Видео:Определение аскорбиновой кислоты йодометрическим методом.Скачать
Реакции на витамин С (аскорбиновую кислоту)
Все качественные реакции на аскорбиновую кислоту основаны на ее способности легко вступать в окислительно-восстановительные реакции. Окисляясь, аскорбиновая кислота превращается в дегидроаскорбиновую, восстанавливая различные соединения:
а) Реакция восстановления феррицианида калия c витамином С
Аскорбиновая кислота в щелочной среде восстанавливает ферри-цианид калия (железосинеродистый калий) до ферроцианида калия (железистосинеродистого калия), который при взаимодействии с хлорным железом в кислой среде образует плохо растворимую в воде соль трехвалентного железа — берлинскую лазурь, выпадающую в осадок темно-синего цвета:
1. Аскорбиновая + 2К3Fе(СN)6 + 2КОН ® дегидро- + 2К4Fе(СN)6 + 2Н2О кислота феррицианид аскорбиновая ферроцианид
калия кислота калия
Ход работы. В одну пробирку (опыт) вносят 5 капель 1%-го раствора витамина С, а в другую (контроль) — 5 капель дистиллиро-ванной воды. В обе пробирки добавляют по 1 капле 10%-го раствора гидроксида калия и 1 капле 5%-го раствора железосинеродистого калия, перемешивают, после чего добавляют по 3 капли 10%-го раствора соляной кислоты и 1 капле 1%-го раствора хлорида железа. В опытной пробирке выпадает темно-синий осадок берлинской лазури, который при осторожном наслаивании воды становится более отчетливым.
б) Реакция восстановления метиленовой сини витамином С
Витамин С обесцвечивает раствор метиленовой сини, восста-навливая ее в лейкосоединение:
Ход работы. В двух пробирках (опыт и контроль) смешивают по 1 капле 0,01%-го раствора метиленовой сини и 1 капле 10% раствора бикарбоната натрия. В опытную пробирку добавляют 5 капель 1%-го раствора витамина С, а в контрольную — столько же дистиллированной воды. Нагревание растворов в пробирках приводит к обесцвечиванию жидкости в опытной пробе.
в) Йодная проба на витамин С
Раствор Люголя (раствор йода в йодиде калия) при добавлении к нему витамина С обесцвечивается вследствие восстановления молекулярного йода с образованием йодистоводородной кислоты.
Ход работы. В две пробирки (опыт и контроль) наливают по 10 капель дистиллированной воды и 2 капли раствора Люголя. В опытную пробирку добавляют 5-10 капель 1%-го раствора аскорбиновой кислоты, в контрольную – столько же дистилированной воды. В опытной пробирке раствор обесцвечивается.
г) Серебряная проба на витамин С
При добавлении витамина С к нитрату серебра выпадает осадок в виде металлического серебра:
аскорбиновая + 2АgNО3 ® 2Аg¯ + 2НNО3 + дегидроаскорбиновая
Ход работы. В две пробирки (опыт и контроль) вносят по 5 капель 1%-го раствора аскорбиновой кислоты; затем в опытную пробирку добавляют 1-2 капли 1%-го раствора азотнокислого серебра, а в контрольную — 1-2 капли дистиллированной воды. В опытной пробе наблюдается появление темного осадка металлического серебра.
Б. Качественные реакции на жирорастворимые витамины
Реакции на витамин А
витамин А1 (ретинол)
Качественные реакции на витамин А основаны на образовании окрашенных соединений сложной структуры.
а) Реакция Друммонда
В присутствии концентрированной серной кислоты ретинол обезвоживается с образованием цветных продуктов реакции.
Ход работы. В сухую пробирку вносят 1 каплю рыбьего жира и 4-5 капель хлороформа. Смесь хорошо перемешивают встряхиванием и добавляют 1 каплю концентрированной серной кислоты. Появляется сине-фиолетовое окрашивание, быстро переходящее в красно-бурое.
б) Реакция витамина А с сульфатом железа (II)
При взаимодействии ретинола с FeSО4 в кислой среде образуется соединение розово-красного цвета. Каротины дают в этой реакции зеленоватое окрашивание.
Ход работы. К 1-2 каплям рыбьего жира осторожно (работать под тягой) прибавляют 5-10 капель насыщенного раствора сульфата железа (FeSO4), приготовленного на ледяной уксусной кислоте, и добавляют 1 каплю концентрированной серной кислоты. Появляется голубое окрашивание, постепенно переходящее в розово-красное.
в) Реакция витамина А с треххлористой сурьмой
В результате водоотнимающего действия хлорида сурьмы (SbCl3) витамин А превращается в соединение синего цвета. Эта цветная реакция используется для количественного определения витамина А колориметрическим методом.
Ход работы. В совершенно сухую пробирку помещают 1 каплю рыбьего жира и 4-5 капель насыщенного (33%-го) раствора хлорида сурьмы (III) в безводном хлороформе. Появляется синее окрашивание, которое постепенно переходит в розово-фиолетовое.
Внимание! Присутствие даже небольших количеств воды в пробирке может помешать протеканию реакции, так как в водных условиях хлорид сурьмы (III) легко превращается в хлороксид сурьмы, который не реагирует с ретинолом, вызывая помутнение раствора. Для устранения следов влаги в пробу можно добавить 1-2 капли уксусного ангидрида.
Реакция на витамин D
Среди витаминов группы D наиболее распространены эргокальциферол и холекальциферол.
а) Анилиновая проба на витамин D
При нагревании рыбьего жира, содержащего витамин D, с анилиновым реактивом раствор приобретает красную окраску.
Ход работы. В сухую пробирку вносят 1 каплю рыбьего жира, 5 капель хлороформа и тщательно встряхивают. Затем добавляют 1 каплю анилинового реактива, содержащего 15 частей анилина и 1 часть концентрированной соляной кислоты. Смесь осторожно при помешивании нагревают до кипения и кипятят примерно 30 секунд. При наличии витамина D желтая эмульсия сначала становится зеленой, а затем красной. При стоянии эмульсия через 1-2 минуты расслаивается, при этом нижний слой окрашен в интенсивно красный цвет.
б) Бромхлороформенная проба на витамин D
При смешивании рыбьего жира, содержащего витамин D, с раство-ром брома в хлороформе смесь окрашивается в зеленовато-голубой цвет.
Ход работы. В сухой пробирке смешивают 2 капли рыбьего жира и 4 капли раствора брома в хлороформе (1:60). Смесь постепенно приобретает зеленовато-голубую окраску.
в) Реакция витамина D с хлоридом сурьмы (V)
При прибавлении к витамину D насыщенного раствора SbCl5 смесь окрашивается в желтый цвет.
Ход работы. В сухой пробирке смешивают 6-10 капель витамина D и 1,5 мл хлороформа, добавляют 0,2 мл насыщенного раствора хлорида сурьмы (V) и тщательно перемешивают. Наблюдают появление желтого окрашивания.
Реакция на витамин Е
Витамины группы Е (токоферолы) являются производными токола, самый активный из них — a-токоферол. Качественные реакции на a-токоферол обусловлены окислением его в a-токоферилхинон, окрашенный в красный цвет.
а) Реакция a-токоферола с концентрированной азотной кислотой
При прибавлении к a-токоферолу концентрированной азотной кислоты раствор окрашивается в оранжевый или красный цвет.
Ход работы. В сухую пробирку вносят 5 капель 0,1%-го спиртового раствора a-токоферола и 10 капель концентрированной азотной кислоты. Содержимое пробирки встряхивают, появляется красное окрашивание. Если образовавшуюся окрашенную эмульсию поместить в водяную баню при 70 о С, она расслаивается, при этом верхний масляный слой имеет красный цвет.
б) Реакция a-токоферола с хлоридом железа (III)
Добавление к a-токоферолу хлорида железа (FeCl3) вызывает появление красной окраски .
Ход работы. 4-5 капель 0,1%-го спиртового раствора a-токофе-рола смешивают с 0,5 мл 1%-го раствора хлорного железа. Смесь тщательно перемешивают и наблюдают появление красного окрашивания.
Реакция на витамин К
Витамины группы К являются производными метилнафтохинона. Высокой витаминной активностью обладает искусственно синтезированный аналог витамина К1 викасол.
а) Реакция с цистеином
Викасол в присутствии цистеина в щелочной среде окрашивается в желтый цвет.
Ход работы. В пробирку вносят 10 капель 0,1%-го спиртового раствора викасола, 5 капель 0,025%-го раствора цистеина и 2 капли 10%-го раствора гидроксида натрия. Содержимое пробирки перемешивают и наблюдают появление желтого окрашивания.
б) Реакция с анилином
При взаимодействии витамина К с анилином образуется соединение, окрашенное в красный цвет. Например:
Ход работы. В пробирку вносят 5 капель 0,2%-го спиртового раствора менадиона (приготовленного на этаноле), 2 капли анилина и перемешивают. Смесь окрашивается в красный цвет.
в) Реакция с диэтилмалоновым эфиром
Спиртовой раствор витамина К в щелочной среде с диэтил-малоновым эфиром дает красно-фиолетовое окрашивание.
Ход работы. В пробирку наливают 2 мл 0,1%-го спиртового раствора викасола, 0,5 мл 1%-го раствора диэтилмалонового эфира и 0,1 мл (2 капли) 1%-го раствора гидроксида калия. Развивается красно-фиолетовое окрашивание.
г) Реакция с диэтилдитиокарбаматом
Спиртовой раствор витамина К в щелочной среде в присутствии диэтилдитиокарбамата образует соединение, окрашенное в голубой цвет.
Ход работы. В пробирку наливают 2 мл 0,2%-го спиртового раствора менадиона, 2 мл 5%-го раствора диэтилдитиокарбамата и 0,5 мл 4%-го спиртового раствора гидроксида натрия. Содержимое пробирки перемешивают. Раствор приобретает голубое окрашивание.
Видео:Качественная реакция на витамин С (аскорбиновая кислота) (2)Скачать
Определение аскорбиновой кислоты методом йодометрии в различных продуктах питания
Данная работа относится к числу экспериментальных исследований, проводимых в школьной лаборатории с использованием техники традиционного химического эксперимента и эксперимента с использованием возможностей цифровой лаборатории «Архимед».
Видео:Качественная реакция на витамин С (аскорбиновая кислота) (1)Скачать
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| sheina_opredelenie_askorbinovoy_kisloty_metodom_iodometrii_v_razlichnyh_produktah_pitaniya.doc | 219.5 КБ |
Видео:Качественная реакция на витамин ССкачать
Предварительный просмотр:
Государственное образовательное учреждение
средняя образовательная школа-интернат №5
с углубленным изучением отдельных предметов
«Образовательный центр «Лидер»
г.о.Кинель Самарской области
Определение аскорбиновой кислоты методом йодометрии в различных продуктах питания
Выполнила: Шеина Надежда
ученица 10 класса «Б»
Руководитель: Попова Н.Н
Кинель, 2017 год
Данная работа относится к числу экспериментальных исследований, проводимых в школьной лаборатории с использованием техники традиционного химического эксперимента и эксперимента с использованием возможностей цифровой лаборатории «Архимед».
В ходе выполнения работы были поставлены следующие задачи:
- Ознакомиться с теорией вопроса о витаминах, в частности, с аскорбиновой кислотой
- Провести химический эксперимент, в ходе которого автор работы научилась готовить сырье для эксперимента; работать с электронными весами, закрепить технику выполнения экспериментальных манипуляций при разделении смесей веществ; приготовлении растворов
- Освоить интерфейс программы «МультиЛаб» цифровой лаборатории «Архимед»
- Провести замеры кислотности среды и концентрации аскорбиновой кислоты в исследуемых растворах
- Провести сравнительную характеристику результатов, вывести закономерности и оформить выводы по работе.
В результате проведенного йодометрического определения содержания витамина С в соках установлено, что содержание аскорбиновой кислоты в свежеприготовленных соках значительно выше, чем в консервированных. Также на основании полученных данных исследования, можно сделать вывод о содержании витамина С в фруктах в зимний период: наиболее богатыми витамином С являются: лимон и грейпфрут (7 мг), а менее богатыми являются консервированный горох, картофель печеный и вареный(2,1 мг) и банан (1,05 мг) в 100 граммах сока и водной вытяжки.
Результаты исследовательской работы и ее презентацию можно использовать во время уроков химии в 8 классе при изучении основных классов неорганических веществ и в ходе изучения темы «Карбоновые кислоты» в курсе органической химии 10 класса.
Список ключевых слов:
витамины, аскорбиновая кислота, физиологическое влияние аскорбиновой кислоты на организм, эксперимент, аналитическая химия, титрование, Иодометрия, кислотность среды, датчики цифровой лаборатории «Архимед», магнитная мешалка, рН-метр, концентрация
РАЗДЕЛ 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. История открытия витамина С…………………………………………………………. ………5
1.2. Строение и биохимические свойства аскорбиновой кислоты …….……………………..….…7
1.3. Источники содержания витамина С……….……………….…………………………………. 8
1.4. Физиологическое действие витамина С на организм человека……………………………. 8
1.5. Суточная потребность витамина С………… ………………………………………………….10
РАЗДЕЛ 2 МЕТОДЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ
2.2. Хроматографический метод анализа……………..………………………………………..…. 12
2.3. Титриметрический метод анализа………………………………..……..……………………. .13
2.4. Методика определения наличия витамина С методом йодометрии………………………. 14
РАЗДЕЛ 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………..17
Витамины (от латинского слова vita-жизнь) — группа органических
соединений разнообразной химической природы, необходимых для питания
человека, животных и других организмов в ничтожных количествах по сравнению с основными питательными веществами (белками, жирами, углеводами и солями), но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности.
Иммунная система защищает нас от воздействия внешних неблагоприятных факторов, это своего рода «линия обороны» против агрессивного действия бактерий, грибков, вирусов и т.д. Без здоровой и эффективно работающей иммунной системы организм ослабевает и чаще страдает от вирусных и бактериальных инфекций.
Дефицит витаминов, обладающих антиоксидантными свойствами, обеспечивающих устойчивость организма человека к инфекционным заболеваниям, способствует снижению иммунитета. Одним из важнейших природных антиоксидантов является витамин С (аскорбиновая кислота), который, кроме того, принимает участие в целом ряде биохимических процессов.
Поэтому одним из наиболее востребованных человеком витаминов является аскорбиновая кислота — витамин С, который большинство биохимиков считают одним из величайших чудес живой природы. В отличие от растений и некоторых видов животных, организм человека не способен сам синтезировать витамин С,из-за отсутствия необходимых для синтеза ферментов, поэтому необходимо систематическое ежедневное поступление этого витамина с пищей.
Недостаточное поступление витаминов в организм человека – проблема мирового масштаба. В развивающихся странах она тесно связана с голоданием. Однако и в развитых странах потребление витаминов большей частью населения не соответствует рекомендуемым нормам.
Исследования института питания РАМН 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%.
Тепловая обработка, хранение и биохимическая переработка приводят к разрушению большей части витамина С, который мы в ином случае могли бы получать из пищи. Ещё больше его сгорает в организме под влиянием стресса, курения и других источников повреждения клеток, наподобие дыма и смога. Повсеместно используемые медикаменты, такие как аспирин и другие, в огромной степени лишают наш организм тех количеств витамина, которые нам всё-таки удалось получить .
Актуальность работы : Недостаточное поступление витаминов в организм человека – проблема мирового масштаба. В развивающихся странах она тесно связана с голоданием. Однако и в развитых странах потребление витаминов большей частью населения не соответствует рекомендуемым нормам.
Цель работы : экспериментально определить содержание витамина С в отдельных продуктах питания в условиях школьной лаборатории и наиболее богатые рекомендовать для регулярного употребления.
Объектом исследования является аскорбиновая кислота (витамин С).
Предмет исследования – продукты, уровень содержания аскорбиновой кислоты в них.
Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи :
— проанализировать и изучить научную, популярную, учебную литературу по данному вопросу;
— изучить строение и физико-химические свойства аскорбиновой кислоты;
— проанализировать влияние витамина С на организм человека, его биологическую роль;
— изучить методы количественного определения витамина С;
— ознакомиться с методикой проведения эксперимента – йодометрии и экспериментально определить содержание аскорбиновой кислоты;
— проанализировать полученные результаты и выяснить в каких фруктах и соках содержится наибольшее количество витамина С и, сравнив полученные результаты с литературными данными, разработать рекомендации для их употребления;
— выяснить причины недостаточного поступления витамина С в организм человека и попытаться найти возможные пути её решения.
1.1. История открытия витамина С
Учение о витаминах начало развиваться сравнительно недавно и относится к концу XIX века и началу XX столетия. Однако первые сведения о цинге (авитаминоз С) относят к XIII столетию. Когда римские легионы вторглись во владения своих северных соседей и надолго задержались за Рейном, им пришлось познакомиться с заболеванием, поразившим многих воинов и, судя по описанию древнеримского историка Плиния, весьма похожим на цингу. Интересно, что врачи, не имея истинного представления о природе бедствия, постигшего подопечное им воинство, быстро нашли спасительное средство. Им оказалось какое-то растение, названное римлянами «британская трава». К сожалению, более определенных сведений об этом целебном растении история не сохранила, и мы не можем сейчас точно указать, какой именно представитель европейской флоры оказал столь ценную услугу древнему Риму. Так римляне, возможно впервые, познакомились с авитаминозом. Жак Картье в 1953 году описал эту болезнь, поразившую его спутников во время путешествия по реке Св. Лаврентия: «Они лишились всех своих сил и не могли стоять на ногах. Да к тому же появились на коже багровые пятна крови, которые покрывали голени, колени, бёдра, ягодицы, плечи, руки, изо рта стал идти зловонный запах, дёсны так загнили, что было видно всё мясо до корней зубов, а сами зубы почти все выпали»
В дальнейшем цинга стала довольно частым гостем в странах Европы. Так, например, по подсчётам некоторых историков, с 1556 по 1856 г. в Европе имело место 114 эпидемий, унесших в могилу многие тысячи человеческих жизней. В России было зарегистрировано 101 тыс. случаев цинги. Большой вред цинга наносила экипажам флотов европейских стран, особенно в период открытия морских путей в Индию и Америку. В 1848 году Васко да Гама, прокладывая путь в Индию, потерял от цинги 100 из 160 членов своей команды.
В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд , пребывая в длительном плавании, провёл своего рода эксперимент на больных матросах. Вводя в их рацион различные кислые продукты, он открыл свойство цитрусовых предотвращать цингу . В 1753 году Линд опубликовал «Трактат о цинге», где предложил использовать лимоны и лаймы для профилактики цинги.
Путём накопления многовекового опыта создавались методы борьбы с цингой. О противоцинготных свойствах фруктов и овощей был осведомлён английский мореплаватель Джеймс Кук. В одном из длительных плаваний ни один член экипажа не заболел цингой, потому что все участники экспедиции пили морковный и лимонный сок и ели квашеную капусту.
О причинах цинги высказывались самые различные предположения. Ясность в этот вопрос внесли работы норвежских учёных Хольста и Фрелиха .
Учёные пришли к выводу, что цинга у морских свинок вызывается особым фактором, который почти отсутствует в зёрнах злаков, солонине, но в большом количестве содержится в свежих овощах, фруктах и лимонном соке. Работы Хольста и Фрелиха были опубликованы в 1912 году, они оказали большое влияние на формирование теории Казимира Функа о витаминах и позволили ему причислить цингу к авитаминозным заболеваниям.
Позже накопилось много данных о связи некоторых болезней с недостатком в пище каких-то специфических веществ. В 1912 году польский учёный К. Функ назвал существующие в продуктах питания жизненно важные вещества витаминами (от лат. vita – «жизнь»).
Русский ученый Н.И. Лунин в 1880 году опубликовал данные опытов на мышах. Если белых мышей вскармливать цельным молоком, то они развиваются и растут нормально. Но если мышей кормить пищей, состоящей из основных частей молока: казеина, молочного жира, сахарозы и дистиллированной воды, то они быстро гибнут. Из этого Лунин сделал вывод, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся ещё и другие вещества, незаменимые для питания.
Начались поиски способов выделения противоцинготного витамина, которые с переменным успехом продолжались до 1932 года. В 1932 г. американский биохимик Чарльз Глен Кинг выделил витамин, предотвращающий цингу из лимонного сока. В 1927 г. венгерский биохимик Альберт Сент-Дьёрди выделил вещество, которое назвал гексуроновой кислотой. В опытах на морских свинках Дьёрди показал, что гексуроновая кислота предохраняет животных от цинги. Но глубокое изучение химической природы гексуроновой кислоты показало, что она всё-таки не является изомером глюкуроновой кислоты, а представляет собой вполне самостоятельное соединение, в связи, с чем учёный в 1933 г. дал ему название — аскорбиновая кислота («против скорбута», от лат.скорбут—цинга).
Строение аскорбиновой кислоты было установлено в 1932-33 гг. двумя английскими учёными Хирстом и Эйлером независимо друг от друга была установлена структурная формула аскорбиновой кислоты .
1.2. Строение и биохимические свойства аскорбиновой кислоты
Аскорбиновая кислота (витамин С), С 6 Н 8 О 6 , водорастворимый витамин.
Синтезируется растениями (из галактозы), животными (из глюкозы), за исключением человека и приматов и некоторых других животных, которые получают аскорбиновую кислоту с пищей.
Аскорбиновая кислота находится в тесной структурной связи с моносахаридами и является производным L-гулоновой кислоты (γ-лактон 2,3-дегидро- L-гулоновая кислота).
Представляет собой белый кристаллический порошок с температурой плавления 192 0 по Цельсию. Хорошо растворим в воде (1:3,5) с образованием кислых растворов, хуже — в спирте, плохо — в глицерине и ацетоне. Кислота является неустойчивым соединением. Наиболее быстро витамин С разрушается в присутствии окислителей в нейтральной или щелочной среде при нагревании. Витамин С разрушается не только при нагревании, но и при длительном хранении, при соприкосновении с железом; он очень чувствителен к свету.
Аскорбиновая кислота—сильный восстановитель и легко окисляется даже слабыми окислителями, превращаясь при этом в дегидроаскорбиновую кислоту:
Это химическое свойство аскорбиновой кислоты имеет большое биологическое значение, в частности она участвует в окислительно-восстановительных процессах.
1.3. Источники содержания витамина С
Аскорбиновая кислота является одним из наиболее широко распространенных в природе витаминов.
Основным источником аскорбиновой кислоты является растительная пища, в значительных количествах она содержится в овощах, фруктах, плодах, ягодах, хвое, шиповнике, в листьях чёрной смородины. Семена и зёрна высших растений лишены витамина С. Однако с первых дней прорастания в них появляется аскорбиновая кислота. Богаты витамином С листья, плоды, несколько беднее корнеплоды. Синтез и накапливание аскорбиновой кислоты в одном и том же виде растений варьируют в зависимости от многих условий: почвы, агротехники, удобрений, освещённости, водного режима, температуры. Так концентрация аскорбиновой кислоты в разных сортах чёрной смородины колеблется от 69 до 250 мг, а в яблоках – от 1 до 30 мг.
Основные источники витамина С и его содержание в мг на 100 г продукта: шиповник (470 мг), облепиха (200 мг), чёрная смородина (250 мг), болгарский перец (125 мг), хрен (110 – 200 мг). Немного меньше содержит витамина: клубника (60 мг), апельсин и лимон (50 мг), мандарин (30 мг), яблоки (от 5 – 30 мг), капуста белокочанная (свежая 40 мг и квашеная 69 мг), шпинат (30 мг), салат (15 мг), листья лука (27 мг), картофель свежесобранный (25 мг) и др.
Травы, богатые витамином С: люцерна, коровяк, корень лопуха, песчанка, очанка, семя фенхеля, пажитник сенной, хмель, хвощ, ламинария, мята перечная, крапива, овёс, красный перец, петрушка (зелень — 150 мг), сосновые иглы, тысячелистник, подорожник, лист малины, красный клевер, листья фиалки, щавель.
В продуктах животного происхождения — витамин С представлен незначительно (печень, надпочечники, почки, икра трески).
1.4. Физиологическое действие витамина С на организм человека
1.Витамины, содействующие защите иммунной системы, относятся к группе сильных антиоксидантов и способствуют в первую очередь борьбе организма со свободными радикалами — молекулами, образующимися вследствие воздействия на организм сильнодействующего излучения (в том числе — ультрафиолетового), вредных химических веществ и газов, а также из-за микромутаций в клетках, которые происходят в нашем теле каждый день.
2.Физиологическое значение витамина С теснейшим образом связано с его окислительно-восстановительными свойствами.
3.Биологическая роль аскорбиновой кислоты связана с участием в окислительно-восстановительных процессах в организме и входит в состав ряда сложных ферментов, обусловливающих процессы клеточного дыхания.
4.Самостоятельно участвует в организме во многих ферментативных реакциях. Он активирует пищеварительные ферменты, необходим для синтеза белка соединительной ткани животных – коллагена, входящего в состав тканей суставов, стенок кровеносных сосудов.
5.Витамин С участвует в процессах углеводного и белкового обмена, в обмене фолиевой кислоты, в нормальном функционировании желудка, кишечника и поджелудочной железы.
6.Влияет на различные функции организма: совместно с витамином Р нормализует эластичность и проницаемость стенок кровеносных капилляров, регулирует свёртываемость крови, необходим для кроветворения.
7.Аскорбиновая кислота применяется при лечении цинги, инфекционных заболеваний, ревматизма, туберкулеза, язвенной болезни, при гепатитах, шоковом состоянии и др.
8.Оказывает влияние на рост и развитие костной ткани, повышает иммунобиологическую сопротивляемость к неблагоприятным воздействиям, стимулирует продукцию гормонов надпочечников, способствует регенерации.
9.Витамин С улучшает способность организма усваивать кальций и железо, выводить токсичные медь, свинец и ртуть.
10.Витамин C обеспечивает устойчивость к стрессу. Во время стресса в организме идёт интенсивная выработка гормонов – например, кортизола и адреналина. Он принимает участие в биосинтезе и превращениях этих гормонов.
11.Витамин C — это здоровые десны и крепкие зубы. Повышенные дозы витамина C устраняют кровоточивость дёсен, так как он способен буквально за полчаса укрепить бесчисленные мелкие сосуды в тканях десен.
12.Витамин C убивает бактерии, вызывающие кариес зубов. Современные биохимики в качестве доказательства ссылаются на найденные при археологических раскопках челюсти людей, живших 5 или даже 10 тысяч лет назад, у которых все зубы были здоровыми, хотя тогда не было ни зубной пасты, ни дантистов.
13.Витамин C стабилизирует вес тела, т.к. он принимает участие в синтезе карнитина из аминокислоты лизина. Карнитин «подхватывает» из крови молекулы жира и доставляет их внутрь клеток для окисления и получения энергии.
14.Отсутствие или недостаток витаминов в организме приводит к нарушению обмена веществ и в конечном итоге вызывает гиповитаминоз, а в тяжёлых случаях — авитаминоз (цинга, скорбут — язва во рту ).Особенно часто С-гиповитаминозные состояния возникают в период повышенной потребности организма в витамине С при беременности, кормлении, усиленной физической и умственной работе, при инфекционных заболеваниях. Чаще гиповитаминоз можно наблюдать в весенние месяцы, когда, с одной стороны, уменьшается употребление овощей, а с другой – содержание в них витаминов вследствие длительного хранения. При скрытой недостаточности наблюдается: уменьшение аскорбиновой кислоты в плазме крови и лейкоцитах, повышенная ломкость кровеносных капилляров. У детей — задержка роста, неустойчивость к инфекциям. При выраженной недостаточности наблюдается цинга: утомляемость, сухость кожи, болезненность и отёчность дёсен, кровоточивость, гингивит, расшатываются и выпадают зубы, наблюдаются боли в конечностях, снижается сопротивляемость к инфекциям. В конечном итоге, цинга приводит к летальному исходу.
1.5. Суточная потребность витамина С
Витамины (лат. vita жизнь + амины) — низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, абсолютно необходимые для нормальной жизнедеятельности организмов.
Являются незаменимыми пищевыми веществами, т.к. они не синтезируются организмом человека и поступают главным образом в составе продуктов питания. Витамин С – водорастворимый витамин, поэтому запас его в организме должен постоянно пополняться.
Суточная потребность человека в витамине С составляет от 50 до 100 мг (в среднем 70 мг).
В то же время, в некоторых случаях (тяжёлые физические нагрузки, простудные заболевания) показаны увеличенные (ударные) дозы аскорбиновой кислоты (до 0,5-1,0 г и более на приём).
Суточная потребность человека в витамине С зависит от ряда причин:
- возраста, пола, выполняемой работы, состояния беременности или кормления грудью, климатических условий, вредных привычек.
- Болезни, стрессы, лихорадка и подверженность токсическим воздействиям (таким, как сигаретный дым) увеличивают потребность в витамине С.
- 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.
Рекомендуемая суточная потребность в витамине С
Видео:Качественная реакция на аскорбиновую кислоту #биоклуб #бихимия #shortsСкачать
Уравнения реакций по определению аскорбиновой кислоты
Видео:Аскорбиновая кислотаСкачать
Определение аскорбиновой кислоты (витамина С) в яблочном соке методом титрования
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Мы живем в северном крае. Иммунная система защищает нас от воздействия внешних неблагоприятных факторов, это своего рода «линия обороны» против агрессивного действия бактерий, грибков, вирусов и т.д. Без здоровой и эффективно работающей иммунной системы организм ослабевает и чаще страдает от вирусных и бактериальных инфекций. Иммунная система защищает организм от его собственных клеток, у которых нарушена организация и которые утратили свои нормальные характеристики и функции. Она находит и уничтожает такие клетки, являющиеся потенциальными источниками рака. Давно известно, что витамины необходимы для образования иммунных клеток, антител и сигнальных веществ, участвующих в иммунном ответе. Суточная потребность в витаминах может быть небольшой, но именно от обеспеченности витаминами зависит нормальная работа иммунной системы и энергетический обмен.
Результаты популяционных исследований, проведенных Институтом питания РАМН, свидетельствуют о весьма тревожной ситуации, сложившейся в последние годы в России. Отмечаются крайне недостаточное потребление и все более нарастающий дефицит витаминов.
Так, дефицит витамина С выявился у 70-90% обследуемых. При этом витаминный дефицит носит сочетательный характер и обнаруживается не только зимой и весной, но и в летне-осенний период. Общую ситуацию можно рассматривать как массовый круглогодичный гиповитаминоз С. Витамин С содержится во многих продуктах питания, фруктах, овощах, соках. Яблочный сок — несомненно, самый популярный сок в России. Яблочный сок отжимается или вываривается из яблок. Он низкокалорийный, содержит много железа (помогает при малокровии), фруктовые кислоты (препятствуют старению), пектиновые вещества (очищают организм от шлаков) и витамины. Поэтому цель данной работы определить наличие витамина С в разных марках яблочного сока и наиболее богатые рекомендовать для регулярного употребления.
определить в условиях школьной лаборатории наличие витамина С в яблочном соке разных производителей методом титрования.
Выяснить значение витамина С в образовании ферментов, веществ антиоксидантов, уничтожающих перекисные соединения в организме, повышающие иммунитет.
Ознакомиться с биохимическими свойствами витамина С.
Методом йодометрии, выяснить в каких именно яблочных соках содержится наибольшее количество витамина С и рекомендовать их для употребления.
Провести опрос-анкету учащихся, как часто они употребляют продукты питания, содержащие витамин С.
если выяснить, в торговых марках каких яблочных соков содержится наибольшее количество витамина С, то эти соки можно рекомендовать для регулярного употребления.
Поставленные цель и задачи, выдвинутая гипотеза определили:
Предмет исследования: витамин С.
Объект исследования : яблочные соки разных торговых марок.
Были использованы методы исследования:
метод эксперимента – йодометрия;
анкетирование (в котором принимало участие 55 человек).
Данная работа носит как теоретический, так и прикладной характер, так как изучались научные данные о свойствах и физиологическом воздействии витамина С на организм человека; экспериментальным путём доказано наличие витамина С в отдельных продуктах, даны рекомендации при выборе продуктов.
В процессе работы была использована литература:
В книге «Опыты без взрывов» О.Ольгина познакомились с методом определения витамина С йодометрия, по которой провели эксперименты. Книга «Физиология человека» С.И. Гальперина помогла узнать основные симптомы дефицита витамина С.
Справочники и учебники по химии рассказали о классификации витаминов по растворимости в воде и жире.
Глава 1. Основная часть: витамин С и яблочный сок.
История открытия витаминов.
Русский ученый Н.И. Лунин в 1880 году опубликовал данные опытов на мышах. Если белых мышей вскармливать цельным молоком, то они развиваются и растут нормально. Но если мышей кормить пищей, состоящей из основных частей молока: казеина, молочного жира, сахарозы и дистиллированной воды, то они быстро гибнут. Из этого Лунин сделал вывод, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся ещё и другие вещества, незаменимые для питания.
Позже накопилось много данных о связи некоторых болезней с недостатком в пище каких-то специфических веществ. В 1912 году польский учёный К. Функ назвал существующие в продуктах питания жизненно важные вещества витаминами(от лат. vita – «жизнь»).
Классификация витаминов.
Действие витаминов было установлено до выяснения их строения и послужило основой при их классификации. Первоначально была введена буквенная классификация и, несмотря на то что она не отражает ни биологической, ни физической сущности витаминов, ею широко пользуются. В настоящее время открыто несколько десятков витаминов. Для удобства изучения их классифицируют по физическим свойствам: а) витамины, растворимые в жирах, б) витамины, растворимые в воде.
Жирорастворимые витамины: витамин A, витамин D, витамин E, витамин K. Водорастворимые витамины: витамин С, витамин PP, витамин А (ретинол).Так же как вода и минеральные соли, витамины являются источниками энергии, их значение для организма чрезвычайно велико. Большинство людей испытывает дефицит в витамине С.
Физиологическая роль витамина С.
Физиологическое значение витамина С теснейшим образом связано с его окислительно-восстановительными свойствами. Возможно, что этим следует объяснить и изменения в углеводном обмене при скорбуте (заболевание, обусловленное недостатком в организме человека витаминов С и Р, то же что и цинга), заключающемся в постепенном исчезновении гликогена из печени и вначале повышенном, а затем пониженном содержании сахара в крови. По-видимому, в результате расстройства углеводного обмена при экспериментальном скорбуте наблюдается усиление процесса распада мышечного белка и появление креатина в моче. Большое значение имеет витамин С для образования коллагена (фибриллярный белок, составляющий основу соединительной ткани животных и обеспечивающий ее прочность) и функции соединительной ткани. Витамин С играет роль в гидроксилировании и окисления гормонов коры надпочечников. Нарушение в превращениях тирозина, наблюдаемое при цинге, также указывает на важную роль витамина С в окислительных процессах.
Недостаточное поступление витамина С с пищей проявляется в форме авитаминоза (цинги). Основные симптомы С-витаминной недостаточности в порядке их развития следующие: снижение мочевой экскреции аскорбиновой кислоты, уменьшение концентрации аскорбиновой кислоты в плазме крови и лейкоцитах, повышенная ломкость кровеносных капилляров, общая слабость, апатия, повышенная утомляемость, снижение аппетита, задержка роста, повышенная восприимчивость к инфекциям, болезненность дёсен, их отечность, разрыхленность, кровоточивость при чистке зубов.
Наиболее часто встречаются С-гиповитаминозные состояния. При этом часто имеются лишь субъективные признаки, которые выражаются в понижении общего тонуса организма. Люди с гиповитаминозом С более подвержены заболеваниям, причем эти заболевания протекают, как правило, длительно и тяжело. Особенно часто С-гиповитаминозные состояния возникают в период повышенной потребности организма в витамине С при беременности, кормлении, усиленной физической и умственной работе, при инфекционных заболеваниях. Чаще гиповитаминоз можно наблюдать в весенние месяцы, когда, с одной стороны, уменьшается употребление овощей, а с другой – содержание в них витаминов вследствие длительного хранения.
Биохимические свойства витамина С.
Поскольку цепи питания существуют не одну сотню лет, некоторые биологически активные вещества не вырабатываются в организме, а берутся из пищи в готовом виде. К ним относится и витамин С.
Аскорбиновая кислота — это белый кристаллический порошок кислого вкуса. Легко растворим в воде (1:3,5), с образованием кислых растворов, растворим в спирте. Растворы для инъекций готовят с добавлением натрия гидрокарбоната и стабилизаторов.
Аскорбиновая кислота, особенно ее дегидроформа, является весьма неустойчивым соединением. Превращение в дикетоулоновую кислоту, не обладающую витаминной активностью, является необратимым процессом, который заканчивается обычно окислительным распадом. Наиболее быстро витамин С разрушается в присутствии окислителей в нейтральной или щелочной среде при нагревании.
Организм человека не способен сам синтезировать витамин С, и в нем нет сколько-нибудь значительных резервов витамина С, поэтому необходимо систематическое ежедневное поступление этого витамина с пищей. Недостаток или отсутствие его приводят к развитию гипо- или авитаминоза (цинги).
Источники содержания витамина С.
Аскорбиновая кислота является одним из наиболее широко распространенных в природе витаминов. Она синтезируется растениями и подавляющим большинством животных. Животные продукты в общем более бедны витамином С, хотя отдельные органы содержат относительно высокие концентрации. С другой стороны, семена и зерна высших растений лишены витамина С. Однако с первых дней прорастания в них появляется аскорбиновая кислота. Богаты витамином С листья, плоды, несколько беднее корнеплоды.
По богатству витамином С выделяются плоды шиповника, дающие экстракты хорошего вкуса. Синтез и накапливание аскорбиновой кислоты в одном и том же виде растений варьируют в зависимости от многих условий: почвы, агротехники, удобрений, освещенности, водного режима, температуры и др. Растения изменяются в онтогенезе. Для некоторых культур сортовые колебания очень велики. Так концентрация аскорбиновой кислоты в разных сортах черной смородины колеблется от 69 до 250 мг, а в яблоках – от 1 до 30мг. В картофеле, капусте, а также в женском молоке часть витамина С находится в связанной форме, которая не выявляется обычными методами определения.
Содержание витамина С в некоторых пищевых продуктах (в мг на 100 г) в приложении 1. Таким образом, мы выяснили, что самые богатые витамином С являются фрукты: апельсины, смородина черная, шиповник и овощи: перец, капуста. По проведённому опросу большая часть учащихся 43,6 % предпочитают употреблять яблоки или яблочный сок.
1.6.Суточная потребность в витамине С.
Суточная потребность человека в витамине С зависит от ряда причин:
возраста, пола, выполняемой работы, состояния беременности или кормления грудью, климатических условий, вредных привычек.
Болезни, стрессы, лихорадка и подверженность токсическим воздействиям (таким, как сигаретный дым) увеличивают потребность в витамине С.
В условиях жаркого климата и на Крайнем Севере потребность в витамине С повышается на 30-50%. Молодой организм лучше усваивает витамин С, чем пожилой, поэтому у лиц пожилого возраста потребность в витамине С несколько повышается.
Средневзвешенная норма физиологических потребностей составляет 60-100 мг в день. Обычная терапевтическая доза составляет 500-1500 мг ежедневно. (приложение 2).
1.7.Яблочный сок – самый доступный и популярный для наших людей. К тому же яблочный сок очень полезный и по пользе для организма не уступает апельсиновому. В яблочном соке содержится много железа – это первое лекарство при малокровии, яблочный сок содержит витамины «А», «В-1», «В-2», «В-6», «С», «Р», «РР». Такой кладезь витаминов очень полезен людям, у кого частые бронхиты, а также заядлым курильщикам, у кого почечные камни и проблемы с сердечно-сосудистой системой. Яблочный сок очищает организм человека от шлаков. Рекомендуемая норма — полтора стакана яблочного сока в день.
Яблочный сок применяют при атеросклерозе, болезнях печени, мочевого пузыря, почек, мочекаменной болезни, воспалении суставов, артрите, а также для снижения веса. Пектин из яблочного сока с мякотью нормализует работу кишечника; его большое количество создает в кишечнике желеобразную массу, которая впитывает различные яды. Высокое содержание сахаров и органических кислот способствует быстрому восстановлению после физических нагрузок. Сок особенно полезен для кожи, волос и ногтей, при малокровии, гастрите с пониженной кислотностью. Яблочный сок предупреждает и лечит простудные заболевания, грипп и кишечные инфекции, выводит токсины из кишечника, устраняет запоры и расстройства желудка. Полезен занимающимся умственным трудом. Выводит из организма соли мочевой кислоты. Способствует омоложению организма и замедлению процессов старения.
Однако есть у яблочного сока и недостатки. Из-за его кислой среды он абсолютно противопоказан людям, у которых гастрит с повышенной кислотностью или язва желудка. Также нельзя пить яблочный сок тем, у кого серьезные проблемы с поджелудочной железой, в частности людям, страдающим панкреатитом. Не стоит также давать яблочный сок слишком маленьким детям, склонным к аллергии.
Яблочный сок можно смешивать и с другими фруктовыми и овощными соками — морковным, свекольным, соком сельдерея, персиковым, виноградным. Кроме того, сок из зелёных и красных яблок — один из важных ингредиентов коктейлей. Из него готовят кисель, мусс, желе. Из забродившего яблочного сока делают яблочный уксус.
Все соки богаты витамином С. В отношении витаминов удивило содержание аскорбиновой кислоты, которую все мы ожидаем получить из фруктовых соков. Оказывается яблочный сок в этом смысле не помощник, он относиться к бедным по содержанию витамина С сокам. Исключение – если он изготовлен с добавлением аскорбиновой кислоты или хотя бы с мякотью. В яблоках содержится до 12мг/100г аскорбиновой кислоты, в натуральных и тем более восстановленных яблочных соках содержание этого витамина не нормируется. Витамин С не любит высоких температур и присутствия кислорода. А при изготовлении восстановленных соков продукт проходит нагревание 2 раза: первый, когда получают концентрат путем выпаривания части воды, второй, когда после восстановления сок пастеризуют или стерилизуют перед розливом. Так что шансы у яблочного витамина С на выживание ничтожно малы.
Глава 2. Практическая часть.
2.1. Методика определения аскорбиновой кислоты методом титрования.
Для исследования были выбраны яблочные соки 5 торговых марок: «Любимый сад», «Дары Кубани», «Фруктовый сад», «Агуша», «Здрайверы с витаминами».
стаканы, пипетка или шприц на 5 мл (без иглы), мерный цилиндр, ступа, пестик, штатив, спиртовка, чашка для выпаривания веществ.
таблетки аскорбиновой кислоты, раствор йода, крахмальный клейстер, фруктовые соки, железные гвозди.
Приготовление крахмального клейстера.
1. Всыпьте в стакан с небольшим количеством холодной воды немного крахмала.
2. Тщательно перемешайте.
3. Добавьте к полученной смеси горячую воду и опять перемешайте.
4. Крахмальный клейстер готов.
Приготовление водного раствора йода.
1. Растворите в 100 мл воды 20-30 капель спиртового раствора йода, чтобы окраска раствора по цвету напоминала крепкий чай.
2. Наполните пипетку или шприц раствором йода.
3. Подсчитайте сколько капель содержит 1 мл раствора иода.
Приготовление контрольного раствора аскорбиновой кислоты.
1. Растворите 2 таблетки аскорбиновой кислоты (по 0,025 г) в 50 мл воды.
2. Отберите 5 мл полученного раствора в стакан для титрования.
3. Добавьте несколько капель крахмального клейстера.
4. Медленно, по каплям, из пипетки или шприца добавляйте раствор йода к анализируемому раствору, постоянно его взбалтывая.
5. Продолжайте добавлять йод пока не появится устойчивая синяя окраска (не исчезает более 20 с).
6. Запишите объем раствора йода, пошедший на титрование.
7. Повторите опыт еще раз с 5 мл контрольного раствора аскорбиновой кислоты.
8. Возьмите среднее значение. Этот объем раствора йода V0 соответствует 5 мг аскорбиновой кислоты.
9. Проведите анализ различных соков на содержание аскорбиновой кислоты. Для этого в чистый стакан отмерьте 5 мл исследуемого сока и выполните пункты 3-5 методики.
Для расчета массы аскорбиновой кислоты воспользуйтесь формулой: m1=5V1:V0 , m2=5V2:V0 и т.д.
10. Расположите соки в порядке уменьшения содержания аскорбиновой кислоты.
11. Проведите дополнительное исследование на устойчивость аскорбиновой кислоты к кипячению. Приготовьте контрольный раствор (пункт 1) и прокипятите его в течение 10 минут. Возьмите 5 мл пробы и повторите пункты 2-5. Сравните полученный результат с данными для контрольного раствора.
12. Проведите дополнительное исследование на устойчивость аскорбиновой кислоты к контакту с железом. Опустите в контрольный раствор аскорбиновой кислоты гвозди на 30 минут. Возьмите 5 мл пробы и повторите пункты 2-5. Сравните полученный результат с данными для контрольного раствора.
13. Уравнение реакции:
2.2. Анализ результатов.
Кол – во мг аскорбиновой кислоты в 5 мл раствора
💥 Видео
76. Витамин С | Аскорбиновая кислота (Химический бункер)Скачать
Биохимия. Лекция 20. Водорастворимые витамины. Витамин C. Аскорбиновая кислота.Скачать
Определение концентрации вещества в растворе методом титриметрииСкачать
Определение содержания витамина С в продуктах методом титрования.Скачать
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЦЕТАМИНОФЕНА И КИСЛОТЫ АСКОРБИНОВОЙ ПРИ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИСкачать
Балуемся с аскорбиновой кислотой (реакция иодометрии). "Лаборатория Дегера".Скачать
ОКСИДЫ, КИСЛОТЫ, СОЛИ И ОСНОВАНИЯ ХИМИЯ 8 класс / Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать
Определение содержания аскорбиновой кислоты в апельсиновом сокеСкачать
Окисление аскорбиновой кислоты в чае раствором йода. (йодометрический метод)Скачать
Урок "Определение витамина С"Скачать
Определение витамина С методом йодометрии. Еляхина Юлиана.Скачать
Качественное определение аскорбиновой кислоты в растительном сырье.Аскорбин қышқылын сапалық анықтауСкачать
4 факта о витамине С, которые вас очень удивят🧐Скачать
Химический состав витамина С (аскорбиновой кислоты) #аскорбиноваякислота #витаминс #химия #наукаСкачать
