XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Сколько сока пить в день? (Витамин «С»)
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Актуальность.
Апельсиновый сок является одним из самых популярных источников витамина «C». Он содержит большое количество этого витамина, что делает его очень полезным для поддержания здоровья.
Большая часть соков, предлагаемых производителем, изготовлена из концентратов, при изготовлении которых, возможно, часть витаминов разрушается. Поэтому витамин «С» восполняется искусственно. И знание содержания этого витамина в употребляемом соке позволит рассчитать необходимое количество сока в день.
Целью этой работы является определить допустимое к употреблению количество сока.
Для достижения этой цели было необходимо реализовать задачи:
-
Изучить известные методы количественного определения витамина «С» в продуктах питания и выбрать наиболее приемлемый для наших условий;
-
Произвести опрос ровесников на предмет «чаще употребляемых соков»;
-
Провести исследование выбранных соков на содержание витамина «С»;
-
Убедиться в соответствии заявленного производителем количества содержания витамина «С» в соке.
Гипотеза:
Употребление 2-3 стаканов сока (400-600 мл) в день нормальная для подростков количество по содержанию витамина «С».
Предмет исследования:Витамин С.
Объект исследования: яблочный сок разных производителей.
Выбор метода исследования.
Для выбранной темы необходимо было использовать метод количественного определения витамина «С», который возможно было бы использовать в условиях школьной лаборатории.
«Метод йодометрии Аскорбиновая кислота легко окисляется благодаря наличию ендиольной группировки, поэтому для ее определения можно использовать различные методы редоксиметрии, в том числе и такой относительно слабый окислитель, как йод. Метод йодометрии в данном случае также является наиболее простым и доступным при организации исследовательской работы со школьниками. Количественное определение аскорбиновой кислоты основано на окисленни ее раствором йода: Стандартный потенциал окисления аскорбиновой кислоты Е = -0,71В С6Н8О6 - 2е → С6Н6О6 + 2Н+ Стандартный потенциал восстановления йода Е = 0,53В 2 + 2e → 2I-. Разность потенциалов аскорбиновой кислоты и йода будет достаточно большой ЭДС = 0,53 - (-0,71) = 1,24В, поэтому йод может быть использован для ее количественного определения. Йодометрическое определение аскорбиновой кислоты представляет собой характерный пример способа прямого титрования анализируемого вещества стандартным раствором йода в иодиде калия. Титрование проводят методом отдельных навесок, сущность которого заключается в следующем. Несколько (3-5) приблизительно равных навесок анализируемого вещества, взятых на аналитических весах, растворяют в произвольном минимальном (приблизительно 10 мл) объеме растворителя и полностью титруют. Несколько навесок анализируемого материала помещают в пронумерованные конические колбы для титрования, в которые предварительно налито около 10 мл дистиллированной воды. Затем добавляют 1-2мл 6н раствора серной кислоты и титруют при комнатной температуре 0,1н раствором йода в иодиде калия в присутствии индикатора крахмала до появления синей окраски раствора. Расчет содержания аскорбиновой кислоты в мг/% производят по формуле: щ% = СЭхVxMЭ/10хm, где Сэ - нормальная концентрация рабочего раствора, моль/л; V - объем рабочего раствора, пошедшего на титрование, мл; МЭ - эквивалентная масса аскорбиновой кислоты, г/моль; m - масса навески исследуемого материала, г.»
Источник: https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=605263#text
© Библиофонд
Глава 1. Витамин «С» и его роль в жизнедеятельности человека
1.1. Понятие «витамины»
Витамины - это группа низкомолекулярных органических соединений достаточно с высокой биологической активностью.
Функции витаминов в нашем организме разнообразны. Они выполняют каталитическую функцию в составе различных ферментов, участвуют в гуморальной регуляции в качестве экзогенных прогормонов и гормонов. Витамины, играя огромную роль в обмене веществ, не являются источником энергии для организма (так как не обладают калорийностью) или структурными компонентами тканей.(ссылка 1)
До настоящего времени нет точного определения витаминов, есть лишь признаки, в соответствии с которыми вещества могут быть отнесены к витаминам: во-первых, это должно быть органическое вещество, во-вторых, вещество должно быть жизненно необходимым, а при его отсутствии или недостатке должна развиваться клиническая картина заболевания, в-третьих, организм производит это вещество в недостаточном количестве или не производит совсем, и, в-четвертых, это вещество требуется в минимальных количествах (является микронутриентом).(Ссылка 4)
Нарушение поступления витаминов в организм может привести к различным патологическим состояниям. Так, при полном отсутствии витамина развивается авитаминоз, при недостаточном поступлении витамина —гиповитаминоз, а избыточное поступление витамина может привести к развитиюгипервитаминоза.(Ссылка 4)
Витамин С (аскорбиновая кислота) — водорастворимое органическое соединение, одно из основных веществ, необходимых человеку для поддержания жизнедеятельности. Витамин С не синтезируется организмом, а поступает только извне с продуктами питания. Дефицит микронутриента может привести к развитию серьезных заболеваний, поэтому важно следить за своим рационом, чтобы обеспечить поступление достаточного количества аскорбиновой кислоты.
Он участвует во многих процессах, таких как синтез коллагена, укрепление иммунной системы, антиоксидантная защита и др.(Ссылка 3)
1.2. История открытия витаминов
Практически во всех сколько-нибудь развитых цивилизациях авторитетные врачи и ученые утверждали, что существует прямая связь между состоянием здоровья человека и его рационом. Древние уже каким-то образом догадывались о существовании веществ, необходимых не только для нормального функционирования организма, но и для профилактики болезней и даже для лечения болезней. Открытие витаминов позволило практически полностью победить такие заболевания, как цинга, бери-бери, пеллагра или рахит.
В Древнем мире и в Средние века интерес к невидимым или искусственно созданным веществам, способным исцелить человека, был традиционно высок: алхимия стремилась найти панацею — лекарство от всех болезней, шумеры, египтяне, славяне, греки и римляне лечились травами.
В древних трудах описано множество человеческих недомоганий, которые, как мы знаем сегодня, возникают от недостатка витаминов. Военные походы всех времен были омрачены не только ужасами боев, но и жестоким действием цинги. Она была зловещим спутником морских путешественников: моряки при достаточных запасах продовольствия были долгое время лишены свежих фруктов, овощей и свежего мяса (оно обычно заменялось солониной).
Лишь в середине XVIII века шотландец Джеймс Линд выяснил, что, изменив корабельный рацион, можно победить цингу, — и только в 1795 году лимоны и лаймы стали стандартной добавкой в меню британских мореходов. Жители Древнего Египта страдали от так называемой «куриной слепоты» — они боролись с ней, поедая печень (источник витамина A).
Вероятно, именно от египетских знахарей великий Гиппократ получил знания, советуя своим пациентам пару раз в неделю питаться сырой печенью в меду. В 1330 году в Пекине китайский врач Ху Сыхуэй опубликовал трехтомный труд «Важные принципы пищи и напитков», систематизировавший знания о терапевтической роли питания и утверждавший необходимость разнообразить рацион для поддержания здоровья.
Научные факты, свидетельствующие о существовании группы веществ, необходимых для человеческого организма, накапливались учеными постепенно. В своей докторской диссертации 1880 года русский педиатр Николай Иванович Лунин утверждал, что для нормального функционирования живого организма помимо белков, жиров, углеводов и воды необходимы некие дополнительные вещества. Он писал: «Обнаружить эти вещества и изучить их значение в питании было бы исследованием, представляющим большой интерес». В 1906 году англичанин Фредерик Хопкинс также предположил, что помимо белков, жиров и углеводов пища содержит еще какие-то вещества, необходимые для человеческого организма. Хопкинс назвал их «accessoryfoodfactors».Сам же термин «vitamine» был введен польско-американским биохимиком КазимежемФунком в 1912 году.
1.3. Классификация витаминов
Жирорастворимые витамины
- Ретинол (витамин А, антиксерофтальмический витамин),
- Кальциферол (витамин D, антирахитический витамин),
- Токоферол (витамин Е, антиоксидантный, витамин фертильности),
- Нафтохинон (витамин К, антигеморрагический витамин).
Водорастворимые витамины
- Тиамин (витамин B1, антиневритный витамин),
- Рибофлавин (витамин В2, лактофлавин, витамин роста),
- Никотиновая кислота (витамин В3, витамин РР, ниацин, антипеллагрический витамин),
- Пантотеновая кислота (витамин B5, антидерматитный витамин),
- Пиридоксин (витамин В6, антидерматитный витамин),
- Фолиевая кислота (витамин В9, витамин Вс, фактор роста),
- Кобаламин (витамин B12, антианемический витамин),
- Аскорбиновая кислота (витамин С, антискорбутный витамин),
- Биотин (витамин Н, антисеборейный витамин).
|
1.4. Антивитамины
Антивитамины – это химические соединения, схожие по своему строению на витамины, но являются их абсолютными антиподами. Их структура настолько похожа на структуру витаминов, что они полностью могут занимать место в структуре витаминных коферментов. Но при всём этом не могут выполнять функцию последних. Вследствие этого возникают перебои в течении биохимических процессов в организме человека. Если накапливается достаточно большое количество антивитаминов, то возможно полное нарушение обмена веществ
Антивитамины, заняв нишу витаминов в организме человека, мешают выполнять им свои функции. Но так как и любое вещество, антивитамины имеют свои негативные и положительные стороны.
Положительные стороны антивитаминов:
1.Антивитамины выступают регуляторами усвоения витаминов, так как, и те и другие могут находиться в одном продуктетак как, и те и другие могут находиться в одном продукте. Благодаря этому гипервитаминоз возникает очень редко.
2.Существуют научно доказанные факты того, что антивитамины предотвращают некоторые заболевания. В будущем возможен синтез из них специфических лекарственных средств.
3.Вещества, синтезированные из антивитаминов, влияют на функцию крови и используются как антикоагулянты.
4.Один из самых положительных эффектов антивитаминов является торможение роста раковых клеток. Это вещество было синтезировано из витамина В9 (фолиевой кислоты), при попытке изменить его структуру.
Интересен тот факт, что у каждого витамина есть свой антивитамин, вследствие чего, может возникать “конфликт” витаминов. Вот некоторых из них.Витамин «С» имеет антивитамин под названием аскорбатоксидаза. Этот фермент присутствует во многих фруктах и овощах. Также необходимо отметить, что у него есть еще один антипод - хлорофилл, который является веществом придающим овощам и фруктам зелёный цвет.
1.5.Поливитамины
Поливитамины (еще их называют мультивитамины) являются наиболее часто используемыми биологически активными добавками в мире. Поливитамины – это биологически активные добавки, которые содержат много разных витаминов и минералов, иногда вместе с другими ингредиентами.Они доступны в различных формах, включая таблетки, капсулы, жевательные резинки, порошки и жидкости. Большинство поливитаминов следует принимать один или два раза в день.
Их популярность возросла в последние несколько десятилетий. Некоторые люди считают, что поливитамины могут улучшить здоровье, компенсировать плохие привычки в питании и даже снизить риск развития хронических заболеваний.
Тринадцать витаминов и не менее шестнадцати минералов необходимы для поддержания нашего здоровья. Многие из них помогают ферментативным реакциям в организме или функционируют как сигнальные молекулы или структурные элементы.Мультивитамины могут содержать необходимые витамины и минералы, но в различных формах и количествах. Они также могут содержать другие ингредиенты и биологически активные вещества, такие как травы, аминокислоты и жирные кислоты. Витамины и минералы в поливитаминах могут быть получены из пищевых продуктов или быть химически синтезированными.
1.6. Искусственные препараты содержащие витамин «С»
Витамин C содержится в следующих лекарственных препаратах:
-
Аскорбиновая кислота драже
-
Аскорбиновая кислота порошок
-
Аскорбиновая кислота таблетки
-
Аскорбиновая кислота с глюкозой
-
Аскорутин
-
Гексавит
-
Гендевит
-
Глутамевит
-
Ундевит
-
Ревит
А также во многих других препаратах.
Суточнаянорма витамина «С» для подростков 14-18 лет составляет 65-75 мг.
Метод определения витамина «С»
Для выбранной темы необходимо было использовать метод количественного определения витамина «С», который возможно было бы использовать в условиях школьной лаборатории.
«Метод йодометрии Аскорбиновая кислота легко окисляется благодаря наличию ендиольной группировки, поэтому для ее определения можно использовать различные методы редоксиметрии, в том числе и такой относительно слабый окислитель, как йод. Метод йодометрии в данном случае также является наиболее простым и доступным при организации исследовательской работы со школьниками. Количественное определение аскорбиновой кислоты основано на окисленни ее раствором йода: Стандартный потенциал окисления аскорбиновой кислоты Е = -0,71В С6Н8О6 - 2е → С6Н6О6 + 2Н+ Стандартный потенциал восстановления йода Е = 0,53В 2 + 2e → 2I-. Разность потенциалов аскорбиновой кислоты и йода будет достаточно большой ЭДС = 0,53 - (-0,71) = 1,24В, поэтому йод может быть использован для ее количественного определения. Йодометрическое определение аскорбиновой кислоты представляет собой характерный пример способа прямого титрования анализируемого вещества стандартным раствором йода в иодиде калия. Титрование проводят методом отдельных навесок, сущность которого заключается в следующем. Несколько (3-5) приблизительно равных навесок анализируемого вещества, взятых на аналитических весах, растворяют в произвольном минимальном (приблизительно 10 мл) объеме растворителя и полностью титруют. Несколько навесок анализируемого материала помещают в пронумерованные конические колбы для титрования, в которые предварительно налито около 10 мл дистиллированной воды. Затем добавляют 1-2мл 6н раствора серной кислоты и титруют при комнатной температуре 0,1н раствором йода в иодиде калия в присутствии индикатора крахмала до появления синей окраски раствора. Расчет содержания аскорбиновой кислоты в мг/% производят по формуле: щ% = СЭ* V * MЭ/10 * 1m, где Сэ - нормальная концентрация рабочего раствора, моль/л; V - объем рабочего раствора, пошедшего на титрование, мл; МЭ - эквивалентная масса аскорбиновой кислоты, г/моль; m - масса навески исследуемого материала, г.»
Источник: https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=605263#text
© Библиофонд
1.8. Опрос ровесников
Опрос ровесников на предмет предпочтения употребляемых соков показал, что большей популярностью пользуются соки «Добрый» (Апельсин) и «Рalma» (Апельсин). Для исследования были куплены именно эти два сока.
Глава 2. Экспериментальная часть. Обнаружение витамина всоках
2.1.Определение количества витамина С в образце 1 и 2.
Сок «Palma» был пронумерован цифрой 1, «Добрый» - 2.
От каждого образца двукратно отобрали по 10 мл сока в 50 мл плоскодонную круглую колбу. Один образец оставили для контроля, а второй исследовали.
В каждый образец поместили 6 капель свежего крахмального клейстера в качестве индикатора. А затем добавили 1 мл 6н раствора серной кислоты. Полученный раствор титровали 0,1н раствором йода в иодиде калия до получения устойчивого синего цвета. (Приложения 1-4)
2.2. Обработка результатов исследования.
Щ1 = 0,1*1/ 10*0,648=0,015мг,
Щ2= 0,1*2,5/10*1,28=0,020мг.
Т.к. полученные расчёты относятся к 10 мл сока, то содержание витамина «С» в 600 мл соответственно равно:
В первом образце 0,9 мг,
Во втором образце 1,2 мг.
3.Заключение
При употреблении соков в объёме 400-600 мл в сутки передозировки витамина «С» не произойдёт. Но необходимо помнить, что Витамин «С» содержится не только в соках, а также и в других продуктах. Поэтому злоупотреблять соками не следует. Учитывать нужно, что чрезмерно кислая среда продуктов может негативно сказаться на желудочно-кишечный тракт.
4. Список использованных источников.
1. docs.google.com
2. medconfer.com
3. shop.evalar.ru
4. cgon.rospotrebnadzor.ru
5. masterok.livejournal.com
5.Приложения
Приложения 1-3 подготовительный этап
Приложения 4-5 этапы проведения исследования.
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5