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水果中维生素C含量的测定

佛山三中高中部 陈荣智 招树满 何衍健
指导老师 丘晓琳

0 引言
维生素C的功效早已被人们广泛接受，从营养补充剂、维生素C糖果、到涂在脸上的含有维生素C的保养品，全都标榜着能让你更白皙、更健康。德国营养研究会建议，每人每天应摄取50~100mg的维生素C，才能刚好让血中的维生素C浓度达到饱和，如果摄取超过此范围，身体也无法多吸收，等于浪费。而30mg的维生素C是人体1天摄取维生素C的最少值，如果低于30mg，身体就会缺乏维生素C，使部份机能无法正常运作，长期下来，甚至出现坏血症。 当下，人们讲究“食疗”，倡导“天然”，认为从天然产物摄取维生素C更安全、更能适应人体的需要。故，我们必须思考“吃什么，怎样吃”的问题。基于这点，本课题对普遍认为含维生素C较多的水果中的维生素C的含量以及对处理过的水果（如加热）中维生素C含量进行了测定，以求得从天然产物中摄取维生素C的较佳方案。
1 维生素C简介
1.1.1维生素C的结构及性质

维生素C （Vitamin C ，Ascorbic Acid，分子式：C6H8O6 ；分子量：176.12u；分子结构如左图）又叫抗坏血酸，是一种水溶性维生素，水溶液呈酸性，在溶液中会氧化分解。

1.1.2维生素C主要生理功能
1、 促进骨胶原的生物合成。利于组织创伤口的更快愈合；
2、 促进氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代谢，延长肌体寿命。
3、 改善铁、钙和叶酸的利用。
4、 改善脂肪和类脂特别是胆固醇的代谢，预防心血管病。
5、 促进牙齿和骨骼的生长，防止牙床出血。；
6、 增强肌体对外界环境的抗应激能力和免疫力。
1.1.3维生素C的药物作用
　　近代研究表明VC对人体健康至关重要：
　　1．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。
　　2．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。
　 3．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。
　　4．治疗贫血。使难以吸收利用的三价铁还原成二价铁，促进畅道对铁的吸收，提高肝脏对铁的利用率，有助于治疗缺铁性贫血。
　　5．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。
　　6．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。
　　7．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，在次过程需要VC的参与。
　　维生素C是一种水溶性维生素（其水溶液呈酸性），人体缺乏这种维生素C易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维生素C，如新鲜的橙汁中维生素C的含量在500mg/L左右。

2 实验部分
2.1实验原理
维生素C具有很强的还原性，能将碘还原成碘离子。碘遇淀粉变蓝色，而碘离子不能使淀粉溶液改变颜色；因此，在含有维生素C的溶液中，加入淀粉溶液，就可以用碘溶液来滴定被检测样品中的维生素C。记录滴定用去的碘溶液量，再根据已知的每毫升碘溶液可以与多少毫克的维生素C发生反应，就可以计算出被检测样品的维生素C含量。
由于维生素C的还原性很强，在空气中易被氧化，特别是在碱性介质中更易被氧化，故在测定时须加入少量稀醋酸或盐酸使溶液呈弱酸性，以减少副反应的发生。

2.2仪器与药品
新鲜的水果和蔬菜（西红柿、苹果、梨、橙子等）、水果罐头、果汁等。
容量瓶（250mL），酸式滴定管（50mL），锥形瓶，量筒，玻璃棒，尼龙纱布，天平，多功能食物粉碎机，漏斗，pH试纸，烧杯。
0.02mol/L碘溶液，盐酸（质量分数为2％）或2mol/L醋酸，可溶性淀粉溶液（质量分数为2％），蒸馏水，维生素C药片（100mg/片） .

2.3方法与步骤
2.3.1制备果蔬组织提取液
1、称取50g水果或蔬菜，放入多功能食物粉碎机中，再加入50mL蒸馏水，然后进行粉碎。
2、在漏斗中垫上尼龙纱布，将粉碎后的果蔬液过滤到烧杯中 。取出1/2的滤液，放入洁净的锥形瓶中。
3、向锥形瓶中加入2mL淀粉溶液，然后滴加盐酸或醋酸，将pH调至3。
2.3.2滴定果蔬组织提取液
1、将一片维生素C药片溶解在25mL蒸馏水中。
2、用碘溶液滴定维生素C药片溶液与果蔬组织提取液。滴定过程中，边滴定边晃动锥形瓶，直到提取液呈现蓝色，并且在0.5min内不褪色为止。重复滴定两次，记录每次滴定的初读数和末读数（末读数与初读数之差，就是每次滴定所用去的碘溶液量）。最后，计算出两次滴定所用去的碘溶液量的平均值。
2.3.3操作要点（各实验步骤中的操作关键点）
1、试样溶解后应立即进行滴定，以防止维生素C被空气所氧化；
2、接近终点时的滴定速度不宜过快，溶液呈显稳定的蓝色即为终点。
2.3.4本实验的成败关键
1、滴定时温度、速度的控制；
2、淀粉指示剂的特点及终点的判断；
3、深色溶液在滴定管中的读数。
2.3.5数据处理
1、滴定标准维生素C药片溶液所用去的碘溶液体积为：
2、果蔬组织中的维生素C含量计算公式：
根据下列公式计算果蔬组织中的维生素C含量（每100g样品中含维生素C的毫克数）：

滴定组织提取液所用去的碘溶液体积（mL）

某种果蔬组织中维生素C含量（mg/100g）

= ×100×4
滴定标准维生素C药片溶液所用去的碘溶液体积（mL）

2.4实验结果与分析
2．1各类水果滴定结果如下表：

加碘次数
水果种类
第一次（mL）
第二次（mL）
第三次（mL）
平均值（mL）
苹果
1
0.8
0.9
0.9
梨子
1.1
0.9
0.8
0.93
杨桃
1.2
1.3
1.1
1.2
橙子
1
0.7
0.9
0.86
葡萄
1.3
1.1
1.4
1.26
番茄
1
1
0.9
0.96
维生素C片
4
4.3
4.5
4.26
（滴入的碘液数量越多，就证明了该水果的维生素C的含量越多）
2．2通过计算后，所得出的各种水果的维生素C含量：

维生素C的含量（mg/50g）
苹果
84.51
梨子
87.32
杨桃
112.68
橙子
80.75
葡萄
118.31
番茄
90.14

                    维生素C的含量
2．3 市场上各橙汁产品中维生素C含量：
178.69mg/L
126.28mg/L
191.05mg/L
213.75mg/L

各种橙汁产品中的维生素C含量

3启示
经过研究，我们知道应该根据自己的情况去选择适合自己的水果，这是我们选择水果的重要因素。对于一个健康人来说，人体每日对维生素C的需要量是50mg~100mg。由于在运动时，水溶性的维生素C会大量流失，所以，运动后应及时补充维生素C，这对提高机能有重要作用。因此，补充维生素C会使得人体健康。
我们通过查资料了解到有一些因素影响着水果中维生素C的含量。比如，一些水果为了预防虫害及日晒，在生长过程中常用纸袋包裹起来，结果造成维生素C含量减少；夏季水果丰收，储藏于冷库，冬天才出售，结果水果的维生素C含量也会相对减少；现代家庭一般都有冰箱，许多人喜欢买大量水果放入。但水果存放的时间越长，维生素C损失就越多。
水溶性维生素C最大的特点是易溶于水，蔬菜若是清洗、浸泡或烹调过久，维生素C可能全部流失，如菠菜、菜花等富含维生素C的蔬菜，在烹调时会有50%~90%流失在汤汁中，所以请不要倒掉这聚集精华的汤汁。
因此，如果你每天享用薯类食品，再吃些水果，定能保证身体每日所需的维生素C。
4 存在问题
1、为什么维生素C的含量可以直接用碘量法测定？
2、为什么测定维C含量需要在HAc介质中进行？
3、维生素C本身是酸，为什么测定时还要加酸？
5 总结
测定VC的方法很多, 如荧光法、高压液相色谱法、碘量法、NBS法、2,6-二氯酚法等
相比其它方法传统的碘滴定法迅速、简捷
通过研究和改进，这一简捷的传统方法也能达到很好的测定效果。
在实验过程中，我们查找资料，设计实验方案，亲手配制试剂，并对实验的成功与失败作了总结与分析。既培养了独立分析问题的能力，又培养了动手实践的能力。在社会调查中，小组六位成员间团结协作，互相交流，团队意识得以提高。在整个研究性学习的过程中，我们充分认识到了化学在生活中的作用，体会到了它作为一门中心学科的魅力；同时，这次的学习也给了我们一个展现自我，锻炼自我的空间，是我们今后学习与科研的一个良好开端。

6实验的不足
在橙汁中维生素C的测定中可能存在的问题有以下几点：
1、果汁中其他添加成分的存在影响终点的变色。
2、可能与碘反应的其它物质的存在。
3、仪器的精确度很低。

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