Тайны витамина С

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

Тайны витамина С

Диденко В.Д. 1Диденко В.Д. 1Усенко М.Д. 1Поварницын Д.В. 1
1МБУ ДО "ДТДиМ"
Кремнева М.И. 1
1МБУ ДО "ДТДиМ"
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

ВВЕДЕНИЕ

Проблема изучения витаминов актуальна в настоящее время, так как они являются важными веществами в рационе питания человека. Без витаминов невозможно вести здоровый образ жизни. Важны все витамины, но большинство ученых считают витамин С одним из величайших чудес природы.

Почти все животные могут самостоятельно вырабатывать витамин С (кроме обезьян, морских свинок и индийских летучих лисиц). Особенно это касается диких животных, которые охотятся в любых условиях, в том числе и суровой зимой: их организм в холодную погоду вырабатывает столько витамина С, сколько требуется для защиты. К сожалению, организм человека не может запасать витамин С, поэтому необходимо постоянно получать его дополнительно.

Основным источником аскорбиновой кислоты являются фрукты. Свежие фрукты можно купить в любом магазине, но есть ли от них польза в зимне-весенний период?

Гипотеза: если выяснить, в каких фруктах содержится наибольшее количество витамина С, то их можно рекомендовать для регулярного употребления.

Цель: определение содержания витамина С во фруктах.

Задачи:

- Изучить литературу.

- Выяснить значение витамина С для здоровья человека.

- Уточнить норму потребления витамина С.

- Узнать о свойствах и строении аскорбиновой кислоты.

- Провести анкетирование среди одноклассников.

- Провести эксперимент.

- Составить рекомендации по употреблению фруктов в рационе питания.

Методы исследования: изучение литературы, поиск информации в сети Интернет, анкетирование, эксперимент.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Что такое витамины?

Витамины – это органические соединения разнообразной химической природы, необходимые для нормального обмена веществ и жизнедеятельности организма [3].

В настоящее время известно более 20 витаминов. Их обозначают буквами латинского алфавита: А, В, С, Д, Е. Витамины делят на две группы: водорастворимые и жирорастворимые. Недостаток любого витамина приводи к каким-либо расстройствам организма.

Авитаминоз – полное отсутствие витаминов. При авитаминозе возникают глубокие нарушения обмена веществ, ведущие к различным заболеваниям, вплоть до гибели организма.

Гиповитаминоз – недостаток того или иного витамина в организме. Гиповитаминоз чаще всего выражается в ослаблении иммунитета. При гиповитаминозах почти всегда наблюдается снижение физической и умственной трудоспособности.

Гипервитаминоз – избыточное содержание витаминов в организме.

Витамин С имеет огромное значение для нашего организма: участвует в обменных процессах; укрепляет иммунитет; укрепляет и разглаживает стенки кровеносных сосудов; влияет на наше настроение; витамин С – спутник стройной фигуры; способствует усвоению организмом белков, железа, ряда других витаминов; укрепляет кости, десны и зубы [6].

История открытия и изучения витамина С

Изучая специальную литературу, мы выяснили, что история открытия витамина С связана с тяжелой болезнью – цингой. При цинге стенки сосудов становятся очень хрупкими, кровоточат десна, выпадают зубы. В тяжелых случаях наступает смерть. Часто цингой страдали мореплаватели. Знаменитая экспедиция в Индию под руководством Васко де Гама завершилась тем, что 100 человек из 160 умерли от цинги . Команда Магеллана также страдала от этой болезни. По мнению многих исследователей, за время существования парусного флота от цинги погибло моряков больше, чем во всех морских сражениях.

   

Рисунок 1. Экспедиция в Индию под руководством Васко де Гама.

Рисунок 2. Кругосветная экспедиция Магеллана.

В 1747 г. студент-медик Джеймс Линд установил, что цитрусовые фрукты являются эффективным средством от цинги. Свои наблюдения он опубликовал в книге «Лечение цинги».

«Отцами» витамина С можно считать выдающихся английских химиков Эдмунда Ленгли Херста (1898—1975) и Уильяма Н. Хеуорса (1883—1950), которые выделили его в чистом виде и установили его графическую формулу [9].

Огромная заслуга в изучении свойств витамина С принадлежит Лайнусу Полингу. Этот ученый 30 лет занимался изучением витаминов. В 1970 году Лайнус Полинг, дважды лауреат Нобелевской премии, потряс медицинский мир своей первой книгой «Витамин, обычная простуда и грипп», в которой дал предположение об эффективности витамина С в лечении некоторых заболеваний. С тех пор «аскорбинка» остается самым известным, популярным и незаменимым витамином для нашей повседневной жизни.

   

Рисунок 3. Джеймс Линд

Рисунок 4. Лайнус Полинг

Норма потребления аскорбиновой кислоты

Главные источники витамина С – фрукты, овощи, ягоды и травы. Суточная потребность человека в витамине С зависит от ряда причин: возраста, пола, выполняемой работы, климатических условий, вредных привычек.

При заболеваниях, стрессах, в экстремальных условиях и при тяжёлых нагрузках потребность в витамине С резко возрастает. В условиях жаркого климата и на Крайнем Севере потребность в витамине С повышается на 30-50 процентов. Молодой организм лучше усваивает витамин С, чем пожилой, поэтому у лиц пожилого возраста потребность в витамине С несколько повышается.

Таблица 1

Суточная потребность в витамине С [4]

Возраст

Количество аскорбиновой кислоты

Дети до 1 года

30 мг

От 1 года до 6 лет

40 мг

От 6 до 12 лет

50 мг

От 12 до 17 лет

70 мг

Взрослые

100 мг

Свойства и строение аскорбиновой кислоты

Аскорбиновая кислота (витамин С) имеет формулу С6Н8О6.

Из сети Интернет мы узнали о строении аскорбиновой кислоты. Из пластилина сделали модель молекулы.

   

Рисунок 5. Молекула аскорбиновой кислоты

Аскорбиновая кислота представляет собой порошок белого цвета. Хорошо растворяется в воде. Имеет кисловатый вкус.

Витамин С разрушается при нагревании, соприкосновении с железом длительном хранении. Он очень чувствителен к свету.

Эксперимент

Мы провели анкетирование среди одноклассников и выяснили, какие фрукты они употребляют в пищу чаще всего в зимне-весенний период.

 

Рисунок 6. Анкетирование одноклассников

Для проведения эксперимента были выбраны 10 фруктов, которые указали ребята: апельсин, грейпфрут, помело, лимон, мандарин, киви, яблоко, гранат, груша, виноград.

         

апельсин

лимон

грейпфрут

помело

мандарин

         

виноград

киви

груша

гранат

яблоко

Рисунок 7. Фрукты

Цель эксперимента: выяснить в каких фруктах содержится наибольшее количество витамина С и рекомендовать их для употребления.

Мы использовали метод йодометрии.

Ход работы:

Отмеряем 20 мл отжатого сока.

Разбавляем сок водой до объёма 100 мл.

Добавляем немного крахмального клейстера.

Добавляем по каплям раствор йода до появления устойчивого синего цвета, который не исчезает в течении 10-15 сек.

   

Рисунок 8. Проведение эксперимента

Техника определения витамина С основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет.

Данные опытов были занесены в таблицу.

Таблица 2

Определение наличия витамина С во фруктах.

Фрукт

Опыт 1

Опыт 2

Среднее значение

(капли йода)

Содержание витамина С

1

Лимон

13

11

12

большое

2

Мандарин

7

7

7

умеренное

3

Груша

4

7

5,5

малое

4

Грейпфрут

9

10

9,5

большое

5

Гранат

11

12

11,5

большое

6

Виноград

5

7

6

малое

7

Апельсин

14

15

14,5

большое

8

Яблоко

6

6

6

малое

9

Киви

16

11

13,5

большое

10

Помело

12

11

11,5

большое

В результате эксперимента мы выяснили, что во всех фруктах присутствует витамин С.

Подсчитать точно сколько витамина С содержится во фруктовых соках мы не смогли, так пока не умеем производить сложные математические вычисления. Но мы пришли к выводу: чем больше потребовалось капель йода для окисления, тем больше содержится аскорбиновой кислоты в соке.

Мы разработали критерии оценки: большое содержание витамина С, если мы капнули от 9 до 16 капель, умеренное 7-8 капель, малое содержание от 4 до 6 капель.

Следующий этап работы – сравнение результатов эксперимента с данными литературных источников.

Для этого мы проанализировали 4 источника [7,1,5,6]. Авторы определяли содержание витамина С в 100 г фрукта. Данные занесли в сводную таблицу.

Таблица 3

Сравнение результатов эксперимента с данными литературных источников

Фрукт

http://prodgid.ru/tables/fruits/

     

Содержание витамина С

1.

Лимон

40

40-99

50

 

большое

2.

Мандарин

38

15-39

30

29,5

умеренное

3.

Груша

5

5-14

8

 

малое

4.

Грейпфрут

45

     

большое

5.

Гранат

10

 

5

 

малое

6.

Виноград

   

4

2,9

малое

7.

Апельсин

60

40-99

50

41,7

большое

8.

Яблоко

13

5-14

5-10

3,8

малое

9.

Киви

92

     

большое

10.

Помело

61

     

большое

Для оценки результатов мы воспользовались критериями, предложенными Б. Л. Смолянским, Ж. И. Абрамовой [6]: большое содержание – до 99 мг, умеренное до 39 мг, малое - до 14 мг.

Затем мы сравнили данные эксперимента с данными литературных источников.

Вывод: данные, полученные нами в ходе эксперимента, практически совпадают с данными литературных источников. Только в гранате, по нашим данным, витамина С оказалось больше.

Мы установили: большое содержание аскорбиновой кислоты в киви, лимоне, грейпфруте, апельсине, помело. Умеренное содержание в мандарине, гранате. Мало витамина С в винограде, яблоке, груше.

Затем мы решили выяснить, сколько витамина С содержится в целом фрукте. Для этого взвесили все фрукты, а взрослые помогли вычислить результат.

 

Рисунок 9. Взвешивание фруктов

Таблица 4

Количество витамина С в целом фрукте

 

Фрукт

Суточная потребность

Содержание витамина С в 100 г

Вес фрукта

Содержание витамина С в целом фрукте

Необходим. кол-во фруктов

1

Лимон

~50 мг

40

94 г

37 мг

~1+ 1/2

2

Мандарин

38

60 г

23 мг

~2

3

Груша

5

157 г

8 мг

~6

4

Грейпфрут

45

233 г

105 мг

=1/2

5

Гранат

10

209 г

21 мг

~2

6

Виноград

4

200 г (кисть винограда- 30 шт)

8 мг

~1 кг

7

Апельсин

60

200 г

120 мг

~1/2

8

Яблоко (крупное)

13

269 г

35 мг

~1+ 1/2

9

Киви

92

71 г

65 мг

~1

10

Помело

61

1454 г

887 мг

~1 долька

Зная суточную норму потребления витамина С для детей 6-12 лет (50 мг), мы посчитали сколько примерно фруктов необходимо съедать каждый день, чтобы удовлетворить суточную потребность организма в витамине С.

Например, 1 дольку помело или половинку апельсина (грейпфрута), 1 киви, полтора лимона или яблока, 2 мандарина или граната, 6 груш, или более 1 кг винограда. Теперь мои одноклассники легко смогут подобрать в свой рацион питания фрукты.

Рекомендации по употреблению фруктов в рационе питания

Рекомендации:

Употребляйте свежие фрукты ежедневно.

Фрукты, купленные в магазине или на рынке, обязательно мойте и счищайте кожуру. Потому что практически все фрукты обрабатывают химическими веществами против насекомых.

Включайте в свой рацион питания особенно те фрукты, которые богаты витамином С: киви апельсин, грейпфрут, помело, лимон.

Для того чтобы сохранить витамин С, правильно храните и готовьте пищу из фруктов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проекта

В ходе работы над проектом мы:

Узнали много интересных сведений о витамине С.

Выяснили, какое огромное значение играет витамин С для здоровья человека.

Уточнили норму потребления витамина.

Поняли, что получать витамин С необходимо ежедневно, так как в организме он не вырабатывается.

Узнали о свойствах и строении аскорбиновой кислоты.

Выяснили, при каких условиях витамин С разрушается.

Научились определять наличие витамина С во фруктах методом йодометрии.

Составили рекомендации для одноклассников по употреблению фруктов в рационе питания.

Данные материалы можно использовать для проведения бесед о здоровом питании с одноклассниками, друзьями, а также с детьми дошкольного возраста. Надеемся, что они будут более ответственно и бережно относиться к своему здоровью.

Рисунок 10. На занятии в т/о «Почемучка»

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

Вигоров, Л. И. Витамины на ветках: лечебные свойства уральских плодов и ягод / Л. И. Вигоров. - Свердловск : Сред.-Урал. кн. изд-во, 1969. - 150 с.

Витамин С (аскорбиновая кислота) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://azbuka-vitaminov.ru/view_article.php?id=16 (Дата обращения 17.12.2018 г.).

Ефремова, Т. Ф. Современный толковый словарь русского языка. В 3 томах. Том 1 А-Л / Т.Ф. Ефремова. - М.: АСТ, Астрель, 2006. - 996 c.

Петровский, К. С. Витамины круглый год / К. С. Петровский, Д. П. Белоусов, Н. Н. Смирнова. - М.: Россельхозиздат, 1984. - 96 с.

Романовский, В. Е. Витамины и витаминотерапия / В. Е. Романовский, Е. А. Синькова. - Ростов н/Д: Феникс, 2000. - 320 с.

Смолянский, Б.Л. Справочник по лечебному питанию для диетсестер и поваров / Б. Л. Смолянский, Ж. И. Абрамова. – Л.: Медицина, 1984. – 304с.

Содержание витаминов [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://prodgid.ru/tables/fruits/ (Дата обращения 20.11.2018 г.).

Урок биологии по теме «Витамины» [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://открытыйурок.рф/статьи/575120/ (Дата обращения 24.12.2018 г.).

Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / ред. В. А. Володин. - М: Аванта+, 2001. – 640с.

Просмотров работы: 137