60d3c0666e7ec977b406c2059b69da77 (8)

1. «Витаминная задача» Задача №5 Команда «Щелочные личности»

2. Условия задачи

Несколько веков назад моряки гибли тысячами от жуткой болезни,
цинги, вызванной недостатком витамина С. Сейчас цинга
побеждена, а нас окружают всевозможные доступные богатые
аскорбиновой кислотой продукты. Но так ли богаты они на самом
деле?
Вам предстоит придумать и осуществить способ количественного
анализа содержания витамина С в продуктах питания. Выберите
три источника этого витамина и проведите эксперимент.
Соотносятся ли ваши данные с литературными? Оцените, сколько
необходимо порций выбранных вами продуктов, чтобы
среднестатистический человек мог закрыть суточную потребность
в витамине С?
2

3. Цели и задачи

Цель: придумать и осуществить способ количественного анализа
содержания витамина С в продуктах питания
Задачи:
1. С помощью качественных реакций на аскорбиновую кислоту
придумать новый метод количественного определения
витамина С.
2. Выбрать продукты питания и определить содержание
витамина С в них.
3. Соотнести полученные данные с литературными.
4. Рассчитать количество порций выбранных продуктов,
необходимых человеку, чтобы закрыть суточную потребность
в витамине С.
3

4. Ограничения

1. Наглядно показать наличие аскорбиновой
кислоты в продуктах питания
2. Придумать метод количественного анализа
витамина С в продуктах питания не на основе
существующих методов, а с помощью
качественных химических реакций
3. Вытяжки получены с добавлением воды
4

5.

Витамин С (аскорбиновая кислота) —
водорастворимое органическое соединение, одно
из основных веществ, необходимых человеку для
поддержания жизнедеятельности. В организме
функции кофермента некоторых метаболических
процессов, является антиоксидантом.
5

6. Качественная реакция с KMnO4

Качественная реакция с KMnO
4
Слабо-розовый, малиновый раствор
+
Перманганат калия
восстанавливается до бесцветных
ионов марганца 2+
=
6

7. Качественная реакция с AgNO3

Бесцветный раствор
Образованию темного осадка
+
=
AgNO3
Ag
7

8. Качественная реакция с FeCl3

Берлинская лазурь
+
=
+ KOH + HCl +
K3Fe(CN)6
FeCl3
8

9.

Критерий
KMnO4
1.Пригодность
инструментальный
анализа
Реакция приводит к
обесцвечиванию
фиолетовой
окраски. Это даёт
возможность
использовать
визуальную
тетраметрию.
Реакция приводит к
образованию
нерастворимого
осадка. Это создаёт
непреодолимые
трудности для
измерения
(невозможность
фотометрии и
непредсказуемость
осаждения).
Реакция приводит к
образованию
окрашенного
раствора. Это даёт
возможность для
спектрофотометриче
ского анализа.
2. Специфичность
Низкая
Низкая
Низкая, но
управляемая
3. Скорость и
удобство
Скорость средняя,
так как требует
медленного
титрования.
Низкая скорость
реакции из-за
медленного
образования осадка.
Реакция происходит
мгновенно, не
требует нагревания
9
или ожидания.
AgNO3
FeCl3

10. Управляемая специфичность

Вещества
Фенолы и танины
Другие кислоты
(лимонная, яблочная,
винная)
Легкоокисляемые сахара
(глюкоза, фруктоза)
Решения
• Создаём сильнокислую среду
(рН 1.0 – 3.0).
• Путём подбора рН и времени
измерения можно найти условия,
когда вклад в окраску от этих
комплексов минимален, в то время
как комплекс с витамином С развит
максимально.
• Кислая среда снижаем их
способность к окислению
10

11.

Реактивы
Раствор KOH - 8%
Раствор HCl - 10%
Раствор FeCl3 - 3%
Раствор аскорбиновой кислоты - 1%
Раствор K3[Fe(CN)6] - 5%
11

12.

1. К 2 мл аскорбиновой кислоты 1% добавляем 3
капли KOH, 3 капли K3[Fe(CN)6], 10 капель
HCl, 3 капли FeCl3
2. Образовавшаяся берлинская лазурь получилось
очень тёмная, поэтому разбавляем раствор (1мл
АК:19 мл Н2О)
3. Измеряем оптическую плотность
приготовленной АК (0,05%), изменяя
концентрацию витамина С водой
2 мл 0,05% аскорбиновой кислоты
1 мл 0,05% АК + 1 мл H2O
0,5 мл 0,05% АК + 1,5 мл H2O
0,25 мл 0,05% АК + 1,75 мл H2O
12

13.

Построение градуировочного графика
Зависимость оптической плотности
от концентрации аскорбиновой кислоты
№ АК (%) АК (г) АК (мг) D, λ=0,454 нм
1 0,1
0,002
1,5
0,375
2 0,05
0,001
1
0,319
3 0,025 0,0005
0,5
0,285
4 0,0125 0,00025 0,25
0,272
5 0,00625 0,000125 0,125
0,25
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
y = 0,0847x + 0,243
R² = 0,9816
0
0,5
1
1,5
2
Градуировочный график (АК мг (ось Х), D (ось Y)
13

14.

Для вытяжки брали 1г
навески и 10мл воды
Растирали в ступке
Центрифугировали
(5 минут на 5000 об/мин)
Лимон
Клюква
Брокколи
14

15.

Зависимость оптической плотности
от концентрации аскорбиновой кислоты с добавлением фильтрата
№
D, λ=0,454 нм Ср. знач (%) Станд. откл. Коэф. вар.
1 клюква
0,33
2 клюква
0,34
3,85
0,8
20,77922
1 лимон
0,47
2 лимон
0,51
4,5
0,707107 15,71348
1 брокколи
0,34
2 брокколи
0,34
11,45
2,5
21,83406
8
Количество АК (%)
6
4
2
0
лимон
брокколи
клюква
1. Проводим реакции для
получения берлинской лазури с
АК (0,05%) и реактивами
(слайд 13)
2. Добавляем 5 мл фильтрата
3. Измеряем оптическую
плотность λ=0,454 нм
15

16.

Литературные данные о содержании
витамина С в клюква, брокколи и лимоне
Продукт
Содержание
витамина С
(мг)
Содержани
е витамина
С (%)
Клюква
31
Лимон
Брокколи
Полученные данные о содержании
витамина С в клюква, брокколи и лимоне
Продукт
Содержание
витамина С
(мг)
Содержани
е витамина
С (%)
3,1
Клюква
38,5
3,85
40
4
Лимон
45
4,5
90
9
Брокколи
114,5
11,45
Совпадение: клюква 80%, лимон 88%, брокколи 79%
[2] Капуста – овощная культура Мир знаний https://mirznanii.com/a/327123/kapustaovoshchnaya-kultura/
[3] Тестирование пищевых продуктов на содержание витамина С (аскорбиновой
кислоты)" (PDF). Британский фонд питания. 2004
16

17.

Нормы физиологических потребностей в витамине С
Показатели
(в сутки)
Мужчина
(старше 18 лет)
Женщина
(старше 18 лет)
Девушки
(от 14-18 лет)
Юноши
(от 14 до 18 лет)
Витамин С
100
75
65
75
Для мужчины
Клюквы 260 г
Для девушки
Брокколи 87 г
Лимона 222 г
Клюквы 170 г
Для женщины
и юноши
Клюквы 195 г
Брокколи 57 г
Лимона 144 г
Брокколи 66 г
Лимона 167 г
[4] Суточная норма витамина С [Электронный ресурс] // ЗожМания URL:
https://zozhmania.ru/vitaminy/sutochnaya-norma-vitamina-c
17

18. Выводы

1. Самой подходящей для количественного определения
витамина С из качественных реакций оказался FeCl3
2. Качественная реакция проходит с изменением окраски
раствора на синий, что дает возможность для
спектрофотометрического анализа
3. Полученные данные о содержании витамина С в выбранных
продуктах совпали с данными литературных источников
4. Была рассчитана суточная норма продуктов, которая закроет
суточную потребность в витамине С
18

19. Список литературы

[1] Федулов Ю.П., Доценко К.А., Тосунов Я.К. Методическое указание к
лабораторным занятиям по биохимии растений с основами теории для
студентов агробиологических специальностей, Краснодар, Куб-ГАУ, - 2013 – 83 с.
[2] Капуста – овощная культура [Электронный ресурс] // URL: Мир знаний
https://mirznanii.com/a/327123/kapusta-ovoshchnaya-kultura/
[3] Тестирование пищевых продуктов на содержание витамина С
(аскорбиновой кислоты)" (PDF). Британский фонд питания. 2004. Архивировано (PDF)
с оригинала от 23 ноября 2015 года.
[4] Суточная норма витамина С [Электронный ресурс] // ЗожМания URL:
https://zozhmania.ru/vitaminy/sutochnaya-norma-vitamina-c
[5] Методические рекомендации MP 2.3.1.0253-21 "Нормы физиологических
потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения
Российской Федерации" (утв. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав
потребителей и благополучия человека 22 июля 2021 г.) – 29, 33
19

20. Благодарности

Хотим сказать огромное спасибо Центру Дополнительного
Образования Одаренных школьников и МОАУ «Лицей №21» за
предоставленные лаборатории и реагенты, а также нашим научным
руководителям
* Спасибо всей команде за прекрасную коллективную работу,
было очень приятно с вами взаимодействовать!
Всем спасибо за внимание!
20