Исследовательский проект «Исследование содержания витамина С (аскорбиновой кислоты) в различных сортах яблок и соках яблочных»

Исследование содержания витамина С

(аскорбиновой кислоты) в различных сортах яблок и соках яблочных

Исследовательский проект разработала:

Булакова Светлана Валентиновна,
учитель химии и биологии

МБОУ г. Мурманска СОШ № 21

Мурманск

2014 г.

Исследование содержания витамина С

(аскорбиновой кислоты) в различных сортах яблок и соках яблочных

Оглавление

Введение…………………………………. ……………………………………….. …..стр. 2-3

Глава I Биологическое значение витамина С (аскорбиновой кислоты) в жизнедеятельности человека» ……….……………………………………………………. ..3-4
Глава II «Использование метода титрования при определении содержания витамина С в различных сортах яблок и соках яблочных» ……………….. …………………………….4-9
2.1 Органолептическая оценка плодов яблок……………….……………………….. ……4-5

2.2 Использование метода титрования при определении содержания витамина С в различных сортах яблок и соках яблочных……………………………………………….…5-9

Заключение…………….……………………………. …………………………………………9
Литература……………………… …………………………………………………………………….10

Приложение 1 Блюда из яблок……………………………………………………………11-19

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность темы. Современные тенденции формирования здорового питания диктуют необходимость использования в продуктах питания натуральных фруктов, обладающих не только хорошими вкусовыми качествами, но и содержащие биологически активные вещества, в том числе витамины [1]. В настоящее время имеется достаточно большой ассортимент яблок, реализуемых не только через торговую сеть города Мурманска, но и в других регионах России. Поэтому актуальной задачей является определение сорта, являющегося наиболее высококачественным продуктом за счет повышенного содержания витамина С (аскорбиновой кислоты).

Постановка и формулировка гипотезы. Реализующиеся через торговую сеть г. Мурманска яблоки и соки яблочные имеют значительное расхождение в содержании витамина С (аскорбиновой кислоты), вследствие чего обладают неравнозначной биологической ценностью.

Разработанность проблемы. Фруктовый рынок России в зависимости от сезонности продукта и поставщика можно разделить на два сектора. Первый сектор рынка – это фрукты с ярко выраженным сезонным характером предложения и спроса. К таким фруктам относятся черешня, вишня, клубника, малина и прочие ягоды, персики, абрикосы. Как правило, это продукция отечественного производства. Второй сегмент – это импортируемые фрукты более – менее постоянны, вне зависимости от времени года. В эту группу входят бананы, мандарины, апельсины, лимоны, ананасы.

Яблоки, груши можно отнести как к первой, так и ко второй группе, в зависимости от региона их производства. Объемы поставок по различным видам фруктов зависят от спроса. Изученный нами рейтинг наиболее популярных продуктов среди российского потребителя представлен на рис.1

Р

Потребность населения России во фруктах, по данным экспертов, оценивается в 11 млн. тонн, а среднегодовой сбор в стране менее 3 млн. тонн (27% от потребности). В среднем россиянин потребляет примерно 34 кг фруктов в год при рекомендуемой норме около 100 кг.

В последние годы объемы импорта фруктов растут, что связано с ростом потребления фруктов не только традиционных (например, яблок), но и экзотических, не произрастающих в нашей стране. Основные импортеры яблок представлены на рис.2 [2].

Рис.2 Импорт яблок в Россию по странам

По результатам анкетирования, фрукты составляют 3 % продуктового бюджета в малообеспеченных семьях и 5% в высоко обеспеченных семьях.

Яблоки, обладая хорошей сохраняемостью и транспортабельностью, восполняют недостаток фруктов в периоды «не сезона» и делают питание полноценным в биологическом отношении в зимне-осенний период [3].

Цель работы. Изучение биологической ценности различных сортов яблок на примере содержания в них витамина С, а также определения качества яблочных соков, реализуемых через торговую сеть г. Мурманска.

Объект исследования: сорта яблок.

Предмет исследования: содержание витамина С в различных сортах яблок.

Основные задачи.

1. Определение органолептических показателей яблок различных сортов.

2. Определение содержания витамина С в различных сортах яблок.

3. Определение качества яблочных соков, реализуемых через торговую сеть г. Мурманска на соответствие ГОСТ.

Методы и методики решения основных задач. Содержание витамина С определяли титрованием [5]. Качество яблочных соков оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям [5]. Статистическую обработку результатов эксперимента осуществляли в Microsoft Excel.

Глава I. Биологическое значение витамина С (аскорбиновой кислоты) в жизнедеятельности человека

Витамин C или аскорбиновая кислота C₆H₈O₆ играет важную роль в жизнедеятельности человека и животных. Витамин C проявляет антиокислительные (антиоксидантные) свойства, участвует в регулировании обмена углеводов и свёртываемости крови, способствует регенерации тканей, повышает устойчивость организма к инфекциям, снижает потребность человека в некоторых других витаминах.

В отличие от многих животных организм человека не способен синтезировать витамин С, поэтому мы должны постоянно получать его с пищей. Наиболее богаты аскорбиновой кислотой следующие продукты: киви, шиповник, красный перец, цитрусовые, чёрная смородина, лук, томаты, листовые овощи (салат, капуста, брокколи, брюссельская капуста, цветная капуста, и т.д.), печень, почки, картофель, яблоки.

В результате дефицита витамина С наблюдается ослабление иммунной системы, замедление регенерации тканей, кровоточивость десен, выпадение зубов, варикозное расширение вен, излишний вес, повышенная утомляемость и раздражительность, плохая концентрация внимания, депрессии, бессонница, раннее образование морщин, выпадение волос, ухудшение зрения. Суточная потребность человека в витамине С — 100 мг.

Таким образом, хорошее средство для поддержания бодрости, молодости и здоровья – употребление в пищу продуктов, богатых витамином С.

Глава II. Экспериментальное исследование различных сортов яблок и соков яблочных

2.1. Органолептическая оценка плодов яблок

Нами изучена биологическая ценность различных сортов яблок, реализуемых в торговой сети г. Мурманска. В качестве объекта были выбраны следующие сорта: Гренни Смит, Крипс, Медовые, Голден, Фуше, Глостер, Прима. Органолептическая оценка плодов яблок приведена в табл.1

Таблица 1 — Органолептическая оценка плодов яблок

Сорт

Вывод: все сорта яблок обладают привлекательным товарным видом, но отличаются по вкусу – от сладкого до кислого, аромату – от сильного до слабого, весу и окраске. У потребителя есть возможность выбрать сорт яблок по своим предпочтениям.

2.2. Использование метода титрования при определении содержания витамина С в различных сортах яблок и соках яблочных

Принцип метода

Йод легко окисляет аскорбиновую кислоту, при этом раствор иода быстро обесцвечивается. Данную реакцию можно применять для определения аскорбиновой кислоты методом титрования. В качестве индикатора мы использовали крахмал. При добавлении избыточного количества йода в титруемый раствор, содержащий крахмал, раствор приобретает синюю окраску. При прямом титровании аскорбиновой кислоты раствором йода происходит следующая окислительно-восстановительная реакция:

С6H8O6 + J2 → C6H6O6 + 2HJ

_________________________

C6H8O6 — 2e → C6H6O6 + 2H+

J2 + 2e → 2J-

Таким образом, 1 моль аскорбиновой кислоты (176,12 гр) реагирует с 1 молем йода (253,8 гр), при этом образуется 1 моль дегидроаскорбиновой кислоты и 2 моля иодид-ионов. Этот вывод потребуется нам для дальнейших расчетов.

Ход исследования

Анализ состоял из следующих этапов:

— приготовление растворов титранта (раствор йода) и индикатора (раствор крахмала);

— отбор яблок и соков яблочных;

— подготовка проб для анализа: взвешивание, прямой ручной отжим, измерение объёма сока;

— титрование, запись результатов;

— обработка экспериментальных данных;

— обобщение результатов исследования

Приготовление раствора для титрования

Для проведения анализа мы использовали раствор иода с концентрацией 0,005 М (что соответствует 0,01 N). Для приготовления 0,005 М раствора иода необходимо взвесить MJ₂CJ₂VJ₂ = 253.8·0,005·1 = 1,269 гр кристаллов J₂, количественно перенести его в мерную колбу на 1 л, добавить 2-3-х кратное количество иодида калия (по массе). Затем при перемешивании добавить воду, подождать, пока иод растворится, и довести уровень жидкости до метки.

К сожалению, кристаллический иод есть далеко не во всех школьных лабораториях, поэтому можно воспользоваться аптечной 5%-й настойкой иода. Объем настойки, необходимый для приготовления 1 л 0,005 М раствора J₂ выражается формулой:

Vнастойки = 100·mJ₂/(w настойки·p настойки).

где mJ₂ – масса иода, необходимая для приготовления раствора (1,269 гр)

w настойки – концентрация иода в настойке, % масс.

р настойки – плотность иодной настойки, г/мл.

Не трудно видеть, что в нашей формуле есть две неизвестные величины: точная концентрация иода в аптечной настойке и ее плотность. Плотность настойки можно определить, но с концентрацией иода дело сложнее. Нет ни какой гарантии, что концентрация иода именно 5%, поскольку для обработки ран не имеет большого значения, сколько действительно иода содержится в настойке: 4,5% или 6%. В учебных целях можно принять, что концентрация иода равна точно 5%, а плотность настойки -1 г/мл. Тогда для приготовления 1 литра 0,005 М раствора J₂ необходимо:

Vнастойки = 100·1,269 /(5·1) = 25,4 мл

Соответственно для приготовления 100 мл раствора иода нужно: 0,1·25,4 = 2,54 мл настойки.

Если под рукой нет мерной колбы, исходную настойку иода можно разбавить в 40 раз. Концентрация полученного раствора примерно соответствует 0,005 М. Конечно, результаты такого анализа будут приблизительными, но главное использовать для титрования один и тот же раствор – тогда результаты разных определений можно будет сопоставить между собой.

Для данного анализа не обязательно использовать дистиллированную воду – подойдет и кипяченная.

Приготовление раствора крахмала: к 1 гр крахмала добавляют немного воды, перемешивают до образования суспензии, которую медленно выливают в 200 мл кипящей воды (при активном перемешивании).

Титрование

Бюретку заполнили раствором йода до нулевой отметки. В коническую колбу для титрования с помощью пипетки добавили пробу и 0,5 мл раствора крахмала. Титровали раствором йода при энергичном перемешивании до появления синей окраски, не исчезающей в течение 20 секунд. Ориентировочный расход титранта определяли с помощью предварительного титрования. Результаты предварительного титрования в расчёте не использовались.

Расчет результатов

Расчёт концентрации витамина С в пробах проводили по формуле:

Свит С = CJ₂·VJ₂ /Vпр. = 0,005·VJ₂/Vпр.,

где Свит С — концентрация витамина С,

VJ₂ — объем раствора йода, который пошел на титрование,

CJ₂ — концентрация раствора йода,

Vпр. — объем пробы.

Далее мы произвели расчёт содержания витамина С в яблоках и соках яблочных (мг/100 мл) по формуле:

mвит С = Свит С ·0.1· МС₆H₈O₆ ·1000 = 17612·Свит С,

где МС₆H₈O₆ молярная масса витамина С, Свит С — концентрация витамина С, mвит С — масса витамина С, мг/100 мл пробы.

Результаты анализа приведены в табл. 2, 5.

Таблица 2 — Содержание витамина С в разных сортах яблок

Сорт

Вывод: по содержанию витамина С прослеживается сильная изменчивость: самое низкое содержание у плодов сорта Медовые, самое высокое – у зеленых сортов — Гренни Смит, Голден Делишез (табл. 2)

При изучении качества яблочных соков, представленных на рынке г. Мурманска требованиям ГОСТ были получены представленные ниже результаты. Пищевая ценность и вкусовые свойства соков обусловлены, прежде всего, высоким содержанием сахаров (глюкозы, фруктозы и сахарозы): в натуральных соках – 6,3-14%, а в соках из сырья с высокой естественной кислотностью – до 16-18% и выше за счет добавления сахарозы. Присутствующие в данном продукте органические кислоты – яблочная, лимонная, винная, в незначительных количествах янтарная, салициловая и др. придают сокам освежающий, а в сочетании с сахарами гармонично сбалансированный кисло-сладкий вкус, а пектина — обусловливает их радионуклеидозащитное и антитоксическое действие. Физиологическую ценность сокам придают минеральные вещества, которые играют в поддержании кислотно-щелочного равновесия плазмы крови. Из макроэлементов в соках больше всего калия. Качество яблочных соков оценивали по органолептическим (табл. 4) и физико-химическим показателям (табл. 5).

Одним из основных физико-химических показателей соков является содержание сухих веществ. Обычно в стандартах указывается нижний допустимый предел содержания сухих веществ, который колеблется от 8-18%. Кислотность в сочетании с количеством сухих веществ характеризует гармоничность вкуса сока и служит одним из основных признаков при определении режимов термической обработки. Массовая доля витамина С в яблочном соке устанавливается в количествах не менее 3мг/100 г.

Таблица 4 – Органолептические показатели соков.

Название яблочного сока, торговая марка

Таблица 5 – Физико-химические показатели яблочных соков.

Название яблочного сока, торговая марка

Вывод: как видно из данных, представленных в таблице 5 требованиям ГОСТ соответствуют далеко не все соки яблочные, реализуемые в торговой сети г. Мурманска. Так, наилучшими показателями по содержанию витамина С обладают марки «Добрый» и «Моя семья».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, на основании проделанной работы можно сделать следующие выводы:

1. Определены органолептические показатели яблок различных сортов, реализуемых через торговую сеть г. Мурманска.

2. Наибольшее содержание витамина С было зарегистрировано в сортах Гренни Смит и Голден Делишез.

3. Установлено, что требованиям ГОСТ Р 52185-2003 по содержанию в яблочных соках сухих веществ и витамина С соответствуют только соки марки «Добрый» и «Моя семья».

4. Найдены и изучены самые лучшие и вкусные рецепты блюд из яблок (приложение 1).

Список литературы:

1. Мельников А. Как прожить дольше на 14 лет? / А.Мельников // Аргументы и факты, 2008, №6 – С.21

2.Фрукты. // Конъюнктура товарных рынков, 2005. — №2. – С.110-112

3. Маркова И.К. Обоснование выбора плодово-ягодного сырья и способов его переработки в желе. Автореф. На соискание ученой степени канд.техн.наук – Улан-Удэ, 2007 – 21 с.

4. Петровский К.С. Витамины круглый год. / К.С. Петровский, Д.П. Белоусов, А.С. Беляева и др. – М.:Россельхозиздат,1983. – 96с.

5. Ермаков А.И. Методы биохимических исследований растений/ А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.Б. Ярош и др. – Л.: Колос,1987. — 430с.

Приложение1

Блюда из яблок