Самый популярный витамин — часть 2

В предыдущей статье этой серии мы доказали восстановительные свойства аскорбиновой кислоты. Последний выпуск посвящен факторам, губительно влияющим на содержание этого соединения в пищевых продуктах. Их знание позволит вам избежать потерь витамина С при приготовлении и хранении пищи.

Проведем еще один опыт, показывающий, что аскорбиновая кислота является восстановителем (окажется тесно связанным с темой данной статьи).

Йодометрия

1. Йодометрическое определение содержания витамина С. Добавляйте раствор йода по каплям (слева) до тех пор, пока окраска содержимого стакана не станет постоянной (справа).

Вам понадобится раствор йода (например, йод — дезинфицирующее средство в виде 3% раствора йода в этаноле с 1% йодидом калия) и индикатор крахмала, который окрашивается в интенсивный синий цвет со свободным йодом. Приготовьте последний, растерев половину чайной ложки картофельной муки с дюжиной или около того см³ холодная вода. Полученную мезгу переносят на 100-200 см.³ кипятка и варить несколько минут, постоянно помешивая. После остывания хранить раствор в плотно закрытой посуде в холодильнике.

Поскольку свободный йод оставляет коричневые пятна на коже, одежде или столешнице, необходимо соблюдать осторожность при обращении с раствором йода. Поэтому необходимо защищать кожу рук (например, с помощью пластиковых перчаток, прикрепленных к краскам для волос) и окружающую среду (испытания проводятся на лотке). Сами пятна удаляются раствором тиосульфата натрия, Na₂S₂O₃ или витамин С.

Пришло время для эксперимента. В пробирку насыпать 1 см.³ раствора аскорбиновой кислоты, разбавьте его на несколько см³ воды и добавьте 1 см.³ индикатор крахмала. Теперь по каплям добавляйте йод, перемешивая при этом содержимое сосуда. Падающие капли йода вначале сразу же обесцвечиваются. Однако мы можем распознать приближение конца теста по все более и более продолжительному времени обесцвечивания раствора. Когда следующая капля вызывает стойкое окрашивание содержимого пробирки, витамин С полностью окисляется (1).

Протекающая реакция записывается уравнением (формулы в сводной форме):

Дальнейшие действия будут зависеть от имеющегося в вашем распоряжении лабораторного оборудования. Попытаемся количественно определить содержание аскорбиновой кислоты в пробах, чтобы найти влияние различных факторов на разрушение витамина С. Определения проведем методом титрования, используя раствор йода известной концентрации. Когда у нас есть настоящий набор для титрования, состоящий из бюретки, мерной колбы и пипетки (или мы имеем к нему доступ, например, на уроке химии в школе), наши результаты должны быть очень точными (2В домашних условиях неплохие результаты даст и сама пипетка. Если этого у нас нет, остается простой метод подсчета капель использованного раствора йода (используем обычную капельницу). Тем не менее, мы должны знать, что ключевым фактором точности определения является поддержание одинакового размера капель (хотя результаты, вероятно, в любом случае будут весьма подвержены ошибкам).

2. Набор для титрования – бюретка на штативе-держателе, коническая колба с титрованным раствором и мерная колба.

Титрование начинаем с определения так называемого титр раствора йода, т.е. просто его концентрация в имеющемся у вас растворе. В нашем случае это будет количество витамина С (в мг), которое вступает в реакцию с данным объемом раствора. Готовим раствор аскорбиновой кислоты. Таблетку 100 мг тщательно измельчают и растворяют в 100 см³ воды (точно отмерено). Таким образом, у нас есть раствор размером 1 см.³ в нем содержится 1 мг витамина С. Берем пробу объемом 5 см³ (тоже тщательно отмерено), разбавьте его в колбе с дюжиной или около того см³ воды и добавьте половину чайной ложки индикатора крахмала. Имеющийся раствор йода разбавляют 1:1 этанолом (например, обесцвеченным денатуратом). Наполните им бюретку или пипетку и медленно прикапайте раствор йода в колбу (все время помешивая ее содержимое). Стойкая синяя окраска означает полное титрование витамина С. Считываем объем использованного раствора йода и подсчитываем, сколько см³ соответствует содержанию 1 мг аскорбиновой кислоты в растворе. При использовании только капельницы мы знаем, сколько капель эквивалентно 1 мг витамина С. Для точности повторите титрование и используйте в качестве результата средний объем используемого раствора. Теперь вы можете определить наличие витамина С во фруктовых соках и проверить его содержание, указанное производителем.

Что разрушает витамин С?

В прошлом месяце мы узнали, что аскорбиновая кислота — это соединение, которое легко реагирует с окислителями. Существует множество факторов, ускоряющих деградацию витамина С, что приводит к снижению его содержания в пищевых продуктах.

3. Исследование влияния контакта с металлом на разложение витамина С (в банках слева направо: железо, медь, алюминий).

Для испытаний готовят растворы аскорбиновой кислоты известной массы этого соединения (как и при титровании раствором йода). После завершения эксперимента мы титруем образцы и подсчитываем, насколько уменьшился витамин С.

1. Первый образец подвергается воздействию солнечного света в течение двенадцати часов в непокрытом сосуде. Второй, тоже в открытом сосуде, хранить в темноте (не в холодильнике). Затем проводим титрование.
2. Пробу кипятят 15-20 минут (можно добавить выпаренную воду), а после охлаждения титруют.
3. Подкисляем первую пробу, добавляя чайную ложку пищевого уксуса (10% раствор уксусной кислоты) или щепотку лимонной кислоты (есть и в продуктовых магазинах). Налейте во второй образец чайную ложку гидрокарбоната натрия NaHCO.₃ (продается в продуктовых магазинах как пищевая сода) или небольшое количество раствора NaOH. Мы оставляем образцы в темноте в открытых контейнерах и титруем через двенадцать часов.
4. В первый образец вложите кусок медной проволоки, во второй — алюминиевый, в третий — железный гвоздь. Сосуды оставить открытыми без доступа света, а через двенадцать часов оттитровать их содержимое (3).

Полученные результаты могут значительно различаться в зависимости от имеющегося у вас раствора йода, размера используемого образца и условий эксперимента. Однако в каждом случае мы обнаруживаем разрушающее действие тестируемых факторов (свет, кислород, повышенная температура, щелочной раствор, контакт с металлами) на содержание витамина С.

Как минимизировать потери?

Потери витамина С нельзя избежать во время приготовления и хранения пищи. Тем не менее, вы можете использовать выводы из проведенных экспериментов, чтобы уменьшить его потери.

1. Аскорбиновая кислота очень хорошо растворяется в воде. Поэтому избегайте длительного хранения овощей в воде (например, картофеля или цветной капусты).
2. Витамин С чувствителен к действию света и кислорода, содержащегося в воздухе (особенно оба эти фактора вместе оказывают крайне разрушительное действие). Заявление? Готовые блюда храним в закрытой посуде и не выставляем на свет (лучше в холодильнике).
3. Приготовление также сильно разрушает аскорбиновую кислоту. Поэтому вам следует есть как можно больше овощей и фруктов в сыром виде, а когда вам нужно их разогреть – быстро сварить в небольшом количестве воды (еще лучше на пару).
4. Витамин С гораздо быстрее разлагается в щелочном (и нейтральном) растворе. Пищу следует подкислять, например, лимонным соком, уксусом или лимонной кислотой.
5. Контакт с металлами разрушает витамин С. Поэтому избегайте хранения продуктов с высоким содержанием аскорбиновой кислоты в металлической посуде. Для натирания овощей и фруктов используйте пластиковые терки вместо металлических.

Приведенные советы не требуют революционных изменений в технологии кухни и могут способствовать повышению пищевой ценности приготавливаемых блюд. Ради собственного здоровья и здоровья домочадцев стоит их выполнять.

«Реакция аптечных часов»

В заключение (для настойчивых читателей, дошедших до этого места в статье) еще один эксперимент с витамином С.

Достаточно добавить перекись водорода (3% раствор H₂O₂, препарат доступен в аптеках и аптеках в качестве дезинфицирующего средства) (4) Многие читатели, возможно, уже знакомы с «реакцией аптечных часов» (она была представлена, в том числе, в химическом разделе «Юного техника» в выпуске 2/2014), но ее необычный ход делает эксперимент всегда стоящим.

4. Для выполнения «реакции аптечных часов» необходимы йод, витамин С и перекись водорода.

Налейте около 50 см в химический стакан или колбу³ раствора витамина С (содержащего около 50 мг аскорбиновой кислоты) и добавить 1-2 см³ йод. Затем насыпаем пол чайной ложки индикатора крахмала и 10-15 см.³ пероксид водорода. Через дюжину или около того секунд содержимое сосуда вдруг темнеет (5).

5. Добавьте раствор витамина С (слева) к раствору йода, затем добавьте по каплям раствор крахмала (в центре) и перекись водорода. Примерно через десяток секунд содержимое сосуда быстро меняет цвет (справа).

«Реакция аптечных часов» представляет собой разновидность реакции часов Харкорта. При добавлении в раствор йода он реагирует с аскорбиновой кислотой:

Образующиеся анионы йода окисляются перекисью водорода до свободного йода:

Выделившийся йод снова восстанавливают витамином С. Только когда все количество аскорбиновой кислоты истощается, свободный йод вступает в реакцию с крахмалом, окрашивая содержимое стакана. Изменяя количество реагентов, мы можем регулировать время конечного эффекта (например, увеличение количества витамина С продлит время ожидания).

Леворукий витамин С?

Это один из новых медицинских мифов. Он обвиняет фармацевтическую промышленность в продаже в аптеках бесполезных препаратов витамина С. Эффективными должны быть только те, которые доступны в интернет-магазинах (разумеется, по достаточно высокой цене). Предполагаемая причина в том, что промышленные продукты должны содержать витамин С или смесь его разновидностей. К чему вся эта суета?

Существуют химические соединения с одинаковым составом и структурной формулой, но все же отличающиеся друг от друга. Различия проявляются в тонкой форме — изомеры закручивают плоскость поляризованного света в противоположную сторону (оптическая изомерия). Многие биомолекулы проявляют этот тип изомерии, и живые организмы обычно производят только один вариант соединения (другой биологически неактивен или даже токсичен). Не иначе обстоит дело и с витамином С. Его полное название L-(+)-аскорбиновая кислота. Знак «плюс» указывает направление вращения — вправо (знак «минус» имеет отношение, которое поворачивает влево). С другой стороны, буква L означает только фиксированную конфигурацию по отношению к некоторому примерному соединению (выбранная группа в молекуле направлена ​​влево в написанной формуле — буква D означала бы группу, направленную вправо). Буквенное обозначение не имеет ничего общего с фактическим направлением вращения (и конфигурации L, и D могут быть по часовой стрелке) (6).

Полная формула витамина С показывает, что это правостороннее соединение. Конечно, есть левовращающий изомер витамина, но он не обладает его физиологическими свойствами. Левосторонний витамин С, к сожалению, еще один пример использования человеческого невежества.