维生素C设计性实验设计
——不同加工方式对水果维生素C含量的影响
一、实验目的：
1.学习和掌握维生素C的提取方法和维生素C的含量测定的原理和方法，加强对对照实验的认识，学习设计对照实验，掌握使用分光光度计法测量样品中维生素c的含量；
2.通过自行设计实验，掌握基础的科研方法和技巧；
3.了解各种深加工对水果中维生素c含量的影响；
4.温度对水果中维生素c含量的影响。
二、实验原理：
维生素C，又称抗坏血酸，是一种重要的水溶性维
生素，结构式如右图，有氧化型和还原型，在酸性条件
下更稳定。
本次实验将对维生素C的各方面的适宜条件进行
实验，包括维生素C保持稳定的最适温度、最适pH，
以及暴露在空气中对维生素C的影响。
本实验初步设计采用分光光度法。
人体中所需的维生素 C 大多由新鲜的水果和蔬菜供给。
由于维生素 C 在空气中很容易被氧化而损失，因此测定果蔬中维生素C的含量对人们日常通过膳食补充维生素C具有科学的指导意义。
三、实验材料：
标准抗坏血酸溶液（0.1mg/mL）：精确称取抗坏血酸（Vc）10mg（准确至0.1mg），用2%偏磷酸溶液溶解并定容至100mL。
此溶液应贮存于棕色瓶中，最好现用现配。
新鲜橙子若干；
2%（W/V）偏磷酸溶液；
0.5mol/L NaOH溶液；
四、实验器材：
水浴锅，冰箱，分光光度计、石英比色皿、10mL比色管、组织捣碎机、高速离心机、100mL容量瓶、250mL容量瓶、移液管、吸耳球、玻璃棒，烧杯、试管若干。
五、实验步骤：
1、实验对照设计及实验前期处理
取9份等量100g的新鲜橙子果肉（去皮后装入保鲜袋）分别记为1号、2号、3号、4号、5号、6号7号、8号和9号。
分别作如下处理：
①不同温度温度处理橙子后的维生素C含量
将1号放入冰箱冷冻室（低温冷冻处理），2号放在冰箱冷藏室（低温冷藏处理），3号置于室温下（即不处理），4号先室温存放，实验前100℃高温处理2小时。
（注意：四组样品均装入保鲜袋中封口，以防止与空气接触。
）两天后，将此4组橙果肉分别绞碎成浆，过滤，得到橙汁原浆；然后测量各组试样中的维生素C含量，（每组测三次分光度值从而计算VC含量），并记录相关数据。
相关情况见表01，并将测得的吸光度值及维生素C含量的相关情况填入表01。
（表01中的温度具体数值在实验时在进行具体设定）。
②橙子深加工后对维生素C含量的影响
1、取100g鲜橙果肉，100g橙罐头进行脱水处理，测得其干重a（鲜橙），b （罐头），求得含水量a%, b%；
2、取100g鲜橙果肉绞碎成浆，过滤，得到橙汁原浆c ml；
3、取100g鲜橙果肉（5号），100a/b g鲜橙罐头（6号），a/0.65g橙蜜饯（去皮，7号），a g橙子干（去皮，8号），c/0.30 ml橙汁饮料（橙汁原浆含量30%，另外若有添加V c，应在试验后减去其含量）（9号），分别捣碎，并配置成250 ml待测试液，标记为5，6，7，8，9号试样；
4、将每个试样各取10 ml置于3个试管中，加入试剂，处理后分别测得各组试管的光度值。
计算出Vc含量填入表01。
附：表01
编号1号2号3号4号5号6号7号8号9号
温度或其他各种处理方式
————————鲜橙蜜饯罐头橙子干
橙汁饮
料-20℃低
温冷冻
4℃储
藏
室温储
藏
100℃
加热
——————————
吸光度△A （A-A0
）第一次第二次第三次
平均吸光度
V c含量
2、维生素C含量的测定
①校准曲线的绘制
称取抗坏血酸10mg (准确至0. 1mg) , 用2% 偏磷酸溶解，小心转移到100mL 容量瓶中，并加偏磷酸稀释到刻度，混匀，此抗坏血酸溶液的浓度为100μg/mL。
吸取0. 00、0. 10、0. 20、0. 40、0. 60、0.80、1. 00、1. 20mL 抗坏血酸标准使用溶液, 置于10mL 比色管中；用2% 偏磷酸定容，摇匀。
此标准系列抗坏血酸的浓度分别为0. 00，1. 00，2. 00，4. 00，6. 00，8. 00，10. 0，12. 0 μg/mL。
以蒸馏水为参比,在波长243nm 处, 用1cm 石英皿测定标准系列抗坏血酸溶液的吸光度。
抗坏血酸吸光度为A , 试剂空白吸光度为A0, 计算吸光度差⊿A = A –A0的值。
以吸光度差值⊿A 对抗坏血酸浓度C 绘制校准曲线。
②样品的测定
样液的提取:将上述9组（4+5）样品处理完毕后, 放入组织捣碎机中, 加入100mL浸提剂, 迅速捣成匀浆。
得到浆状样品, 用浸提剂将样品移入250mL容量瓶中, 并稀释至刻度, 摇匀。
若提取液澄清透明, 则可直接取样测定,若有浑浊现象, 可通过离心来消除。
（果汁可以不用捣碎）。
样液的测定:准确移取澄清透明的0. 1—0. 5mL 提取液,置于10mL的比色管中, 用2% 偏磷酸稀释至刻度后摇匀。
以蒸馏水为参比, 在波长243nm处,用1cm 石英比色皿测定其吸光度。
待测碱处理样液的测定: 分别吸取0. 1—0. 5mL 澄清透明提取液,加入6滴0.5mol/L 氢氧化钠溶液, 置于10mL 比色管中混匀, 在室温放置40m in 后, 加入2% 偏磷酸稀释至刻度后摇匀。
以蒸馏水为参比, 在波长243nm 处测定其吸光度。
3.结果计算
由待测样品与待测碱处理样品的吸光值之差查校准曲线, 即可计算出样品
中维生素C 的含量；也可直接以待测碱处理液为参比, 测得待测液的吸光值, 通过查校准曲线, 计算出样品的维生素C含量。
维生素C 的含量公式：
=C*10*250／(1000*V)
维生素C 的含量：m g／100g
10：稀释后待测液的体积；250：所配试样的总体积; 1000：单位换算比；C ——从校准曲线上查得抗坏血酸的含量, ug／ml ;V ——测试时吸取提取液体
积,ml。
(1)所有试剂配制最好用重蒸馏水。
（去除水中的溶解氧）
(2)样品取样后，应浸泡在已知量2％草酸溶液中使抗坏血酸受损失。
以免发生氧化，使抗坏血酸受损失。
(3)对动性的样品可用10％三氯醋酸代替2％草酸溶液提取；对含有大量Fe的
样品，如储藏过久的罐头食品可用8％醋酸溶液代替草酸溶液提取。
(4)整个操作过程要迅速，防止还原型抗坏血酸被氧化。
4.结果与讨论
4. 1反应条件选择
4. 1. 1测定波长的选择
维生素 C 是烯醇化合物, 具有—C=C—基, 在可见区无吸收, 在紫外区有吸收, 按实验方法, 分别对不同浓度的维生素 C 与试剂空白溶液在200—400nm 波长范围内进行扫描, 结果见图1。
由紫外吸收光谱图表明, 最大吸收峰在243nm。
因此, 选243nm 作为测量波长。
4.1.2溶剂的选择
由于维生素 C 极不稳定, 在样品前处理过程中, 防止抗坏血酸的氧化是非常重要的。
可采用添加偏磷酸、草酸的方法加以解决。
因为它们均能抑制抗坏血酸的氧化酶, 而起稳定作用。
但由于2% 草酸在波长243nm 处有非常强的吸收, 所以不能作为维生素C 的提取液, 而2% 偏磷酸虽然在波长243nm 处有微弱的吸收, 见图1, 可通过扣除其空白吸光值, 便可计算出样品维生素C 的吸光值$A 。
因此, 本实验选择2%偏磷酸作为分光光度法的溶剂。
4. 1. 3静置时间的选择
根据维生素C 在碱性介质中不稳定, 易分解的特性, 经过实验表明, 水果、蔬菜提取液加碱后的静置时间与浸提液取样量有关。
查资料可得，静置40min吸光度达最小值且稳定。
（本步骤为4.2做基础）
4 . 2 干扰物质的消除
由于水果、蔬菜中成分复杂, 有些成分在紫外区243nm 处也会产生吸收, 利用维生素C 在碱性溶液中具有不稳定性,光值, 此法具有较强可在样品中先加入碱液, 调节溶液的pH 值至碱性, 破坏样品中维生素C, 用此液作为空白, 来校正干扰物质所产生的吸的专一性。
4.3方法的相关性和检测范围
在优化的实验条件下, 校准曲线按本法测定, 数据见表2, 最大吸光度值最好不要超过0. 8A , 否则浓度过高容易造成曲线弯曲。
以吸光度差值$A 对维生素C 含量作图, 得回归方程⊿A = K C+ B, （其中K为系数，B为常数）相关系数r。
将数值填入下表：
图2
0.00 1.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 20.00 标准溶液浓度
（ug／ml）
吸光度差值⊿A
六、说明：
(1)所有试剂配制最好用重蒸馏水。
（去除水中的溶解氧）
(2)样品取样后，应浸泡在已知量2％草酸溶液中使抗坏血酸受损失。
以免发
生氧化，使抗坏血酸受损失。
(3)对动性的样品可用10％三氯醋酸代替2％草酸溶液提取；对含有大量Fe的
样品，如储藏过久的罐头食品可用8％醋酸溶液代替草酸溶液提取。
(4)整个操作过程要迅速，防止还原型抗坏血酸被氧化。
刘建、张明兴设计
组员：徐昊宇、王小芒、苏立宇
2011.11.16。