Сравнение методов определения количества аскорбиновой кислоты в апельсиновом соке

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Здоровье современного человека часто подвергается внешним и внутренним угрозам. Справляться с ними нам помогает один из самых важных элементов для человека - витамин С.

Витамины - низкомолекулярные органические вещества различной химической природы. Это катализаторы, биорегуляторы процессов, протекающих в живом организме. Витамин С - аскорбиновую кислоту - называют кислотой, несущей здоровье. Он распространен в природе, но в малых количествах. Тепловая обработка, хранение и биохимическая переработка витамина С приводят к его разрушению. Еще больше его сгорает в организме под влиянием стресса, курения и других источников повреждения клеток, наподобие дыма и смога. Организм человека не может запасать витамин С, поэтому необходимо постоянно получать его дополнительно. Но лишь немногие люди и особенно дети едят достаточно фруктов и овощей, которые являются главными пищевыми источниками витамина. А ведь недостаточное потребление витаминов заметно снижает активность иммунной системы, повышает частоту и усиливает тяжесть респираторных и желудочно-кишечных заболеваний. По данным отечественных исследователей, недостаток аскорбиновой кислоты у школьников в 2 раза снижает способность лейкоцитов уничтожать попавшие в организм болезнетворные микробы, в результате чего частота острых респираторных заболеваний увеличивается на 26-40%, и наоборот, прием витаминов значительно снижает показатель частоты ОРЗ. Поэтому очень важно знать, сколько витамина С содержится в потребляемых нами продуктах. Но как получают данные о количестве аскорбиновой кислоты? Существуют несколько методов определения витамина С, которые я и рассмотрела в своей работе.

Цель работы:

Сделать оценку и сравнение различных методов определения количества аскорбиновой кислоты в апельсиновом соке.

Задачи:

1. Рассмотреть различные методы определения количества витамина С.

2. Определить содержание витамина С в апельсиновом соке различными методами.

3. Сравнить данные, полученные в ходе исследования апельсинового сока.

4. Определить наиболее удобный метод определения аскорбиновой кислоты.

1. Состав витамина С и его различные формы

Витамины - низкомолекулярные биологически активные вещества, обеспечивающие нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме.

Витамин С (аскорбиновая кислота) -- органическое соединение, является водорастворимым витамином. Молекулярная формула: C6H8O6. Витамин С существует в следующих формах: D, L-аскорбиновая кислота, дегидроаскорбиновая кислота, аскорбиген, D, L - изоаскорбиновая кислота, аскорбат кальция, аскорбил пальмитат и др. L-изоаскорбиновая, или эриторбовая кислота используется в качестве пищевой добавки E315. Биологически активна только L-аскорбиновая кислота.

Витамин С получил название L-аскорбиновой кислоты, т.к. строение витамина С было окончательно установлено его синтезом именно из этой кислоты, представляющей собой белое кристаллическое соединение, легко растворимое в воде с образованием кислых растворов. В основе функций аскорбиновой кислоты в организме лежат особенности строения, благодаря которым она образует окислительно-восстановительную систему, способную участвовать в транспорте электронов в некоторых биохимических реакциях.

2. Свойства витамина С

По физическим свойствам аскорбиновая кислота представляет собой белый кристаллический порошок кислого вкуса. Легко растворим в воде, растворим в спирте.

Витамин С разрушается в присутствии окислителей в нейтральной или щелочной среде при нагревании. Водные растворы аскорбиновой кислоты имеют pH ~ 3; действует как моноосновная кислота. Аскорбиновая кислота мощный восстановитель, легко окисляется многими окислителями. Водные растворы аскорбиновой кислоты быстро окисляются в присутствии кислорода даже при комнатной температуре. Существенное значение для устойчивости витамина С имеет присутствие в среде других веществ: одни из них (сахара, аминокислоты) благоприятствуют сохранности - аскорбиновой кислоты, другие (например, соединения меди) способствуют ее окислительному распаду. Аскорбиновая кислота разрушается в процессе приготовления пищи и хранения продуктов.

3. Методы определения количества аскорбиновой кислоты

1. Титрование раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола (визуальное титрование).

Сущность метода заключается в способности аскорбиновой кислоты восстанавливать индикатор - натриевую соль 2,6-дихлорфенолиндофенол, окисляясь при этом в дегидроаскорбиновую кислоту (реакция Тильманса).

При титровании синий цвет индикатора в кислой среде переходит в розовый цвет. Метод применяется при массовых определениях содержания витамина С, когда требуется быстрота исполнения и допускается погрешность анализа в пределах 10%.

2. Титрование раствором йода (визуальное титрование).

Метод основан на том, что йод легко окисляет аскорбиновую кислоту. В качестве индикатора используют крахмал. При добавлении избыточного количества йода в титруемый раствор, содержащий крахмал, раствор приобретает синюю окраску. По мере окисления раствор начинает обесцвечиваться. При прямом титровании аскорбиновой кислоты раствором йода происходит следующая окислительно-восстановительная реакция:

С6H8O6 + I2 > C6H6O6 + 2HI

3. Потенциометрическое титрование.

Потенциометрия основана на измерении потенциала электрода, погруженного в титруемый раствор. Величина потенциала пропорциональна концентрации соответствующих ионов в растворе. Потенциометрическое титрование основано на том, что при титровании изменение концентрации иона сопровождается изменением потенциала на электроде, погруженном в титруемый раствор. Электрод, по потенциалу которого судят о концентрации определяемых ионов в растворе, называют индикаторным электродом. Потенциал индикаторного электрода определяют, сравнивая его с постоянной величиной потенциала электрода сравнения. Так, например, титрование по методу кислотно-основного взаимодействия может быть выполнено со стеклянным электродом. Система индикаторного электрода и электрода сравнения называется гальванический элемент. Около точки эквивалентности происходит скачок потенциала, фиксируемый потенциометром. Потенциометрический метод позволяет провести количественное определение компонентов в смеси кислот, если константы диссоциации различаются не менее чем на три порядка. Скачки потенциала отражаются на кривой титрования. Электрохимические методы определения точек эквивалентности отличаются высокой чувствительностью, быстротой выполнения и объективностью получаемых результатов.

4. Флуорометрический метод.

Метод основан на экстрагировании витамина С из продукта раствором метафосфорной кислоты или смесью уксусной и метафосфорной кислот, окислении аскорбиновой кислоты активированным углем в дегидроаскорбиновую кислоту, взаимодействии ее с о-фенилендиамином с образованием флуоресцирующего соединения и измерении интенсивности флуоресценции при длинах волн 350 нм возбуждающего и 430 нм излучаемого света. Фоновую флуоресценцию измеряют после образования нефлуоресцирующего соединения дегидроаскорбиновой кислоты с борной кислотой.

5. Титрование с использованием цистеина.

Метод основан на экстрагировании витамина С из продукта раствором метафосфорной кислоты, восстановлении дегидроаскорбиновой кислоты в аскорбиновую цистеином солянокислым при рН 7,0-7,5, устранении влияния редуцирующих веществ в присутствии формальдегида при рН, близком к нулю, и титровании раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола натрия. Метод применяется при возникновении разногласий в оценке качества.

6. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Метод основан на применении обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Массовую концентрацию или массовую долю аскорбиновой кислоты в соковой продукции определяют спектрофотометрическим детектором в ультрафиолетовой области спектра при длине волны 243 нм.

7. Ферментативный метод.

Аскорбиновая кислота и другие восстановители восстанавливают бромид 3-(4.5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенил-2Н-тетразолия (МТТ) в присутствии переносчика электронов феназинметосульфата (ФМС) при рН 3.5 до комплекса МТТ-формазана. В кювете с пробой измеряют сумму восстановителей:

Аскорбиновая кислота + МТТ дегидроаскорбиновая кислота + МТТ-формазан + Н+

Для обеспечения специфичного определения аскорбиновой кислоты в контрольной кювете проводят окисление пробы аскорбатоксидазой (АО) в присутствии кислорода воздуха. Образующаяся дегидроаскорбиновая кислота не взаимодействует с МТТ и ФМС:

Аскорбиновая кислота +1/2 О2 дегидроаскорбиновая кислота + Н2О.

Количество образовавшегося комплекса МТТ-формазан, эквивалентное количеству аскорбиновой кислоты в исходной пробе, определяют спектрофотометрическим измерением оптической плотности исследуемого раствора пробы при длине волны 578 нм.

Заключение

В практической части мы будем использовать два метода из выше представленных: потенциометрический метод и визуальное титрование раствором йода. Они определяют количество витамина С с разных сторон. Потенциометрический метод является физико-химическим методом анализа, а метод визуального титрования раствором йода - химическим.

Метод титрования раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола основан на тех же свойствах витамина С, как и титрование раствором йода, поэтому мы проведем только второй. низкомолекулярный аскорбиновый кислота витамин

Флуорометрический метод, ферментативный метод и метод титрования с использованием цистеина мы не можем провести, т.к. они требуют специфичных реактивов.

Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) является промышленным и не может быть проведен в условиях лаборатории.

Источники

1. И.К Цитович «Курс аналитической химии»

2. М.Э. Полес, И.Н. Душечкина «Аналитическая химия»

3. И.А. Попадич, С.Е. Траубенберг и др. «Аналитическая химия»

4. Большая школьная энциклопедия. Том I.Изд: Олма медиагрупп, 2006,844 стр.

5. Биология. Справочник для старшеклассников и поступающих в вузы. Богданова Т. Л. , Солодова Е.А. Изд: AST пресс, 815 стр.

6. Методические указания по лабораторному контролю качества пищи.III часть. Отбор проб и физико-химические методы исследования. Изд: УкрНИИТОП, г. Киев, 1983 г.

Размещено на Allbest.ru