мг

56,35 мг аскорбиновой кислоты – 35 г перца

Х мг аскорбиновой кислоты – 100 г перца

Мы получаем, что в 100 г содержится 161 мг аскорбиновой кислоты, а в одном целом перце (130 г) содержится 209,3 мг аскорбиновой кислоты.

Эксперимент 7 «Определение витамина С в выжатом соке красного перца» (охлажденном).

Для начала, взвешиваем красный перец 167 г (до эксперимента). Тонким ножом из нержавеющей отрезаем от предварительно взвешенного перца пробу (50 г) в виде ломтика, от кожуры до сердцевины с семечками. Ломтик переносим в фарфоровую ступку тщательно растираем пестиком.

Определяем содержание витамина С в свежевыжатом соке красного перца методом йодометрии.

Расчеты: 1 мл раствора йода – 28 капель раствора йода

Х мл раствора йода – 38 капель раствора йода

Получаем, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 1,36 мл йода.

1 мл 5% раствора йода – 35 мг аскорбиновой кислоты

1,36 мл 5% раствора йода – х мг аскорбиновой кислоты

Мы получаем, что в 100 г содержится 47,6 мг аскорбиновой кислоты, а в одном целом перце (167 г) содержится 227,12 мг аскорбиновой кислоты.

Обработка результатов

Выше, проводя расчеты, которые занесены в таблицу. По этим расчетам, можно понять какой продукт наиболее богат витамином С.

Таблица 5 Содержание витамина С в исследуемых продуктах

Продукты	Содержание витамина С (на 100мл)
Апельсин	16,1мг
Апельсин(охлажденный)	13,65 мг
Лимон	19,95 мг
Лимон (охлажденный)	12,6 мг
Перец красный	56,35мг
Перец красный (охлажденный)	47,6 мг

Для этих диаграмм, все данные были взяты из таблицы выше. И глядя на них можно сказать что, больше всего в этих диаграммах преобладает красный перец(охлажденный), то есть этот продукт больше всего богат витамином С.

На основании полученных данных исследования в рамках проекта по химии "Витамин С в овощах и фруктах при хранении", можно сделать вывод, что наиболее богатым витамином С являются свежие фрукты и овощи, так как при хранении витамин С разрушается. Но по разным причинам (материальным, сезонным, объективным), мы не всегда можем употреблять в пищу круглый год фрукты и овощи. Так же, исходя из экспериментов, можно сказать, что к охлаждению наиболее устойчив апельсин.

Проводя эксперименты, доказывая наличие витамина С в продуктах, я подтвердила выдвинутую мною гипотезу:

Что, наиболее богат витамином С красный перец. Так как, витамин С входит в состав многих ферментов, и он предохраняет от окисления клеточной мембраны и другие важные органоиды клеток, и мы знаем, что от нехватки витамина С приводит к цинге. Можно сделать вывод, что витамин С должен присутствовать у каждого в рационе.

1. Тутельян В.А. Витамины: 99 вопросов и ответов. - 2000 - 47 с.
2. Энциклопедия для детей том 17, Химия, - М. Аванта+, 200. - 640 с.
3. Строганова Л.А., Александрова Н.И. Хронические расстройства питания у детей раннего возраста. - 1996. – 62 с.
4. Общая химия 20-е издание – 1978. – 720 с.