XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Определение содержания йода в продуктах питания

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Авагян Л.В. 1

---

1АНОО "Ломоносовская школа Зелёный мыс"

Сивопляс Е.А. 1

---

1АНОО "Ломоносовская школа Зелёный мыс", Институт биологии и химии МПГУ

Работа в формате PDF

2.5 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Йод - жизненно важный микроэлемент, обеспечивающий нормальное функционирование организма. Йод участвует в функционировании щитовидной железы, обеспечивая образование гормонов (тироксина и трийодтиронина).

Цель работы: определить содержание йода в продуктах питания

Задачи:

Провести анализ литературных данных по роли йода в организме и его основных источниках поступления

Провести качественный анализ на содержание йода в продуктах питания

Провести количественный анализ содержания йода в продуктах питания методом титрования

Актуальность:

Йод – микроэлемент, который содержится не во всех продуктах, а при его недостатке возникает ряд заболеваний. Поэтому важно выявить основные источники поступления его в организм человека. Суточная потребность в нем в зависимости от возраста составляет от 100 до 200 мкг [2].

Обзор литературных данных

Йододефицит

Термин «йододефицит» или «йододефицитные заболевания» впервые сформулировал в 1980 году австралийский медик Б.С. Хетцел. зонах у населения часто развивается эндемический зоб (увеличение размеров щитовидной железы), наблюдается развитие умственной отсталости. Риск развития данных заболеваний наблюдается у двух миллиардов людей (то есть почти у каждого четвертого на планете), 740 миллионов людей в мире уже имеют эндемический зоб (рис. 1) [1].

Рисунок 1. Эндемический зоб.

1.2 Нормы потребления йода

Среднее количество йода, который потребляют в день жители нашей страны, составляет 40 - 60 мкг, что покрывает норму (150-200 мкг) почти на 30%. Это можно объяснить, во-первых, экологическими условиями проживания населения, во-вторых, снижением производства на 30% йодированной соли не только в России, но и во всём мире [5].

1.3 Особенности употребления продуктов, содержащих йод

Таблица Содержание йода в продуктах питания

1.4 Симптомы недостатка йода

Симптомы, указывающие на дефицит йода в организме [7]:

акне на лице и теле;

отеки;

хроническая усталость;

выпадение и ухудшение состояния волос;

сбой менструального цикла у женщин;

раздражительность, нервозность;

ухудшение зрения;

проблемы с памятью;

снижение иммунитета;

снижение умственной деятельности;

апатия;

склонность к инфекциям.

1.5 Йод в организме человека

Основная роль йода заключается в поддержании работы щитовидной железы, синтезирующей гормоны трийодтиронин (Т3) и тироксин (Т4) (рис.2) [9].

Рисунок 2. Структурные формулы гормонов щитовидной железы

1.6 Тиреоидные болезни человека

Тиреоидные гормоны контролируют метаболические процессы во всех клетках организма, поэтому нарушение их синтеза может привести как к дистрофии, так и к ожирению, а у детей может являться причиной отставания физического и умственного развития. В тяжелых случаях без лечения следует летальный исход [14].

К признакам кретинизма можно отнести [7]:

отставание физического развития;

грубые черты лица (из-за отёчности мягких тканей): широкий плоский нос с западанием его спинки, далеко расставленные друг от друга глаза;

малый рост;

нарушения психического и умственного развития (вплоть до идиотии);

непропорциональное строение тела: короткие конечности, большая голова.

Другим заболеванием, являющимся одной из форм гипотиреоза – микседема.

Признаки заболевания:

Отечность тканей;

Замедление обмена веществ;

Сонливость;

Замедление кровотока в органах и тканях;

Снижение артериального давления;.

1.7 Нормативные документы для определения йода в продуктах питания

Нормативные документы, которые используют для качественного и количественного определения йода в продуктах питания:

ГОСТ Р 51575-2000. Соль поваренная пищевая йодированная. Методы определения йода и тиосульфата натрия.

ГОСТ 25794.2-83. Методы приготовления титрованных растворов для окислительно-восстановительного титрования.

ГОСТ 31660-2012. Инверсионно-вольтамперметрический метод определения массовой концентрации йода (указаны границы норм содержания йода для различных продуктов)

ГОСТ Р 51574-2018. Соль пищевая. Общие технические условия.

ГОСТ 4202-75. Реактивы. Калий йодноватокислый. Технические условия.

МУК 4.1.1106-02. Определение массовой доли йода в пищевых продуктах и сырье титриметрическим методом.

Материалы и методы

Для проведения практической части работы мы взяли следующие материалы и оборудование (рис. 3)

Рисунок 3. Продукты и оборудование, взятые для анализа.

Титриметрический метод

Титриметрический метод анализа – один из наиболее распространенных способов количественного определения йода.

Предварительно готовят 10% раствор тиосульфата натрия (рис. 4)

Рисунок 4. Приготовление 10% раствора тиосульфата натрия.

Обработка результатов

Массовую долю йода в продукте вычисляют по формуле:

где Х – массовая доля йода, %;

V – объем раствора йодистого калия,

израсходованный на титрование, см³;

m – масса образца, г.

При определении содержания йода в сухих йодсодержащих добавках необходимо учитывать процентное содержание влаги в такого рода продуктах и проводить вычисления в пересчете на сухое вещество.

Массовую долю йода в продукте, в пересчете на сухое вещество, вычисляют по формуле:

где m₁ – массовая доля влаги в продукте, %.

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,01%.

Качественный анализ

1. Готовим пробы – по две для каждой соли. Для этого растворяем по 5 граммов соли в 50 мл дистиллированной воды.

2. Качественное определение йодида

KI + AgNO₃ = AgI + KNO₃

5KI_изб + KIO₃ + 3H₂SO₄ = 3I₂ + 3K₂SO₄ + 3H₂O

Результаты

Качественный анализ наличия йода в образцах соли выявил его содержание только в йодированной соли (рис. 5).

Рисунок 5. Определение содержания йода в образцах соли.

По результатам проведенного титрования (подробные расчеты приведены в Приложении) мы составили таблицу:

Таблица. Содержание йода в продуктах питания

Выводы

Выявлены продукты, содержащие йод по данным источников.

В ходе анализа лидером по содержанию йода стала морская капуста.

Для многих продуктов из-за длительной транспортировки и хранения содержание йода ниже ожидаемого.

Сухое молоко вероятнее всего подверглось дополнительному обогащению йодом.

Заключение

Йод – жизненно важный микроэлемент. Его нехваток сказывается на работе гормонов щитовидной железы, что может вызвать ряд заболеваний. В ходе проведенного анализа максимальное содержание йода выявлено в морской капусте. Во многих других продуктах его содержание снижено из-за длительной транспортировки и хранения.

Список использованной литературы

1. Сухинина С. Ю. Йод и его значение в питании человека/ С.Ю. Сухинина, Г.И. Бондарев, В.М. Позняковский // Вопросы питания. – 2005. - №3– 12 с.

2. Драчева Л. В. Органический йод и питание человека/ Л.В. Драчева// Пищевая промышленность – 2004. - №10. – 60 с.

3. Гореликова Г. А. Изучение отношения к йодированным пищевым продуктам/ Г.А. Гореликова, Л.А. Маюрников, Н.И. Давыденко // Пищевая промышленность – 2010. - №10. – 92 с.

4. Пикус Б. И. Производство экологически чистых продуктов витаминизированных/ Б.И. Пикус // Масложировая промышленность. – 2008. -№2. – 20 с.

5. Дудкин М. С. Комплексы белков и пищевых волокон, обогащенные йодом/ М.С. Дудкин, Т.В. Сагайдак, Л.Ф. Щелкунов // Известия вузов. Пищевая промышленность – 2009. -№2-3. – 29 с.17

6. Харыбина Е. К. Разработка рецептур и технологии производства вареных

колбас с использованием белково – йодированного комплекса. – М.: МГУПБ, 2009. – 180с.

7. Де Мейер Е. Н., Лоденстейн Ф. У., Тийн К.Г. Борьба с эндемическим зобом/ Всемирная организация здравоохранения – Женева, 2008. МУК 4.1.1106-02. Определение массовой доли йода в пищевых продуктах и сырье титриметрическим методом. Гос. фармакопея СССР, вып. 11, т.2, с.377.

8. Герасимов Г.А. Безопасность йода и йодата калия// Клиническая тиреоидология, 2004. Т. 2. № 3. С.10–14.

9. Герасимов Г.А. Йодный дефицит в странах Восточной Европы и Центральной Азии – состояние проблемы в 2003 году // Клиническая тиреоидология, 2003. Т. 1. № 3. С.5–12.

10. Драгомирова М. Л. Методы определения микроэлементов. М.: Химия, 1950. – С. 23-31.

11. Хотимченко С.А.Жукова Г.Ф.Савчик С.А. Методы количественного определения йода в пищевых продуктах и продовольственном сырье. Вопросы питания, 2004,147с.

12. Явич П.А., Кахетелидзе М.Б., Чурадзе Л.И. Методы аналитического определения йода // Исследования в области естественных наук. 2014. № 1 [Электронный ресурс]. URL: https://science.snauka.ru/2014/01/6585

13. Явич П.А., Чурадзе Л.И., Рухадзе Т.А. и др. Железо и йод в растительном сырье и пищевых продуктах. Хим. ж. Грузии, 2002, №2, с.355-261.

14. Явич П.А., Чурадзе Л.И., Рухадзе Т.А., Хоситашвили В.Л. и др. К дефициту железа и йода в организме человека. Сб. радиологические исследования, 2009, т.6, с.210-214, Тбилиси.

Фотографии выполнения практической части