Какой сок лучше?

XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Какой сок лучше?

Траут Е.А. 1
1МБОУ "Солянская СОШ"
Полоротова О.В. 1
1МБОУ "Солянская СОШ"
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Аннотация.

В работе рассмотрено физиологическое значение витамина С. Проведен сравнительный количественный анализ содержания витамина С в четырёх образцах яблочных соков методом йодометрии. Измерен уровень рН этих соков датчиком рН цифровой лаборатории «Радуга». Проведён анализ данных образцов сока.

Ключевые слова: аскорбиновая кислота, витамин С, физиологическое значение витамина С, яблочные соки, качественный анализ, количественный анализ, метод йодометрии.

Введение.

Самой распространённой причиной снижения иммунитета является плохо сбалансированное питание с дефицитом витаминов [1]. Не менее 70 % россиян испытывают постоянный недостаток витамина С [1], что приводит к ослаблению сопротивляемости инфекциям.

Витамин С (аскорбиновая кислота) участвует в работе многих жизненно важных систем организма. Это мощный антиоксидант, стимулятор выработки интерферонов и работы макрофагов, регулятор свёртываемости крови, фактор защиты от стрессовых воздействий [2]. Его присутствие препятствует разрушению витаминов В1, В2, A, E, пантотеновой и фолиевой кислот [2].

Витамин С содержится в овощах, фруктах, ягодах, листовой зелени. Незначительное его количество можно получить из субпродуктов животного происхождения [2]. Физиологическая норма потребления аскорбиновой кислоты для взрослого человека составляет 60–100 мг в день, а терапевтическая — до 1500 мг [2].

При дефиците витамина С могут наблюдаться:

  • снижение физической и умственной работоспособности [3];

  • частые простуды [3];

  • кровоточивость дёсен [3];

  • появление внезапных мелких кровоподтёков [3];

  • долгое заживление ран и порезов [3];

  • выпадение волос, сухость и бледность кожи [3].

Такое возможно даже при здоровом образе жизни и сбалансированном по количеству белков, жиров и углеводов питании. Продукты, составляющие рацион современного человека, как правило, бедны витаминами и микроэлементами. Многие фрукты и овощи, особенно идущие на импорт, собирают ещё незрелыми, и они не успевают накопить в себе полезные вещества. Термическая обработка и рафинирование пищи приводят к разрушению имеющихся в ней витаминов. Запасы аскорбиновой кислоты в организме при прекращении её поступления истощаются со скоростью около 4% в сутки, что может привести к развитию цинги [1].

Универсального ответа на вопрос, сколько человеку нужно витамина C, не существует. При расчете суточной нормы нужно учитывать множество факторов:

  • климат и время года;

  • состояние экологии;

  • вредные привычки (никотиновая зависимость, пассивное курение, прием алкоголя);

  • пол и возраст человека;

  • хронические заболевания.

Ученые до сих пор не пришли к единому мнению о точном количестве витамина С, необходимом человеку. В таблице приведены данные о минимальной суточной норме аскорбиновой кислоты для людей разных возрастов.

Категория

Количество, мг/сут.

Младенцы 0–6 мес.

40

Младенцы 7–12 мес.

50

Дети 1–3 года

40

Дети 4–8 лет

45

Дети 9–13 лет

50

Девушки 14–18 лет

65

Юноши 14–18 лет

75

Женщина старше 18 лет

75

Мужчины старше 18 лет

90

Беременные

90

Кормящие

90

Сильнее всего в витамин нужен детям в период активного роста, спортсменам, беременным и кормящим женщинам, курильщикам, людям, проживающим в холодном или в жарком климате. Вырастает потребность во время болезней, стрессов.

Всемирная организация здравоохранения придерживается рекомендации: 2,5 мг витамина на 1 кг веса.

Увеличить количество поступающего в организм витамина C необходимо тем, кто принимает антибиотики. Курящие люди, как правило, страдают от недостатка аскорбиновой кислоты. Продукты горения табака мешают ей усваиваться, а значит, имеющим никотиновую зависимость, стоит увеличить суточную дозу потребления витамина C на 20-35 процентов.

Любители шашлыков, жареной свинины, тушеной с овощами говядины и других мясных блюд, включая копчености, сосиски и колбасы, также должны употреблять повышенную норму витамина C. Дело в том, что избыток азотистых соединений отрицательно воздействует на человеческий организм. Кроме того, при изготовлении колбас производители в качестве консерванта используют селитру – азотнокислое соединение, которое в смеси с желудочным соком может спровоцировать рост раковых клеток [4].

Поддержать необходимый уровень витамина С может помочь правильное и рациональное питание, но если взрослый человек понимает важность этого вопроса и способен взять под контроль свой рацион, то детей съесть что-либо полезное, но на их взгляд совершенно не вкусное, порой очень трудно уговорить. Большинство детей любят сок. В моём окружении дети употребляют пакетированные соки. Основным источником витаминов и микроэлементов являются овощи и фрукты. А сколько витамина С содержится в соках промышленного изготовления? Возможно ли это выяснить в домашних условиях? Какой сок имеет преимущества перед соками других торговых марок? На эти вопросы я попытаюсь найти ответы в рамках своего исследования.

Тема исследования:«Какой сок лучше?»

Актуальность выбранной темы: Здоровье современного человека, несмотря на все достижения науки, является очень уязвимым. По данным статистики до 90% населения России ежегодно страдают простудными заболеваниями. Все эти заболевания протекают с осложнениями различной степени тяжести из-за того, что иммунная система организма человека ослаблена.

Большое значение для поддержания нормальной жизнедеятельности организма играют витамины и, в частности, витамин С. Витамин С – это незаменимый витамин для жизнедеятельности организма, который сам в организме не синтезируется, он должен поступать с пищей.Нет темы более актуальной, чем здоровье человека. Витамин С повышает иммунобиологическую сопротивляемость к неблагоприятным воздействиям, а также снижает риск возникновения заболеваний ОРЗ, ОРВИ.

Предмет исследования: пакетированный яблочный сок.

Объект исследования: содержание витамина С в яблочном соке промышленного изготовления и сравнение ключевых характеристик соков разных торговых марок.

Цель: определить наличие витамина С в яблочном соке разных производителей и получить возможность обоснованно рекомендовать их для употребления.

Гипотеза: соки, представленные в торговой сети и предназначенные для детского питания, изготовлены из натурального пищевого сырья, не содержат искусственных красителей и консервантов, содержат витамин С.

Задачи:

  1. Ознакомиться с методиками определения витамина С и выяснить в каком соке содержится наибольшее количество витамина С.

  2. Измерить уровень рН исследуемых соков с помощью датчика рН цифровой лаборатории «Радуга».

  3. Составить сводную таблицу.

  4. Провести анализ и сделать выводы.

Методы: изучение различных видов источников информации, сравнительный анализ, эксперимент.

Практическая значимость: приобретение личного опыта, повышение потребительской грамотности, отработка простейших приёмов исследовательской деятельности с использованием школьной лаборатории.

1.Теоретическая часть.

    1. Методика определения витамина С в продуктах питания.

Метод йодометрии.

После изучения информационных источников, мой выбор остановился на использовании в своём исследовании метода йодометрии.

Метод количественного определения витамина С основан на характерной особенности аскорбиновой кислоты - легкости ее окисления. Для анализа в качестве окислителя используется йод. Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая капля прореагирует с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет. Этот метод количественного анализа (метод йодометрии) описан О.Ольгиным в книге «Опыты без взрывов» [5]. Взаимодействие аскорбиновой кислоты с йодом происходит по уравнению:

С6Н8О6 + I2 = С6Н606 + 2 НI.

В качестве рабочего раствора используется титрованный раствор йода, который готовится из 5% аптечной йодной настойки. Окончание реакции фиксируется по изменению окраски раствора крахмала на синюю.

Для анализа взят сок яблоко 4 торговых марок .

При анализе фруктовых соков удобно разбавить йод в 40 раз, при этом получается 0,125% раствор, 1мл которого соответствует 0,875 мг аскорбиновой кислоты.

В качестве индикатора реакции используется раствор крахмала. Как только вся аскорбиновая кислота прореагирует с йодом, следующая его капля окрасит раствор в синий цвет. Титрование ведут до появления устойчивого синего окрашивания.

Отобрала 20 мл исследуемого сока и измерила объем использованного на титрование йода.
Рассчитала содержание аскорбиновой кислоты. Так как концентрация приготовленного раствора йода будет 0,005 моль/литр, то 1мл раствора содержит 0,5 x 10 -5 моль его:

0,005 моль—1000 мл

Х моль—1 мл

Х моль=1х0,005/1000=0,000005 или 0,5х10-5 моль в 1мл

По уравнению взаимодействия аскорбиновой кислоты с йодом:

n(С6Н8О6) = n(I2),

следовательно, 1 мл раствора йода так же соответствует

0,5 x10-5 моль аскорбиновой кислоты .

1 моль С6Н8О6 содержит-176 г С6Н8О6

0,5 x 10-5 моль С6Н8О6 содержит-x г C6H8O6

х г=176г х0,5х10-5 моль /1моль=88х10-5 г=0,88мг (в 1мл р-ра)

Так как содержание аскорбиновой кислоты обычно рассчитывают в мг на 100 г или мл продукта, то полученные результаты нужно умножить на пять (20мл х 5 = 100мл).О окончательная формула для расчета содержания витамина С в 100г или 100мл:

m(C6H8O6)=V(I2)x0,88x5

Для начала определила объем одной капли: с помощью мензурки отмерила 1 мл разбавленного раствора йода и посчитала, сколько капель из обычной пипетки содержится в этом объеме. В этом объеме содержится 27 капель.

Для опыта понадобится также крахмальный клейстер, который будет служить индикатором реакции. Нужно приготовить очень жидкий крахмальный клейстер. Что бывает, когда йод реагирует с крахмалом, знают, наверное, все. Если капнуть в чашку сначала крахмальный клейстер, а потом йодную настойку - все тотчас окрасится в синий цвет.

    1. Определение кислотности в образцах соковой продукции.

Кислотность - это содержание органических и минеральных кислот, определяемых в соответствии с ГОСТ Р 51434-99 [6].

Для определения кислотности соковой продукции, как самый доступный в условиях отсутствия специального оборудования, выбирают метод титрования, но, в нашей школьной лаборатории возможно использование рН датчика цифровой лаборатории, что значительно упрощает задачу .

Потребление продуктов с повышенной кислотностьюнегативносказываетсянафункционированииразвивающегосяорганизма.Кислотныеищелочныепродуктыдолжны употребляться сбалансировано.Есликислотапреобладает,нейтрализуетсящелочь,могутвозникнутьследующиепоследствия:

  • Скелетчеловекастрадает.

  • Организмом используются все резервы, чтобы произвестиощелачивание.

  • Прогрессированиесердечнососудистыхзаболеваний.

  • Изменяетсясоставкрови,возникаютрискивозникновениярака.

  • Гипофункциящитовидки,бессонница,тревожность,отеки,низкое

АД.

  • Закислениепровоцируетужевмолодомвозрастехроническую

усталость, боливмышцах.

  • Происходитразрушениезубнойэмали.

  • Замедляетсяметаболизм,ускоряютсяпроцессыстарения.

Поэтому важно, чтобы кислотность соков была выдержана вопределенныхпределах,контролироваласьпроизводителемиотвечалаГОСТ 26188-84«Продуктыпереработкиплодовиовощей,консервымясныеимясорастительные. Метод определенияpH». ПоГОСТ26188-84«Продуктыпереработкиплодовиовощей,консервымясные и мясорастительные. Метод определения pH» показатель рН всехплодовых соков, кроме цитрусовых, не должен превышать 4,2. [6].

2.Практическая часть.

2.1 Определение витамина С в яблочном соке – образец №1

1)Отмеряем 20 мл сока

2) Добавляем 1 мл крахмального клейстера;

3)Добавляем по каплям р-р йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течении 10-15 сек.

4)Определяем наличие витамина С в соке методом йодометрии (фото 5,6).

Расчёты:

1 мл р-ра йода – 27 капель р-ра йода

Х мл р-ра йода—210 капель р-ра йода.

На окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 7,8 мл йода.

1 мл р-ра иода – 0,88 мг аскорбиновой кислоты

7,8 мл р-ра йода – Х мг аскорбиновой кислоты

Х = 7,8×0,88×5 = 34,32 мг в 100 мл

Количество витамина С в яблочном соке – образец №1 34,32 мг в 100 мл

Аналогично рассчитала количество витамина С в трёх оставшихся образцах соков. Результаты расчётов можно увидеть в сводной таблице 1.

2.2 Определение кислотности исследуемых образцов сока.

Кислотность определялась датчиком рН цифровой лаборатории «Радуга». Результаты измерений можно увидеть в сводной таблице 1 :

3.Заключение.

Таблица1. Сводная таблица результатов.

Торговая марка сока

Углеводы, г

Калорийность, ккал/кДж

рН

Содержание витамина «С»

Цена, руб.

1

Образец №1

11,5

46/190

4,0

34,32

20

2

Образец №2

11,2

45/190

3,89

20,24

23

3

Образец №3

11,0

45/190

3,26

6,6

18

4

Образец №4

10,3

41/176

3,08

5,28

15

Согласно данным, представленным в таблице, можно сказать, что исследуемые образцы соков содержат витамин «С», больше всего этого полезного витамина я обнаружила в образцах №1 и №2. Уровень рН всех соков соответствует ГОСТу, а кислотность чуть меньше в этих же образцах. Остальные показатели были взяты с упаковок соков и имеют приблизительно одинаковые значения. Образцы №1 и №2 стоят чуть дороже, возможно это связано как раз с тем, что они содержат большее количество витаминов.

4.Вывод.

В ходе своего исследования я расширила знания о влиянии витамина С на организм человека, произвела вычисления содержания витамина С в яблочных соках четырёх производителей, а также познакомилась с методом йодометрии в теории и закрепила свои знания на практике. В ходе опытов определила наличие и количество витамина С в соках.

В процессе исследования совершенствовала и приобрела следующие конкретные умения: проводить эксперименты; проектировать ход эксперимента; сравнивать, анализировать, делать выводы, устанавливать причинно-следственные связи; работать с дополнительной литературой, справочниками, таблицами, реальными объектами, отработала навыки работы с рН-датчиком цифровой лаборатории.

Поставленные в начале исследования цели и задачи мной были достигнуты.

Перспективы работы:

  1. Определить содержание витамина С в свежевыжатых соках.

  2. Определить содержание витамина С в отваре шиповника и кураги.

  3. Исследовать влияние термической обработки на количество витамина С в овощах и фруктах.

  4. Изучить возможности использования датчиков цифровой лаборатории в дальнейших исследованиях.

5. Список источников и литература.

[1]. Иммунитет и питание. / Вологжанин Д. А., Калинина Н. М., Князев П. С. — Иммунология. — Том 6. — 2005. — URL: http://www.medline.ru/public/pdf/6_169.pdf (дата обращения: 10.12.2021).

[2]. Витамины, микро- и макронутриенты и их влияние на иммунную систему. / Моносова О. Ю., Шарапова К. Г. — Эффективная фармакотерапия. Педиатрия. — №2 — URL: https://umedp.ru/upload/iblock/44d/alfavit.pdf (дата обращения: 10.12.2021).

[3].Признаки нехватки витаминов. / Роспотребнадзор. — URL: http://cgon.rospotrebnadzor.ru/content/62/2177/ (дата обращения: 10.12.2021).

[4]. https://www.beauty-shop.ru/info/v-kakikh-produktakh-pitaniya-soderzhitsya-vitamin-s/

[5]. Ольгин.О. Опыты без взрывов изд.второе, переработанное.- М.:Химия, 1986 -192с.

[6]. https://allgosts.ru/67/080/gost_26188-84

Приложение.

Фото 1. К работе готова.

Фото2. Работа с датчиком.

Фото 3. Титрование.

Просмотров работы: 18