水果中维生素C含量测定实验报告
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水果中维生素C含量测定
(一)维生素C有关概念介绍
①基本定义
②功效
③营养价值
④适宜人群与正常需求
⑤VC与癌症
(二)研究活动原理与准备
①实验原理
②试剂和原料
③实验步骤
(三)研究活动过程与总结
①西瓜的取样及其VC含量测定
②柑橘的取样及其VC含量测定
③葡萄的取样及其VC含量测定
④香蕉的取样及其VC含量测定
⑤草莓的取样及其VC含量测定
⑥分析实验误差与心得体会
一.维生素C有关概念介绍
1.基本定义
维生素C(Vitamin C ,Ascorbic Acid)又叫L-抗坏血酸,是一种水溶性维生素。
食物中的维生素C被人体小肠上段吸收。
一旦吸收,就分布到体内所有的水溶性结构中,正常成人体内的维生素C 代谢活性池中约有1500mg维生素C,最高储存峰值为3000mg维生素C。
正常情况下,维生素C绝大部分在体内经代谢分解成草酸或与硫酸结合生成抗坏血酸-2-硫酸由尿排出;另一部分可直接由尿排出体外。
2.功效
1、胶原蛋白的合成:胶原蛋白的合成需要维生素C参加,所以VC 缺乏,胶原蛋白不能正常合成,导致细胞连接障碍。
人体由细胞组成,细胞靠细胞间质把它们联系起来,细胞间质的关键成分是胶原蛋白。
胶原蛋白占身体蛋白质的1/3,生成结缔组织,构成身体骨架。
如骨骼、血管、韧带等,决定了皮肤的弹性,保护大脑,并且有助于人体创伤的愈合。
2、治疗坏血病:血管壁的强度和VC有很大关系。
微血管是所有血管中最细小的,管壁可能只有一个细胞的厚度,其强度、弹性是由负责连接细胞具有胶泥作用的胶原蛋白所决定。
当体内VC不足,微血管容易破裂,血液流到邻近组织。
这种情况在皮肤表面发生,则产生淤血、紫癍;在体内发生则引起疼痛和关节涨痛。
严重情况在胃、肠道、鼻、肾脏及骨膜下面均可有出血现象,乃至死亡。
3、预防牙龈萎缩、出血:健康的牙床紧紧包住每一颗牙齿。
牙龈是软组织,当缺乏蛋白质、钙、VC时易产生牙龈萎缩、出血。
维生素C 略带酸性,作为微量营养素被摄入体内,经体内溶解、消化,其酸碱性对人体的影响是微乎其微的,所以不必过份在意它的酸碱性。
维生素C有助巩固细胞组织,有助于胶原蛋白的合成,能强健骨骼及牙齿,还可预防牙龈出血,长期服用对牙齿、牙龈无害而且有益。
4、预防动脉硬化:可促进胆固醇的排泄,防止胆固醇在动脉内壁沉积,甚至可以使沉积的粥样斑块溶解。
5、抗氧化剂:可以保护其它抗氧化剂,如维生素A、维生素E、不饱和脂肪酸,防止自由基对人体的伤害。
6、治疗贫血:使难以吸收利用的三价铁还原成二价铁,促进肠道对铁的吸收,提高肝脏对铁的利用率,有助于治疗缺铁性贫血。
7、防癌:丰富的胶原蛋白有助于防止癌细胞的扩散;VC的抗氧化作用可以抵御自由基对细胞的伤害防止细胞的变异;阻断亚硝酸盐和仲胺形成强致癌物亚硝胺。
曾有人对因癌症死亡病人解剖发现病人体内的VC含量几乎为零。
8、保护作用:在人的生命活动中,谷胱甘肽和酶保证细胞的完整性和新陈代谢的正常进行至关重要。
由于大多数哺乳动物都能靠肝脏来合成维生素C,所以并不存在缺乏的问题;但是人类、灵长类、土拨鼠等少数动物却不能自身合成,必须通过食物、药物等摄取。
9、酶:谷胱甘肽是由谷氨酸、胱氨酸和甘氨酸组成的短肽,在体内有氧化还原作用。
它有两种存在形式,即氧化型和还原型,还原型对保证细胞膜的完整性起重要作用。
VC是一种强抗氧化剂,其本身被氧化,而使氧化型谷胱甘肽还原为还原型谷胱甘肽,从而发挥抗氧化作用。
酶是生化反应的催化剂,有些酶需要有自由的巯基(-SH)才能保持活性。
VC能够使双硫键(-S-S)还原为-SH,从而提高相关酶的活性,发挥抗氧化的作用。
从以上可知,只要VC充足,则VC、谷胱甘肽、-SH形成有力的抗氧化组合拳,清除自由基,阻止脂类过氧化及某些化学物质的毒害作用,保护肝脏的解毒能力和细胞的正常代谢。
10、提高人体的免疫力:白细胞含有丰富的VC,当机体感染时白细胞内的VC急剧减少。
VC可增强中性粒细胞的趋化性和变形能力,提高杀菌能力。
促进淋巴母细胞的生成,提高机体对外来和恶变细胞的识别和杀灭。
参与免疫球蛋白的合成。
提高CI补体酯酶活性,增加补体CI的产生。
促进干扰素的产生,干扰病毒mRNA的转录,抑
制病毒的增生。
11、提高机体的应急能力:人体受到异常的刺激,如剧痛、寒冷、缺氧、精神强刺激,会引发抵御异常刺激的紧张状态。
该状态伴有一系列身体,包括交感神经兴奋、肾上腺髓
质和皮质激素分泌增多。
肾上腺髓质所分
泌的肾上腺素和去甲肾上腺素是有酪氨酸
转化而来,在此过程需要VC的参与。
3.营养价值
维生素c的主要作用是提高免疫力,
预防癌症、心脏病、中风,保护牙齿和牙
龈等。
另外,坚持按时服用维生素c还可以使皮肤黑色素沉着减少,从而减少黑斑和雀斑,使皮肤白皙。
富含维生素c的食物有花菜、青辣椒、橙子、葡萄汁、西红柿等,可以说,在所有的蔬菜、水果中,维生素c含量都不少。
美国专家认为,每人每天维生素c的最佳用量应为200~300毫克,最低不少于60毫克,半杯(大约一百毫升)新鲜橙汁便可满足这个最低量。
而中国营养学会建议的膳食参考摄入量(RNI),成年人为100mg/日,可耐受最高摄入量(UL)为1000mg/日。
4.适宜人群与正常需求
(1)适宜人群
1、容易疲倦的人。
2、在污染环境工作的人。
体内维生素C高的人,几乎不会再吸收铅、镉、铬等有害元素。
3、嗜好抽烟的人。
抽烟的人多吃含维生素C的食物有助提高细胞的抵抗力,保持血管的弹性,消除体内的尼古丁。
4、从事剧烈运动和高强度劳动的人。
这些人因流汗过多会损失大量维生素C,应及时予以补充。
5、坏血病患者。
此病是因饮食中缺乏维生素C,使结蹄组织形成不
良,毛细血管壁脆性增加所致,应多食含维生素C丰富的食物。
6、脸上有色素斑的人。
维生素C有抗氧化作用,补充维生素C可抑制色素斑的生成,促进其消退。
7、长期服药的人。
服用阿司匹林、安眠药、抗癌变药、四环素、钙制品、避孕药、降压药等,都会使人体维生素C减少,并可引起其它不良反应,应及时补充维生素C。
8、白内障患者。
维生素C是眼内晶状体的营养要素,维生素C的摄入量不足,是导致白内障的因素之一,患者应多补充维生素C。
(2)正常需求
推荐摄入量(资料)
1、成人及孕早期妇女维生素C的推荐摄入量为100mg/d 2.中、晚期孕妇及乳母维生素C的推荐摄入量为130mg/d。
注意:每个人对于VC的需求量个体化差异是很大的。
有的人补充少量既可满足,有的人可以达到每天10克甚至更高。
在人类对维生素C的研究史上,卡斯卡特医生早在上世纪70年代初就发现并建立了一套使用维生素C的标准。
当一个人口服维生素C 达到相当的量,即24小时0.5~200克时,由于肠道渗透压的改变,会产生轻微的腹泻。
卡斯卡特将略低于此的量叫做“维生素C的肠道耐受量”,也就是一个人能承受的不引起轻微腹泻的量。
因为无酸性的VC,使大量口服维生素C成为可能,那么,每个人就可以根据自身体况的不同去服用。
只要在自己的肠道耐受量之内,效果就会很好。
有趣的是,人体对于VC的肠道耐受量是变化的。
在人体有病的时候,肠道耐受量会大幅度的提升,比如平时1克的耐受量,在急性感染或者患有肿瘤、心脏病等慢性疾病,甚至是感冒的时候,都会有不同程度的耐受量提升。
5.维C与癌症
全世界专家们的研究清楚地表明,每天吃新鲜水果,特别是柑桔类水果,胃癌、食管癌、口腔癌、咽癌及宫颈癌的发病率会大大降低,
还有些研究指出含维生素C丰富的水果有助于预防结肠癌和肺癌。
在美国,30年代胃癌在死亡病因中占第一位,近年来胃癌下降到第七位,研究人员意识到,这种超常的健康趋势并不是归功于任何医疗措施,事实上是由于食物有了冰箱冷藏,加以空运发达,人们能够吃到更新鲜的水果和蔬菜,而吃盐腌或渍的食物相对的减少的缘故。
日本北部胃癌发病率始终很高,那里人们喜欢用盐腌渍的食品,喜欢大酱、腌菜和咸鱼。
虽有冰箱,但饮食习惯没有改变。
另外,伊朗部分地区的胃癌发病率也很高,没有什么其他解释,只是因为人们营养太差,能进的水果与蔬菜很少,维生素C摄入量严重不足。
专家们早已证明维生素A与肺癌的密切关系,现在美国路易斯安娜州立医学院的研究发现,维生素E和维生素C的水平降低,对肺癌有着更为重要的联系。
此外,多项研究分别证实,摄入维生素C不足,与子宫颈癌、直肠癌的多发,均有密切关系。
维生素C能阻断致癌物亚硝酸铵的形成。
盐腌、渍和熏制食品含亚硝酸盐(咸肉、香肠之类也一样),亚硝酸盐与胺在胃中结合形成致癌物亚硝酸铵。
不少亚硝酸盐也来自新鲜食物,它们开始是以硝酸盐形式存在,那是植物生长的必需元素,唾液中的细菌使自然硝酸盐变成一回亚硝酸盐,在胃酸作用下,亚硝酸盐会合成亚硝酸铵。
这些情况下不知不觉地在你胃中进行除非你吃了含维生素C的食物。
专家们的研究表明:将亚硝酸物与胺放在一起,同时加入维生素C,维生素C能阻断亚硝胺的形成。
动物实验显示:小鼠喂以亚硝酸盐和胺后得了肿瘤,而在食物内
加入维生素C,显示出肿瘤被抑制。
这是因为亚硝酸物首先与维生素C反应,导致没有足够的亚硝酸物与胺结合成亚硝酸胺。
在进食的时间时里,维生素C与亚硝酸物反应最佳,因为这时胃的酸度正好发挥维生素C催化剂作用。
上述情况同样发生在胃里,蔬菜中虽天然地含有亚硝酸盐,但同时也含有足够的维生素C。
因此,你不必为食用蔬菜担心,问题是要注意蔬菜的保存和烹调,尽量减少维生素的损失。
临床研究发现,各类晚期癌症注射大剂量维生素C,每天10-30克,能明显地延长患者的生存期。
大量摄入维生素C,可以制造大量免疫球蛋白,可以使抗癌的淋巴细胞高效率地发挥作用(但大量的维生素C有使吞噬细胞降低吞噬能力的作用)。
英国科学家们也观察到,人们白细胞中维生素C的含量与年龄成反比。
也就是说,随着年龄的增加,白细胞中维生素C含量呈下降趋势(也许,这也是老年人免疫功能较差、癌症易于在老年人向上发生的因素之一)。
若给老年人每天补充维生素C80毫克,9个月之后,其白细胞维生素C含量可恢复到年轻人水平。
还有人认为血液中维生素C水平的高低,与老年人的寿命长短成正比例。
一美国医生说,他发现血液中维生素C 水平高的人寿命长。
虽说这类研究目前还有待于进一步的佐证,但癌症患者体内维生素C的水平无一例外都很低。
两者联系起来考察,无疑向我们提示着维生素C不容忽视的作用。
此外,专家们认为维生素C还具有良好的抗氧化作用,能抑制某些化学物质氧化为致癌物;能阻断致癌物的活化;英国的研究人员测定补充维生素C(1000
毫克,每日4次,为期一周)前后受试者胃液中诱变剂的活力,发现补充后活力降低近半。
二.研究活动原理与准备
1.实验原理
考虑到选择二合适的提取液可以延长VC的稳定时间,提高VC 的提取率,且VC在酸性介质中(如2%草酸,2%的偏磷酸及硫酸)相对稳定,因此,采用2%草酸对5种水果中的VC进行提取,并用二氯靛酚溶液滴定测其含量。
操作简便,无需特殊仪器。
利用L-抗环血酸的还原性,可还原氧化性的2,6-二氯靛酚钠盐(Cl2H6O2NCl2Na),在酸性介质中使染料从红色变为无色,在无杂质干扰的情况下,样品中抗环血酸的含量与染料耗用量成定量关系。
2.试剂和原料
(1)试剂:抗环血酸(VC)标准溶液0.02mg/mL,0.025%染料(又名2,6-二氯靛酚)溶液,1%CuSO4溶液
滴定法:滴染料液于滴定管中,准确放入5mL于50-100mL
的小锥形瓶中,以VC溶液滴定至红色刚褪去时结束。
【染料对VC溶液的滴定度(T)=V1×0.02/V(mg/mL)】
补充说明:V1为消耗VC溶液的毫升数,V为染料毫升数,
计算为下表Array
(2)原料:西瓜,柑橘,葡萄,香蕉,草莓(由于季节原因,大
部分水果为网购水果,新鲜度有待商议)
3.实验步骤
(1)样品的制备
将样品洗净,称取西瓜,柑橘,葡萄,香蕉,草莓各100g左右,在称取等重量2%草酸提取液混合,由高速捣
碎机捣碎成浆,取匀浆15g左右,用1%草酸定容,用滤
纸过滤,滤液立即进行滴定。
(2)Vc量的测定
吸取10.00mL样品提取液与100mL小锥形瓶中,立即从微量滴定管中滴入燃料标准溶液至粉红色,在15s内
不消失为结束。
空白对照组:吸取10.00mL样品提取液于100mL小锥形
瓶中,加1%CuSO4溶液1mL,在110℃烘箱中加热
10min,冷却后用染料滴至粉红色,在15s内不消失为结
束。
(3)结果计算
计算式:Vc(mg/100g)=(V-Vo)×T/G×100
(式中V为滴定样品溶液消耗染料的毫升数,Vo为空白
试验消耗染料的体积(mL),T为染料的滴定数,G为
样品滴定液中含样品的量(g))
三.研究活动过程与总结
(一)课题名称:水果中维生素C含量的测定
(二)实验人员:组长王欣雨组员杨雨、金美琳、潘雨琴、郭艳、石秀莹
(三)实验报告
探究一:香蕉取样及其Vc含量测定(参与人员:杨雨,王欣雨)材料:香蕉100g,2%草酸提取液,0.025%染料(又名2,6-二氯靛酚)溶液,1%CuSO4溶液
操作:1. 将香蕉用高速捣碎机捣碎成浆,取匀浆15g左右,
用1%草酸定容,用滤纸过滤,滤液立即进行滴定。
2. 吸取10.00mL样品提取液与100mL小锥形瓶中,
立即从微量滴定管中滴入燃料标准溶液至粉红色,
在15s内不消失为结束。
3.利用公式进行定量计算
4.观察并做相应记录。
观察结果:见记录总结表格
探究二:草莓取样及其Vc含量测定(参与人员:石秀莹,王欣雨)材料:草莓100g,2%草酸提取液,0.025%染料(又名2,6-二氯靛酚)溶液,1%CuSO4溶液
操作:1. 将草莓用高速捣碎机捣碎成浆,取匀浆15g左右,
用1%草酸定容,用滤纸过滤,滤液立即进行滴定。
2.吸取10.00mL样品提取液与100mL小锥形瓶中,
立即从微量滴定管中滴入燃料标准溶液至粉红色,
在15s内不消失为结束。
3. 利用公式进行定量计算
4.观察并做相应记录。
观察结果:见记录总结表格
探究三:葡萄取样及其Vc含量测定(参与人员:郭艳,王欣雨)材料:葡萄100g,2%草酸提取液,0.025%染料(又名2,6-二氯靛酚)溶液,1%CuSO4溶液
操作:1. 将葡萄用高速捣碎机捣碎成浆,取匀浆15g左右,
用1%草酸定容,用滤纸过滤,滤液立即进行滴定。
2.吸取10.00mL样品提取液与100mL小锥形瓶中,
立即从微量滴定管中滴入燃料标准溶液至粉红色,
在15s内不消失为结束。
3. 利用公式进行定量计算
4.观察并做相应记录。
观察结果:见记录总结表格
探究四:柑橘取样及其Vc含量测定(参与人员:潘雨琴,王欣雨)材料:柑橘100g,2%草酸提取液,0.025%染料(又名2,6-二氯靛酚)溶液,1%CuSO4溶液
操作:1. 将柑橘用高速捣碎机捣碎成浆,取匀浆15g左右,
用1%草酸定容,用滤纸过滤,滤液立即进行滴定。
2.吸取10.00mL样品提取液与100mL小锥形瓶中,
立即从微量滴定管中滴入燃料标准溶液至粉红色,
在15s内不消失为结束。
3. 利用公式进行定量计算
4.观察并做相应记录。
观察结果:见记录总结表格
探究五:西瓜取样及其Vc含量测定(参与人员:金美琳,王欣雨)材料:西瓜100g,2%草酸提取液,0.025%染料(又名2,6-二氯靛酚)溶液,1%CuSO4溶液
操作:1. 将西瓜用高速捣碎机捣碎成浆,取匀浆15g左右,
用1%草酸定容,用滤纸过滤,滤液立即进行滴定。
2.吸取10.00mL样品提取液与100mL小锥形瓶中,
立即从微量滴定管中滴入燃料标准溶液至粉红色,
在15s内不消失为结束。
3. 利用公式进行定量计算
4.观察并做相应记录。
观察结果:见记录总结表格
(四)记录总结表格
(五)实验总结与结论
本次实验测量结果表明,有些水果略高(或略低)于标准含量,这与被测样品的产地,品种,生长环境以及测定操作误差等因素有关。
经实验分析,说明采用2,6-二氯靛酚滴定法,用2%草酸作为提取液,提取Vc时效率较高,且快速,准确,简便,有利于工作效率。
结论:
5种水果中Vc的含量顺序是:草莓>柑橘>香蕉>西瓜>葡萄(六)实验心得体会
在实验准备过程中,我们一起查找资料,一起设计实验方案,一起探讨溶液的配置,一起思考可能出现的问题和实验应该注意的事项。
在做实验时,我们亲手配制所需的试剂,既分工明确又紧密配合。
实验结束后,我们通过对数据的整理和分析,总结了实验中成功与失败的原因。
通过这次实验,我们不仅培养了独立分析问题的能力,而且提高了动手实践的能力,同时也深刻的体会到要全面性的看待问题。
在实验中,小组成员间团结合作,相互合作,相互交流与沟通,让我们体会到团队的力量。
在整个研究学习探讨过程中,我们也充分认识到实验的乐趣,也很欣喜看到化学与生活的紧密联系。
同时,这次的实验也给我们一个表现自我,锻炼自我的机会,是我们今后学习和研究的一个良好开端。