Сколько вит. С на цит. исслед.рабx

МБОУ «СОШ с.Починок Кучук»
Кукморского муниципального района РТ
Научно- исследовательская работа
учителя химии Галимовой С.Х.
Сколько витамина С в цитрусовых?
2010 год
Оглавление
Введение……………………………………………………………………..3
1.Экология и здоровье человека……………………………………………..4
2.Питательная ценность фруктов, плодов, ягод…………………………..4
3.Витамины…………………………………………………………………..6
4.Апельсины и мандарины………………………………………………….8
5.Методика определения витамина С………………………………………8
6.Последовательность работы………………………………………………9
7.Методика расчета………………………………………………………….10
8.Таблица для оформления результатов эксперимента…………………..11
9.Заключение…………………………………………………………………12
Список использованной литературы……………………………………….13
Введение
Одной из целей изучения химии и экологии является применение полученных
знаний и умений для предупреждения явлений, наносящих вред здоровью
человека. Эта цель может быть достигнута при выполнении исследовательской
работы экологического характера. В данной исследовательской работе
химическая и экологическая части очень тесно взаимосвязаны, поскольку
объяснение влияния витамина С на организм человека основано на знании
химизма данных процессов. Вряд ли нужно сегодня кого убеждать в
необходимости фруктов, ягод, плодов для нормальной жизнедеятельности
человеческого организма. Растительная пища регулирует биологические
процессы и в значительной степени способствует функционированию всех
органов и систем.
Пищевая ценность фруктов, ягод, плодов определяется их химическим составом.
Для всех фруктов характерно наличие сахаров, органических кислот,
растительных волокон, минеральных солей, микроэлементов, воды, витаминов.
Актуальность нашей исследовательской работы заключается в следующем: для
нормального роста и развития человеческого организма важны все основные
химические вещества пищи: белки, углеводы, жиры, минеральные вещества. Но
особое место по своей значимости для здоровья людей занимает аскорбиновая
кислота (витамин С). Витамин С важен для роста и восстановления клеток тканей,
десен, кровеносных сосудов, костей и зубов, способствует усвоению организмом
железа, ускоряет выздоровление. Особенно остро недостаток витаминов
ощущается в зимнее – весеннее время. Для предупреждения авитаминоза в этот
период нужно включать в рацион питания цитрусовые, реализуемые через
торговую сеть.
Целью нашего исследования стало определение содержания витамина С в
цитрусовых – апельсинах, мандаринах. В рамках нашего исследования мы
задались вопросам, какое количество продуктов, содержащих витамин С,
необходимо съесть, чтобы восполнить его суточную норму. В частности, нас
интересовало, насколько увеличиваются потребности, к примеру в цитрусовых, у
курильщиков.
3
1.Экология и здоровье человека
Теперь мы осознали, что любая деятельность человека оказывает влияние на
окружающую среду. Всесторонне изучение человека, его взаимоотношений с
окружающим миром привели к пониманию, что здоровье – это социальное и
физическое благополучие человека.
Вещества, загрязняющие природу, очень разнообразные. В зависимости от своей
природы они могут вызвать различные неблагоприятные последствия. В
результате появляются новые болезни. Огромный вред здоровью человека
наносит курение. Курильщик не только сам вдыхает вредные вещества (угарный
газ, диоксид серы, акролеин, табачный дым и т. д. ), но и загрязняет атмосферу,
подвергает опасности других людей.
Каждый из нас знает, что пища необходима для нормальной жизнедеятельности
человека. Проблема пищи всегда была одной из самых важных проблем, стоящих
перед человечеством. Все, кроме кислорода, человек получает для своей
жизнедеятельности из пищи. Для нормального роста, развития необходимы белки,
жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины. Правильная организация
питания требует хотя бы в общем виде знаний о химическом составе продуктов
питания.
За последние годы увеличилось число детей, страдающих хроническими
заболеваниями (бронхиальная астма, аллергия, заболевания органов
пищеварения).
Резкое изменение ухудшение экологической обстановки во многих регионах
нашей страны ставит решение проблемы экологического образования на первое
место. Важно научить учащихся применять полученные знания о рациональном
питании в повседневной жизни – организовать свое питание на научной основе.
2.Питательная ценность фруктов, плодов, ягод
Пищевая ценность фруктов, плодов, ягод определяется их химическим
составом. Большинство фруктов практически не содержит жиров и включает
менее 1% белков. Вместе с тем для всех фруктов характерно наличие углеводовсахаров( глюкозы, фруктозы, сахарозы),растительных волокон (целлюлозы,
пектинов и др.), в некоторых случаях и крахмала. Сахара в значительной мере
определяют одно из наиболее привлекательных свойств
4
сладкий вкус. Сахара быстро всасываются в кишечнике, поступают в печень, а
оттуда - в различные органы и ткани, где при участии сложных ферментов
окисляются. Освобождающаяся при окислении углеводов энергия преобразуется в
энергию химических связей аденозинтрифосфорной кислоты, которая необходима
для нормальной работы сердца, почек, головного мозга, скелетных мышц. Причем
сахара, содержащиеся во фруктах, принадлежат к числу быстро усваиваемых
источников энергии. А это значит, что они особенно полезны при интенсивной
физической и умственной деятельности (тяжелая физическая работа, спортивные
тренировки, экзамены и др.), когда надо быстро восполнить затраченную
энергию.
Вкус фруктов наряду с сахарами формируют и органические кислоты (яблочная,
лимонная, щавелевая и др.). Эти кислоты содержатся во всех фруктах в разном
сочетании. Кислоты придают кисловатый вкус, именно от соотношения
органических кислот и сахаров зависит конечный вкус плодов(сладкий, кислый,
кисло- сладкий). Кислоты, содержащие в плодах, стимулируют секрецию
пищеварительных соков, улучшая тем самым аппетит и способствуя
перевариванию других продуктов и блюд (мясных и рыбных). Кислоты
усиливают двигательную активность кишечника, подавляют развитие микробов,
не свойственных пищеварительной системе человека.
Растительным волокнам ( целлюлоза, пектины и др.) принадлежит важная роль
в поддержании жизнедеятельности организма. Они повышают двигательную
активность кишечника и способствуют нормальному отделению желчи из
желчного пузыря в просвет кишечника. Благодаря высокой способности к
связыванию на своей поверхности холестерина, волокна ускоряют выведение этих
веществ из организма. Этим объясняется способность фруктов снижать
холестерина в крови. Растительные волокна содержатся во всех плодах, но
особенно богаты ими земляника, черная смородина, яблоки.
Биологическая важная составная часть плодов – минеральные соли и
микроэлементы. Соли калия способствуют выведению жидкости из
организма.Фрукты являются носителями щелочных эквивалентов. Поэтому
рацион, в котором есть фрукты, способствует нормализации кислотно –
щелочного равновесия в организме – одного из важнейших условий поддержания
здоровья.
5
Содержание в плодах и ягодах значительного количества воды (до 80 – 90% из
общей массы), в которой растворены минеральные соли, дает им преимущество в
утолении жажды по сравнению с обычной водой, бедной минеральными солями.
Особенно много воды содержат сливы, персики, абрикосы, мандарины.
Плоды обеспечивают организм аскорбиновой кислотой. Витамин С содержится
во всех плодах, причем ее средний уровень колеблется от 4 до 200 мг в 100г
продукта. Особенно высоко содержание этого витамина в черной смородине
,землянике, апельсине.
Норма потребления плодов для взрослого человека составляет примерно 200250 г в сутки.
3.Витамины
Известно, что потребности организма не ограничиваются белками, жирами,
углеводами и солями. Организму необходимы еще микроскопические количества,
так называемых витаминов.
Еще в 1880 году русский исследователь Н.И.Лунин провел опыт. Он рассадил
мышей в две клетки и одних кормил натуральным молоком, других же –
искусственным молоком, приготовленным из очищенных веществ, входящих в
состав натурального молока – казеина, жира, молочного сахара и солей. В первой
клетке мыши чувствовали себя прекрасно, во второй гибли одна за другой. Из
опыта следовало, что в натуральном молоке присутствуют в ничтожном
количестве какие – то неизвестные вещества, крайне необходимые для жизни. Эти
данные были подтверждены многими учеными. В 1912 году польский ученый
К.Функ назвал такие вещества витаминами( от лат.vita – жизнь), а заболевания,
вызванные отсутствием витаминов – авитаминозами.
Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной
химической природы, необходимые для осуществления жизненно важных
биохимических и физиологических процессов в живых организмах.
Витамины требуются организму в небольших количествах по сравнению с
основными питательными веществами. Суточная потребность человека в
витамине выражается миллиграммами. Однако при отсутствии развиваются
тяжелые заболевания, вызванные авитаминозами: цинга, пеллагра, рахит,
6
куриная слепота, полиневрит и др.
Если вы заболели ангиной, постоянно устаете, у вас плохое настроение,
понижена работоспособность, ослаб иммунитет, то налицо дефицит витаминов.
Первоисточником витаминов являются растения. Человек получает витамины
или непосредственно с растительной пищей, или косвенно – через продукты
животного происхождения, в которых витамины были накоплены из
растительных материалов во время жизни животных.
Обычно витамины обозначают буквами латинского алфавита: А, В, С и т.д.
Витамины делят на два класса: растворимые в воде и растворимые в жирах.
Для человеческого организма важны все витамины, но особое место по своей
значимости для здоровья людей занимает витамин С (аскорбиновая кислота).
Прежде всего этот витамин является антиоксидантом и в сочетании с другими
антиоксидантами, например витаминами Е и А, защищает наш организм от
оксидантов – соединений, разрушающих клетки. Этим свойством витамина С
объясняется его положительное действие при многих заболеваниях.
Недостаток витамина С вызывает цингу. В прошлом это заболевание
начиналось в любых условиях, когда люди не могли включать в рацион свежие
фрукты, овощи и зелень. Витамин С необходим для синтеза коллагена – белка,
который образует соединительную ткань в нашем организме. Эта ткань
удерживает зубы в деснах, связывает друг с другом органы, укрепляет кровяные
сосуды. Если перестать употреблять продукты, содержащие витамин С, то очень
скоро зубы начнут расшатываться, десны распахнут и будут кровоточить, кожа
станет сухой.
Витамина С требуется человеку в сутки 70 – 100 мг. Повышенный уровень его в
организме предохраняет от гнилостных процессов в кишечнике.
Ежедневный прием 200-250 мг витамина С в период эпидемии гриппа снижает
вероятность заболевания. Кроме того , люди, дополнительно принимающие
витамин С, меньше подвержены риску возникновения сердечных и
гипертонических заболеваний.
Организм человека не синтезирует витамин С, поэтому на нашем столе
постоянно должны быть свежие фрукты, овощи, зелень – единственный источник
7
витамина С.
Содержание витаминов в ряде продуктов ( фрукты, овощи, молоко и др.)
подвержено резким сезонным колебаниям, в некоторых продуктах (белый хлеб,
макароны) их очень мало или они совсем отсутствуют (сахар). В связи с этим
зимой и ранней весной необходимо употребление витаминов.
4.Апельсины и мандарины
В летний период людям желательно употреблять в пищу те фрукты, которые
растут в их широтах, поскольку именно эти фрукты будут лучше усваиваться
организмом. А вот в зимний период, когда ассортимент своих фруктов резко
ограничен,
не
стоит
пренебрегать
и
цитрусовыми.
Апельсины и мандарины содержат много полезных питательных веществ,
бетакаротиновую и фолиевую кислоты, мало натрия, витамины (Е, А, В3, В6, РР,
причем витамин С содержится во всех цитрусовых в большом количестве),
богаты
пищевой
клетчаткой
и
антиоксидантами.
В цитрусовых содержится большое количество фито-элементов, которые
предотвращают развитие различных хронических заболеваний, а также сердечных
заболеваний
и
рака.
Кроме
того,
эти
фрукты
малокалорийны.
В данной работе мы рассмотрим наиболее распространенные цитрусовые
(апельсины,мандарины).
Известно, что все цитрусовые содержат витамин С. Вероятно, что содержание
этого витамина различно в разных плодах.
5.Методика определения содержания аскорбиновой кислоты( витамина С)
Для проведения эксперимента использована методика окисления аскорбиновой
кислоты йодом.
Сущность метода. При окислении аскорбиновой кислоты раствором йода
протекает реакция по следующей схеме:
I2 + С6Н8О6
=
С6 Н6О6
аскорбиновая
+ 2HI
дегидроаскор-
кислота
биновая кислота
8
Оборудование. Фарфоровая ступка с пестиком, пипетка, учебные весы.
Реактивы. Спиртовой раствор йода (0,125% - й раствор), раствор крахмала, 5%
раствор соляной кислоты.
Приготовление раствора крахмала.
1 г крахмала развести в небольшом
количестве воды и вылить в стакан кипятка. Прокипятить 1 мин. Приготовленный
раствор хранить в холодильнике не более 1 недели.
Приготовление спиртового раствора йода. Взять аптечный раствор йода (
5%), разбавить в 40 раз, при этом получится 0,125%-й раствор. 1 мл данного
раствора соответствует 0,875 мг аскорбиновой кислоты.
6.Последовательность работы
1. Взвесить взятый для исследований апельсин, занести данные в таблицу( 2-й
столбец).
2. Ножом из нержавеющей стали вырезать ломтик апельсина. Проба
апельсина должна быть взята от кожуры до сердцевины.
3. Взвесит остаток апельсина и вычислить массу пробы. Занести данные в
таблицу(3-й столбец).
4. Ломтик апельсина поместить в фарфоровую ступку с разбавленной соляной
кислотой и тщательно растереть пестиком.
5. Добавить раствор крахмала.
6. Титровать смесь раствором йода до появления устойчивого синего
окрашивания, не исчезающего в течение 10-15 сек. Занести данные в
таблицу (4-й столбец)
7.Рассчитать количество раствора йода в мл, необходимого для титрования
целого апельсина, занести данные в таблицу(5-й столбец).
8. Рассчитать массу аскорбиновой кислоты в целом апельсине. Занести данные
в таблицу (6 – й столбец).
9. Рассчитать в % содержание аскорбиновой кислоты в апельсине. Занести
данные в таблицу (7 – й столбец).
9
7.Методика расчета
1. Расчет количества капель раствора йода в 1 мл. В 1мл раствора йода
содержится 75 капель.
2. Расчет объема одной капли раствора йода:
А = 1мл. 1 кап. = 0,13мл
75 кап.
3.Расчет объема 55 капель йода, необходимого для окисления аскорбиновой
кислоты, содержащейся в пробе апельсина:
В = 0,13 мл.5 5кап.= 7,2мл
4.Расчет объема раствора йода, необходимого для окисления аскорбиновой
кислоты, содержащейся в целом яблоке:
С = 150 г. 7,2 мл =7 2мл
15г
где, 150г –масса целого апельсина, 15г- масса пробы апельсина, 72 мл- объем
раствора йода, израсходованного на титрование пробы апельсина.
5. Расчет массы аскорбиновой кислоты в целом апельсине:
Д = 72мл . 0,875 мг = 63 мг = 0,063г
1мл
Где 0,875 мг – количество аскорбиновой кислоты, которому соответствует 1 мл
0,125%-го раствора йода.
6.Расчет процентного содержания аскорбиновой кислоты в целом апельсине:
Е = 0,063г . 100% = 0,042%
150г
В школьной лаборатории были проведены химические реакции на содержание
аскорбиновой кислоты в апельсинах, мандаринах, реализуемых через торговую
сеть.
10
8.Таблица для оформления результатов эксперимента
№
п/п
Масса
целого
фрукта
Масса
пробы
фрукта
г
г
1
2
3
1
2
3
150
135
142,6
15
14
12,8
1
2
3
128,5
131
124,2
14,2
15,1
13,8
Количество
раствора йода,
израсходованного
на титрование
пробы фрукта
мл
Количество
раствора йода,
израсходованного
на титрование
целого фрукта
мл
4
5
Апельсины (Марокко)
Масса
аскорбиновой
кислоты во
фрукте, г
Содержание
аскорбиновой
кислоты,
%
6
7
7,2
72
6,5
63
6,0
66,8
Апельсины ( Египет)
0,063
0,055
0,058
0,042
0,031
0,040
6,9
7,4
6,0
0,055
0,056
0,047
0,042
0,043
0,038
0,035
0,039
0,038
0,035
0,036
0,034
62,4
64,2
53,9
Мандарины (Грузия)
1
2
3
100
108
112
10
11
10,8
4,0
40
3,5
34,1
3,6
43,4
Мандарины ( Абхазия)
1
95
9
3,36
35,4
0,031
0,032
2
88
10
3,74
32,9
0,029
0,032
3
92
9,8
3,4
32,0
0,028
0,031
Эти вычисления позволили нам сравнить массу
аскорбиновой кислоты
(витамина С) в каждом образце цитрусового. Витамин С содержится во всех
сортах цитрусовых. Особенно высоко содержание этого витамина в апельсинах.
11
Заключение
Суточная потребность человека
в витамине С – 100мг. Он считается
безопасным даже в больших количествах, т.к. организм легко выводит
неиспользованные остатки витамина. Витамин С легко разрушается тепловой
обработкой продуктов, светом и смогом. Курильщики и люди пожилого возраста
имеют повышенную потребность в витамине С. Одна выкуренная сигерета
разрушает 25 мг витамина С.
Проведенное исследование позволило нам сделать следующие выводы:
1) большое содержание витамина С в апельсинах, а в мандаринах - меньше;
2)чтобы восполнить среднесуточную потребность организма в витамине С,
достаточно съесть 5-6 мандаринов,2-3 апельсина.
3)каждая выкуренная сигарета должна быть компенсирована курильщиком
примерно 1-2 мандаринами, 1 апельсином.
Таким образом, лучшее средство для поддержания бодрости, молодости и
здоровья- употребление в пищу продуктов с повышенным содержанием витамина
С . Особенно остро недостаток витаминов ощущается в зимнее – весеннее время.
В зимнее – весеннее время, когда ассортимент своих фруктов резко ограничен, не
стоит и пренебрегать цитрусовыми. Для предупреждения авитаминозов в этот
период обязательно нужно включать в рацион питания - цитрусовые.
12
Список использованной литературы
1.Зайнуллина Ф.Ф. Организация исследовательской работы учащихся в школе.
Химия, 2008, № 10,14-21стр.
2.Новошинский И.И., Новошинская Н.С. Учебник по органической химии для
11 класса.-М.:Руское слово,2007.
3. Орлова Ж.И. Все о фруктах. –М.: Агропромиздат,1989, 20-25 стр.
4.Петровский К.С., Белоусов Д.П. Витамины круглый год. -М.: Россельзозиздат,
1983,4 -18стр.
5.Солоухин В.А. Дары природы. –М.: экономика, 1984, 25 -47стр.
13