Количественное определение витамина с в продуктах питания методом йодометрии

Аскорбиновая кислота – органическое соединение, являющееся одним из наиболее значимых в живом организме. Впервые выделен витамин С в 1923 году Ч.Г. Кингом из капусты, а химически синтезирован химиком А. Сент-Дьёрди в 1928 году. (рис. 1):

Рисунок 1 – Формула аскорбиновой кислоты

Аскорбиновая кислота (витамин С) выполняет жизненно-важные функции в организме: принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях в качестве кофермента оксидоредуктаз (рис. 2):

Рисунок 2 – Механизм окислительно-восстановительной реакции с участием аскорбиновой кислоты

Аскорбиновая кислота участвует в реакциях введения гидроксильной группы в молекулы аминокислот, синтеза гормонов надпочечников и щитовидной железы, реакциях восстановления ионов железа, окисленного токоферола, ограничивает протекание реакций по свободнорадикальному механизму, способствует выведению токсичных веществ из клеток печени.

К сожалению, синтезировать аскорбиновую кислоту организм человека не способен, поэтому единственным способом получения этого биологически активного вещества является поступление его с растительными продуктами питания. Большое содержание витамина С в плодах шиповника , красного перца , цитрусовых, красной и чёрной смородины, томатов, обнаружено незначительное содержания аскорбиновой кислоты в растениях лука , салата , капусты, картофеля [1].

При технологических процессах приготовления пищи большая часть витаминов теряется или разрушается. Не является исключением и витамин С. Он легко вымывается из поверхностного слоя овощей и ягод при промывании или длительном хранении в воде. При термической обработке свыше 600С происходит разрушение молекулы витамина.

В зависимости от пола, возраста, климатических условий проживания человека необходимое количество витамина для нормальной жизнедеятельности неодинаково.

Однако, учеными выяснено, что среднесуточная доза витамина С для взрослых – 70-100 мг. Для детей: 0 - 6 мес. – 30 мг, 6 мес. до 1 года – 35 мг, 1-3 года – 40 мг, 4-6 лет – 45 мг, 7-10 лет – 45 мг, 11-14 лет – 50 мг.

Переизбыток витамина С ведет к тошноте, головным болям, болям в области живота, мочекаменной болезни, рвоте.

При недостатке развиваются сердечнососудистые заболевания, появляется быстрая утомляемость и отдышка, снижение активности иммунной системы, в раннем возрасте наблюдается задержка процессов окостенения. При регулярном дефиците витамина С в организме развивается гиповитаминоз, с проявлением которого человечество столкнулось задолго до выделения витамина, а тем более его синтеза.

Цинга – болезнь мореплавателей, описана во многих литературных произведениях. Ее развитие последовательно сопровождается кровотечением десен, потерей зубов, слабостью, общей анемией. В тяжелых случаях заканчивается летально. Именно поэтому химическое соединение получило название «аскорбиновая кислота» (от латинского scorbutus – цинга и отрицания «а»).

Во избежание негативных последствий гиповитаминоза в настоящее время в пищевой промышленности разработаны различные технологии витаминизации продуктов. В основном витаминизацию проводят двумя способами: добавка высокоактивного сырья или синтетических витаминов. Например, в первом случае во фруктовые соки на 1 литр добавляют отвар из 50 г шиповника. Примером второго является добавление перед стерилизацией 300-500 мг аскорбиновой кислоты на 1 л продукта при заготовке томатного сока.

Поэтому целью проводимого исследования было определение качественного и количественного содержания аскорбиновой кислоты в натуральных продуктах и соках, полученных промышленным способом.

Материалы и методика исследований.

В качестве исследуемых образцов были взяты фруктовые соки различных производителей, сок лимона и яблока (рис. 3).

Г

Д

Рисунок 3 - Образцы для проведения исследования:

А - сок торговой марки «Агуша», Б - сок торговой марки «Сады Придонья», В - сок торговой марки «Фруто няня», Г- лимон, Д - яблоко

В пищевых продуктах витамин С содержится как в восстановленной (аскорбиновая кислота), так и в окисленной формах (дегидроаскорбиновая кислота). Количественные химические методы определения аскорбиновой кислоты основаны на ее восстановительных свойствах [2, 3]. При анализе чаще всего для количественного и качественного определения витамина С используют метод йодометрии, где индикатором служит крахмал. Согласно механизму протекающей окислительновосстановительной реакции, молекула аскорбиновой кислоты взаимодействует с молекулой йода в эквимолярных количествах. Зная концентрацию используемого раствора йодной настойки, можно определить концентрацию аскорбиновой кислоты в продуктах.

Для определения витамина С в соках и других продуктах использовалась аптечная настойка йода с концентрацией йода 5 %, т.е. 5 г в 100 мл раствора. Поскольку содержание аскорбиновой кислоты в некоторых соках невелико, йодная настойка разбавлялась в сорок раз, и один миллилитр ее соответствовал 0,88 мг чистой аскорбиновой кислоты [4].

Результаты и их обсуждение.

При проведении исследования было определено, что объем одной капли соответствует 0,02 мл. Для определения точности измерения было проведено определение содержания аскорбиновой кислоты в 1 таблетке чистого витамина С. Результаты показали, что определенное экспериментальным путем количество витамина С, равно 103 мг, что соответствует высокой точности метода.

Согласно методике [4], к 20 мл сока был добавлен крахмал в качестве индикатора. Затем титриметрически было проведено определение количества аскорбиновой кислоты в исследуемом растворе. Точкой эквивалентности служило возникновение устойчивого синего окрашивания. Расчет содержания аскорбиновой кислоты в исследуемых соках был произведен, зная, что 1 мл 0,125%-ного раствора йода окисляет 0,875 мг аскорбиновой кислоты (табл. 1).

Таблица 1 – Содержание сока в различных продуктах

Анализируемый продукт	Количество сока, взятого для анализа, мл	Объем раствора йода, пошедшего на титрование, мл	Количество витамина С, мг/100 мл сока
Сок              лимона (свежевыжатый)	20	17,7	77,9
Сок яблока (свежевыжатый)	20	5,1	22,4
Сок «Агуша» (яблоко-груша)	20	4,6	20,25
Сок  «Сады   Придонья» (мультифрукт)	20	22,8	100,3
Сок «Фруто няня» (из свежих яблок)	20	80,0	352,0

В ходе проведения исследования было определено максимальное содержание витамина С в соке прямого отжима «Фруто няня», минимальное – в соке торговой марки «Агуша». Высокое содержание аскорбиновой кислоты в лимоне (77,9 мг) подтверждает утверждения врачей, что лимоны являются источником данного витамина. Небольшое содержание витамина С в соке свежего яблока (22,4 мг) может быть объяснено длительным сроком хранения данных фруктов, при котором происходит естественное снижение концентрации витаминов.

Таким образом, при составлении правильного рациона питания, необходимо учитывать содержание витаминов в продуктах питания.