Витамин С

Проектно-исследовательская работа

по теме: «Витамин С»

____________________________

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Вся жизнь человека связана с непрерывным обменом веществ, происходящим в организме. На него затрачивается большое количество энергии. Эта энергия, а также материалы для обновления и роста клеток и тканей обеспечиваются пищей. Пища – основной источник жизни любого живого организма. В составе пищи, которую мы едим, содержаться различные вещества, необходимые для нормальной работы всех органов, способствующие укреплению организма, исцелению, а также наносящие вред здоровью. К незаменимым, жизненно важным компонентам питания относятся белки, жиры, углеводы и витамины.

Витамины – это необходимая часть пищи. Часто говорят: «Эта пища полезная, в ней много витаминов». Но немногим точно известно, что такое витамины, откуда они берутся, в каких продуктах содержатся, какое значение имеют для нашего здоровья, как и когда нужно принимать витамины и в каком количестве [1].

Все жизненные процессы протекают в организме при непосредственном участии витаминов. Витамины играют важнейшую роль в поддержании иммунитета, т.е. делают наш организм более устойчивым к болезням. Отсутствие или недостаток витаминов вызывает серьезные заболевания. Одним из важнейших витаминов является витамин С (аскорбиновая кислота). Он положительно действует на центральную нервную систему, повышает сопротивляемость организма к различным инфекционным заболеваниям.

По данным отечественных исследователей, недостаток витамина С (аскорбиновой кислоты) у школьников в 2 раза снижает способность лейкоцитов уничтожать попавшие в организм болезнетворные микробы, в результате чего частота острых респираторных заболеваний увеличивается на 26-40%, и наоборот, прием витаминов значительно снижает показатель частоты ОРЗ. Наиболее сильно дефицит витамина С проявляется в зимне-весенний период.

Исследования института питания РАМН в различных регионах России за последние годы выявили существенное отклонение рациона жителей от формулы сбалансированного питания, в первую очередь по уровню употребления микронутриентов. К которым относятся: витамины, макро- и микроэлементы, т.е. незаменимые компоненты питания человека. Особенно катастрофическое положение складывается с обеспечением витамином С, дефицит которого по обобщенным данным выявляется у 80-90% обследуемых, а глубина дефицита достигает 50-80%. [6]

Цели:

- исследовать содержание витамина С в цитрусовых продуктах;

Задачи:

Объект исследования: цитрусовые продукты.

Предмет исследования: витамин С

Методы исследования: титрометрический количественный анализ, расчет по формулам.

1 Витамины

Витамины – это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления важнейших процессов, протекающих в живом организме, принимают участие в усвоении пищи, восстановлении клеток, росте, помогают организму противостоять заболеваниям, повышают работоспособность [1]. Достаточно лишь в общей сложности нескольких сот миллиграммов различных витаминов, чтобы поддерживать биологическую жизнедеятельность. Витамины поступают в организм с растительной и животной пищей. В настоящее время известно около 80 витаминов. По растворимости в воде или жирах все витамины делят на две группы: водорастворимые (В1, В2, В6, РР, С и другие) и жирорастворимые (A, E. D, K). Все витамины жизненно важны. Но наибольший ущерб здоровью миллионов людей причиняет нехватка двух витаминов. Это витамины С и В1[2]. Еще в XVII веке имелись отдельные наблюдения ученых о том, что у человека при длительном скудном и однообразном питании могут возникать опасные болезни (цинга, рахит, полиневрит, куриная слепота и др.), часто заканчивающиеся смертельным исходом.

В 1880 г. в Дерптском университете Н.И. Лунин исследовал две группы мышей. Первую группу он кормил натуральным молоком, а вторая получала в нужных количествах жиры, белки, углеводы. Через некоторое время обнаружилось, что мыши, получавшие молоко, чувствуют себя нормально, а вторая группа мышей погибла. Таким образом, возник вопрос: «Какие же вещества есть в продуктах питания, так необходимые для нормальной жизнедеятельности?» Через 16 лет после работы Н.И.Лунина, врач Эйкман исследовал заболевание у кур, напоминающее болезнь бери-бери. Он обнаружил, что в оболочках риса содержится какое-то вещество, необходимое для жизни. Когда добавляли эти оболочки риса в пищу – куры выздоравливали. В 1911 г. польский ученый Функ получил из отрубей риса кристаллы, раствор которых при введении больному бери-бери приводил к его быстрому выздоровлению. Функ назвал это вещество «Витамин», от латинского слова «Вита» – жизнь.

В организме человека витамины не образуются или образуются в недостаточном количестве. Основным источником витаминов являются растения и продукты животного происхождения (рыбий жир, молоко, яйца). Отсутствие в пище того или иного витамина вызывает заболевание нарушения обмена веществ – авитаминоз. Действие витаминов специфично, нельзя заменить один витамин другим.

В природе существует более 20 витаминов. Их обозначают буквами латинского алфавита. Каждый витамин участвует в определенных процессах в организме. Ученые выяснили, что их требуется очень мало, их нельзя запасти впрок, они должны поступать в организм постоянно (из продуктов питания, т.к. практически не образуется в организме).

1.2. Витамин С – феномен природы

Витамин С является водорастворимым витамином. Впервые выделен в 1923–1927 гг. Зильва (S.S.Zilva) из лимонного сока. Витамин C, аскорбиновая кислота, - это витамин над витаминами. Он единственный связан напрямую с белковым обменом и считается одним из важных для человеческого организма антиоксидантов. Он способствует повышению иммунитета, снижению вероятности появления гриппа и простуды, а аскорбиновая кислота ускоряет лечение этих заболеваний. Улучшает здоровье зубов, десен, костной ткани, укрепляет состояние сосудов. Способствует заживлению ран, переломов. Когда организм в течении длительного времени не получает витамина С, развивается цинга – заболевание, известное путешественникам и мореплавателям с давних времен. При этом заболевании появляются кровоточивость десен, язвы на слизистых оболочках рта, расшатываются и выпадают зубы. Кости становятся хрупкими, возникают боли в суставах. Наступает малокровие, и резко снижается сопротивляемость организма инфекционным заболеваниям. Взрослому человеку нужно получать 50-100 мг витамина С в сутки [2].

Человеческий организм не в состоянии самостоятельно синтезировать аскорбиновую кислоту, поэтому должен получать ее извне. Значительное количество аскорбиновой кислоты содержится в продуктах растительного происхождения: овощах, ягодах, зелени, пряных травах и во многих дикорастущих растениях. В продуктах животного происхождения - представлена незначительно (печень, надпочечники, почки).

Витамин  С  является  одним  из  важнейших  биологически  активных  веществ,  необходимых  для  нормального  функционирования  организма  в  целом.  Он  участвует  во  многих  окислительно-восстановительных  реакциях,  оказывает  неспецифическое  общестимулирующее  влияние  на  организм,  повышая  адаптационные  способности  организма  и  его  сопротивляемость  к  инфекциям,  способствует  процессам  регенерации  [2].  Как  и  большинство  других  витаминов,  витамин  С  не  синтезируется  в  организме  человека  и  должен  в  достаточном  количестве  поступать  с  пищей  (50–100  мг/сут)  [3].  Недостаток  витаминов  в  пищевых  продуктах  в  связи  с  ухудшающейся  экологической  ситуацией  становится  в  последнее  время  все  более  актуальной  проблемой.  Потребление  различных  синтетических  биодобавок  зачастую  отрицательно  сказывается  на  здоровье  человека,  в  частности,  по  причине  несбалансированности  их  составляющих.  В  связи  с  этим  диетологами  все  большее  внимание  уделяется  природным  источникам  биологически  активных  веществ,  прежде  всего  плодам  и  овощам,  а  также  производимым  из  них  сокам.  Лучшим  источником  аскорбиновой  кислоты  считаются  свежие  фрукты  и,  в  первую  очередь,  цитрусовые  (апельсины,  мандарины,  лимоны)  [4].  Однако  в  процессе  хранения  и  обработки  происходит  разрушение  витамина  С.  Целью  нашей  работы  было  определение  количественного  содержания  витамина  С  в  цитрусовых,  купленных  в  розничной  сети,  и  возможности  использования  апельсинового  сока  как  источника  этого  витамина.  Мы  поставили  перед  собой  следующие  задачи:  количественно  определить  содержание  витамина  С  в  цитрусовых,  сравнить  содержание  витамина  С  в  цитрусовых [3]. Для начала мы изучили содержание витамина С в некоторых овощах, плодах и ягодах (таблица 1).

Таблица 1 – Содержание витамина С в некоторых овощах, плодах и ягодах (на 100 г съедобной части продукта)

Наш организм не может запасать витамин С, но в пищевой рацион витамин должен входить в достаточном количестве. Сохранение витамина в продуктах питания зависит от кулинарной обработки пищи, условий и продолжительности ее хранения. Витамин С разрушается при нагревании и соприкосновении с воздухом. Поэтому овощи надо очищать и нарезать перед самой варкой. Лучше сразу опускать их в кипящую воду и варить недолго в закрытой посуде. Соприкосновение с металлом также разрушает витамин С, поэтому для варки лучше использовать эмалированную посуду. Овощные блюда нужно есть сразу же после их приготовления.

Каждый человек должен ежедневно получать с пищей витамин С. Дефицит его особенно ярко проявляется зимой и весной. Зимой источниками витамина С могут быть яблоки, сырая морковь, капуста. Но в них аскорбиновой кислоты гораздо меньше, чем в свежесобранных, так как при хранении витамин С разрушается.Все овощи и фрукты максимально полезны в сезон сбора их урожая, а апельсины и мандарины начинают собирать с конца сентября и заканчивают в мае. Пик сбора урожая цитрусовых приходится именно на зимние месяцы! Поэтому зимой источниками витамина С для нас станут разные виды цитрусовых.

Таблица 2 – Содержание витамина С в разных цитрусовых

Апельсин – самый витаминный цитрус. Апельсины из-за высокого содержания витамина С являются прекрасными антиоксидантами, которые оказывают пагубное воздействие на свободные радикалы. Этот фрукт является самым лучшим профилактическим средством от простуды, гриппа и гиповитаминоза. Апельсины очень полезны тем людям, которые страдают от гипертонии, ожирения, атеросклероза и заболеваний печени. В этих фруктах находится много клетчатки, которая оказывает благотворное влияние на работу пищеварительного тракта. А натуральные сахара, содержащиеся в апельсине, полезны для мозговой деятельности.

Лимон с давних времен во время простуды или гриппа люди используют в качестве лекарства. В лимоне присутствует цитрин – элемент, с помощью которого витамин С лучше усваивается организмом, а также способствует выведению токсинов. Для профилактики сахарного диабета лимон будет очень кстати, ведь он значительно улучшает обмен веществ в организме. А запах лимонной цедры поможет расслабится, снять стресс и усталость.

Мандарин немного отстает от своих братьев по содержанию витаминов. Тем не менее, мандарины тоже очень полезны. Мандарины помогут при желудочно-кишечных заболеваниях, особенно при расстройствах кишечника и снижении аппетита [5].

2 Опытно-экспериментальная работа по определению содержания витамина С

2.1 Определение содержания витамина С в цитрусовых

Предметом нашего исследования являлась аскорбиновая кислота (витамин С). Объектом исследования: цитрусовые: апельсины, лимоны, мандарины.

Методика: Для определения содержания аскорбиновой кислоты мы использовали метод йодометрии: применили в качестве рабочего раствора –0,5% раствор йода и крахмальный клейстер (1г на стакан кипятка). [6]

Оборудование:пипетка, химические стаканы, мерный цилиндр.

Реактивы:йод, крахмальный клейстер, вода.

Раствор иода (I2) способен окислять аскорбиновую кислоту с образованием бесцветной дегидроаскорбиновой кислоты, ионов водорода и иодид-ионов I-.

I2 (водн.) + С6Н8О6 (водн.) → С6Н6О6 (водн.) + 2Н+ (водн.) + 2I- (водн.)

Избыток йода определяют титрованием раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала:

2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI

Методика проведения эксперимента:

1) Отмеряем 2 мл отжатого сока данных образцов и разбавляем его водой до объёма 10 мл;

2) добавляем 2-3 капли крахмального клейстера;

3) добавляем по каплям 0,5 % р-ра йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течении 10-15 сек.

Расчёты:

С помощью той же пипетки посчитаем, сколько капель содержится в 1 мл. Зная объём одной капли, можно довольно точно определить объём раствора йода, израсходованного на титрование аскорбиновой кислоты. Концентрация раствора йода нам известна: одна капля соответствует 0,175 мг аскорбиновой кислоты.

Таблица 3 – Содержание витамина С в цитрусовых

Из таблицы 3 видно, что в апельсинах аскорбиновой кислоты содержится больше, чем в мандаринах и лимонах. Меньше всего содержится в мандаринах. Апельсин – самый полезный продукт среди цитрусовых, при чем содержание  витамина  С  в  апельсиновых  соках  промышленного  производства  ниже,  чем  в  свежевыжатом  соке. Удовлетворение  суточной  потребности  в  витамине  С  возможно  посредством  употребления  как  цельных  фруктов,  так  и  произведенных  из  них  соков. Наша гипотеза подтвердилась, витамин С содержится в цитрусовых в разных количествах. И мы выяснили, что больше всего его содержится в апельсинах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Пища служит источником большинства витаминов для человека. Витамины являются органическими соединениями различной химической природы. Они играют большую роль в процессах жизнедеятельности организма. Поэтому питание человека может быть рациональным лишь в том случае, если пища удовлетворяет потребностям в различных витаминах.

Витамин C, аскорбиновая кислота, - это витамин над витаминами. Он необходим организму для нормальной жизнедеятельности, положительно действует на центральную нервную систему, повышает сопротивляемость организма к различным инфекционным заболеваниям.

Изучив литературу, мы пришли к выводу, что значительное количество аскорбиновой кислоты содержится в продуктах растительного происхождения: овощах, ягодах, зелени, пряных травах и во многих дикорастущих растениях. А проведя исследования, мы пришли к выводу, что зимой источниками витамина С для нас станут разные виды цитрусовых, а самым полезным среди них – апельсин. В нем содержится больше витамина С, чем в лимоне и мандаринах.

Все фрукты максимально полезны в сезон сбора их урожая, а апельсины, лимоны и мандарины начинают собирать с конца сентября и заканчивают в мае. Поэтому зимой и весной, когда организм испытывает дефицит витамина С, мы рекомендуем ежедневно употреблять в пищу один апельсин и во время простудных заболеваний пить горячий чай с лимоном.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Вершигора, А.Е. Витамины круглый год [Текст] / А.Е. Вершигора. – М. : Просвещение. – 2010. – 59 с.

2 Габриелян, О.С. Химия. 10 класс [Текст] / О.С. Габриелян,  Ф.Н. Маскаев, С.Ю. Пономарев // Учебник для общеобразовательных учреждений. – М. : Дрофа. – 2008. – 125 с.

3 Мурашкина, И.Д. Цитрусовые как источник витамина С [Электронный ресурс] / И.Д. Мурашкина // Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ:URL: http://sibac.info/ (дата обращения: 20.10.2018)

4 Ольгин, О.В. Опыты без взрывов [Текст] / О. В. Ольгин. – М. : Альфа. – 2014. – 34 с.

5 Солодова, В.И. Определение витамина C в овощах и фруктах [Текст] / В.И. Солодова, Л.А. Волкова, В.Н. Волков // Химия в школе. – 2002. – № 6. – С. 63–66.

6 Гиповитаминоз, витамины [Электронный ресурс] https://nebolet.com/bolezni/gipovitaminoz-vitamina-c.html (дата обращения 20.10.2018)