“蔬菜水果及Vc藥劑中維生素C含量測(cè)定”的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)及反思

許立邦　林誠(chéng)喻　陳熠熠　胡愛(ài)彬

（江蘇省常州高級(jí)中學(xué)　江蘇常州　213000）

“蔬菜水果及Vc藥劑中維生素C含量測(cè)定”的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)及反思

許立邦林誠(chéng)喻陳熠熠胡愛(ài)彬

（江蘇省常州高級(jí)中學(xué)江蘇常州213000）

文章介紹了開(kāi)展“關(guān)于外界條件對(duì)蔬菜水果中Vc含量的影響的研究”和“片劑中維生素C含量測(cè)定”的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)及活動(dòng)中收獲和反思。

維生素C；含量測(cè)定；研究性學(xué)習(xí)

Vc是生活中常見(jiàn)的一種物質(zhì)，廣泛存在于蔬菜和水果中，目前市場(chǎng)上很多飲料的配料表里也標(biāo)注含有Vc，還有專門(mén)的Vc藥劑供人們補(bǔ)充Vc。Vc到底是一種什么樣的物質(zhì)？它對(duì)人體有怎樣的功能？它在各種水果蔬菜中的含量如何？帶著這些問(wèn)題，我們研究小組的成員開(kāi)展了“蔬菜水果及Vc藥劑中維生素C含量測(cè)定”的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)。本活動(dòng)設(shè)想從二個(gè)方面開(kāi)展自主實(shí)驗(yàn)研究。一是研究外界條件對(duì)蔬菜水果中Vc含量的影響；二是測(cè)定幾種Vc片劑中的Vc含量。

一、關(guān)于外界條件對(duì)蔬菜水果中Vc含量的影響的研究

通過(guò)查閱資料，我們了解到：維生素C又稱抗壞血酸。1907年挪威化學(xué)家霍爾斯特在檸檬汁中發(fā)現(xiàn)，1934年才獲得純品，是無(wú)色晶體，屬于水溶性維生素，易溶于水，水溶液呈酸性。Vc為酸性己糖衍生物，是烯醇式己糖酸內(nèi)酯，有L型和D型兩種異構(gòu)體，但是只有L型有生理功效，能維持正常的新陳代謝，維持骨骼、肌肉和血管的正常生理作用，增強(qiáng)肌體抵抗力，缺乏時(shí)易患?jí)难。は?、牙齦的血管出血，抵抗力下降。近年來(lái)，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，維生素C能阻止亞硝酸鹽和仲胺在胃內(nèi)結(jié)合成致癌物質(zhì)——亞脫胺，從而減低癌的發(fā)病率。

Vc在新鮮的蔬菜和水果中含量較高。Vc為多羥基化合物，因而易溶于水，是水溶性維生素，其結(jié)構(gòu)具有酯鍵，應(yīng)具備酯的化學(xué)性質(zhì)，在酸性環(huán)境下能穩(wěn)定存在，而在堿性環(huán)境中因水解而不可逆被破壞。又因?yàn)閂c的結(jié)構(gòu)中具有烯醇式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其很不穩(wěn)定，具較強(qiáng)的還原性，在水溶液中，其烯醇羥基上的氫可解離成氫離子而變成氧化型抗壞血酸，且其互變是可逆的。

我們研究性學(xué)習(xí)小組開(kāi)展本研究的目的是研究溫度、催化劑、放置時(shí)間對(duì)新鮮蔬菜中Vc含量的影響。

1．實(shí)驗(yàn)原理

通過(guò)查閱資料我們發(fā)現(xiàn)Vc的含量測(cè)定有多種方法，例如：比色法、紫外分光光度法、2，6－二氯靛酚滴定法、碘量法。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)從學(xué)生實(shí)際知識(shí)出發(fā)，利用Vc的還原性，采用氧化還原滴定法，用碘作為氧化劑，Vc將碘還原成碘離子，其反應(yīng)方程式為：C6H8O6＋I(xiàn)2→C6H6O6＋2H＋＋2I－，碘有遇淀粉變藍(lán)的特性，而碘離子則不具備此性質(zhì)。因而可選用可溶性淀粉作指示劑，利用滴定法測(cè)定果蔬中Vc的含量。由于本實(shí)驗(yàn)的目的是證明外界條件對(duì)蔬菜水果中Vc含量的影響，因此我采用對(duì)比手段，記錄滴加的I2溶液的滴數(shù)就可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

2．實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）選取番茄半只，放入多功能粉碎機(jī)中，另取150mL蒸餾水，先加入100mL，進(jìn)行粉碎，留50mL蒸餾水用于沖洗粉碎機(jī)，沖洗液并入粉碎液一起過(guò)濾。

（2）用尼龍紗布過(guò)濾，將濾液收集在燒杯中。

（3）用移液管量取10mL過(guò)濾液，加入4滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的可溶性淀粉溶液，并滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的鹽酸將pH調(diào)至3。

（4）用I2溶液滴加至溶液變藍(lán)，半分鐘內(nèi)不褪色，記錄滴加的碘溶液的滴數(shù)。

（5）用移液管量取10mL過(guò)濾液，在酒精燈上加熱10min及20min，冷卻后加入4滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的可溶性淀粉溶液，并滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的鹽酸將pH調(diào)至3，用同一I2溶液滴加至溶液變藍(lán)，半分鐘內(nèi)不褪色，記錄滴加的碘溶液的滴數(shù)。

（6）用移液管量取10mL過(guò)濾液，在溶液中滴入三滴CuSO4溶液，再加入4滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的可溶性淀粉溶液，并滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的鹽酸將pH調(diào)至3，用同一I2溶液滴加至溶液變藍(lán)，半分鐘內(nèi)不褪色，記錄滴加的碘溶液的滴數(shù)。

（7）將過(guò)濾液放置24 h，用移液管量取10mL過(guò)濾液，加入4滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的可溶性淀粉溶液，并滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的鹽酸將pH調(diào)至3，用同一I2溶液滴加至溶液變藍(lán)，半分鐘內(nèi)不褪色，記錄滴加的碘溶液的滴數(shù)。

3．?dāng)?shù)據(jù)記錄及整理

4．結(jié)論分析

（1）加熱對(duì)Vc的影響：加熱時(shí)間越長(zhǎng)，Vc含量相對(duì)越低。本來(lái)Vc受熱較為穩(wěn)定，但植物體內(nèi)的Vc往往跟Vc酶同時(shí)存在。當(dāng)Vc酶與空氣接觸時(shí)，就會(huì)促進(jìn)Vc的氧化作用。當(dāng)溫度較高時(shí)，這種作用更強(qiáng)烈。因此高溫下Vc也會(huì)因Vc酶的作用而受到破壞。

（2）催化劑對(duì)Vc的影響：催化劑Cu2＋可以促進(jìn)Vc的分解。

（3）放置時(shí)間對(duì)Vc的影響：放置時(shí)間越長(zhǎng)，Vc含量越低。

5．實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)

（1）由于Vc存在于果蔬組織中，故應(yīng)將實(shí)驗(yàn)材料徹底粉碎，使組織中的Vc充分溶解于水中。另外，還要注意反復(fù)沖洗粉碎機(jī)，以減少Vc的流失。

（2）要及時(shí)向過(guò)濾出的組織樣液中滴加鹽酸，將pH調(diào)至3，因Vc在酸性溶液中穩(wěn)定。

（3）滴定用的碘溶液應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配，滴定過(guò)程要嚴(yán)格按照操作規(guī)定進(jìn)行。

6．本實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)日常生活的啟示

有資料表明：在我國(guó)，一般的Vc供給量是成年男性75 mg，孕婦100 mg，哺乳中的母親150 mg，但這是一般的健康標(biāo)準(zhǔn)，從防癌考慮，日攝入量最好是上述供給量的3～4倍。由于Vc存在于許多新鮮的蔬菜和水果中，只要每天多吃蔬菜，就能滿足人體的需要。但是從本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果看到：維生素C極易受到破壞，日常生活中需注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

第一，因Vc易溶于水，新鮮蔬菜不要長(zhǎng)時(shí)間在水中浸泡。應(yīng)該先洗后切，以免Vc受損失。

第二，因銅離子對(duì)Vc的氧化分解有催化作用，所以在加工過(guò)程中應(yīng)盡量避免跟銅器接觸。

第三，在炒青菜時(shí)最好用急火快炒，這樣短時(shí)間的高溫，有利于保護(hù)Vc不受破壞。

第四，水果、蔬菜貯存越久，維生素?fù)p失越多，因此，盡可能吃最新鮮的水果、蔬菜，若要保存，應(yīng)盡可能貯存在冰箱里。

第五，湯汁中Vc含量豐富，應(yīng)盡可能喝掉。

二、幾種維生素片劑中Vc含量的測(cè)定

目前，市場(chǎng)上有多種補(bǔ)充Vc的片劑，有兒童專用的，也有成人服用的，有些價(jià)格很低，有些價(jià)格高昂。那么，是否價(jià)格高的產(chǎn)品補(bǔ)充Vc的功用就一定好呢？帶著這個(gè)問(wèn)題我對(duì)包括地產(chǎn)（常州）Vc在內(nèi)的5種片劑進(jìn)行Vc含量的測(cè)定，對(duì)商品的性價(jià)比進(jìn)行分析。

1．實(shí)驗(yàn)原理

本實(shí)驗(yàn)仍采用與前一實(shí)驗(yàn)相同的碘量法。不同的是，本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)定含量，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度要求較高，因此需進(jìn)行滴定操作，利用滴定法測(cè)定藥品中Vc的含量。

2．實(shí)驗(yàn)步驟

（1）自備維生素C藥片，并記錄藥瓶上所標(biāo)示之劑量

（2）將此片維生素C藥片置于錐形瓶中，加入50mL蒸餾水，略微浸泡后，再以玻棒壓碎并充分?jǐn)嚢枞芙庵?/p>

（3）量取 4 mL 1 mol／L HCl（aq）及2滴2%淀粉指示劑加于錐形瓶中。

（4）洗凈一支25 mL滴定管，并以I2溶液潤(rùn)洗二次后，再裝滿。記錄滴定管中溶液的初體積（Vi），至0．01 mL之精確度。

（5）以 0．05 mol／L I2滴定維生素C溶液，直到溶液出現(xiàn)藍(lán)黑色并且持續(xù)半分鐘不褪色時(shí)，達(dá)到滴定終點(diǎn)。記錄滴定終體積（Vf）。

3．?dāng)?shù)據(jù)記錄及整理（見(jiàn)下頁(yè)表）

4．結(jié)論分析

每片價(jià)格（元）　初讀數(shù)Vi(mL)　終讀數(shù)Vf(mL)　實(shí)際耗碘量(mL)Vc含量（mg/片）　性價(jià)比（mg/元）常州產(chǎn)維生素C片Ⅰ　0.035　0.30　11.90　11.60　204.16　5.85×103常州產(chǎn)維生素C片Ⅱ　0.065　0.34　11.50　11.16　196.42　3.02×103維C糖　0.15　0.42　1.24　0.82　14.43　1.45.×101安利Vc片　1.11　0.20　8.20　8.00　140.80　1.27×102成長(zhǎng)快樂(lè)Vc片　1.20　0.30　6.00　5.70　100.32　8.33×101

從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出：不同的維生素C片劑每片的市場(chǎng)價(jià)格相差較大，因此產(chǎn)品的性價(jià)比也有著很大的差異。在我們測(cè)定的幾種產(chǎn)品中，地產(chǎn)的維生素C小藥片性價(jià)比達(dá)5．85×103和3．02×103，而一些廣告做得多的品牌以及一些知名度較高的品牌的維生素C含量則低得多，性價(jià)比也較高，這些品牌的價(jià)格結(jié)構(gòu)中可能有很大部分用于商品廣告的費(fèi)用。在一些維生素缺乏的人群中，補(bǔ)充維生素C除了通過(guò)改善飲食結(jié)構(gòu)，多吃蔬菜水果外，還需補(bǔ)充維生素片劑。顯然，在購(gòu)買(mǎi)維生素C產(chǎn)品時(shí)，不能只看品牌，只重價(jià)格，認(rèn)為“貴的一定是好的”我們應(yīng)該從實(shí)效著眼，注重產(chǎn)品的性價(jià)比，價(jià)格不高，性能較好的產(chǎn)品才是消費(fèi)者的最佳選擇。

三、反思與啟示

通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)探究，我們小組成員都有了很多的收獲。第一，科學(xué)研究要有科學(xué)的態(tài)度。實(shí)驗(yàn)中要采用化學(xué)中重要的定量測(cè)定手段—滴定法，實(shí)驗(yàn)過(guò)程從溶液配置、溶液的轉(zhuǎn)移、滴定操作中對(duì)溶液滴入的控制、數(shù)據(jù)的記錄都要一絲不茍，不能有任何的疏忽，要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真；第二，學(xué)習(xí)化學(xué)要能學(xué)以致用，用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。在測(cè)定片劑中Vc含量時(shí)我們驚訝地發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果與我們?cè)瓉?lái)的預(yù)測(cè)大相徑庭，我們體驗(yàn)到了用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的快樂(lè)，也感受到課本知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題聯(lián)系的重要性；第三，科學(xué)研究中要有合作的意識(shí)和精神。在實(shí)驗(yàn)中我們研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)的分工，有的查資料，有的收集樣品，有的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備，進(jìn)行得有條不紊，有效提高了學(xué)習(xí)效率；第四，增強(qiáng)了學(xué)科綜合的意識(shí)，關(guān)于Vc的測(cè)定在高中生物選修本（試驗(yàn)本）全一冊(cè)的《人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)及營(yíng)養(yǎng)和免疫》一章的研究性學(xué)習(xí)中也出現(xiàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們了解到同一物質(zhì)可從各學(xué)科不同的角度，用不同的視角，不同的方法加以研究，對(duì)我們綜合應(yīng)用能力的提高很有幫助。

［1］黃永紅，何國(guó)方．果蔬維生素C含量的測(cè)定［J］．泰安師專學(xué)報(bào)，1996，（5）

［2］朱東偉．“幾種果蔬中維生素C含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)闡釋［J］．中學(xué)生物教學(xué)，2002，（12）

［3］劉懷樂(lè)．一組維生素C的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)［J］．化學(xué)教育，2000，（7－8）

［4］朱啟忠．維生素C測(cè)定方法的比較研究［J］．菏澤師專學(xué)報(bào)，1997，（2）

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