Влияние температуры на витамин С в апельсиновом соке

Рейтинг: 4.6 из 5
Автор
Вадим Соколов
Рейтинг автора
4.6

Этот эксперимент был запланирован для изучения того, как разные температуры могут влиять на потерю витамина С в апельсиновом соке, хранящемся в течение фиксированного периода времени. Равный объем свежевыжатого апельсинового сока с известной (начальной) концентрацией витамина С хранили при разных температурах, например 10 ° C, 20 ° C, 30 ° C, 40 ° C, 50 ° C и 60 ° C в течение постоянной продолжительности 5. дней. После периода хранения концентрацию витамина C для каждой температуры измеряли титрованием DCPIP, и рассчитывали разницу относительно начальной концентрации для расчета количества уменьшенного витамина C. Результат этого эксперимента показал, что количество потерянного витамина C увеличивается с повышением температуры, и 10oC была лучшей температурой, которая дала наименьшее снижение концентрации витамина C.Анализ с использованием коэффициента корреляции произведение-момент Пирсона выявил сильную положительную линейную связь между двумя переменными, при этом расчетное значение r превышает критическое значение на 5% -ном уровне значимости, что подтверждает экспериментальную гипотезу.

Если вам нужна помощь в написании эссе, наши профессиональные услуги по написанию эссе всегда готовы помочь!

Витамин С - это замечательное соединение, полученное из одного из аскорбиновых энантиомеров, L-аскорбата. Это водорастворимый витамин, который не может быть синтезирован естественным путем в организме человека.1 Следовательно, жизненно важно, чтобы наша диета была сбалансирована с достаточным его количеством каждый день. Витамин С играет две важные роли; образование антиоксидантов и коллагена2. Эти две особенности поместили витамин С в отдельный класс как будущий потенциал в укреплении здоровья.

Предыдущее исследование взаимосвязи между витамином C и человеческим мозгом показало, что витамин C может помочь лекарствам преодолеть гематоэнцефалический барьер.6 Это позволит эффективно лечить такие заболевания мозга, как болезнь Паркинсона, поскольку искусственный дофамин может доставляться непосредственно в мозг. В то же время самая большая проблема в лечении костного мозга, то есть получение достаточного количества клеток, может быть решена, поскольку недавнее исследование витамина C, проведенное Dunagqing Pei13, показало, что он может увеличить производство и плюрипотентность стволовых клеток в организме человека.

Однако известно, что витамин С очень уязвим к теплу. Предшественник витамина С, аскорбиновая кислота, имеет молекулу C6H8O6. Близость высоко электроотрицательных атомов кислорода к гидроксильным (ОН) группам заставляет атомы водорода легко отделяться от структуры. Между тем, присутствие тепла вызывает разрыв гидроксильной связи, аскорбиновая кислота, как говорят, претерпевает «разрушение» или окисление за счет потери атомов водорода с образованием дегидроаскорбиновой кислоты. Поэтому предполагается, что скорость разрушения аскорбиновой кислоты значительно выше при более высокой температуре. *

Большинство исследований разложения витамина С в основном основаны на влиянии условий и периода хранения, и очень немногие из них были выполнены на выявлении тенденции разложения в определенном диапазоне температур.

Предыдущие исследования влияния методов и условий хранения на удержание витамина С в материнском молоке показали, что замораживание снижает наименьшее количество витамина С по сравнению с другими методами хранения с последующим охлаждением, которое лучше, чем холодная вода. Другое исследование, проведенное в Университете Анкары, показало обратную зависимость между температурой и степенью удержания витамина С в концентратах цитрусовых, в то время как плоды апельсина обладают более высокой удерживающей способностью, чем другие.

Таким образом, этот эксперимент был направлен на выявление определенной тенденции относительно влияния температуры на потерю витамина С. В этом эксперименте использовались цитрусовые (апельсин), поскольку они содержали заметное количество витамина С, что повысило надежность определения. результаты, достижения. Результаты этого исследования могут быть использованы, чтобы проиллюстрировать, как определенные температуры могут вызвать резкое изменение витамина С, следовательно, повышая осведомленность о необходимости ценить усилия по сохранению содержания витамина С в пище для оптимальной пользы для здоровья. Например, в сельскохозяйственных тропических регионах, где выращивают цитрусовые, очень важно сохранять фрукты при низкой температуре, если это возможно, из-за более высокой вероятности разрушения витамина С, чем в других регионах.

Экспериментальная гипотеза:

Чем выше температура, тем выше разложение витамина С в свежевыжатом апельсиновом соке.

Нулевая гипотеза:

Нет существенной взаимосвязи между разной температурой и разложением витамина С в свежевыжатом апельсиновом соке.

ПЛАНИРОВАНИЕ

Случайно были выбраны пять видов цитрусовых, называлось: лимон, лайм, грейпфрут, клементин и апельсин. Свежий сок каждого фрукта получали путем разрезания и отжима. Содержание витамина C в каждом соке определяли титрованием против 1 мл 1% DCPIP. Титрование повторяли два раза, чтобы получить средний объем сока, необходимый для обесцвечивания DCPIP. Результат:

Наименьшее количество апельсина потребовалось для обесцвечивания DCPIP, что указывает на то, что в нем самое высокое содержание витамина C. Поэтому был выбран апельсин, так как он будет давать значительную реакцию на разные температуры.

Определение оптимального срока хранения:

Несколько плодов апельсина были отжаты, чтобы получить свежий апельсиновый сок, которого было бы достаточно для ежедневного измерения содержания витамина С. Во-первых, было измерено исходное содержание витамина С в соке, и для обесцвечивания 1 мл раствора DCPIP потребовалось 4,8 мл. Равный объем оставшегося сока разделяли на два стакана и каждый хранили в инкубаторе с разной температурой (10 ° C и 60 ° C). Были выбраны две различные температуры, чтобы можно было легко сравнить тенденцию изменения каждой температуры. Результат:

Результат показывает, что через 5 дней при 60 ° C объем сока больше не изменяется. Поэтому для основного эксперимента был выбран срок хранения пять дней.

ОСНОВНОЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

Переменные:

Управляемая переменная: разные температуры (oC)

(6 инкубаторов были установлены на разные температуры

10 ° C, 20 ° C 0, 30 ° C, 40 ° C, 50 ° C и 60 ° C)

Переменная ответа: количество потерянного витамина С

(Посредством титрования DCPIP была рассчитана разница между начальной и конечной концентрацией витамина C в каждом соке для определения концентрации витамина C, сниженной)

Фиксированные переменные: срок хранения, объем и концентрация DCPIP, тип фруктов.

(Срок хранения составлял пять дней. Для каждого титрования использовался 1 мл 0,1% DCPIP)

Аппарат:

Стаканы, нож, пробирки, шприцы, парафильм, алюминиевая бумага, инкубаторы, ступка и пестик, мерный цилиндр.

Материалы:

Плоды апельсина, 1% раствор дихлорфенолинофенола (DCPIP), дистиллированная вода, таблетка витамина C 500 мг.

Реальные экспериментальные процедуры:

Стандартизация концентрации витамина С:

1) Таблетка витамина С 500 мг была измельчена до мелкого порошка с помощью ступки и пестика.

2) Порошкообразную форму витамина С затем растворяли в 100 мл дистиллированной воды в химическом стакане с образованием 5 мг / мл раствора аскорбиновой кислоты.

3) 1 мл 1% раствора DCPIP отмеряли и поместили в пробирку с помощью шприца.

4) Затем с помощью шприца отбирали 1 мл 5 мг / мл раствора аскорбиновой кислоты и добавляли по капле в измеряемый раствор DCPIP до обесцвечивания.

5) Регистрировали объем раствора аскорбиновой кислоты, необходимый для обесцвечивания раствора DCPIP.

6) Процесс титрования повторяли трижды, чтобы получить средний объем.

Результат титрования следующий:

Объем титрованного сока / мл

Следовательно, для обесцвечивания 1 мл 1% раствора DCPIP потребовалось 2,5 мл 5 мг / мл раствора аскорбиновой кислоты.

Чтобы найти формулу для расчета концентрации витамина С в апельсиновом соке,

Конц. апельсинового сока (мг / мл) об. апельсинового сока (мг / мл)

Поскольку объем, необходимый для обесцвечивания, пропорционален концентрации витамина С. Так.

Конц. апельсинового сока (мл) 2,5 мл

5 мг / мл об. апельсинового сока (мг / мл)

Концентрация апельсинового сока (мг / мл) = X 5 мг / мл

Vol. апельсинового сока (мл)

Следовательно, этот расчет будет использоваться для расчета концентрации витамина С.

Определение потери витамина С:

10 плодов апельсина были нарезаны и отжаты для получения свежего сока.

Отмеряли 1 мл 1% раствора DCPIP и с помощью шприца помещали в пробирку.

Шприц объемом 1 мл заполняли апельсиновым соком и добавляли по капле в раствор DCPIP до обесцвечивания. Записывали объем добавленного сока.

Титрование повторяли пять раз, чтобы получить средний объем, и концентрацию витамина С рассчитывали по полученной формуле.

Затем сок делили на 6 равных объемов и каждый помещали в химический стакан емкостью 100 мл.

Верх каждого стакана был герметизирован парафильмом, а его поверхность была обернута алюминиевой бумагой и промаркирована с разными температурами.

Стаканы помещали в шесть инкубаторов с разной температурой в соответствии с этикеткой и оставляли на пять дней.

Через пять дней мензурки закрыли.

Отмеряли 1 мл 1% раствора DCPIP и переносили в пробирку с помощью шприца.

Апельсиновый сок, хранившийся при 10 ° C, отбирали шприцем и добавляли по каплям в DCPIP до тех пор, пока он не обесцвечивался. Был записан объем добавленного сока.

Титрование титровали трижды, чтобы получить средний объем, и концентрацию витамина С рассчитывали по формуле:

Концентрация апельсинового сока (мг / мл) = X 5 мг / мл

Vol. апельсинового сока (мл)

Шаги 8-10 были повторены, но на этот раз с использованием апельсиновых соков, хранящихся при ° C, 30 ° C, 40 ° C, 50 ° C и 60 ° C.

Разницу между начальной и конечной концентрацией каждого сока рассчитывали, чтобы определить количество потерянного витамина С.

Оценка рисков:

Процесс разрезания плодов апельсина требовал использования ножа, поэтому он был сделан осторожно, чтобы избежать травм. Затем фрукты очень осторожно отжимали, чтобы свести к минимуму тепловыделение. Сок был приготовлен только непосредственно перед экспериментом. DCPIP - это сильный краситель, который трудно удалить, поэтому на нем был лабораторный халат. Во время титрования сока против DCPIP пробирку не встряхивали энергично, чтобы избежать растворения кислорода. Сок выливали сразу после эксперимента.

Результаты:

Статистический анализ:

Исходя из результатов, представленных в таблице, известно, что существует очевидная тенденция и корреляция между температурой и потерей витамина С. Таким образом, коэффициент корреляции продукта-момента Пирсона (PMCC) был выбран для измерения силы этой взаимосвязи.

В этом методе необходимо вычислить значение коэффициента корреляции r в диапазоне от -1 до 1. Подробные сведения о его значениях следующие:

Следовательно, значение коэффициента корреляции r с использованием коэффициента корреляции момента произведения Пирсона показало сильную положительную линейную зависимость между температурой и потерей витамина C. Следовательно, нулевая гипотеза отклоняется.

Анализ данных:

В таблице 4 показан объем свежевыжатого апельсинового сока, необходимый для обесцвечивания 1 мл 1% раствора DCPIP. Средний объем использовался для расчета первоначальной концентрации витамина С. Между тем, в таблице 5 показано снижение концентрации витамина С после хранения при различных температурах в течение пяти дней. Из таблицы видно, что существует обратная зависимость между оставшейся концентрацией витамина С и количеством потерянного витамина С. Также существует огромная разница в количестве оставшегося витамина C между соком, хранящимся при 10 ° C, и соком, хранящимся при 60 ° C, который составляет 2,11 мг / мл. Это составляет 77,6% от исходной концентрации витамина С. Рассчитанный статистический коэффициент корреляции r, равный 0,9584, является абсолютно убедительным показателем, подтверждающим эту взаимосвязь.

Наши академические эксперты готовы помочь с любым письменным проектом, который может у вас возникнуть. От простых планов сочинений до полных диссертаций - вы можете гарантировать, что у нас есть услуги, идеально соответствующие вашим потребностям.

График 1 иллюстрирует тенденции и корреляцию между двумя переменными. Из графика можно сделать вывод, что, как правило, чем выше температура, тем больше теряется витамин С. 10 oC - лучшая температура, которая дала наименьшее снижение уровня витамина C с уменьшением всего на 0,12 мг / мл (4,4%) через пять дней. Между тем, 60 ° C вызвали максимальное падение концентрации через пять дней с потерей 2,23 мг / мл (82%) витамина C. Самый большой разрыв в потере витамина C произошел между 40 и 50 oC с зарегистрированным увеличением на 1 мг / мл (37%).

Основываясь на графике, степень разложения при 20 ° C и 30 ° C противоречит общим тенденциям, когда 0,6 мг / мл витамина C теряется при 10 ° C, что превышает 0,56 мг / мл при 30 ° C. Однако разница настолько мала, что позволяет предположить, что эта аномалия может быть вызвана несколькими причинами:

Более высокая скорость окисления аскорбиновой кислоты кислородом атмосферы.

Титрование ложной конечной точки

Кроме того, полученные результаты также показали, что концентрация витамина C изменяется незначительно с 10 ° C до 30 ° C. Однако резкое изменение концентрации начало происходить после 40 ° C. Это говорит о том, что плоды апельсина следует хранить при температуре ниже 30 ° C с лучшим удержанием витамина C при более низкой температуре.

Оценка:

Судя по результатам эксперимента, огромная разница в потерях витамина C между 40 и 50 ° C может быть объяснена присутствием фермента аскорбатоксидазы в цитрусовых. Функция этого фермента до сих пор до конца не изучена, но одно из лучших предположений состоит в том, что он может участвовать в контроле процесса окисления аскорбиновой кислоты.12 Как и любые другие ферменты, при превышении оптимальной температуры связи, удерживающие аскорбатоксидазу вместе начинает ломаться и, как говорят, денатурируется. Следовательно, «разрушение» аскорбиновой кислоты происходит бесконтрольно.

Измерение витамина С в этом эксперименте проводилось путем титрования сока против дихлорфенолиндофенола (DCPIP). Это сильный окислитель с характерным синим цветом, который обесцвечивается при восстановлении витамином C.15 Таким образом, разрушение витамина C под действием тепла означает, что для обесцвечивания раствора DCPIP требуется больше.

Окисление DCPIP кислородом атмосферы является одним из ограничений этого эксперимента. Следовательно, пробирки не встряхивали во время титрования, чтобы минимизировать это ограничение, поскольку энергичные движения могут увеличить скорость растворения кислорода в растворе.

Другим ограничением может быть побочное разложение витамина С из-за присутствия света и воздуха. Как и температура, ультрафиолетовые лучи падающего света вызывают разрыв гидроксильной связи в аскорбиновой кислоте, что приводит к ее окислению. Чтобы уменьшить это ограничение, мензурки с апельсиновым соком для хранения при разных температурах были аккуратно обернуты алюминиевой бумагой, которая хорошо отражает свет и тепло. Поверхность стаканов также была запечатана Parafilm. Это предотвратит попадание воздуха и значительно снизит ненужное окисление витамина С в соке.

В будущем могут быть внесены некоторые изменения для повышения точности и надежности результатов этого эксперимента. В качестве альтернативы титрованию DCPIP можно использовать йодное титрование. Хотя этот метод может потребовать использования большего количества реагентов, результаты пробного эксперимента показали, что конечную точку титрования определить намного легче. Кроме того, апельсиновый сок можно получить, смешивая очищенные плоды апельсина, а не отжимая их. Это обеспечивает максимальное количество сока, полученного из каждого фрукта, а также предотвращает разрушение витамина С при нагревании. Наконец, процент разложенного витамина С можно использовать в качестве переменной ответа вместо концентрации. Это позволит читателям более четко проиллюстрировать уменьшение количества витамина С, а также упростит процесс сравнения.

Вывод:

Основываясь на результате этого эксперимента, можно сделать вывод, что чем выше температура, тем сильнее деградация витамина С в свежевыжатом апельсиновом соке. Статистически рассчитанное значение r с использованием коэффициента корреляции произведения-момента Пирсона, 0,9584, значительно выше критического значения на уровне значимости 5%, что дает убедительные доказательства в поддержку гипотезы.

Источники оценки:

Я использовал несколько источников, чтобы предоставить мне важную информацию при выполнении этого задания. Источники 1 и 2 - это книги, специально написанные об уходе за фруктами, а также подробная информация о витамине С, а также убедительные его исследования. Обе книги были опубликованы после 2005 года, поэтому доступная информация в основном актуальна.

Кроме того, я также получил доступ к журналам, доступным в Интернете. Источники 3 и 4 взяты с двух хорошо известных веб-сайтов журналов, посвященных продуктам питания и питанию. Американский журнал клинического питания - это надежный веб-сайт с более чем 3100 участниками, на котором публикуются новейшие исследования, касающиеся питания и человека.

Источники 7, 8 и 9 - это веб-сайты, основанные на химии, которые предоставляют огромную информацию о структурах и реакциях биологических соединений. Chemwiki - это виртуальный онлайн-учебник химии, к которому обращаются миллионы людей, ищущих химические знания. Источники 10 и 11 - это веб-сайты, созданные исключительно для витамина C. Например, Vitamin C Foundation признана Налоговой службой США за защиту обширной информации о витамине C для публичного ознакомления.

Source 12, журнал Scientific American - это научно-популярный журнал, основанный почти два столетия с 1845 года и имеющий более 3,5 миллионов читателей во всем мире. Поэтому в достоверности содержания этого журнала сомневаться не приходится.

Цитировать эту работу

Чтобы экспортировать ссылку на эту статью, выберите ссылку ниже:

Новости спорта

Изначально сайт создавался для пользователей со всех стран мира. Международный домен ориентирован на самых разных пользователей. Страницы сайта переведены на 46 языков, среди которых есть и азербайджанский. Это выгодно выделяет платформу на фоне конкурентов, так как многие из них либо не работают на территории данной страны, либо не имеют местной локализации.

Больше новостей