Определение содержания витамина С в апельсиновом соке разных производителей



Ключевые слова: витамин С, йодометрия, сок

Цель работы: изучить апельсиновые соки разных фирм и определить в них содержание витамина С, порекомендовать наилучший вариант для употребления

Задачи:

— Изучить теорию по теме

— Ознакомиться с методикой определения аскорбиновой кислоты

— Методом йодометрии определить сок, в котором содержание витамина С наибольшее

— Порекомендовать сок с наибольшим содержанием витамина

Методы исследования:

— Теоретический метод исследования

— Практический метод исследования: йодометрическое титрование

— Методика обработки полученных данных

1. История открытия витамина

Витамин С был выделен в XX веке американским биохимиком Чарльзом Гленом Кингом. История открытия витамина С напрямую связана с заболеванием «цинга», которое возникает при его дефиците.

Как правило, люди масссово заболевали цингой в изолированых местах, например, в осажденных крепостях, удаленных поселках, тюрьмах.

Моряки заметили, что на судах, идущих домой, на которых цитрусовые составляли значительную часть рациона, потери от цинги были значительно меньше. Поэтому очень скоро служащие на флоте стали получать особенный паек с лимонами. Петр Великий, начиная создавать российский флот, учился кораблестроению в Голландии и вводил в практику именно голландские рационы для моряков, включавшие лимоны и апельсины, которые доставляли с юга Европы. О существовании таких веществ как витамины, ученые догадывались задолго до открытия Кинга. Еще в 1880 году русский биолог Николай Лунин провел ряд опытов на мышах по данному направлению и в своей диссертационной работе сделал вывод о существовании какого-то неизвестного вещества, необходимого для жизни в небольших количествах. В то время вывод Лунина был скептически принят научным сообществом.

В 1927 году венгерский биохимик Альберт Сент-Дьери выделил вещество, которое, как впоследствии доказал Кинг, было необходимо организму для предупреждения цинги.

После пяти лет кропотливых исследований Кинг вывел из лимонного сока это вещество, названное позднее витамином C.

Структурная формула данного витамина была довольно быстро определена, и в 1933 году ученые Говард и Рейнстейн синтезировали его.

2. Свойства аскорбиновой кислоты

Аскорбиновая кислота представляет собой белое порошкообразное вещество с кисловатым вкусом и нейтральным запахом. Она хорошо растворяется в воде и спирте, быстро разрушается при низких и высоких температурах, под воздействием ультрафиолетовых лучей. С химической точки зрения витамин С является донором электронов или восстановителем. Вступая в реакции, витамин С способствует регенерации клеток соединительной и костной ткани, является антиоксидантом, помогает организму в борьбе со свободными радикалами. Участвовать в биохимических реакциях способна только L-аскорбиновая кислота, которую и называют витамином C или биологической добавкой Е 300. Она не накапливается в организме и выводится почками. Соединение является очень нестабильным, легко разрушается при термической обработке и длительном хранении, что часто обуславливает его дефицит.

3. Польза для организма

Витамин C является мощнейшим антиоксидантом. Он защищает клетки и ткани внутренних органов от повреждений, регулирует окислительно-восстановительные процессы, способствует синтезу коллагена, проколлагена, стероидных и нейрогормонов, медиаторов, участвует в обмене фолиевой кислоты и железа. Витамин C выполняет и ряд других не менее важных функций:

— регулирует свертываемость крови;

— укрепляет сосудистую стенку;

— оказывает противовоспалительное действие;

— снижает чувствительность организма к аллергенам;

— укрепляет иммунитет;

— поддерживает высшую нервную деятельность;

— участвует в расщеплении жиров;

— ускоряет процессы регенерации тканей;

— препятствует злокачественному перерождению клеток.

4. Источники витамина С

Наиболее богаты аскорбиновой кислотой:томаты, лук, красный перец, листовые овощи, цитрусовые, черная смородина, печень, картофель, шиповник почки и др. Также, витамин С можно купить в аптеках в виде таблеток.

5. Методика определения витамина С в соках. Метод Йодометрии

Йодометрия — метод окислительно-восстановительного титрования, основанный на реакциях, связанных с окислением восстановителей свободным йодом I _2. У аскорбиновой кислоты есть особое свойство — быстрая реакция с йодом. Один моль аскорбиновой кислоты (176 г) реагирует с одним молем йода (254г). Взаимодействие аскорбиновой кислоты с йодом происходит по уравнению:

2. C6H806+I2= C6H606+2HI

В качестве рабочего раствора мы применили раствор йода, который готовили из 5 %-ной аптечной настойки, что соответствует концентрации иода примерно 0,2 моль/литр. К 1 мл йодной настойки добавляем дистилированной воды до общего объема 40 мл. т. е. разбавим настойку в 40 раз. Концентрация такого раствора будет 0,005 моль/литр. В качестве индикатора реакции используем раствор крахмала. Как только вся аскорбиновая кислота прореагирует с иодом, следующая его капля окрасит раствор в синий цвет. Титрование ведем до появления устойчивого синего окрашивания.

Рис. 1. Растворы йода

Отбираем 20 мл исследуемого сока и измеряем объем использованного на титрование йода. Рассчитываем содержание аскорбиновой кислоты. Так как концентрация приготовленного раствора йода будет 0,005 моль/литр, то 1 мл раствора содержит 0.5 х 10 -5 моль его:

0.005 моль -1000 мл

Х моль -1 мл

Х моль-1×0,005/1000–0,000005 или 0,5×105 моль в 1 мл

По уравнению взаимодействия аскорбиновой кислоты с йодом

n(C ₆ H ₈ O ₆ ) = n(I ₂ ).

Следовательно, 1 мл раствора иода так же соответствует 0.5 x10–5 моль аскорбиновой кислоты.

1 моль C ₆ H ₈ O ₆ содержит — 176 г C ₆ H ₈ O ₆

0,5 х 10–5 моль C ₆ H ₈ O ₆ содержит-х г C ₆ H ₈ O ₆

х г- 176г ×0,5х10–5 моль /1 моль — 88х10–5 г -0,88мг (в 1 мл 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). Окончательная формула для расчета содержания витамина С в 100г:

m(C ₆ H ₈ O ₆ ) = V(I ₂ ) x 0,88 × 5

Для опыта понадобится также крахмальный клейстер очень жидкой консистенции. Если капнуть в чашку сначала крахмальный клейстер, а потом раствор йода — сразу появится синее окрашивание.

6. Определение содержания витамина С в апельсиновых соках

1) отмеряем 20 мл сока

2) добавляем 1 мл крахмального клейстера

3) добавляем раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания

4) определяем наличие витамина С в соке методом йодометрии

Рис. 2. Соки, взятые для анализа

7. Расчеты:

1. Сок «Добрый». На окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 8.6 мл йода

Х=8,6×0,88×5=7,5×5=37,5 мг в 100 мл

Количество витамина С в апельсиновом соке «Добрый» 37,5 мг в 100 мл

2. Сок «Фруктовый сад». На окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 4,2 мл йода

Х=4,2×0,88×5=3,4×5=17 мг в 100 мл

Количество витамина С в апельсиновом соке «Фруктовый сад» 17 мг в 100 мл

3. Сок «J7». На окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 10 мл йода

Х=10×0,88×5=8,8×5=44 мг в 100 мл

Количество витамина С в апельсиновом соке «J7» 44 мг в 100 мл

4. Сок «Grand». На окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,7 мл йода

Х=0,7×0,88×5=0,6×5=3 мг в 100 мл

Количество витамина С в апельсиновом соке «Grand» 3 мг в 100 мл

5. Сок «Wŏsanka». На окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 5,4 мл йода

Х=5,4×0,88×5=4,7×5=23,5мг в 100 мл

Количество витамина С в апельсиновом соке «Wŏsanka» 23,5 мг в 100 мл

6. Свежий апельсин. На окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 12,4 мл йода

Х=12,4×0,88×5=11×5=55 мг в 100 мл

Количество витамина С в свежевыжатом апельсиновом соке 55 мг в 100 мл

Вывод:

Наиболее богатым витамином С является апельсиновый сок «J7». Количество витамина С в данном соке максимально приближено к количеству витамина С в свежевыжатом соке из обыкновенного апельсина.

Теперь, по окончании эксперимента, я могу рекомендовать сок «J7» к употреблению, ведь уровень витамина С в организме будет эффективно повышаться.

В ходе своего исследования я расширила знания о влиянии витамина С на организм человека и изучила метод йодометрии в теории и на практике.

Литература:

1. https://calorizator.ru/vitamin/c
2. http://06.rospotrebnadzor.ru/content/vitamin-s-istoriya-otkrytiya-neobhodimost-i-polza-dlya-zdorovya-cheloveka
3. https://shop.evalar.ru/encyclopedia/item/vitamin-c