5-я Межрегиональная экологическая экспедиция школьников России
(Новгородская область, 1 – 15 июля 2006 г.)
Мастерская Е.В.Мейснер
“Определение содержания аскорбиновой кислоты в зеленных культурах”

Елена Викторовна Мейснер - учитель химии и биологии Краснослободской городской гимназии Волгоградской обл., победитель конкурса «Учитель года Волгоградской области-2004»

^
Аскорбиновая кислота или витамин С имеет немаловажное значение для жизнедеятельности человека. Она участвует в окислительно-восстановительных процессах в организме. При недостатке ее нарушаются процессы азотистого обмена и снижается степень использования белка. Аскорбиновая кислота важную роль играет в образовании межклеточного вещества соединительной ткани и в поддержании нормального состояния стенок капилляров (3. А. Седова, 1985).
Аскорбиновая кислота влияет на углеводный обмен. Если ее недостаточно в организме, повышается содержание сахара в крови, а в печени снижаются запасы гликогена. Она влияет на физиологическое равновесие между биосинтезом холестерина и утилизацией его в тканях, что свидетельствует о важной роли этого витамина в профилактике атеросклероза (С. М. Рысс. Витамины. Л., Медиздат, 1963).
Нехватка аскорбиновой кислоты делает человека более восприимчивым к инфекционным заболеваниям. Происходит глубокое нарушение обмена веществ, проявляются наклонности к кровотечениям, а при остром недостатке ее развивается цинга. Если аскорбиновой кислоты достаточно в организме, она имеет лечебное и профилактическое значение — способствует заживлению ран, быстрее вылечиваются переломы, язвы желудка, двенадцатиперстной кишки и другие болезни. Л. Я. Скляревский (1972) сообщает, что как лечебное средство она широко применяется при лечении атеросклероза, различных заболеваний сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, почек, печени, эндокринной и нервной систем, болезней крови, суставов, туберкулезе, отравлении химическими ядами, в акушерстве и хирургии.
Суточная потребность в аскорбиновой кислоте взрослого человека составляет 70 мг, детей до семи лет 50 мг, беременных и кормящих женщин до 100—120 мг, а для людей, проживающих на Крайнем Севере или в районах с жарким климатом, потребность в аскорбиновой кислоте возрастает на 30—50%, а порой на 100% (Л. Я. Скляревский. Россельхозиздат. М., 1972).
В человеческом организме аскорбиновая кислота не синтезируется и пополняется в готовом виде с пищей. Учитывая большую физиологическую роль аскорбиновой кислоты, ее относят к наиболее важным витаминам для организма. Аскорбиновая кислота не накапливается в организме и поэтому ее нужно постоянно запасать с ежедневной пищей.
Содержание аскорбиновой кислоты в культурах во многом зависит от генетической природы сорта, погодных условий года, от системы содержания почвы, удобрений и других факторов.
Следует помнить, что при готовке первых, вторых блюд, соков, компотов и варенья аскорбиновая кислота значительно разрушается. Хорошо сохраняется она в моченых яблоках, так как процесс брожения не затрагивает ее, а образующаяся при этом молочная кислота повышает её стабильность (3. А. Седова, 1985).
Овощи и фрукты урожая прошлого года к весне теряют значительную часть витамина С. Связано это с тем, что витамин С (аскорбиновая кислота) очень неустойчив и легко окисляется кислородом воздуха. Аскорбиновая кислота превращается при этом в дегидроаскорбиновую кислоту.
^ : освоить методики и провести количественное определение содержания витамина С в зеленых культурах, исследовать динамику изменения содержания аскорбиновой кислоты в зеленных культурах в зависимости от времени термообработки.
Оборудование: весы химические с разновесами; лабораторный штатив с лапкой, кольцом, винтами; химические стаканы разных объемов; стеклянная палочка – 3 шт.; воронка; фильтровальная бумага; конические колбы для титрования на 150 мл; фарфоровая ступка с пестиком; пипетка для титрования на 1-2 мл или бюретка для титрования на 1-4 мл; цилиндр измерительный (на 50 - 100 мл); мерная пробирка (объем не менее 5 мл); склянка из темного стекла на 500 мл с пробкой; термостойкая коническая колба на 500 мл; спиртовка; спички.
Реактивы: соляная кислота (2%); вода дистиллированная; краска Тильманса.
^
Часть 1. Определение содержания аскорбиновой кислоты методом титрования
Отмерьте на весах 2 г образца зеленной культуры (петрушка, укроп, перец сладкий) или 5 г образца других культур.
Поместить образец в химический стакан № 1 и залейте 2% раствором НСI до отметки 50 мл.
Дайте настояться в течение 3-5 минут.
Стеклянной палочкой аккуратно достаньте образец и поместите его в фарфоровую ступку.
Добавить в ступку немного измельченного стекла, смочите образец кислотой из стакана № 1 и растирайте пестиком до получения однородной массы.
Соберите прибор для фильтрования (химический стакан № 2, воронка, фильтровальная бумага).
Содержимое ступки перенесите в воронку с бумажным фильтром, ступку и пестик обмойте над фильтром кислотой из химического стакана № 1.
Весь объем кислоты из стакана № 1 пропустите через фильтр с образцом в стакан № 2.
Отберите пипеткой из стакана № 2 5 мл приготовленной вытяжки и поместите в коническую колбу на 50-150 мл.
Наберите в мерную пипетку или бюретку для титрования раствор краски Тильманса и титруйте вытяжку до появления розового окрашивания.
Объем раствора затраченного на титрование запишите.
Повторите измерения еще дважды и вычислите среднее арифметическое значение объема затраченного раствора титранта. Результат запишите в таблицу 1.
Рассчитайте содержание аскорбиновой кислоты в образце по формуле:
САК = V Т* 63 (мг/100 г)
где V Т - среднее значение объема раствора краски Тильманса, затраченного на титрование.
Результат запишите в таблицу 1.
Сравните полученные данные со среднестатистическими (таблица 2), результат сравнения запишите в таблицу 1.
Часть 2. Исследование динамики изменения содержания аскорбиновой кислоты при термообработке
Отмерьте на весах навеску образца зеленной культуры аналогично п. 1 (часть 1)
Соберите прибор для нагревания (штатив лабораторный, кольцо, лапка, винты, спиртовка, колба термостойкая).
Поместите в колбу 100 мл дистиллированной воды и доведите воду до кипения.
Поместите в кипящую воду навеску исследуемого образца (так, чтобы образец оказался полностью погружен в воду) и кипятите в течение 1 мин.
Достаньте образец из колбы, положите на фильтровальную бумагу и дайте остыть.
Повторите действия 2 – 13 из части 1.
Повторите действия 1 – 6 из части 2, изменяя каждый раз время кипячения (2 мин, 4 мин).
Таблица 1
Дата анализа ______________________
№ п/п
|
Название культуры
|
Масса образца
|
Время кипячения,
мин
|
Объем
краски Тильманса (средний), мл
|
Содержание аскорбиновой кислоты (мг/100 г)
|
^
|
1.
|
|
|
|
|
|
|
2.
|
|
|
|
|
|
|
3. и т.д.
|
|
|
|
|
|
|
^
Культура
|
Содержание
аскорбиновой
кислоты, мг/100 г
|
Редис
|
25
|
Редька
|
20
|
Кресс салат
|
108
|
Сельдерей
|
80
20
|
Томат
|
20
|
Укроп зелень
|
100
|
Щавель
|
70
|
Кориандр
|
60
|
Чабер
|
40
|
Базилик
|
37
|
Капуста
белокочанная
краснокочанная
цветная
брюссельская
кольраби
|
29
60
69
96
40
|
Баклажан
|
7
|
Лук репчатый
|
7
22
|
Морковь
|
6
|
Огурец
|
12
|
Перец сладкий
техническая зрелость
биологическая зрелость
|
102
155
|
Петрушка
|
200
40
|
Результаты работы
За время экспедиции экспериментально определено содержание аскорбиновой кислоты в следующих культурах:
в щавеле содержится от 19,5 до 73,7 мг/100 г (среднее значение 40,3 мг/100 г);
в петрушке содержится от 70,5 до 108,4 мг/100 г (среднее значение 92,3 мг/100 г);
в салате содержится от 16,4 до 20,2 мг/100 г (среднее значение 18,3 мг/100 г);
в укропе - от 14,5 до 54,2 мг/100 г (среднее значение 32,8 мг/100 г).
в зеленом листе лука содержится 26,5 мг/100г аскорбиновой кислоты;
в луковице лука – 25,2 мг/100 г;
в капусте – 50,4 мг/100 г.
В обобщенном виде результаты исследований приведены в таблице 3.
Таблица 3
Результаты экспериментального определения содержания аскорбиновой кислоты в зеленных культурах
^
|
Содержание аскорбиновой кислоты, мг/100 г
|
Минимальное значение
|
Максимальное значение
|
^
|
Петрушка
|
70,5
|
108,4
|
92,3
|
Щавель
|
19,5
|
73,7
|
40,3
|
Салат
|
16,4
|
20,2
|
18,3
|
Укроп
|
14,5
|
54,2
|
32,8
|
Лук (лист)
|
-
|
-
|
26,5
|
Лук (луковица)
|
-
|
-
|
25,2
|
Капуста
|
-
|
-
|
50,4
|
Почти все измеренные значения (кроме лука) уступают справочным данным.
Благодаря проведенным экспериментам нам удалось доказать, что вследствие термической обработки у зеленых культур происходит потеря витамина С. Динамика изменения содержания витамина С после термообработки показана на диаграмме 1.
С течение времени скорость потери аскорбиновой кислоты уменьшается. Примерный график зависимости снижения процентного содержания данной кислоты от времени термообработки показан на рисунке 1.
У капусты потеря составляет за 4 мин варки 47,5%; у укропа за 2 мин – 29% за 4 мин – 36%, а процентная потеря в период между второй и четвертой минутой равна 9%. У зеленого лука за 2 мин – 31% и дальше аскорбиновая кислота не разрушается. А у луковицы лука в течение двухминутной обработки происходит разрушение витамина до 55%.



|