XVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке. Летняя площадка 2022

Сравнение содержания витамина С в местной и привозной клюкве

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Ягафарова К.В. 1

---

1МОБУ СОШ с. Красный Яр

Шириева Т.Ф. 1

---

1МОБУ СОШ с. Красный Яр

Работа в формате PDF

3.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

В зимне-весенний период чувствуется нехватка витаминов в организме. Многие люди болеют, накапливается усталость, происходит быстрая утомляемость. Особенно вопрос укрепления организма витаминами остро стоит в период пандемии. Я неоднократно слышала, что человек должен употреблять те ягоды, фрукты, овощи, которые произрастают в той местности, где живет человек - они самые полезные. Природа продумала всё сама. Вот я и решила проверить, так ли это? Недалеко от нашего села на болоте в окрестностях д. Карюгино растет клюква, не в таких больших количествах как на севере, но сделать запасы на зиму можно. Многие покупают привозную клюкву, заготовленную в северных районах. Мне стало интересно: есть ли различия между местной и привозной клюквой по содержанию витамина С?

Цель работы:  Выяснить содержание витамина «С» в местной и привозной клюкве.

Задачи:

1. Изучить литературу по данной теме;

2. Собрать необходимую информацию о витамине С, клюкве и местах их произрастания;

3. Провести эксперимент: определить содержание витамина «С» в клюкве;

4. Сделать сравнительный анализ;

5. Рассмотреть результаты и сделать выводы;

Гипотеза: Возможно, содержание витамина С в местной клюкве, собранной на Карюгинском болоте, и в привозной клюкве одинаково.

Объект исследования: клюква, собранная в окрестности города Сургута, на севере Тюменской области и клюква, собранная на Карюгинском болоте в Уфимском районе РБ.

Предмет исследования: содержание витамина «С» в клюкве.

Место проведения опыта – лаборатория при кабинете биологии МОБУ СОШ с. Красный Яр.

Сроки проведения исследования: август - ноябрь 2021 года

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Эколого-биологические особенности клюквы

Клюква (лат. Oxycóccus) – вечнозеленое растение семейства Вересковые (лат. Ericaceae). Клюква относится к вегетативно-подвижным кустарничкам шпалерного типа, которые имеют приподнимающиеся побеги, прижатые к поверхности мохового покрова и способные к укоренению на всем своем протяжении. Различают длинные — стелющиеся, и короткие — растущие вверх побеги, развивающиеся из пазушных почек. Короткие побеги часто называют вертикальными или прямостоячими. Листья короткочерешковые, продолговатые с тупой верхушкой, цельными завернутыми вниз краями, с вдавленной срединной жилкой, сверху темно-зеленые, с нижней стороны — серо-зеленые. Корневая система взрослых растений клюквы представлена придаточными корнями, которые образуются под пазушными почками погруженных в субстрат побегов. Главный корень бывает только у сеянцев и отмирает в раннем возрасте. Основная масса корней находится на глубине 10—15 см. Корни всех видов клюквы не имеют корневых волосков, но обильно снабжены микоризой. Поглощение воды и питательных веществ осуществляется клетками эпидермиса и мицелием гриба, образующего микоризу. Цветки клюквы собраны в кисти, содержащих до 15 цветков. Венчик 4-раздельный с загнутыми назад бледно-розовыми, ланцетными лепестками 6—8 мм длиной. Столбик прямой, длиной 5—8 мм. Тычинок 8. Плод — сочная, 4-гнездная многосемянная ягода 1,2—2,7 см, массой 0,6—2,8 г. Мякоть плода сочная, кислая, светло-красная, незрелые ягоды имеют беловатую окраску, по мере созревания краснеют, начиная со стороны, обращенной к солнцу. К моменту полной зрелости ягоды приобретают окраску, свойственную данному сорту. Все виды клюквы относятся к болотным растениям, приуроченным к кислым торфянистым почвам. (Алексеева, 2000)

1.2. Питательные и лечебные свойства клюквы

Клюква является ценным пищевым продуктом. Для употребления в пищу ее заготавливают в больших количествах, едят как в свежем виде, так и в различных кулинарных вариантах. Из клюквы готовят варенье, джем, сок, морс, кисель, пекут пироги с клюквой, употребляют клюкву, обсыпанную сахарной пудрой, также без клюквы редко обходится квашеная капуста.

По содержанию биологически активных веществ и минеральных солей клюква – одна из самых полезных дикорастущих ягод. Ягоды клюквы богаты биологически активными веществами: органическими кислотами (лимонной, хинной, бензойной, и др.), пектиновыми веществами, клетчаткой, белками, минеральными веществами (калием, натрием, кальцием, фосфором, железом). Содержание витаминов (мг/100 г): С — 10-30; В1 — 0,03; В2 — 0,02; РР -0,1.

Свойству противостоять инфекциям клюква обязана высокой концентрации танина. Результаты исследования убедительно доказали, что регулярное употребление клюквенного сока предотвращает развитие многих инфекционных заболеваний. Дело в том, что танины, содержащиеся в соке, препятствуют внедрению микробов в клетки. И, что самое главное, усиливает действие любого лекарства в несколько раз. Экспериментально установлена способность клюквы усиливать действие антибиотиков. Поэтому клюквой лечат не только простуды, но и другие болезни. Например, заболевания мочеполовой системы.Диетически оправдано употребление их с рыбой и мясом» (Оборотова, 2003). Лекарственным сырьем в народной медицине являются не только плоды, но и листья (Баранова, 1998).

1.3. Витамин «С», его воздействие на организм человека.

Витамин «С» (аскорбиновая кислота) необходим для нормальной жизнедеятельности: он повышает устойчивость организма к внешним воздействиям и инфекциям, поддерживает прочность стенок кровеносных сосудов, благотворно влияет на работу нервной системы, печени, регулирует обмен холестерина. Витамин «С» необходим человеку. Он помогает укреплять клеточные оболочки, принимает участие в для формировании коллагена — белка соединительной ткани. Благодаря этим свойствам витамин «С» предотвращает подкожные кровоизлияния, ускоряет процессы выздоровления и укрепляет десны, связки, соединяющие кости друг с другом. Участвует в формировании гемоглобина в эритроцитах и способствует усвоению организмом железа, содержащегося в продуктах питания.

Недостаток витаминов (авитаминоз), в частности витамина «С», дает о себе знать. Многие из нас испытывают воздействие зимних и весенних гиповитаминозов - состояний, вызванных недостатком витаминов: быстрая утомляемость, раздражительность, плохой аппетит, трещинки в углах рта, сухость и шелушение кожи. При гипервитаминозе (избытке витамина «С») отмечаются нарушение функций почек, печени, поджелудочной железы, образование камней в почках, расстройство работы желудочно-кишечного тракта, нарушения обмена кальция и усвоения витаминов группы «В», расстройство сердечной деятельности, нарушения сна и функций центральной нервной системы (Бойчук, 2012).

Официально рекомендованная суточная доза витамина «C» для мужчин — 65-100 мг и для женщин — 55-80 мг. При заболеваниях человеку необходима более высокая доза витамина «C» - до 150-200 мг и более. Курильщикам требуется дополнительно 35 мг. Точно так же действует и алкоголь. Суточная потребность в аскорбиновой кислоте зависит от образа жизни человека, внешних условий, физических нагрузок. (Баранова,1998)

Глава 2. Методика исследования

Для определения содержания витамина «С» в плодах клюквы использовали методику Ковалевской Н.И.(1993)

Оборудование:

 весы;

 стопка с пестиком;

 колба мерная на 100 мл;

 бумага фильтровальная;

 воронка;

 химические стаканы;

 бюретка.

Метод количественного определения витамина С основан на характерной особенности аскорбиновой кислоты – лёгкости её окисления. Для анализа в качестве окислителя используется йод. Взаимодействие аскорбиновой кислоты с йодом происходит по уравнению:

C6H806+I2 = C6H606 +2HI

Для экспериментальной части мною были использованы реактивы:

1. Раствор йода 0,125%. Готовят разведением аптечной йодной настойки в 40 раз. 1 мл такого раствора соответствует 0,875 мг аскорбиновой кислоты. К 1 мл йодной настойки добавить дистиллированной воды до общего объема 40 мл, т.е. разбавить настойку в 40 раз. Концентрация такого раствора будет 0,005 моль/литр.

2. В качестве индикатора используют коллоидный раствор крахмала. Его готовят разведением 1 г крахмала в небольшом количестве холодной воды. Смесь выливают в 1/2 стакана горячей и перемешивают. Такой раствор годен в течение недели.

3. Для замедления воды процесса окисления витамина С кислородом воздуха используют соляную кислоту 10%.

Для работы приготовила сок свежевыжатого из клюквы. В химический стакан емкостью 50 мл я налила 10 мл исследуемого сока клюквы, прибавила 1 мл раствора крахмала и 5 капель HCl и титровала бюреткой. Конец титрования определяется по появлению голубовато-синей окраски от избытка йода, после того, как вся аскорбиновая кислота окислена йодом.

Рассчитаем содержания аскорбиновой кислоты. Так как концентрация, приготовленного раствора йода 0,005 моль/литр, то 1 мл раствора содержит 0,5•10-5 моль его. По уравнению (1): n(C6H8O6) = n(I2), следовательно, 1 мл раствора йода так же соответствует 0,5•10-5 моль аскорбиновой кислоты или 0,88 мг.

М(C6H8O6) = 176 г/моль

m(C6H8O6) = n•M = 0,5•10-5•176 = 884 •10-5 или 0,88мг.

Так, как содержание аскорбиновой кислоты обычно рассчитывают в мг на 100г или мл продукта, то получившиеся результаты умножаем на 10 (10мл • 10 = 100мл).Окончательная формула для расчета витамина С:

m(C6H8O6) = V(I2) • 0,88 • 10

Для статистической обработки данных использовали программу Excel.

Глава 3. Результаты собственных исследований

В ходе определения содержания витамина С в образцах клюквы, собранной на Карюгинском болоте были получены результаты, представленные в таблице 1.

Таблица 1. Содержания витамина С в местной клюкве

Усредненное значение содержания витамина «С» в  местной клюкве составляет (17,6+16,7+19,4+15,8):4=17,4мг.

Опыт с привозной клюквой проводила аналогичным способом, взяв 10 мл выжатого сока.

Таблица 2. Определение содержания витамина С в привозной клюкве

Усредненное значение содержания витамина «С» в  сибирской клюкве составляет (14,9+15,8+17,6+16,7):4=16,3 мг.

При сравнении результатов выяснили, что в привозной клюкве витамина С незначительно меньше. Возможно при транспортировке и хранении часть витамина С улетучилась.

Также я сравнила 2 образца клюквы (ягоды) по органолептическим свойствам и размерам. Результаты представила в таблице №3.

Таблица 3. Сравнение клюквы по органолептическим свойствам и размеру

Отличия незначительные по вкусу, есть различия по цвету и размерам ягод.

Выводы:

Проведенные экспериментальные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Я освоила методику определения витамина С в соках растений;

2. Результаты исследования показали, что в местной и сибирской клюкве содержание витамина «С» почти одинаково: 17,4 мг/100мл и 16,3 мг/100мл.

3. Содержание витамина С в клюкве соответствует требованиям Госта (не меньше 15 мг/100г).

Заключение: данная работа носит как теоретический, так и прикладной характер, так как изучались научные данные о свойствах и физиологическом воздействии биологически активных веществ, содержащихся в клюкве, на организм человека и широком использовании при различных заболеваниях.

Таким образом, в результате исследования гипотеза о том, что содержание витамина С в местной клюкве, собранной на Карюгинском болоте, и в привозной клюкве одинаково, подтвердилась.

Список литературы:

1.Алексеева Р.Н. Эколого-биологические особенности клюквы и ее продуктивность на болотах средней тайги. Сыктывкар, 2000. 128 с.

2.Баранова И.И., П.Н. Токарев. Формы и химический состав ягод клюквы болот южной Карелии, перспективных для введения в культуру. Дикорастущие ягодники, перспективы их изучения и введения в культуру (коллектив авторов). Научные труды УСХА. Выпуск 229. Киев, 1979. С. 43-45.

3.Боч М.С., Смагин В.А. Флора и растительность болот Северо-Запада России и принципы их охраны. СПб, 1993 г.

4.Красная книга Республики Башкортостан. Т.1 Редкие и исчезающие виды высших сосудистых растений/Авторы-сост. Е.В. Кучеров, А.А. Мулдашев, А.Х. Галеева. Уфа: Китап, 2001.

5.Кучеров Е.В. Ботанические экскурсии. Уфа: Башкнигиздат, 1987.

6.Миркин Б.М., Наумова Л.Е. Экология Башкортостана.Учебник для 9 класса.Изд.2-ое, дополн. Уфа: Китап, 1999.

7.Новиков В.С., Губанов И.А. Школьный атлас – определитель высших растений. М: Просвещение, 1991.

8.Оборотова ЕА., Все о клюкве. Новосибирск, 2003.

9.Определитель высших растений Башкирской АССР. Наука, Т. – 1988

Все о клюкве // Электронный ресурс http://www.epitanie.ru/ frukti/klyukva.php

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Клюква: местная (слева) и привозная (справа)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Взвешивание крахмала для приготовления раствора

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Подготовка коллоидного раствора крахмала

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Приготовление сока из ягод

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Добавление к соку клюквы раствора НCI

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Начало титрования

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Конец титрования