市售果汁中維生素C的含量測定實(shí)驗(yàn)探究

李燕敏 謝志強(qiáng)

[摘 要] 該文以“市售果汁中維生素C的含量測定”為目的，探究開發(fā)一例既符合新課程理念又貼近學(xué)生生活且具有較強(qiáng)的可操作性的實(shí)驗(yàn)。原理是：用直接碘量法測定市售果汁中維生素C的含量，果汁中的維生素C可以和I2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，淀粉作為指示劑，當(dāng)?shù)渭拥牡獾味ㄒ荷赃^量時(shí)，溶液顯藍(lán)色，到達(dá)滴定終點(diǎn)，根據(jù)碘滴定液的用量計(jì)算果汁中維生素C的含量。

[關(guān)鍵詞] 實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究;維生素C;含量測定;碘量法

[作者簡介] 李燕敏，謝志強(qiáng)，就職于北京衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）23-0391-02? ? [收稿日期] 2019-11-18

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究的背景和目標(biāo)

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究的背景

維生素C，又叫L-抗壞血酸，是一種水溶性維生素，水果和蔬菜中含量豐富，是人體所需的重要的微量元素。當(dāng)體內(nèi)維生素C缺乏時(shí)，會出現(xiàn)貧血、四肢乏力、牙齦腫脹、皮下出血、肌肉和骨骼疼痛等癥狀，當(dāng)攝入嚴(yán)重不足時(shí)就會引起壞血病;如果攝入過多也會導(dǎo)致兒童易患骨病、容易得尿路結(jié)石和腎結(jié)石[1]。雖然機(jī)體對維生素C需要量很少，但由于其在體內(nèi)不能合成或合成的量不足，所以必須從飲食中攝取[2]。果汁飲料是飲料市場的第三大品類，其銷售量占市場銷售總量的16.5%[3]，果汁是獲得維生素C的重要途徑，市售果汁飲料中是否含有維生素C以及其含量的高低，對顧客選購果汁有重要指導(dǎo)意義。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究的目標(biāo)

1.知識與技能目標(biāo)。掌握維生素C的物理化學(xué)性質(zhì);掌握直接碘量法滴定操作技能。

2.過程與方法目標(biāo)。體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的過程，培養(yǎng)同學(xué)們的觀察能力、思維能力、動手操作能力以及合作能力。

3.態(tài)度、情感和價(jià)值觀目標(biāo)。增強(qiáng)對藥學(xué)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)探究意識。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)探究

（一）市售果汁的基本情況

促使學(xué)生積極調(diào)查市售果汁的品牌和種類，認(rèn)真咨詢他們的購買情況，最終挑選出本實(shí)驗(yàn)所用的樣品。樣品的基本信息如下見表1。

（二）查閱文獻(xiàn)和書籍獲取維生素C的理化性質(zhì)

維生素C，又叫L-抗壞血酸，為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，無臭，味酸;久置漸變微黃，在水中易溶，在乙醇中略溶，在三氯甲烷或乙醚中不溶，沸點(diǎn)190℃～192℃。由于分子中含有連二烯醇結(jié)構(gòu)，兩個(gè)烯醇羥基極易游離，釋放出H+，雖不含有羧基，水溶液仍顯酸性;也是由于分子中特殊的烯醇式結(jié)構(gòu)，維生素C容易釋放出H原子而呈現(xiàn)強(qiáng)還原性，在水溶液中易被空氣中的氧所氧化，生成去氫維生素C;維生素C具有共軛結(jié)構(gòu)，在稀鹽酸溶液中于243nm波長處有最大吸收。

（三）通過查閱文獻(xiàn)確定維生素C含量測定的方法

目前測定維生素C的常見方法有：2，6-二氯靛酚法[4]、滴定法[5]、紫外分光光度法[6]、原子吸收法[7-8]、高效液相色譜法[9]等。結(jié)合學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)的理論知識，最終選擇采用滴定法，利用直接碘量法測定市售果汁中維生素C的含量。

（四）市售果汁中維生素C的含量測定

1.直接碘量法的原理。果汁中的維生素C可以和I2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，淀粉作為指示劑，當(dāng)?shù)獾味ㄒ旱渭由赃^量時(shí)，溶液中少量的碘單質(zhì)與淀粉指示劑絡(luò)合生成藍(lán)色物質(zhì)，到達(dá)滴定終點(diǎn)，根據(jù)碘滴定液的用量計(jì)算出果汁中維生素C的含量：

C6H8O6+I2=C6H6O6+2HI

2.儀器與藥品。25ml滴定管，25ml移液管，100ml錐形瓶，10ml量筒，淀粉指示劑，0.0025mol/L碘滴定液，0.1mol/L鹽酸溶液。

3.測定方法。（1）用移液管移取25ml樣品1橙汁于錐形瓶中，加入0.1mol/L鹽酸溶液1ml，淀粉指示劑3滴。（2）在滴定管中加入碘滴定液，潤洗三次，排氣泡調(diào)零點(diǎn)。（3）控制滴定管的活塞，使滴定液逐滴滴入錐形瓶中，注意左手滴定右手搖晃錐形瓶，在接近終點(diǎn)時(shí)半滴半滴的滴加，直至錐形瓶內(nèi)試液變成藍(lán)色且半分鐘內(nèi)不褪色。（4）記錄樣品1橙汁第一份樣品消耗的碘滴定液的體積V11。（5）平行測定三次，重復(fù)（1）—（4）記錄樣品1橙汁第二份第三份的體積V12V13。（6）重復(fù)（1）～（5）記錄樣品2蘋果汁消耗的體積V21V22V23。（7）重復(fù)（1）～（5）記錄樣品3桃汁消耗的體積V31V32V33。（8）重復(fù)（1）～（5）記錄樣品2葡萄汁消耗的體積V41V42V43。

4.測定結(jié)果。由反應(yīng)原理可知維生素C和碘是1∶1的物質(zhì)的量反應(yīng)的，計(jì)算橙汁中維生素C的含量，具體結(jié)果見表3。

三、小結(jié)

1.采用的是直接碘量法，淀粉作為指示劑，應(yīng)該在滴定前加入，如果是間接碘量法應(yīng)該在接近終點(diǎn)時(shí)加入，因?yàn)槿绻甘緞┘尤脒^早，溶液中大量的I2被淀粉牢固吸附，使藍(lán)色退去遲鈍而產(chǎn)生誤差。

2.根據(jù)最終測定結(jié)果得出維生素C的含量橙汁>桃汁>葡萄汁>蘋果汁，對同學(xué)們?nèi)粘＿x用果汁提供一定的參考價(jià)值，身體需要補(bǔ)充維生素C時(shí)，橙汁是最佳的選擇。

3.學(xué)生經(jīng)過一步步探究實(shí)驗(yàn)，收獲的不僅僅是實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而在于探究的過程，同學(xué)們在圍繞設(shè)計(jì)解決實(shí)驗(yàn)方案的過程中，教師只是起到引導(dǎo)作用，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的單純接受式的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位得到凸現(xiàn)，整個(gè)探究過程體現(xiàn)了學(xué)生對知識主動探求的學(xué)習(xí)態(tài)度和方式，也掌握了科學(xué)探究的一般方法。

參考文獻(xiàn)

[1]張歆皓，高竹婷，王衛(wèi)東，等.果汁中維生素C含量的測定及其穩(wěn)定性研究[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，33（3）：213-218.

[2]鄭集，陳鈞輝，普通生物化學(xué)（第三版）[M].北京：高等教育出版社.1998：236-239.

[3]葉德華，穆維松，史巖，等.我國城鎮(zhèn)居民果汁飲料消費(fèi)行為及品牌特征分析[J].萊陽農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，22（4）：318-321.

[4]李書靜，李可，姚新建，等.2，6-二氯靛酚鈉測定果汁飲料中維生素C[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2011，28（5）：2391-2394.

Experimental Study on the Determination of Vitamin C Content in Commercial Juice

LI Yan-min，XIE Zhi-qiang

（Beijing Vocational College of Health，Beijing 100053，China）

Abstract：To determine the vitamin C content in commercial juice，this paper explores and develops an experiment which is not only in line with the new curriculum concept，but also close to the students' life and has strong operability.The principle is that the content of vitamin C in juice can be determined by direct iodometric method.Vitamin C in juice can undergo redox reaction with I2，and with starch used as an indicator，when the iodine titration solution is slightly excessive，the solution appears blue.At the end of titration，the content of vitamin C in juice is calculated according to the amount of iodine titration solution.

Key words：experimental teaching study;vitamin C;content determination;iodometric method