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文檔簡介
PAGEPAGE15化學與生物科學學院2011屆本科畢業生畢業論文(設計)【中國】【新疆】畢業論文(設計)論文題目:分光光度法測定維生素C的含量院(系):化學與生物科學學院姓名:學號:指導老師:摘要本實驗的目的是測定西紅柿中維生素C的含量,測定西紅柿中維生素C含量的方法有很多種,本實驗中我們采用2,4-二硝基苯肼分光光度法測定西紅柿樣品溶液的維生素C含量的測定。經測定計算,每百克新疆鮮西紅柿中維生素C含量為:1.7mg/100g,西紅柿干中為0.44mg/100g,內地的小西紅柿中為1.6mg/100g,新疆大西紅柿中維生素C含量高于內地小西紅柿。三種西紅柿中,新疆鮮西紅柿維生素C含量高,西紅柿干中維生素C含量低。新疆大西紅柿維生素C含量高與內地小西紅柿的。文獻中西紅柿中維生素C的含量為11mg/100g。由于各種原因西紅柿中維生素C含量的測定與文獻值很遠,以上測出的結果均出現在文章里。關鍵詞:西紅柿;維生素C;2,4-二硝基苯肼分光光度法目錄摘要...............................................................Ⅰ目錄...............................................................Ⅱ一、引言.........................................................11.文獻綜述.....................................................11.1西紅柿概況..................................................11.2西紅柿的藥用,營養價值.......................................11.3維生素C的作用...............................................21.3.1缺乏維生素C..............................................31.3.2維生素C過量的危害........................................4二、選題依據....................................................4三、實驗部分.....................................................53.1實驗原理....................................................53.2材料........................................................53.3實驗儀器和藥品..............................................63.4實驗步驟....................................................73.4.1樣品的處理................................................73.4.2定量分析..................................................73.4.2.1標準曲線繪制............................................3.4.3樣品測定.................................................93.4.3.1顯色反應...............................................103.4.3.285%硫酸處理...........................................103.4.4樣品比色測定.............................................3.4.5計算結果.................................................10四、結果與討論..................................................11參考文獻.................................................13致謝.......................................................14一、引言1、文獻綜述隨著我國經濟發展和人民的生活水平的提高,人們對食品的安全與營養的要求越來越高,對綠色食品的要求也不斷提高。我們所說的綠色食品是指遵循可持續發展的原則,按照特定生產方式生產,并經專門機構認證、許可、使用綠色食品標志、無污染的安全、優質、營養類食品的總稱。它是未來農業和食品發展的一種新興主導食品,包括蔬菜、水果、糧食、肉以及奶蛋類等。西紅柿就是一種含維生素C豐富的綠色天然食品,西紅柿是新疆特色天然綠色蔬菜之一,其營養價值和藥用價值豐富[1]。1.1西紅柿的概況西紅柿是不少人餐桌上的美味。西紅柿含有豐富的胡蘿卜素、維生素B和維生素C,尤其是含維生素P的含量蔬菜之冠。西紅柿也稱番茄、番李子、洋柿子。原產南美洲,相傳16世紀英國公爵旅游時帶到歐洲,也可能是從西部傳入中國,故稱番茄。西紅柿可生吃、可炒菜、可榨汁、可做醬,被人們稱作“蔬菜腮紅的水果”,因此遍及世界。1.2西紅柿的藥用,營養價值西紅柿既是美味果蔬,又是一種良藥。現代生物學和生理學研究表明,人體獲得維生素C的含量,是控制和提高機體抗癌能力的決定因素,癌癥患者對維生素C的需要顯著增加,因此,西紅柿是妨礙抗癌的首選果蔬。西紅柿內的蘋果酸和檸檬酸等有機酸既有保護所含維生素C不被烹調所破壞的作用,還有增加胃液酸度、幫助消化、調整胃腸功能的作用。對消化力虛弱和胃酸過少者,適當吃些西紅柿或飲其汁液,有助于疾病的康復。西紅柿中含有的果酸,還能降低血中膽固醇的含量,對高脂血癥赤有益處。據藥理研究西紅柿汁有緩慢降血壓和利尿消腫作用,對高血壓,腎臟病病人有良好的輔助治療作用。為我國醫學事業進步做出了重要貢獻。西紅柿營養特別豐富,含有人體所需的營養成分,是營養學家們一直公認的綠色食品。據測定每百克西紅柿中所含營養物質如下表:項目水分蛋白質糖脂肪碳水化合物粗纖維維生素C含量(mg)95×1031.2×1032.2×1030.4×1032.2×1030.611項目鐵維生素B1維生素B2尼克酸胡蘿卜素磷鈣含量(mg)0.50.030.020.60.31378表1.西紅柿營養成分分析表除了較多的蘋果酸、檸檬酸等有機酸以外還有維生素P,其P含量在果蔬中名列前茅。這種維生素是構成人體脫氫酶的輔酶成分,參與機體氧化還原過程、有促進消化功能、維護皮膚和神經健康的重要作用。據計算,每人每天食用300克左右的番茄(約3個),就可以滿足對維生素和無機鹽的需要。中醫認為,西紅柿性味酸甘、有生津止渴、健胃消食、清熱解毒功效。對熱性病口渴,過食油膩厚味所致的消化不良、中暑、胃熱口苦、虛火上炎等病癥有較好的治療效果。在炎熱的夏天,人們食欲減退,常吃些糖拌西紅柿、西紅柿湯、可解暑熱、增進食欲、幫助消化,果實以鮮吃為主。1.3維生素C的作用維生素C為無色晶體,熔點為190~192℃,味酸,溶于水及乙醇,水溶液呈現酸性,是六碳多羥基酸性化合物,又稱抗壞血酸,不耐熱、容易被光及空氣氧化微量金屬離子可加速其氧化,在酸性溶液中較在堿性溶液中穩定,它是人體不可缺少的營養素。對于寶寶的生長發育尤為重要。它能夠促進使鈣質沉淀積在牙齒和骨骼上,維持它們的正常生長,可促進鐵質在腸道吸收,防止發生缺鐵性貧血,能夠增強寶寶身體的抵抗力,避免經常感冒發燒,還可增強毛細管壁的彈性和致密性,避免骨和皮膚出血[2]。它能促進各種支持組織及細胞間黏合物的形成;還能促進體內氧化作用,其發生的氧化還原反應在人體內起傳遞氫的作用;參與促進或調節體內氨基酸、葉酸、膽固醇以及糖等許多物質的代謝、神經遞質的合成、膠原蛋白和組織細胞間質的合成,具有降低毛細管的通透性、刺激凝血功能,增加對感染的抵抗作用;它還能夠參與解毒功能,具有抗組胺及阻止致癌物生成的作用,在臨床上維生素C可用于補充營養及治療壞血病、齒齦腫脹、齒齦出血以及用于各種隱慢性傳染病或其他疾病以增強抵抗力,病后恢復期,創傷愈合期的輔助治療,也用于過敏性疾病的輔助治療,保持正常的生理機能。它是人體所需營養素中六類物質中一種,是維持正常生命過程所必需的一類有機物。維生素C是一種己糖醛,廣泛存在于植物組織中,有抗壞血酸的作用,維生素C又稱抗壞血酸、脫氫抗壞血酸、己糖醛酸、抗壞血病,是一種十分重要的物質,在人體的代謝過程中起著重要作用[3][4]。維生素是對動物的健康,生長,繁殖和生活所必須的有機物質,是生命的要素。它對維持健康十分重要。大多數維生素需要從食物中獲得,我們主要討論的是維生素C,它易溶于水,具有很強的還原性。維生素C是人類營養中最重要的維生素之一,因為人體自身不能合成維生素C,必須由新鮮的水果,蔬菜中提供,尤其是新鮮的西紅柿,相對其它蔬菜其維生素C的含量很高,但不同的西紅柿維生素含量也不盡相同,因此測定西紅柿在內的新鮮蔬菜的維生素C的含量是營養分析的重要內容[5][6][7]。維生素C在醫藥上和化學上應用非常廣泛,它是人體維持尚明不可缺少的維生素之一,是影響膠原蛋白的合成,參與人體多種氧化還原反應,并具有解毒作用,地球上多種動物都能自身制造維生素C,只有人和幾種動物(如猿和豬鼠)不能自身制造,為了滿足本身的需要,人體一般貯藏著大約能維持一個月需要的維生素C。在機體狀況不佳及應用阿斯匹林或抗菌素等某些藥物時,更需消耗維生素C,因此人體必須不斷的攝入維生素C[8][9]。在日常生活中,烹調時食物過熟會破壞其中的維生素C,水果過熟維生素C含量也會減少。因此維生素C是一種還原劑,其烯二醇基極易被氧化。因此可間接地防止其他物質被氧化,所以維生素C也是一種抗氧化劑,可以抑制由吸煙而形成的活性生化氧化劑,延緩機體的衰老[10]。1.3.1缺乏維生素C維生素C是人類營養中最重要的維生素之一,人類食物中有很豐富的維生素C,維生素C攝入或吸收的不足可以出現壞血病,引起倦疲乏、急躁、呼吸急促、毛細管的脆性和透過性增大,身體很多地方容易出血和骨質脆弱,例如齒齦出血、皮下出血甚至形成淤班、關節內出血腫痛;如有創口或骨折時,難以復原;貧血、抵抗力差、容易傳染疾病、肌肉退化、疲勞、虛弱、煩躁、牙齒疼痛出血等癥,因病或過多的攝入,細胞的抗病能力明顯下降會引起腹瀉、多尿等,嚴重時發生致命的壞血病,長期缺乏維生素C還會引起食道癌和胃癌,因此維生素C被認為是最具有保健、抗氧化、甚至有防癌功效的維生素。正常情況下,成人每日須攝取維生素C75mg,預防感冒和癌癥維生素C廣泛存在于自然界中,主要是在植物組織如水果和蔬菜中存在。柑橘類、綠色蔬菜、番加、辣淑與鈴薯及一些漿果中維生素C含量較豐富,而在刺梨,獼猴桃和番石榴等中維生素C含量非常高。當出現缺維生素C的時候,應注意多吃些含維生素C的水果蔬菜,如蘋果、香蕉、西紅柿、芹菜、韭菜、蘿卜葉等。1.3.2盡管維生素C的毒性很小,但服用量過多時仍可產生一些不良反應。有報道指出,長期服用維生素C會給人體帶來隱患,這是因為人體具有生理調節作用,會逐漸適應高劑量的維生素C,過量的維生素C不會引起中毒,達到飽和后,大部分維生素C會隨尿排出體外。成人維生素C的攝入量超過2g,可引起滲透性腹瀉。每日服用4g維生素C可僅尿液中尿酸的排出量增加一倍,并因此增加了形成尿酸鹽結石的可能性。草酸是維生素C的代謝產物,維生素C長期攝入過多可由于草酸排泄增多而形成草酸鈣結石。當每日維生素C的攝入量在2g~8g以上時,可出現惡心、腹部痙鐵吸收過度、紅細胞破壞以及泌尿道結石等副作用,除了這些以外還會發生誘發胃出血、貧血、以及加速動脈硬化的發生等,此外過量維生素C不但不能增強人體的免疫能力,反而會使其受到削弱[12][13]。二、選題依據隨著生活水平的提高,人們對健康有了新的認識,健康不僅僅是不生病,還應該是在體內各微量元素和維生素達到均衡的前提下,沒有疾病、心態良好、情緒穩定的一種狀態。維生素也叫維他命,意思維持人體生命不可缺少的東西,所以它是人體必須的重要營養素之一。維生素C就是其中之一,它能促進各種組織及細胞間黏合物的形成;還能促進體內氧化作用,其發生的氧化還原反應在人體內起傳遞氫的作用;它還可以促進鐵的吸收,提高機體的應激能力。它的攝入方式有多種,主要有從食物中攝取,口服含有維生素的補品,藥劑。其中最讓人接受的補充方式便是第一種,通過食用富含維生素C的糧食、水果、蔬菜等綠色食品來均衡體內微量元素的方式,這種方式對人體既無副作用,也避免了因為買補品藥劑花費的大筆開銷,安全又經濟。西紅柿是人類公認的富含維生素C的天然綠色食品之一,我國西紅柿種植面積廣泛富含有大量的維生素C,維生素C可用于補充營養及治療壞血病、齒齦腫脹、齒齦出血、以及用于各種隱慢性傳染病或其他疾病以增強抵抗力,病后恢復期,創傷愈合期的輔助治療,也用于過敏性疾病的輔助治療,保持正常的生理機能,所以患這些病的人可以吃西紅柿。對其維生素C含量的測定正是基于此。維生素C含量的測定有多種方法,如典量法、熒光法、電化學分析法、化學發光法等除了這些方法以外還有動力學光度法、萃取催化光度法、2,4-二硝基苯肼分光光度法、2,6-二氯靛酚滴定法、線性掃描伏安法等[14]。其中2,4-二硝基苯肼分光光度法測定維生素C是一種既簡便又準確的方法,現階段我院實驗室設備能夠達到實驗所需要求。三、實驗部分3.1實驗原理實驗原理:總抗壞血酸包括還原型,脫氫型和二酮古樂糖酸,樣品中還原型抗壞血酸經活性炭氧化為脫氫抗壞血酸,再與2,4-二硝基苯肼作用生成紅色脎,其呈色強度與總抗壞血酸含量成正比,可進行比色定量。有關反應如下:3.2材料:西紅柿(1)新疆大西紅(2)新疆大西紅柿干(3)內地小西紅柿3.3實驗儀器和藥品3.3.1實驗儀器表2.實驗儀器儀器名稱規格廠家分光光度計723PC型上海舜寧恒平科學儀器有限公司容量瓶100mL,500mL,1000mL移液管1mL,5mL,10mL,25mL量筒10mL,25mL,100mL燒杯50mL,100mL,250mL,500mL恒溫箱HH-S型金壇市正基儀器有限公司廠產搗碎機光明北京市永光明醫療儀器廠托盤天平電子天平漏斗3.3.2實驗藥品表3.實驗藥品藥品名稱規格廠家硫酸(分析純)98﹪北京化工廠草酸(分析純)1﹪,2﹪天津市北聯情細化學品開發有限公司硫脲(分析純)1﹪,2﹪天津市科盟化工工貿有限公司抗壞血酸(分析純)2﹪天津市光復精細化工研究所2,4-二硝基本經(分析純)2﹪中國醫藥公司北京采購供應站4.5mol.L-1硫酸量取250mL濃硫酸小心加入700mL水中,冷卻后用水稀釋至1000mL。85%硫酸小心加900mL濃硫酸于100mL水中。2%2,4-二硝基苯肼溶解2g2,4-二硝基苯肼于100mL4.5mol.L-1硫酸中,過濾。保存于冰箱內,每次使用前必須過濾。2%草酸溶液。1%草酸溶液。1%硫脲溶液溶解1g硫脲于100mL1%草酸溶液中。2%硫脲溶液溶解2g硫脲于100mL1%草酸溶液中。1mol.L-1鹽酸取100mL鹽酸,加水稀釋至1200mL。抗壞血酸標準溶液稱取100mg純抗壞血酸溶解于100mL2%草酸溶液中,此溶液每毫升相當于1mg抗壞血酸。活性炭將100mg活性炭加到750mL1mol.L-1鹽酸中,回流1~2h,過濾后用水洗數次,至濾液中無鐵離子(Fe離子)為止,然后置于110℃烘箱中烘干。3.4實驗步驟3.4.1樣品的處理(1)鮮樣的制備稱取100g鮮樣,加入100mL2%草酸溶液,倒入搗碎機中打成勻漿,稱取10.00~40.00g勻漿,加入100mL容量瓶,用1%草酸溶液定容并混勻。過濾備用。(2)干樣制備稱取1~4g干樣,加入等量的1%草酸溶液磨成勻漿,連固形物一起倒入100mL容量瓶內,用1%草酸溶液定容并混勻,過濾備用。3.4.2定量分析3.4.2.1標準曲線繪制(3)加2g活性炭于50mg標準溶液中,振動1min后過濾。吸取10.00mL濾液放入500mL容量瓶中加5.0g硫脲,用1%草酸溶液稀釋至刻度。抗壞血酸濃度20μg/mL吸取5,10,20,25,40,50,60,70mL稀釋液,分別放入8個100mL容量瓶中,用1%硫脲溶液稀釋至刻度,使最后稀釋液中抗壞血酸的深度分別為1,2,4,5,8,10,12,14μg/mL,為抗壞血酸標準使用液。(2)分別吸取4mL各不同深度的抗壞血酸標準使用液,于8個試管中,吸取4mL水于試劑空白管,各加入1,0mL2%2,4-二硝基苯肼溶液,混勻,講全部試管放入37℃±0.5℃恒溫箱或恒溫水浴中保溫3h.3h后將9試管取出,全部放入冰水冷卻后,向每一試管中加入5mL85%硫酸,滴加時間至少1min,邊加邊搖。將試管自冰水取出,在室溫放置30min后以試劑空白管調零,并比色測定,首先測定不同濃度的抗壞血酸的濃度之前我們就拿50mL濃度為10μg/mL的抗壞血酸標準溶液來測定波長,測定結果的波長掃描如:圖3-1(波長掃描圖)表4.吸光度和波長的關系波長(nm)470480490500510光度(A)0.1410.1440.1600.1670.173波長(nm)520530540550560吸光度(A)0.1810.1690.1210.0630.022從上面的圖可以看出我們測定抗壞血酸最大吸光度相應的波長為520nm,在520nm波長處測定不同深度的標準溶液吸光度。表5:抗壞血酸標準溶液的吸光度濃度抗壞血酸標準溶液體積(mL)510202540506070抗壞血酸含量μg/mL12458101214A0.0230.0550.110O.137O.216O.2710.329O.385根據抗壞血酸標準溶液的含量和吸光度值繪制標準曲線,如圖3-2所示:以抗壞血酸含量為橫坐標,吸光度值為縱坐標,繪制標準曲線。Y=A+B*XA=0.00144,B=0.02754Y=0.00144﹢0.02754Xr=0.999883.4.3樣品測定樣品還原型抗壞血酸的氧化處理量取25.00mL上述樣品濾液,加入2g活性炭,振搖1min,過濾(棄去最初數毫升濾液)。吸取10.00ml濾液,加入10.00mL2%硫脲溶液并混勻,此為樣品稀釋液。3.4.3.1顯色反應(1)取兩支試管,各加入2mL經氧化處理的樣品稀釋液。其中一支試管作為空白,向其余一支試管加入1.00mL2%2,4-二硝基苯經溶液,將所有試管放入37℃±0.5℃恒溫箱或恒溫水浴中,保溫3h.(2)3h后取出,除空白管外,將一個試管放入冰水中,空白管取出后使其冷到室溫,然后加入2%2,4-二硝基苯經溶液1.00mL,在室溫中放置10min~15min,后放入冰水內。3.4.3.285%硫酸處理當試管放入冰水冷卻后,向每一試管中加入85%硫酸5mL,滴加時間至少需要1min,需邊加邊搖動試管。將試管自冰水中取出,在室溫放置30min后比色。3.4.4樣品比色測定用1cm比色皿,空白液調零點,與520nm波長測定吸光值。表6.樣品吸光度值種類新疆大西紅柿新疆大西紅柿干內地小西紅柿抗壞血酸濃度(μg/mL)12.63.312吸光度(A)0.348O.O930.3333.4.5計算結果品中總抗壞血酸含量由式(3-13)求得,計算結果保留小數點后兩位。X=C/m×100%式中X——每百克樣品中總抗壞血酸含量,mgC——由標準曲線查得或由回歸方程算得試樣測定夜總抗壞血酸含量,mgM——測定時所取濾液相當于樣品的用量,g。表7:西紅柿中維生素C的含量(mg/100g)新疆大西紅柿新疆大西紅柿干內地小西紅柿1.70.441.6由表可以看出,所測西紅柿中維生素C含量由高到低順序為:新疆大西紅柿,新疆內地小西紅柿,新疆大西紅柿干。四.結果與討論本次實驗中提取并測定了西紅柿中維生素C的含量,使自己體會并學到了很多從課本上不能直接學到的東西。從開始查找資料,初步設計實驗方案到與同學們交流設計思想,再到老師的講解,確實是一個使自己受益匪淺的過程。本實驗采用2,4-二硝基苯經分光光度法測定了新疆大新鮮西紅柿、新疆大西紅柿干,內地小西紅柿等三種西紅柿中維生素C的含量。經測定計算,新疆新鮮大西紅柿中的維生素C含量為1.7mg/100g,新疆干西紅柿干中維生素C的含量為0.44mg/100g,內地小西紅柿中維生素C含量為1.6mg/100g。經比較可得:新疆大西紅柿中維生素C的含量高于新疆大西紅柿干和內地小西紅柿。三種西紅柿中維生素C含量進行比較,含量較高者為新疆新鮮大西紅柿。新疆新鮮大西紅柿中維生素C的含量高于新疆大西紅柿干維生素C的含量,這是因為在西紅柿干中維生素C以揮發的形式消失在空氣中,所以維生素C的含量降低。因此可以說人們食用新鮮西紅柿得到維生素C的含量比食用西紅柿干得到的維生素C高一些,新疆新鮮大西紅柿中維生素C含量又大于內地新鮮小西紅柿中維生素C含量,這是因為兩個地區的生長環境不一樣,所以它們所含維生素C的含量也不一樣。參考文獻中每100g維生素C含量為11mg,我們測定出的上述西紅柿中維生素C的測定值差距較大導致這種現象的可能原因如下:(1)樣品處理過程中在空氣中放置的時間比較長,這樣會影響維生素C揮發減少。(2)樣品的來源,使用儀器和方法不一樣。(3)實驗操作者知識水品,實驗技能,以及與實驗儀器精密度有關。我本次實驗的研究目的是比較新疆新鮮大西紅柿和新疆西紅柿干中維生素C的含量,在實驗過程中我已經達到了預測的目的,內地小西紅柿只是一個做對照,通過本次實驗,我了解了用藥品不僅補充人體必須的維生素C和微量元素,而且也可以通過常用的西紅柿來補充人體必須的微量元素和維生素,西紅柿中維生素C的含量較豐富,成人每日須提取75mg
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