Работа 50. Определение аскорбиновой кислоты (витамина с)

Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые всем живым организмам в небольших количествах для нормального протекания биохимических и физиологических процессов. Многие витамины входят в состав двухкомпонентных ферментов и участвуют в качестве катализаторов в белковом, углеводном, липидном и минеральном обмене, улучшают использование всех питательных веществ, способствуют повышению устойчивости человека и животных к болезням.

Витамины не являются структурными и энергетическими веществами. В организме человека и животных витамины принимают участие в регенерации тканей (кожи, волос, половых клеток), передаче нервных сигналов, световосприятии, транспорте веществ через стенки кишечника и кровеносных капилляров. Некоторые витамины обладают антиоксидантными и антимутагенными свойствами.

Растения и микроорганизмы способны синтезировать все необходимые для их жизнедеятельности витамины. Человек и животные получают витамины с пищей или синтезируют их из предшественников (провитаминов). Содержание витаминов является важным показателем биологической ценности продуктов питания и кормов. Содержание водорастворимых витаминов обычно выражают в мг/100 г (мг %), а содержание жирорастворимых витаминов – в Международных единицах (МЕ).

Витамины делят на жирорастворимые (А, Д, Е, К) и водорастворимые (В₁, В₂, В₃, В₅, В₆, В₁₂, Р, С, Н, В_с, U, инозит, ПАБК).

Витамин С (аскорбиновая кислота) – один их наиболее важных водорастворимых витаминов, который принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях в клетках живых организмов и влияет на их устойчивость к неблагоприятным условиям среды и болезням. При частичном недостатке витамина С (гиповитоминозе) у человека появляется головная боль, головокружение, повышается утомляемость. При полном отсутствии витамина С (авитоминозе) наблюдается кровоточивость десен, расшатывание и выпадение зубов (болезнь скарбут или цинга). Следы железа, меди, щелочная реакция, нагревание в присутствии кислорода воздуха разрушают витамин С.

В процессе обмена веществ аскорбиновая кислота окисляется в дегидроаскорбиновую, которая витаминной активностью не обладает. Взаимное превращение этих двух форм в окислительно-восстановительных процессах клетки можно представить следующей схемой:

аскорбиновая кислота дегидроаскорбиновая кислота

В растительных тканях аскорбиновая кислота находится как в свободном, так и в связанном с биоколлоидами протопласта состоянии.

Для определения свободной аскорбиновой кислоты ее экстрагируют из растительных тканей 2 %-ным раствором метафосфорной кислоты. В случае определения общего количества аскорбиновой кислоты используют соляную и щавелевую кислоты, которые извлекают из растительной ткани как свободную, так и связанную аскорбиновую кислоту.

Для количественного определения аскорбиновой кислоты используют 2,6-дихлорфенолиндофенол, который в процессе титрования восстанавливается аскорбиновой кислотой, меняя при этом синюю окраску на розовую.

Цель работы. Определить содержание свободной и связанной аскорбиновой кислоты в различных растительных объектах: листьях, плодах, ягодах, овощах и других объектах.

Ход работы. Взвешивают 5…10 г растительного материала, помещают в ступку и растирают. Приливают 5 мл 1 %-ного раствора НСl и снова растирают до однородной массы. Во время растирания приливают еще 15 мл 1 %-ного раствора НСl и всю смесь без потерь переносят в мерную колбу на 100 мл, ополаскивая несколько раз ступку и пестик 2 %-ным раствором щавелевой кислоты. Объем раствора в колбе доводят щавелевой кислотой до метки 100 мл, хорошо перемешивают и оставляют для экстракции витамина С на 10 мин. Затем полученную смесь фильтруют через сухой фильтр в колбу на 100 мл.

В стаканчик на 50 мл переносят 10 мл фильтрата и титруют 2,6-дихлорфенолиндофенолом до появления слабо розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин. Одновременно проводят контрольное титрование для учета кислот, применяемых при экстракции витамина С из растительных тканей. Для этого в сухой стаканчик на 50 мл вносят 2 мл соляной и 8 мл щавелевой кислоты и титруют 2,6-дихлорфенолиндофенолом до такого же окрашивания. Полученные результаты записывают в табл. 59.

Т а б л и ц а 59. Результаты количественного определения аскорбиновой кислоты в растительном материале

Исследуемый растительный материал	Масса взятой навески, г	Объем 2,6-дихлорфенол-индофенола, пошедшего на титрование раствора, мл		Содержание аскорбиновой кислоты, мг/100 г
		опытного	контрольного

Расчет содержания витамина С в материале ведут по формуле:

Х = ,

где Х – содержание аскорбиновой кислоты в миллиграммах на 100 г исследуемого материала, мг %;

а – объем краски, пошедшей на титрование опытного раствора, мл;

b – объем краски, пошедшей на контрольное титрование, мл;

Т – титр краски 2,6–дихлорфенолиндофенола (0,088);

С – объем вытяжки, полученной из взятой навески (100 мл);

В – объем вытяжки, взятой для титрования (10 мл);

Н – масса навески исследуемого материала, г;

100 – коэффициент для перевода результатов на 100 г растительного материала.

Вопросы:

1. Дайте определение витаминам. Какую роль они выполняют в растениях, организме человека и животных? Что понимают под авитаминозом, гипо- и гиперавитаминозом?

2. Приведите классификацию витаминов.

3. Какова химическая природа витамина С, его функции и проявление недостатка в организме человека? Из каких веществ синтезируется витамин С?

Материалы и оборудование: проросшие семена злаков, хвоя ели или сосны, листья растений, клубни картофеля, яблоки, лук репчатый, капуста белокочанная или другие овощи, плоды и ягоды, весы, 1 %-ный раствор соляной кислоты; 2 %-ный раствор щавелевой кислоты: 0,001 н. раствор 2,6-дихлорфенолиндофенола, бюретки титровальные, мерные пипетки на 10 мл, мерные цилиндры на 25 мл, мерные колбы на 100 мл, конические колбы на 100 мл, ступки с пестиками.

Приготовление раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола: 60 мг 2,6-дихлорфенолиндофенола переносят в мерную колбу на 200 мл, приливают 100…150 мл теплой дистиллированной воды и 4…5 капель 0,01 н. раствора NаОН. Колбу сильно взбалтывают в течение 10 мин. После охлаждения доливают водой до метки 200 мл, хорошо перемешивают и фильтруют через плотный фильтр в сухую колбу. Раствор может быть использован в течение 8 дней при хранении в холодильнике и при проверке титра в день употребления. Титр краски устанавливают аскорбиновой кислотой.