Учебный центр «Крисмас+»

Влияние термообработки, микроволн и сроков хранения на количество витамина C в картофеле
Лукиных Екатерина, ученица 11 «Б» класса
УО «Могилёвский государственный областной лицей №5» (г. Быхов), Беларусь
Руководитель: Семченко Н.Н.

В настоящее время, когда ритм жизни человека высок, важно иметь полноценный рацион питания. Одним из необходимых компонентов рациона являются витамины. Особо высока потребность организма человека в витамине С. Он участвует в окислительно-восстановительных процессах, положительно действует на центральную нервную систему, повышает сопротивляемость организма к экстремальным воздействиям. Практически значительную часть общей потребности в витамине С человек покрывает за счет картофеля, который хотя и не богат этим витамином, но зато употребляется в пищу постоянно. В связи с этим мы считаем актуальными и необходимыми знания о методах хранения и обработки овощей, позволяющих сохранить в них большее количество аскорбиновой кислоты.
Цель работы: изучить содержание аскорбиновой кислоты (витамина С) в сортах картофеля, наиболее распространенных на территории Быховского района, а также динамику содержания аскорбиновой кислоты под действием высоких температур, микроволн и длительного хранения.
Задачи:
1. Определить содержание витамина С в районированных сортах картофеля, сравнить с литературными данными.
2. Установить содержание аскорбиновой кислоты в картофеле после нагревания в духовом шкафу при 100°С в течение 25 мин.
3. Изучить содержание аскорбиновой кислоты в картофеле после приготовлении в микроволновой печи в режиме «Микроволны» в течение 4 - 5 мин при мощности 850 Вт.
4. Выявить степень разрушения витамина С при длительном хранении картофеля.
Объект исследования - сорта картофеля, распространенные на территории Быховского района: Адретта, Сантэ, Явор, Лошицкий, Темп, Белорусский-3, Орбита, Виктория.
Методы исследования - йодометрия методом титрования.
Известно, что аскорбиновая кислота является весьма неустойчивым соединением. Под воздействием кислорода воздуха и солнечного света она разрушается, причем этот процесс ускоряется при нагревании. При варке овощей, часто причиной того является окисление, катализируемое ионами металлов (медь, железо). Даже алюминий, который сам по себе не катализирует окисление, может стать причиной разрушения витамина С, т. к. он обычно содержит примеси других металлов. Надо иметь в виду, что овощи, хранившиеся долгое время, теряют значительную часть витамина С.
Зависимость количественного сохранения аскорбиновой кислоты от температуры нагревания, обработки микроволнами и от сроков хранения изучалась в данной работе.
При подготовка к анализу картофеля предварительно взвесили клубень. Ножом из нержавеющей стали вырезали пробу в виде ломтика от кожицы до сердцевины. Массу пробы определили по разности взвешенного клубня до анализа, а затем еще раз без ломтика. Перенесли ломтик в фарфоровую ступку с разбавленной (2%) соляной кислотой и тщательно растерли пестиком. Соляная кислота необходима для блокирования фермента аскорбиноксидазы, в присутствии которого аскорбиновая кислота окисляется на воздухе. Добавили раствор крахмала (1-2 мл). Титровали смесь разбавленным раствором йода, считая капли, до окрашивания раствора в синий цвет, не исчезающего в течение 20 с. Появление синего цвета указывает, что аскорбиновая кислота полностью нейтрализована. Рассчитывали массу и массовую долю витамина С, содержащегося в картофеле, по формулам:

Х m(I₂)

C₆H₈O₆ + I₂→ C₆H₆O₆ + 2HI;

176 г 254 г

x = 176 г × m (I₂) / 254 г = 0,693 m (I₂);

m (I₂) = 0,125% × mp (I2) / 100%,

mр (I₂) = 1 г/ мл V(кап) N_кап = 0,056 N кап,

m (I₂) = 0,125% × 0,056 N_кап / 100% = 0,00007 Nкап,

m (вит. С) = 0,693 × 0,00007 N_кап = 0,00005 N_кап (в г),

W(C) = m (вит. С) × 100% / m_пробы, где: m (вит. С) ― масса витамина С, W(C) ― массовая доля витамина С в клубне, m (I₂) ― масса йода, mр (I₂) ― масса раствора йода, V(кап) ― объём капли, N_кап ― число капель.

Проанализировали содержание аскорбиновой кислоты в картофеле различных сортов после нагревания в духовом шкафу при температуре 100ºС в течении 25 мин и обработки микроволнами мощностью 850 Вт в течение 4 - 5 мин (в «мундире», в очищенных клубнях, разрезанных на половинки и четвертинки одинакового размера), после хранения в течение четырёх месяцев. Измерение каждого параметра проводилось трижды. Погрешность каждого эксперимента определяется массой аскорбиновой кислоты, возможной для определения с помощью 1 капли раствора йода, что соответствует 0,5 мг аскорбиновой кислоты. Таким образом, средняя погрешность данного эксперимента составляет 10,5 %.
Опыты показали, что наибольшим содержанием аскорбиновой кислоты отличаются сорта картофеля: Темп, Адретта, Сантэ, Лошицкий (табл. 1).

Таблица 1.

Содержание витамина C в разных сортах картофеля (сентябрь)

Нагревание в духовом шкафу при 100° С в течение 25 минут: а) клубней картофеля в «мундире» приводит к потере 52,7 – 38 % аскорбиновой кислоты; б) очищенных целых клубней картофеля – 65,2 – 58 % витамина С; в) очищенных нарезанных клубней картофеля – 74,9 – 69,8 % аскорбиновой кислоты. 
После обработки картофеля микроволнами мощностью 850 Вт в течение 4 - 5 мин потери витамина С составляют: а) в «мундире» - 3,8 - 11,6 %; б) очищенного, разрезанного на половинки примерно одинакового размера – 14,9 - 21,8 %; в) очищенного, разрезанного на четвертинки примерно одинакового размера – 28,7 - 36,6 %.
При традиционных способах приготовления картофеля сохранность витамина С намного меньше по сравнении с его приготовлением в микроволновой печи (рис. 1).

Рис. 1. Сохранность витамина С при традиционных способах приготовления картофеля и в микроволновой печи.

Степень разрушения аскорбиновой кислоты при хранении картофеля в течение: а) двух месяцев (сентябрь, октябрь) – 31,5 – 19,9 %; б) трех месяцев (сентябрь, октябрь, ноябрь) – 36,2 – 24,3 %; в) четырёх месяцев (сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь) – 44,8 – 29,8 %.
Выводы
1. Наиболее высоким содержанием аскорбиновой кислоты отличаются сорта картофеля: Лошицкий, Адретта, Сантэ, Темп.
2. При термической обработке клубней картофеля теряется 38 - 74,9 % витамина С. Наибольшая утрата аскорбиновой кислоты при термической обработке картофеля происходит в сортах Явор, Адретта, наименьшая – в сортах Темп, Виктория, Сантэ.
3. При обработке клубней картофеля микроволнами теряется 3,8 - 36,6 % витамина С. Наибольшая утрата аскорбиновой кислоты наблюдается в сортах Белорусский-3, Виктория, Лошицкий, наименьшая – Темп, Орбита, Сантэ.
4. При хранении картофеля в течение четырёх месяцев потери витамина С составляют от 19,9 до 44,8 %. В процессе хранения картофеля в наименьшей степени аскорбиновая кислота сохраняется в сортах Белорусский-3, Явор, наибольшей – Адретта, Сантэ.

Список использованных источников
1. Алексеев, В. Н. Количественный анализ / В. Н. Алексеев. – М.:Химия, 1972. – С. 395-411.
2. Болотникова, В. А., Вапельник, Л. М. 500 блюд из картофеля / В. А. Болотникова, Л. М. Вапельник. – Мн.: Ураджай, 1984. – 144 с.
3. Бусев, А. И., Ефимов, И. П. Определения, понятия, термины в химии / А. И. Бусев, И. П. Ефимов. – М.: Просвещение, 1977. – С. 25.
4. Дмитриева, З. А. и др. Справочник картофелевода / З. А Дмитриева и др. – Мн.: Ураджай, 2004. – 304 с.
5. Картофель / Сост. Т. Е. Лущиц. – Мн.: Книжный Дом, Интерпрессервис, 2003. -80 с.
6. Нейланд, О. Я. Органическая химия / О. Я. Нейланд. – М.: Высшая школа, 1990. – С. 514-515.
7. Николаев, Л. А. Химия жизни / Л. А. Николаев. – М.: Просвещение, 1977. – 239 с.
8. Романовский, В. В. Витамины и витаминотерапия. Медицина для вас / В. В. Романовский, В. А. Синькова. – Ростов-на-Дону, Феникс, 2004.
9. Селезнев, К. А. Аналитическая химия / К. А. Селезнев. – М.: Высшая школа, 1973. – С. 214-215.
10. Урман, И. Р. Витамины растений / И. Р. Урман // Химия и жизнь. – 1996. - №1. – С. 50-54.
11. Хiмiя: праблемы выкладання. – 2003. - №5. – С. 53-60.
12. Хiмiя: праблемы выкладання. – 2008. - №4. – С. 32-48.

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для исследования качества продуктов питания и санитарного состояния столового инвентаря

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников VIII Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»