Влияние содержания витамина С в соках, овощах и фруктах на организм

«Определение содержания витамина C в соках, овощах, фруктах и их влияние на организм»

Автор: Петрухин Роман 9а класс,

МКОУ ГСОШ

Научный руководитель: Пальянов Евгений Леонидович,

учитель биологии и химии

Содержание

Введение ...………………………………….……....…………………..… .. 3

I. Основная часть ...……………………………..….….………………...….. .. 4

История открытия………………………………………………….….. .. 4

Классификация ……………………………………………………...….. .. 5

Физиологическая роль ……………………………………………...….. .. 5

Биохимические свойства …………………………………………...….. .. 5

Продукты, содержащие витамин C ……………………………...……. .. 6

Дневная потребность человека в витамине С ……………………...… .. 6

Влияние переизбытка витамина C на организм ………………...……. .. 8

Опыт N1 «Количество содержания витамина C в овощах и фруктах» .. 8

Опыт N2 «Количество содержания витамина C в магазинных соках». 12

10. Анкетирование среди учащихся 5-11 классов …………………… .. 14

II. Заключение ………………………………………………………………… 15

III. Список литературы …………………...…………………………………. .. 16

Введение

Значимость проблемы

У людей, живущих в Ямало-Ненецком автономном округе, ослабленный иммунитет, ведь тут крайне неблагоприятные условия. Без здоровой и эффективно работающей иммунной системы организм становится слабее и чаще подвержен вирусным и бактериальным инфекциям. В помощи образования новых иммунных клеток нам и могут помочь витамины, и, в частности, витамин С. Дневная потребность в витаминах может быть разной, но именно от нужного количества витаминов зависит нормальная и стабильная работа иммунитета.

“Три четверти населения страны страдает от дефицита витаминов”, - к такому выводу пришли специалисты ФИЦ (Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи). По результатам их исследования было выявлено, что у большинства жителей страны от 15 до 60 лет наблюдается острая нехватка витаминов, в том числе и витамина C.

Поэтому я поставил перед собой цель определить наличие витамина С в соках, фруктах и овощах, некоторые порекомендовать их вам, а также узнать, как витамин C влияет на наш организм.

Цель:

Определить с помощью иода витамин С в отдельных продуктах питания.

Задачи:

Выяснить, какое значение имеет витамин C для нашего организма, в образовании каких значимых элементов он участвует, и понять, какое количество аскорбиновой кислоты стоит ежедневно потреблять.

Выяснить экологическое значение витамина С.

Ознакомиться с биохимическими свойствами витамина С.

С помощью метода иодометрии выяснить, в каких продуктах содержится наибольшее количество витамина С, и порекомендовать их для ежедневного употребления.

Гипотеза:

Я смогу порекомендовать для употребления продукты, в которых большое

Выяснив, какие продукты содержат наибольшее количество витамина С, мы сможем порекомендовать их для регулярного употребления.

Предмет исследования: Витамин С.

Объект исследования: Продукты (соки, овощи, фрукты)

Методы исследования:

Метод эксперимента – йодометрия, анкетирование среди учащихся 11 - 17 лет

Данная работа совместила теорию и практику; С помощью экспериментов определено содержание витамина С в продуктах и его влияние на организм человека

Основная часть

История открытия витаминов

В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд, пребывая в длительном плавании, провел своего рода эксперимент на больных матросах. Вводя в их рацион различные продукты, он открыл свойство фруктов предотвращать цингу. В 1753 году Д. Линд опубликовал «Трактат о цинге», где предложил использовать фрукты и овощи для профилактики цинги. Однако эти взгляды получили признание не сразу. Тем не менее, Джеймс Кук на практике доказал роль растительной пищи в предотвращении цинги, введя в корабельный рацион квашенную капусту, солодовое сусло и подобие цитрусового сиропа. В итоге он не потерял от цинги ни одного матроса — неслыханное достижение для того времени. Позже польский учёный К. Функ В 1912 году назвал содержащиеся в продуктах питания жизненно важные вещества Витаминами. Впервые в чистом виде витамин С был выделен в 1928 году венгерско-американским химиком Альбертом Сент-Дьёрди.

Классификация витаминов

Исходя из растворимости, витамины делят на жирорастворимые и водорастворимые. Жирорастворимые витамины накапливаются в организме, причем местом их накопления являются жировая ткань и печень.

Витамины являются источниками энергии так же, как ,например, жиры, углеводы и белки. Большинство людей имеют дефицит в витамине С.

Физиологическая роль витамина С.

Витамин С участвует в синтезе коллагена, который необходим для кожи, связок, сухожилий, костей и кровеносных сосудов. Он укрепляет стенки кровеносных сосудов, способствует заживлению ран и предотвращает появление воспаления.

Особенно часто повышенный недостаток в витамине C возникает в период усиленной физической и умственной работе, а также беременности, кормлении и при инфекционных заболеваниях. Чаще гиповитаминоз можно наблюдать весной, когда, с одной стороны, уменьшается употребление овощей, а с другой – содержание в них витаминов вследствие длительного хранения. Существуют доказательства, что использование крема с витамином С после косметических процедур, например, удаления шрамов, может уменьшить покраснение кожи и его продолжительность. Высоко-антиоксидантная диета помогает сохранять кожу здоровой и является одним их важнейших факторов в предотвращении рака кожи.

Биохимические свойства витамина С

Люди должны получать витамин C с пищей. У человека, так же, как у других высших приматов (сухоносых обезьян), ген, отвечающий за образование одного из ферментов синтеза аскорбиновой кислоты, нефункционален. Однако, например, в организме кошки (как и у многих других млекопитающих) витамин C синтезируется из глюкозы.

Аскорбиновая кислота представляет собой белый порошок с кислым вкусом; растворяется в воде, хуже – в спиртах. Чувствительна к нагреванию.

Молекула аскорбиновой кислоты состоит из 6-ти атомов углерода, 8-ми атомов водорода, 6-ти атомов кислорода.

Организм человека не способен сам синтезировать витамин С, и в нем нет его значительных резервов, поэтому необходимо ежедневное поступление определенного количества этого витамина с пищей. Недостаток или отсутствие его приводят к развитию гипо- или авитаминоза (цинги). Но также стоит отметить, что при избытке витамина C может появиться гипервитаминоз витамина C (!) (подробнее в пункте 7)

Источники содержания витамина С

Лучшими источниками витамина С являются: первоцвет весенний, шиповник, облепиха, черная и красная смородина, ежевика, клубника, цитрусовые, капуста, брокколи, брюква, крыжовник, малина, помидоры, цветная капуста.

Содержание витамина С в пищевых продуктах (на 100 г)

Теперь мы выяснили, что самые богатые фрукты, содержащие витамин С - это смородина черная, шиповник, апельсины и овощи: перец, капуста.

Дневная потребность в витамине С

Дневная потребность в витамине C для взрослого здорового человека составляет 65-90 мг в сутки

Рекомендуемая дневная потребность в витамине С.

В связи с тем, что человек не умеет синтезировать витамин C самостоятельно, для исследования мы взяли следующие продукты:

7. Влияние переизбытка витамина C на организм

Передозировать аскорбиновую кислоту «естественным путем», т.е. потребляя большое количество витаминизированной растительной пищи, по всей вероятности, невозможно или крайне затруднительно: например, для достижения 10 г необходимо съесть около 1 кг плодов шиповника, 10 кг укропа или 20 кг цитрусовых, причем ради появления клинических симптомов гипервитаминоза пришлось бы делать это каждый день и достаточно длительное время. Поэтому основной причиной гипервитаминоза становится чрезмерное употребление аскорбиновой кислоты, предположительно, с целью избавление себя от всех болезней. Наиболее типичными симптомами являются тошнота, рвота, метеоризм, диарея, кишечные спазмы и т.д. Но также возможны серьезные осложнения в сердечнососудистой системе и сбои в функционировании ЦНС.

Что выбрать: фрукты или соки?

Опыт 1 «Определение количества витамина С во фруктах и

овощах»

Цель: определить содержание витамина C во фруктах и овощах.

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

Реактивы: йод, крахмальный клейстер, вода, 1% раствор соляной кислоты.

Объекты исследования: смородина черная, яблоко, апельсин, цветная капуста, красный перец.

Методы исследования: йодометрия, титриметрический метод анализа, основанный на окислении исследуемого вещества иодом. Включает методы прямого (раствором I2 в водном растворе KI) и обратного (избыток I2 оттитровывают раствором Na2S2O3) титрования.

I. Определение витамина С в черной смородине

Определим наличие витамина С в черной смородине методом йодометрии. Для этого:

Отмеряем 20 мл отжатого сока черной смородины и разбавляем его водой до объема 100 мл;

добавляем 1 мл крахмального клейстера;

добавляем по каплям 5% раствора йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течение 10-15 сек.

Расчёты:

Чтобы узнать, сколько мы израсходовали иодной настойки, мы воспользуемся более долгим, зато вполне точным методом. С помощью пипетки посчитаем, сколько капель содержится в 1 мл (в 1 мл содержится 28 капель йода). Зная объём одной капли, можно довольно точно определить объем раствора йода, израсходованного на титрование аскорбиновой кислоты. Концентрация раствора йода нам известна: 1 мл его 5%-ного раствора соответствует 35 мг аскорбиновой кислоты

1 мл раствора иода – 28 капель р-ра иода

Х мл раствора иода - 70 капель р-ра иода, отсюда следует, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 2.5 мл иода.

1 мл 5% раствора иода - 35 мг аскорбиновой кислоты 2.5 мл 5% раствора иода – Х мг аскорбиновой кислоты => X = 2,5 × 35 = 87,5 мг

II. Определение витамина С в свежевыжатом соке апельсина.

Расчёты: 1 мл раствора иода – 28 капель р-ра иода

Х мл раствора иода - 32 капли р-ра иода, отсюда следует, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 1.32 мл иода

1 мл 5 % раствора иода - 35 мг аскорбиновой кислоты

1.14 мл 5 % раствора иода – Х мг аскорбиновой кислоты => Х = 1,14 × 35 = 39.9 мг ≈ 40 мг

III. Определение витамина С в свежевыжатом соке яблока

Проводить эксперимент нужно в кислой среде, так как фермент аскорбинoксидаза, содержащийся в яблоках, вызывает быстрое окисление аскорбиновой кислоты

Взвешиваем яблоко => 250 г (до эксперимента)

Тонким ножом вырезаем из яблока пробу в виде ломтика, от кожуры до сердцевины с семечками

Ломтик переносим в фарфоровую ступку с разбавленной соляной кислотой и тщательно растираем пестиком.

Определяем наличие витамина С в свежевыжатом соке яблока методом йодометрии.

Расчёты:

1 мл раствора иода – 28 капель раствора иода

Х мл раствора иода - 4 капли раствора иода, => на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,14 мл иода.

1 мл 5 % раствора иода - 35 мг аскорбиновой кислоты

0,14 мл 5 % раствора иода – Х мг аскорбиновой кислоты => Х = 0,14 × 35 = 4,9 мг

4,9 мг аскорбиновой кислот - 30 г яблока

X мг аскорбиновой кислоты – 100 г. яблока, тогда в 100 г яблока содержится 17 мг аскорбиновой кислоты, а в целом яблоке массой 260 г – 42 мг.

Вывод: Наиболее богатыми витамином С являются фрукты: черная смородина (88,5 мг), далее апельсин (40 мг) и яблоки (19 мг).

IV. Определение витамина С в свежевыжатом соке красного перца

Взвешиваем красный перец => m = 140 г

Тонким ножом вырезаем из предварительно взвешенного перца пробу (35 г) в виде ломтика, от кожуры до сердцевины с семечками.

Ломтик тщательно растираем пестиком в фарфоровой ступке.

Методом йодометрии определяем содержание витамина C в свежевыжатом соке красного перца.

Расчёты: 1 мл раствора иода – 27 капель р-ра иода

Х мл раствора иода - 40 капель раствора иода, => на окисление

аскорбиновой кислоты потребовалось 1.4 мл иода.

1 мл 5% раствора иода - 35 мг аскорбиновой кислоты

1.4 мл 5% раствора иода – Х мг аскорбиновой кислоты => Х = 1,4 × 35 = 49 мг

49 мг аскорбиновой кислоты - 35 г перца

Х мг аскорбиновой кислоты – 100 г перца, тогда в 100 г содержится 135 мг, 1 в целом перце (m = 130 г) содержится 172 мг аскорбиновой кислоты.

VI. Определение витамина С в свежевыжатом соке цветной капусты

Берем 40 г цветной капусты

Тщательно растираем пестиком в фарфоровой ступке

Методом иодометрии определяем содержание витамина С в свежевыжатом соке цветной капусты

Расчёты: 1 мл раствора иода – 27 капель раствора иода

Х мл раствора йода - 10 капель раствора иода, отсюда следует, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,39 мл иода.

1 мл 5% раствора иода - 37 мг аскорбиновой кислоты

0,39 мл 5% раствора иода – Х мг аскорбиновой кислоты => Х = 0,39 × 35 = 13,7 мг

13.7 мг аскорбиновой кислоты - 40 г цветной капусты

Х мг аскорбиновой кислоты – 100 г капусты, тогда в 100 г содержится 44 мг.

Так как цветную капусту не все употребляют в сыром виде, мы решили узнать, сколько витамина С содержится в цветной капусте после термической обработки.

VII. Определение витамина С в вареной цветной капусте

Берем 40 г цветной капусты и пропариваем.

Переносим капусту в фарфоровую ступу и тщательно растираем пестиком.

Методом йодометрии определим содержание витамина С в цветной капусте

Расчёты: 1 мл раствора иода – 27 капель раствора иода

Х мл раствора иода - 7 капель р-ра иода, отсюда следует, что на окисление

аскорбиновой кислоты потребовалось 0,21 мл иода.

1 мл 5% раствора иода - 35 мг аскорбиновой кислоты

0,21 мл 5% раствора иода – Х мг аскорбиновой кислоты => Х = 0,21 × 35 = 7,4 мг

7,4 мг аскорбиновой кислоты - 40 г цветной капусты

Х мг аскорбиновой кислоты – 100 г капусты, тогда в 100 г содержится 28 мг.

Проведенный эксперимент доказал, что в соке сырой цветной капусты в 1,8 раза больше витамина C (45 мг), чем в соке вареной (25 мг).

Вывод по эксперименту 1: Из свежих продуктов питания наибольшее количество витамина С содержится в соке черной смородины (87,5 мг), в красном перце (172 мг), цветной капусте (44 мг), апельсине (40 мг) и яблоке (19 мг).

В пищу, мы употребляем не только свежие фрукты и овощи, но и магазинные соки, поэтому предлагаю провести опыт номер 2

9. Опыт 2. «Определение количества витамина С в пакетированных соках»

Определение витамина С в пакетированных соках

Цель: Определить количество витамина С в различных магазинных соках

Оборудование: химические стаканы, пипетка, колбы, химический плоскодонный мерный цилиндр.

Реактивы: йод, вода, крахмал.

Объекты исследования: апельсиновый сок «J7», ананасовый сок «Золотая Русь», яблочный сок «Сады Придонья»

Методы исследования: Йодометрия.

Апельсиновый сок «J7»

Отмеряем 10 мл сока разбавляем его водой до объема 100 мл.

Определяем содержание витамина С в соке методом йодометрии.

Расчёты: 1 мл раствора иода – 27 капель раствора иода

Х мл раствора иода - 15 капель раствора иода => на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,55 мл иода.

1 мл 5% раствора иода - 33 мг аскорбиновой кислоты

0,56 мл 5% раствора иода – Х мг аскорбиновой кислоты => Х = 0,55 × 33 = 18 мг

Вывод: Апельсиновый сок содержит 18 мг витамина С.

Но также, помимо апельсиновых соков, в наш рацион входят и соки из других фруктов.

2. Ананасовый сок «Золотая Русь»

Отмеряем 10 мл сока, разбавляем его водой до объема 100 мл.

Методом йодометрии определяем содержание витамина С в соке

Расчёты: 1 мл раствора иода - 27 капель раствора иода

Х мл раствора иода - 5 капель раствора иода => на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,14 мл иода

1 мл 5% раствора иода - 33 мг аскорбиновой кислоты

0,14 мл 5% раствора иода – Х мг аскорбиновой кислоты => Х = 0,14 × 33 = 4,6 мг

3. Яблочный сок «Сады Придонья»

Отмеряем 10 мл сока, разбавляем его водой до объема 100 мл.

Определяем содержание витамина С в соке методом йодометрии.

Расчёты: 1 мл раствора иода – 27 капель раствора иода

Х мл раствора иода - 3 капли раствора иода => на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,07 мл иода.

1 мл 5% раствора иода - 35 мг аскорбиновой кислоты 0,07 мл 5% раствора иода – Х мг аскорбиновой кислоты => Х = 0,09 × 35 = 3 мг

Вывод по эксперименту: Наш опыт показал, что содержание витамина С в апельсиновом соке (20 мг) наибольшее, по сравнению с остальными (в ананасовом соке (5 мг), в яблочном соке (2,4 мг)).

10. Анкетирование среди учащихся 5-11 классов

Для того чтобы выяснить, в каком количестве учащиеся 5-11 классов употребляют витамин C, было проведено анкетирование, в котором принимали участие школьники Газ-Салинской Средней Общеобразовательной школы

Исходя из данного опроса среди учащихся 11-17 лет, можно сделать вывод, что учащиеся 11-14 лет употребляют соки и фрукты с овощами больше, чем подростки 15-17 лет, поэтому статистика по заболеваемости среди старшеклассников оказалась выше. Также мы у них спросили, что они чаще используют в качестве напитков, и оказалось, что большинство из опрошенных предпочитают сладкую сильногазированную воду, в которой либо совсем нет витамина C, либо его очень мало.

Заключение

На основании полученных данных исследования можно сделать вывод, что наиболее богатые витамином С являются свежие фрукты и овощи, но если их нет в наличии, можно заменить данные продукты соками. Проводя эксперименты, доказывая наличие витамина С в продуктах, я подтвердил выдвинутую мною гипотезу и могу порекомендовать:

Так как черная смородина наиболее богата витамином С, предлагаю употреблять ее не только в свежем виде, но и в соках, морсах и компотах. Также настоятельно рекомендую употреблять яблоки, апельсины и соки, которые основаны на данных фруктах. Но стоит учитывать, что чрезмерное употребление витамина C может привести к пагубным последствиям, которые я описал в нашей работе. Стоит также отметить, что учащимся стоит заменить употребление сладких газированных напитков на продукты, содержащие витамин C.

Список литературы

Организация лечебного питания детей в стационарах/Под ред. Баранова А.А., Ладодо К.С. - М. "Эвита-Проф". 2001.- С.81.

Справочник Видаль: Лекарственные препараты в России: Справочник.- М.: АстраФармСервис.- 2001.- 1536 с.

Руководство по лечебному питанию детей/Под ред. Ладодо К.С. - М: Медицина, 2000.- 384 с.

Ольгин О. Опыты без взрывов. Изд. 2-е, переработанное.- М.: Химия, 1986.-192с.

Строганова Л.А., Александрова Н.И. Хронические расстройства питания у детей раннего возраста.- Санкт-Петербург: СПбМАПО, 1996.- 62 с.

Студеникин В.М. Витамин D-дефицитный рахит//Детский доктор.-2000.-№4.- С. 43-46.

Тутельян В.А. Витамины: 99 вопросов и ответов.- М.- 2000.- 47 с.

Циркин С.Ю. (ред.). Справочник по психологии и психиатрии детского и подросткового возраста.- СПб.: "Питер".- 1999.

Энциклопедия для детей том 17, Химия, -М. Аванта+, 200.-640с.

Общая химия. 20-е издание, испр. Л.,»Химия», 1978. 720 с.

Регистр лекарственных средств России "Энциклопедия лекарств".- 9-й вып.- ООО М; 2001.-77с.