Исследовательский проект "Определение витаминов"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Стрелецкая средняя общеобразовательная школа».

Проект

Определение содержания витамина С

в свежих и замороженных фруктах, ягодах, соках и нектарах.

Тип проекта: исследовательский

Предметная область: биология

Выполнила: Стрекалова Виктория, ученица 8 класса

Руководитель: Полякова Т.А.

учитель биологии

2019 г.

Паспорт проекта

Оглавление

1. Введение с.4

2. Теоретическая часть с.5-8

2. 1. История открытия витаминов

2.2. Классификация витаминов

2.3. Физиологическая роль витамина С

2.4. Биохимические свойства витамина С

2.5. Источники содержания витамина С

2.6. Суточная потребность в витамине С

3. Экспериментальная часть с.9-10

4.Опрос-анкета с.10-11

5.Заключение с.11

6. Библиография с.12

7. Приложение с.13-15

Введение

Актуальность проблемы. 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. Именно поэтому моя цель определить наличие витамина С в отдельных продуктах питания и наиболее богатые рекомендовать для регулярного употребления.

Цель: определить в условиях школьной лаборатории наличие витамина С в отдельных продуктах питания.

Задачи:

1.Выяснить значение витамина С в образовании ферментов, веществ антиоксидантов, уничтожающих перекисные соединения в организме, повышающие иммунитет.

2. Рассмотреть физиологическое значение витамина С.

3. Ознакомиться с биохимическими свойствами витамина С.

4. Методом йодометрии, выяснить в каких именно овощах и фруктах содержится наибольшее количество витамина С и, сравнив содержание витамина С в готовых и свежеприготовленных соках, а также в замороженных ягодах, рекомендовать их для употребления.

5. Провести опрос-анкету учащихся, как часто они употребляют продукты питания, содержащие витамин С.

Гипотеза: если выяснить, в каких продуктах содержится наибольшее количество витамина С, то эти продукты можно рекомендовать для регулярного употребления.

Объект исследования: продукты (апельсин, замороженные ягоды красной и черной смородины, соки, нектары).

Предмет исследования: витамин С.

Методы исследования: метод эксперимента основан на свойстве витамина С обесцвечивать йод.

способности; анкетирование (в котором принимало участие 19человек).

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.

Обзор литературы. На уроках биологии мы изучали тему «Витамины»-параграф 37,я познакомилась с методом определения витамина С по обесцвечиванию йода, по которому провела эксперименты по определению содержания витамина С в продуктах.

Книга «Анатомия и физиология человека» С.И. Гальперина помогла узнать основные симптомы дефицита витамина С.

Справочники и учебники по химии и биологии рассказали о классификации витаминов по растворимости в воде и жире.

Теоретическая часть

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: витамины, растворимые в жирах и витамины, растворимые в воде.

Жирорастворимые витамины: А,D, Е, К.

Водорастворимые витамины: С, группа В, РР.

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 коллаген (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 Сс 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)

(подробно в приложении 1)

Я изучила содержание витамина С из состава, указанного на этикетках

Исследуемые образцы продуктов питания на содержание витамина С

Таким образом, мы выяснили, что самые богатые витамином С являются фрукты: апельсины, смородина черная, шиповник и овощи: перец, капуста.

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 процентов. 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.

Рекомендуемая суточная потребность в витамине С

Так как организм человека не способен самостоятельно вырабатывать витамин С, мы должны поставлять витамины в организм при помощи употребляемых нами продуктов.

Для исследования я взяла свежий фрукт-апельсин, а также апельсиновый сок и замороженную смородину(красную и черную).и использовала метод исследования, основанный на свойстве витамина С обесцвечивать йод.

Экспериментальная часть

“Определение витамина С”:

1. Спиртовой раствор йода развести с водой до цвета крепкого чая.

2. Добавить в раствор крахмальный клейстер до получения синей окраски.

3. Взять свежий фрукт или овощ и выдавите 1 мл сока, к нему по каплям добавьте клейстер. Наблюдать за окраской. Если раствор йода (синий цвет) обесцветился – то аскорбиновой кислоты (витамина С) много, если нет – то мало.

Чем меньше капель мы добавляем в раствор йода с крахмалом, тем больше аскорбиновой кислоты содержится в исследуемом продукте.

Определение витамина С в замороженных ягодах.

1.Берем замороженный продукт массой 50гр. Помещаем в ступку и растираем в течении 10 минут до получения однородной массы.
2.Оставляем на 5 минут для отстаивания.
3.Отфильтровываем через бумажный фильтр.

4.Полученный раствор анализируем сразу же.

На основании полученных данных я пришла к следующим выводам:

1. содержание витамина С в некоторых ягодах при замораживании может увеличиваться (черная смородина – 15 капель, красная смородина-15 капель).

2) наиболее оптимальным способом сохранения витамина С в овощах и ягодах является «шоковая» заморозка.

После проделанной исследовательской работы меня заинтересовал вопрос: «Чему отдают свое предпочтение мои одноклассники: свежим фруктам или сокам промышленного производства»?

Опрос-анкета

Приняли участие 19 учащихся 8 класса(данные на слайде)

1. Что я предпочитаю: фрукты или сок из этих фруктов?

Фрукты – 14 чел.

Соки – 5 чел.

2. Предпочтение отдаю:

Апельсинам – 10 чел.

Яблокам – 2 чел.

Мандаринам – 3 чел.

Грушам – 0 чел.

Бананам – 3 чел.

Грейпфрутам – 0 чел.

Киви – 1 чел.

3. Как часто ты употребляешь свежие фрукты?

Каждый день – 3 чел.

2-3 раза в неделю – 14 чел.

Очень редко – 2 чел.

Вывод:для пополнения витаминов, которые быстро расходуются, дети предпочитают ежедневно употреблять в пищу свежие фрукты, причем наиболее любимым является апельсин, что является положительным моментом, т.к. именно в апельсине содержится наибольшее количество витамина С, чем в других фруктах предложенных в анкете.

Заключение

На основании полученных данных исследования, можно сделать вывод, что наиболее богатые витамином С являются свежие фрукты и овощи (черная смородина 250мг, красный перец – 250мг, цветная капуста – 75мг, апельсин – 50мг, яблоко – 20мг). Но по разным причинам (материальным, сезонным, объективным) мы не всегда можем употреблять в пищу круглый год свежие фрукты и овощи, в этом случае можно заменить данные продукты замороженными, а также соками и нектарами. Проводя эксперименты, доказывая наличие витамина С в продуктах, я подтвердила выдвинутую мною гипотезу и могу порекомендовать:

Ввиду того, что смородина (черная и красная) наиболее богата витамином С, предлагаю употреблять её в свежем и замороженном виде, в соках, в морсах и в компотах. Также употреблять апельсины и соки, в основе которых содержится этот фрукт. В нашем рационе должны присутствовать сладкий красный перец и цветная капуста,

Используя данные исследования, я провела беседу для учащихся 8 классов, выступала на школьной конференции, планирую рассказать о здоровом образе жизни родителям.

Библиография

1.ГальперинС.И. Анатомия и физиология человека. – М.: Высшая школа, 1984.- 468 с.

2. Общая химия. 20-е издание, испр. Л., «Химия», 1978. 720 с.

3. Организация лечебного питания детей в стационарах/Под ред. Баранова А.А., Ладодо К.С. - М.: "Эвита-Проф". 2001.- с.81.

4. Ольгин О. Опыты без взрывов. Изд. 2-е, переработанное.- М.: Химия, 1986.-192с.

5. Строганова Л.А., Александрова Н.И. Хронические расстройства питания у детей раннего возраста.- Санкт-Петербург: СПбМАПО, 1996.- 62 с.

6. Тутельян В.А. Витамины: 99 вопросов и ответов.- М.- 2000.- 47 с.

7. Учебник: Биология. 8 класс. Д.В.Колесов, Р.Д. Маш.,И.Н.беляев – М.: Дрофа, 2018 г.

8. Энциклопедия для детей том 17, Химия, -М.:Аванта+, 2000.-640с.

Приложение

Содержание витамина С в различных продуктах

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

19