Проектно – исследовательская работа Тема: «Роль витамина C в жизни человека»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ШКОЛА № 59 «ПЕРСПЕКТИВА»

Проектно – исследовательская работа

Тема: «Роль витамина C в жизни человека»

Выполнила учащейся 9А класса

Жуковой Мирославы Станиславовны

Руководитель: Манаенкова Зоя Алексеевна

Липецк, 2023 г.

Оглавление

Введение…………………………………………………............................. 3 - 4

1. Теоретическая часть

1.1. История открытия витамина C………………………………………. 5-6

1.2. Биологическая роль витамина C………………….................................... 6

1.3. Суточная потребность и источники витамина C…..................................7

1.4. Правила термической обработки продуктов для сохранения витамина C…………………………………………………………………………...... 8 - 9

1.5. Признаки гипоавитаминоза игиперавитаминоза…………………. 9 - 11

2. Практическая часть

2.1. Определение содержания витамина C во фруктах………………... 12-13

Заключение…………………………………………………………………….14

Список литературы и интернет-сайтов…………………………………….. 15

Приложение………………………………………………………………….16

Введение

Актуальность темы.

Многие люди часто жалуются на отсутствие сил, слабость и сонливость. Эти симптомы могут быть связаны с нехваткой витаминов в организме. Дефицит витаминов в организме особенно заметен в осенне-зимний период. В это время года человек меньше употребляет овощей и фруктов, а также меньше проводит времени на свежем воздухе. Нехватка витаминов оказывает губительное влияние на организм человека и ухудшает его иммунитет. Каждый человек хочет быть здоровым. И одним из важнейших элементов здоровья является питание. А витамины являются необходимой частью пищи. Люди нуждаются в витаминах, особенно в витамине C,т.к. он оказывает прямое воздействие на поддержание иммунитета нашего организма.

Гипотеза:

В цитрусовых фруктах содержится больше витамина C, чем в яблоках и бананах.

Цель исследования:

Изучить влияние витамина C на организм человека и научиться определять наличие витамина C в продуктах питания при помощи метода йодометрии.

Задачи:

1. Найти литературу и интернет-ресурсы, содержащие информацию о витамине C.

2. Изучить биологическое значение витамина C.

3. Рассмотреть методику йодометрии.

4. Провести эксперимент, позволяющий выяснить, в каких именно фруктах содержится наибольшее количество витамина C.

5. Проанализировать результаты и сделать вывод.

Были использованы методы исследования:

1. Поисковый метод.

2. Метод эксперимента.

3. Аналитический метод.

1.Теоретическая часть

1.1. История открытия витамина C[3] [4].

Витамины (лат. vita — жизнь) — группа низкомолекулярных органических соединений различных по химическому строению, которые поступают извне или синтезируются в организме. Витамины обеспечивают биохимические и физические процессы в организме. [1]

Витамины были открыты в 1880 году русским биологом Николаем Луниным из Тартусского университета. Он провел ряд опытов на мышах по данному направлению и в своей диссертационной работе сделал вывод о существовании какого-то неизвестного вещества, необходимого для жизни в небольших количествах.

Одним из важнейших витаминов является аскорбиновая кислота или просто витамин C (приложение рис.1). Аскорбиновая кислота играет основную роль в образовании коллагена, который необходим для роста и восстановления клеток ткани, десен, кровеносных сосудов, костей и зубов, а также способствует усвоению организмом железа.

В 1928 году американский биохимик Альберт Сент-Дьёрди впервые выделил из растительных тканей гексуроновую кислоту в чистом виде и доказал, что она идентична витамину С.

В 1932 году научный сотрудник Питсбургского университета Чарльз Глен Кинг, проводя опыты с гексуроновой кислотой, установил связь между нехваткой витамина C и развитием цинги (приложение рис.2).  Слово «ascorbic» образовано от латинского «scorbutus», что значит цинга. Симптомы цинги были описаны еще в египетских папирусах, датированных 1550 годом до новой эры. Но формат эпидемии это заболевание приобрело в период эпохи Великих географических открытий. По статистике с 1500 по 1800 гг. от этой болезни умерло два миллиона моряков. Долгое время цинга считалась инфекционным заболеванием. Лишь в 1747 году Джеймс Линд, врач морского госпиталя, доказал, что фрукты и зелень могут препятствовать развитию этого недуга. В 1753 году он опубликовал свой труд «Трактат о цинге», в котором указывал, что болезнь может быть успешно излечена на примере группы монахинь, поправившихся после введения в их рацион сока лайма. Научное общество встретило эту работу с недоверием, хотя морякам подобный способ лечения и профилактики цинги пришелся по вкусу. Так капитан Джеймс Кук во время своего второго кругосветного путешествия ввел в рацион питания на корабле фрукты, поэтому ни один из членов его экипажа не умер от цинги.

1.2. Биологическая роль витамина C [1] [2].

Функции витамина C многочисленны, и они делают его применение очень важным для сохранения и улучшения здоровья. Витамин C необходим для осуществления окислительно-восстановительных процессов, он поддерживает в нормальном состоянии кровеносные сосуды, кожу, костную ткань, стимулирует защитные силы организма, укрепляет иммунную систему, улучшает усвоение железа, предотвращает усталость и стресс. Аскорбиновая кислота активно участвует в процессе обмена веществ, белков и углеводов. Также повышает сопротивляемость организма к охлаждению, перегреванию, интоксикациям химическими веществами и кислородному голоданию. Достаточное количество витамина C поможет избавиться от лишних килограмм. Витамин C действует на функцию центральной нервной системы, стимулирует деятельность эндокринных желез и надпочечников, имеет прямое отношение к эмоциональной сфере организма. Без витамина C, мы бы не смогли ощущать восторг. Даже в процессе творческого познания мира активно участвует витамин C.

1.3. Суточная потребность и источники витамина C [5] [6]

Организм человека не может вырабатывать и накапливать витамин C, поэтому людям необходимо употреблять суточную норму аскорбиновой кислоты, которая содержится в продуктах питания. Суточная потребность витамина зависит от пола, возраста и состояния здоровья. Потребность в витамине C у взрослого человека составляет 75-100мг. У беременных потребность в нем возрастает примерно на 10 мг, а у кормящих - почти вполовину. Также повышенные количества витамина C нужны курящим людям и тем, кто подвергается воздействию вредных производственных факторов.

В период острых заболеваний допустимо употребление до 10-ти суточных норм единовременно! При выздоровлении от разных болезней, при высоких нагрузках, в холодное время года витамина C тоже нужно больше, чем обычно.

Несмотря на то, что многие ситуации требуют повышенного применения витамина C и использования его высоких дозировок, до бесконечности увеличивать дозы не рекомендуется. При употреблении вещества свыше 2г в сутки наблюдается токсическое воздействие аскорбиновой кислоты на ткань почек. 

Аскорбиновая кислота широко распространена в природе – все овощи, фрукты, ягоды в тех или иных количествах содержат витамин C. Особенно много аскорбиновой кислоты содержится в плодах шиповника, черной смородины, облепихи, сладком перце. Высоким содержанием витамина C характеризуется укроп, петрушка, некоторые сорта яблок, апельсины, клубника, рябина. Также достаточно много аскорбиновой кислоты в белокочанной капусте, черешне, щавеле, шпинате, зеленом луке. Однако продукты животного происхождения практически его не содержат.

1.4.Правила термической обработки продуктов для сохранения витамина C [7].

Аскорбиновая кислота - «хрупкий» витамин. При контакте с воздухом он окисляется, что приводит к некоторой потере его свойств. По этой причине пищу, содержащую витамин C, не рекомендуется долго хранить. Фруктовые и овощные соки нужно пить свежевыжатыми. Также витамин разрушается при воздействии высокой температуры, приготовление пищи приводит к практически 100% потере этого вещества. Следовательно, овощи и фрукты нужно употреблять свежими. Некоторая часть аскорбиновой кислоты сохраняется в продуктах при заморозке, минимальное ее количество «выживает» при сушке. Разрушение витамина также наблюдается на свету. Это значит, что для хранения овощей нужно использовать темные прохладные места.

Исходя из этих соображений, рекомендуются следующие правила при сохранении и обработке пищевых продуктов:

1. Овощи должны храниться в прохладном месте при температуре 2-4 градуса C° и влажности воздуха 85%.

2. Необходимо предупреждать травмирование овощей во время транспортировки и хранения

3. При замачивании овощей после чистки употреблять несколько подсоленную воду. Это уменьшит содержание в воде растворенного кислорода. Длительность содержания их в воде не должна превышать 10-15 мин.

4. Если овощи в кулинарном процессе употребляются в шинкованном виде, то шинкование следует производить непосредственно перед самым процессом термической обработки или перед подачей на стол в сыром виде.

5. При варке овощей употреблять минимальное количество воды.

6. Овощи закладывать в кипящую подсоленную воду.

7. Закладывать овощи небольшими порциями, чтобы обеспечить посто­янное кипение.

8. Варить овощи до необходимой стадии размягчения, не дольше 20

минут при закрытой крышке, избегая частого перемешивания.

9. Овощи подавать на стол тотчас же после варки.

1.5. Признаки авитаминоза и гипервитаминоза [9].

Витамины не имеют существенного пластического и энергетического значения для организма человека. 

Большую часть витаминов организм не способен синтезировать сам. Эти витамины должны быть неотъемлемой частью пищевого рациона человека. Источниками витаминов для человека являются пищевые продукты растительного и животного происхождения. С пищей витамины поступают в готовом виде, или в форме провитаминов, из которых в организме образуются витамины. Некоторые витамины синтезируются микрофлорой кишечника.

Дефицит в организме одного или нескольких витаминов называется гиповитаминозом, острая нехватка — авитаминозом. Гиповитаминоз сопровождается снижением концентрации витамина C, о чем могут свидетельствовать следующие признаки:

1. Появление гематом без получения травмы;

2. Медленное заживление ран и ссадин;

3. Кровоточивость десен;

4. Сухость кожных покровов;

5. Ломкость ногтей;

6. Выпадение волос;

7. Снижение иммунитета, частые простуды;

8. Боли в суставах;

9. Быстрая утомляемость;

10. Эмоциональная неустойчивость и подавленное настроение.

Дефицит витамина C чаще наблюдается в осенне-зимний период. В некоторой степени это связано с изменением рациона питания, а также с высокой активностью вирусов. Авитаминозы и гиповитаминозы могут возникать не только в случае отсутствия витаминов в пище, но и при нарушении их всасывания при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Состояние гиповитаминоза может возникнуть и при обычном поступлении витаминов с пищей, но возросшем их потреблении (во время беременности, интенсивного роста), а также в случае подавления антибиотиками микрофлоры кишечника.

Также есть еще гипервитаминоз. Гипервитаминоз - избыток в организме определенного витамина. [1] Гипервитаминоз встречается не так часто, как дефицит витаминов, и в большей степени характерен для витаминов A и D. Реже всего случается переизбыток витаминов E и C, а также некоторых витаминов группы В. Симптомами гипервитаминоза являются:

1. Слабость и повышенная утомляемость;

2. Кровотечение;

3. Тошнота, рвота, диарея, боль в животе, вздутие, увеличение печени и селезёнки;

4. Головные боли, головокружение, периферическая невропатия, повышенная возбудимость, в крайних случаях нарушения сознания;

5. Сухость кожи и слизистых, крапивница, дерматит, алопеция бровей, пожелтение кожи;

6. Нарушение минеральной плотности костей и склонность к переломам.

2.Практическая часть

2.1. Определение содержания витамина C во фруктах [10].

Цель: Определить содержание аскорбиновой кислоты во фруктах.

Объекты исследования:

1. Банан.

2. Мандарин.

3. Лимон.

4. Яблоко.

Метод исследования: метод йодометрии.

Оборудование: Стаканы, кружка в качестве ступки, пестик, мерный стаканчик, шприц без иглы, нож, воронка, бумажные салфетки в качестве фильтра.

Реактивы: вода, йод, крахмальный клейстер

Ход эксперимента:

1. Вначале нужно приготовить крахмальный клейстер очень жидкой консистенции. Практически прозрачный. Для того, я заранее приготовила смесь крахмала и воды без комочков (¼ чайная ложка крахмала и столовая ложка воды). Довела до кипения в кастрюле полстакана воды. Затем, непрерывно помешивая, добавила смесь крахмала и воды. Затем охладила. (приложение рис. 3)

2. Далее я занялась приготовлением свежевыжатого сока из подготовленных фруктов. Из лимона и мандарина я просто выжала сок (15-20 мл) и развела водой. В случае с бананом и лимоном надо было приготовить вытяжки из этих фруктов. Для этого я растерла мякоть из фруктов, затем добавила 30 мл воды и профильтровала. (приложение рис. 4 -5)

3.Теперь в каждый из стаканчиков с соком я добавила по 2 мл крахмального клейстера. Клейстер послужит мне индикатором. Далее в каждый стаканчик добавила (с помощью пипетки) аптечный раствор йода. Добавлять йод нужно до появления синего окрашивания, которое не исчезает в течение 15 секунд. Чем больше йода было добавлено, тем больше концентрация аскорбиновой кислоты в данном фрукте. (приложение рис. 6)

Экспериментальным путём было установлено:

1. Раствор сока лимона приобрел стойкий синий цвет после 24 капель йода;

2. Раствор сока мандарина приобрел стойкий синий цвет после 17 капель йода;

3. Раствор сока банана приобрел стойкий синий цвет после 8 капель йода;

4. Раствор сока я блока не принял синее окрашивание.

Вывод: По сравнению с другими фруктами лимон наиболее богат витамином C, в мандарине аскорбиновой кислоты оказалось меньше. В банане её очень мало, а в яблоке – практически не оказалось.

Заключение

Изучив информацию о витамине C, я пришла к выводу, что для многих процессов, происходящих внутри человеческого организма, этот витамин имеет огромное значение.

Дефицит витамина приводит к снижению качества нашей жизни, восполнить его можно, употребляя достаточное количество продуктов, которые содержат витамин. Также восполнить его можно посредством витаминных препаратов. Для приготовления этих продуктов нужно знать важные правила, не только приготовления пищи, но и хранения. А в процессе проведения эксперимента, я узнала, какие фрукты содержат наиболее высокое содержание витамина C.

Интернет- ресурсы.

1.https://foxford.ru/wiki/biologiya/vitaminy-v-organizme-cheloveka

2. https://edu.ru

3. https://pharmedu.ru/publication/istoriya-sozdaniya-askorbinovoj-kisloty

4. https://transferfaktory.ru

5. https://42.rospotrebnadzor.ru/content/873/101562/

6. https://marbiopharm.ru/patients/vitamins/vitamin-c/

7.https://studopedia.ru/12_101895_pravila-kulinarnoy-obrabotki-sohranyayushchie-vitamin-s-v-pishche.html

8. https://shop.evalar.ru/encyclopedia/item/vitamin-c/

9. https://probolezny.ru/gipervitaminoz/

10.https://infourok.ru/opredelenie-vitamina-s-metodom-yodometrii-1801977.html

Приложение

Рис.1 Химическая формула аскорбиновой кислоты (витамин С).

Рис.2 Цинга

Рис. 3 Крахмальный клейстер

Рис. 4 Соки фруктов

Рис. 5 Фильтрование сока банана и яблока

Рис. 6 Реакция соков и йода