Исследовательская работа Ягоды годжи и альтернативное витаминизированное сырье произрастающее на Севере

13

Городское соревнование юных исследователей

«Шаг в будущее. Юниор»

Ягоды годжи и альтернативное витаминизированное сырье произрастающее на Севере

Автор: Храпченкова Валерия Александровна

МБОУ СШ №12, 5Д класс

Научный руководитель: Галеева Рузанна Фанисовна,

учитель химии и биологии МБОУ СШ №12

2017 г

Содержание

Краткая аннотация…………………………………………………………3

Введение……………………………………………….………………….. 4

Глава 1 Теоретическая часть...…………….………………………..….... 6

1. Ботаническое описание ягоды годжи….……………….……............ 6

1.2.Физико – химический состав ягоды годжи…………….….………….6

1.3.Полезные свойства дерезы обыкновенной…………….….………… 7

1.4.Ягоды Сибири………………………………..………..………………..8

1.4.1.Черника…………………………………………….….………………8

1.4.2.Клюква………………………………………….….………………….9

1.4.3.Брусника………………………………………….………………….10

1.4.4.Крыжовник…………………………………….……………….…….11

1.4.5.Шиповник………………………………………….……….………..12

Глава 2 Практическая часть…………………………………….…..…... 13

2.1.Выявление знаний у учащихся на содержание аскорбиновой кислоты в ягодах………………………………………………………………………13

2.2.Определение аскорбиновой кислоты йодометрическим методом…14

2.3.Обработка полученных результатов………………………….…..….14

Заключение……………………………………………………………..… 16

Список литературы………………... …………………………………..… 17

Приложения……………………………………………………….….……18

Аннотация

На работу ученицы 5Д класса МБОУ СШ № 12 Храпченковой Валерии Александровны.

Тема работы - «Ягоды годжи и альтернативное витаминизированное сырье произрастающее на Севере» - очень актуальна, поскольку из лекарственных растений в последнее время все больше рекламируются ягоды годжи как полезный продукт, способствующий долголетию, отличное лекарственное средство для излечения многих заболеваний. Однако ягоды годжи – недешевое удовольствие.

В своей работе, изучив научную литературу, научные статьи, мы пришли к выводу, что дорогостоящие ягоды гожди можно заменить нашими северными ягодными растениями, которые богаты витаминами, микро и макроэлементами, и своей полезностью.

Для этого экспериментальным путем было доказано содержание аскорбиновой кислоты в изученных ягодах. Работа содержит вывод и рекомендации. Проведенное исследование имеет большое значение, которое позволяет расширить знания о полезных свойствах ягод Севера.

Введение

Наша страна разнообразна лекарственными растениями, которые служат для человека прекрасными лечебными свойствами. Каждое растение обладает некими полезными свойствами. Благодаря этому человек может использовать лекарственное сырье в медицине.

В последнее время, особое место среди ягод занимает ягоды годжи. Доктор Эл Минделл, длительное время изучавший эти ягоды, выпустил книгу, в которой называл 33 причины, по которым надо есть годжи ежедневно. По мнению учёного, ягоды годжи продлевают жизнь, придают энергию, омолаживают организм, нормализуют давление, снижают риск раковых заболеваний, понижают уровень холестерина, нормализуют содержание сахара в крови, помогают снижать вес, улучшают сон, укрепляют сердце, нормализуют зрение, повышают сопротивляемость болезням, улучшают состав крови и лечат нарушения работы костного мозга, поддерживают работу печени и почек, восстанавливают гормональное равновесие, улучшают память и снимают стресс. Список внушительный. Неужели человечество нашло, наконец, универсальное средство от всех болезней?

Но если набрать в Интернет-поисковике словосочетание «дереза китайская», то вдруг выясняется, что это вовсе даже не экзотика, а обычное лекарственное растение, достаточно широко распространённое. Кроме этого, очень много альтернативных ягод, которым можно заменить дорогостоящие ягоды годжи, нашими ягодными растениями произрастающие на Севере.

Проблема: Употребление в пищу плодов ягод, богатых витаминами, Севера. Отказ от дорогостоящих ягод годжи.

Цель исследования: Изучение ягод годжи и ягод Севера на содержание аскорбиновой кислоты.

Задачи исследования:

1. Подобрать и изучить информацию о ягодах Гожди, их свойства.

2. Сравнить химические свойства, состав Дерезы обыкновенной с ягодами Сибири.

3. Провести анкетирование среди учащихся школы МБОУ СШ №12;

4.Йодометрическим методом определить содержание аскорбиновой кислоты в изученных ягодах.

5.Дать рекомендацию потребителям.

Гипотеза: если в продуктах есть аскорбиновая кислота, то его можно количественно обнаружить при помощи метода йодометрического титрования.

Тип проекта: индивидуальный, информационно-исследовательский, средней продолжительности.

Объект исследования: плоды ягод.

Предмет исследования: содержание в плодах плодово-ягодных культур витамина С.

Методы исследования: биологическое исследование, экспериментальное доказательство содержания витаминов в ягодах.

Практическая значимость: данная работа предоставляет возможность выбирать доступные ягоды на нашем рынке учитывая их полезность.

Новизна работы заключается в том, что в литературе мало работ, где приводится сравнительная характеристика химического состава ягод годжи с ягодами более доступными для людей Севера.

Глава 1. Теоретическая часть.

1.1.Ботаническое описание ягоды годжи.

Дереза обыкновенная или дереза берберов — вид деревянистых растений рода Дереза, семейства Паслёновые. Листопадное растение представляет собой сильно ветвистый кустарник высотой от 70 см до 3 м. Цветки на укороченных побегах расположены пучками по 2-6 штук. Цветки небольшие, длинной 1-1,5 см, чашечка колокольчатая, надрезанная до середины на 2-3 неравные доли, имеют приятный запах. Цветет с периода июня до сентября. Плоды – красные ягоды, имеют продолговато-яйцевидную форму, заостренные на кончике с мозолистым утолщением, достигают длиной 8-18 мм, диаметр 5-10 мм. Имеют округло почковидные семена светло бурого цвета. Плоды созревают в июле-октябре.[1]
Естественный ареал ограничен районами Центрального Китая, однако благодаря декоративным свойствам данный вид распространился во многих регионах северной Африки, Средиземноморье, Евразии, Северной Америки. Растение неприхотливо, в степях образует густые заросли. На территории России произрастает преимущественно в черноземной полосе, однако, одиночные кусты встречаются и в других областях.[2]

1.2.Физико – химический состав ягоды годжи.

Таблица 1- химический состав ягоды годжи

Таблица 2 - содержание витаминов и минеральных веществ в ягодах годжи[3]

1.3.Полезные свойства дерезы обыкновенной.

По химическим свойствам видно об уникальном составе плодов этого растения. В них обнаружены 18 аминокислот(из них 8 – незаменимые), 21 минерал(калий, натрий, кальций, магний, железо, медь, марганец, цинк и другие),витамины Е, С, В1, В2, В6, каротин, полисахариды и множество других биологически активных веществ. Средних, например, такое вещество, как германий. Этот минерал в комбинации с другими компонентами эффективен в лечении онкологических заболеваний. Витамина С в ягодах годжи в 500 раз больше, чем в апельсинах и лимонах. Железа в 15 раз больше, чем в шпинате. Бета-каротина – намного больше, чем в моркови. Концентрация протеинов в ягодах годжи выше,чем в пчелином маточном молочке. Считается, что употребление всего 1 столовой ложки ягод годжи в день способно обеспечить человека всем и необходимыми витаминами. Ягоды годжи известны как «плод долголетия». Их антиоксидантные свойства и благотворное воздействие комплекса уникальных полисахаридов защищают организм от преждевременного старения, повышают сопротивляемость организма к внешним вредным воздействиям.[4]

Ягоды годжи хорошо помогают при сахарном диабете за счет гликозидов, помогающие снижать уровень сахара, и холестерина в крови. Огромную роль играют для сердечно-сосудистой системы, благодаря антоцианам, присутствующим в ягодах годжи, поддерживается прочность и эластичность артерий, укрепляется сердечная мышца и регулируется работа сердца.

Проблема лишнего веса (содержание витамина В₁ способный сжиганию жировой ткани В₂ принимает участие в гормональном обмене и синтез энергии, а так же оказывает мочегонное действие);

Раковые заболевания (благодаря наличию в составе ягод годжи такого химического элемента, как германий, сдерживаются генетические мутации способные приводить к различным злокачественным новообразованиям)[5]

Нервная система (витамин В₁ еще называют «антинервин» -недостаток приводит к нервозности, плохое настроение, дневную сонливость).

1.4. Ягоды Сибири

В Северной части России произрастают большое количество ягод которые по химическим свойствам, количеству витаминов во много раз превышают ягод годжи. Одним из важнейших витаминов необходимых человеку, является аскорбиновая кислота, которая содержится в ягодах. Аскорбиновая кислота - уникальное полифункциональное соединение. Является признанным антиоксидантом. Возросший интерес к аскорбиновой кислоте как к лекарственному препарату обусловлен противовирусным и противоопухолевым действием аскорбиновой кислоты.

1.4.1. Черника

Черника обыкновенная–невысокий кустарничек семейства брусничных. Ягоды сочные, кисло-сладкие, черного цвета, семена мелкие. Цветет в мае-июне. Поспевает в июле- августе. Используются ягоды и листья черники.

Черника повсеместно распространена в лесной полосе. Как правило, черника растёт в широколиственных и хвойных лесах, в тундре, лесотундре, на сфагновых болотах, в горах до 2000 м на уровне моря. Часто доминирует в растительном покрове, образуя обширные заросли. Охраняется в заповедниках. Максимальная урожайность черники в лесах европейской части России достигает 526–860 кг/га.

В качестве лекарственного сырья используют плоды и побеги. В ее состав входят незаменимые органические кислоты, такие, как лимонная, молочная, кислота, яблочная и янтарная. Именно такой уникальный кислотный состав во многом определяет уникальные лечебные свойства черники. Кроме того, в ее состав входят многие необходимые нам для нормальной жизнедеятельности минералы. Это соли железа, калия, марганца, меди, серы, фосфора, хрома и цинка. По содержанию марганца чернике нет равных среди растений [3].

1.4.2.Клюква

В соответствии с современной классификацией это ягода отнесена к семейству брусничных, выделенному из семейства вереско­вых, роду клюква. Представляют собой вечнозеленые кустарнички со стелющимися длинными прямостоячи­ми или приподнимающимися короткими побегами. Размножают­ся вегетативно, образуя на стелющихся побегах при­даточные корни, и семенами. Распространены в тундре, лесотундре и лесной зоне Евразии и Северной Америки .

Если рассмотреть химический состав, то он уникален. Преобладает лимонная кислота, 1,8— 2,6% , имеется также бензой­ная, хинная, яблочная, следы щавелевой и янтарной. Этих кислот содержится мало, однако их наличие в большой степени определяет биологические и технологические свойства ягод, а также их использование в медицине. Некоторые кислоты, в первую очередь бензойная обладают антисептическим свойством. Клюква богата разнообразными веществами. Минеральные вещества ,сахара ( сахароза, моносахариды, глюкоза ,фруктоза ,пектиновые вещества , дубильные вещества ,витамин С, содержатся так же химические элементы алюминий, натрий, медь, вольфрам, калий и др.

Клюква – природный антибиотик. Ничто не может сравниться с клюквой по содержанию витамина C! А если еще учесть наличие витамина PP, который помогает усвоению аскорбинки, и много-много фитонцидов – природных антибиотиков. В общем, чудо-ягода! Клюква рекомендуется при повышенной температуре тела, гипертонии (снижает давление за счет мочегонных свойств);она – борец с бактериями, вызывающими воспаления, поэтому рекомендуется также при цистите и расстройствах желудка. Кисели из клюквы отлично смягчают слизистую оболочку желудка. Однако клюквой нельзя злоупотреблять при повышенной кислотности желудка, особенно – при язве. Моченую клюкву добавляют в чай или в воду при авитаминозе.[4]

1.4.3.Брусника

Вечно–зеленый кустарничек, высотой 5—25 см из семейства брусничных, с тонким корневищем, с округлыми ветвями, слегка опушенными. Листья брусники зимующие, плотные, с несколько загнутыми краями, сверху — темно-зеленые, блестящие, снизу — светло, зеленые. Цветки бледно-розовые, колокольчатые, небольшие, собраны в густые поникающие верхушечные кисти. Цветет брусника в мае—июне. Плод — красная, округлая ягода, в начале созревания— зеленовато-белая. Ягода кисло-сладкая с легкой горчинкой, сочная. Созревает в августе. Растет брусника в хвойных ле­сах и тундре, почти по всей России, исключая южные районы.

Брусника содержит углеводы, полезные органические кислоты (лимонная, салициловая, яблочная и др.), пектин, каротин, дубильные вещества, витамины А, С, Е. В составе ягод брусники до 10-15% сахаров (глюкоза, сахароза, фруктоза). В ягодах брусники много необходимых нашему организму минеральных веществ: калий, кальций, магний, марганец, железо и фосфор. Благодаря большому количеству бензойной кислоты, ягоды брусники хорошо сохраняются и обладают консервирующими свойствами

Брусника по лечебным свойствам похожа на клюкву и калину. В ней много витамина B. Она рекомендуется при стрессах, бессоннице, нервном напряжении. Полезна брусника при выпадении волос и ломкости ногтей, кровоточивости десен. Варенье из брусники – отличное средство для лечения простатита. Эта ягода полезна для всех, но иногда действует как мягкое слабительное. [4]

1.4.4.Крыжовник

Крыжовник – это единственное ягодное растение, которое хорошо приспособлено к условиям выращивания в районах с суровыми зимами. В ягодах высокое содержание витаминов и микроэлементов как железо, медь, поэтому рекомендуют принимать при анемии. Кроме того, в них присутствуют калий, йод, кальций, магний, натрий,, сера, фтор, фосфор [6]. Одним из полезных компонентов является пектин(1%).Ягоды богаты сахарами, лимонной кислотой.

Крыжовник по целебным свойствам используется в качестве диетического продукта при нарушении метаболизма, ожирении, воспалении мочевого пузыря, камнях в почках. Ягода очищает организм от ядов, солей металлов, ускоряет выброс желчи, снимает воспаление, усиливает иммунитет.

1.4.5.Шиповник

Шиповник является прекрасным лекарственным средством – прежде всего за счет содержания в нем большого количества аскорбиновой кислоты (витамина С) в количестве как минимум две десятых процента. Также в его состав входят и такие полезные вещества как сахара, витамин Р и К и различные органические вещества.

Прежде всего он помогает снять воспаление, служит для тонуса и укрепления организма, помогает при склеротических заболеваниях, а также нормализует процессы обмена, деятельность сердечно-сосудистой системы, печени и желудочно-кишечного тракта, положительно влияет на нервную систему.

Кроме того, ягоды шиповника являются отличным бактерицидным средством. Наибольшее содержание витамина С (аскорбиновой кислоты) приходится на восточную и северную части лесного сектора, как и содержание дубильных веществ.

Шиповник служит также для снятия воспаления, является хорошим мочегонным и желчегонным средством, улучшает функцию желудочно-кишечного тракта. Большим плюсом является то, что при всем этом не оказывает нетивного воздействия на ткани почек. Содержащийся в шиповнике витамин С положительно влияет на большинство окислительно-восстановительных реакций организма. Благодаря шиповнику уменьшается количество холестерина в крови и приостанавливается распространение заболевания атеросклерозом.

Содержащийся в шиповнике каротин положительно сказывается на иммунитете организма, витамин К улучшает свертываемость крови и помогает в формировании протромбина, витамин Р укрепляет капилляры, а также помогает в наилучшем усваивании витамина С, витамины В2 и В1 воздействуют на кроветворные органы, помогают в синтезе зрительного пурпура и играют роль в формировании желтого фермента.[7]

Глава 2. Практическая часть

2.1.Выявление знаний учащихся на содержания аскорбиновой кислоты в ягодах.

Для определения знаний о ягодных растениях, мы провели анкетирование, где были заданы следующие вопросы.

1. Известны ли вам ягоды годжи? Ответ обоснуйте. Да ; Нет.

2. Знаете ли вы, какие витамины содержит ягоды годжи? Ответ обоснуйте. Да ; Нет.

3. Знаете ли вы ягоды, произрастающие на Севере? Ответ обоснуйте. Да Нет.

4. Знаете ли вы о роли витамина С в организме человека? Ответ обоснуйте. Да ; Нет.

5. Принимаете ли вы ягоды, содержащие витамин С? Да ; Нет.

Использование данного метода объясняется его универсальностью, сравнительной легкостью применения и обработки данных.

Для решения данной задачи было проведено анкетирование учащихся 5 классов МБОУ СШ №12, в котором приняли 53 учащихся. Анкетирование прошли именно учащиеся 5 классов, так как в этом возрасте они начинают задумываться о своем организме, здоровье.

При формулировке вопросов были учтены следующие требования:

- формулировки вопросов должны быть ясными, понятными;

- содержание должно соответствовать возрасту;

- вопросов было пять. т.к. мы могли потерять интерес к анкетированию.

По результатам анкетирования, 58% учащихся знакомы с витаминизированными ягодами, которые произрастают на Севере, как альтернатива ягодам годжи.(Приложение 1)

2.2.Определение аскорбиновой кислоты йодометрическим методом

У аскорбиновой кислоты есть свойство, которого нет у всех остальных кислот: быстрая реакция с йодом. Поэтому мы использовали количественное определение содержания витамина С в ягодах йодометрическим методом.

Для определения витамина С в соках ягод необходимо взять аптечную раствор йода 0,125 %. Готовят разведением аптечной йодной настойки в 40 раз. 1 мл такого раствора соответствует 0,875 мг аскорбиновой кислотой. Коллоидный раствор крахмала. Готовят разведением 1 г крахмала в небольшом количестве холодной воды. Смесь выливают в 1/2 стакана горячей воды и перемешивают. Такой раствор годен в течение недели. Соляная кислота 10%. Кислота необходима для замедления процесса окисления витамина С кислородом воздуха. Так же использовались химические стаканы, коническая колба, штатив, бюретка, ступка с пестиком, электронные весы.

Для определения содержания аскорбиновой кислоты, произвели следующую работу. Взвесили 2 г исследуемого продукта и растёрли его в ступке. Добавили 5 мл воды, несколько капель крахмала и немного соляной кислоты В качестве окислителя мы использовали йод. Провели титрование раствором йода исследуемой жидкости в ступке до появления устойчивого синего окрашивания крахмала, которое говорит о том, что вся аскорбиновая кислота окислилась.

2.3. Обработка полученных результатов

На титрование 2 мл ягоды годжи ушло 15,2 мл раствора йода. Составили пропорцию:

2 мл йодного раствора – 1,75 мг аскорбиновой кислоты

15,2 мл – X

X= 15,2 * 1,75/1=26,6 (мг)

Итак, в 2 мл ягод годжи содержится 26,6 мг аскорбиновой кислоты. Подобным образом мы рассчитали содержание витамина С в остальных ягодах. Полученные данные занесли в таблицу3

Таблица 3. Результаты исследований

Таким образом, в ходе выполнения работы, мы пришли к практическому выводу, что витамином С, который необходим для укрепления иммунной системы организма человека, наиболее богаты продукты – шиповник, ягоды годжи, клюква.

Заключение

В результате проделанной работы, я пришла к выводу, что необязательно покупать дорогостоящие ягоды годжи, когда есть более доступные ягоды произрастающее в нашей местности. Каждая ягода несмотря на различное содержание витаминов, уникальна по своим полезным свойствам. Ведь для полноценной жизнедеятельности организма человека, очень важно знать о свойствах ягод.

Мы научились быстро и точно определять аскорбиновую кислоту. Можно узнать содержание витамина в различных ягодных растениях. Интересно сравнить содержание аскорбиновой кислоты в ягодах годжи, с нашими ягодами Севера. Мы так же вызвали интерес у учащихся, на сколько богаты витаминами ягоды нашей местности для состояния здоровья.

Рекомендуется обращать внимание на обработку ягод, так как аскорбиновая кислота разрушается при длительном хранении ягод в атмосфере воздуха. Так же высокая температура разрушает полезность витаминов ягод. Поэтому при любой кулинарной обработке продуктов необходимо снижать доступ кислорода до возможного минимума. Рекомендуется использовать герметичные крышки, сохранять поверхностный слой а, также сокращать сроки готовки. Несмотря, какие ягоды используем в пищу, будь это ягоды годжи, или северные ягоды нужно соблюдать рекомендации для сохранения полезных свойств.

Работа моя на этом не закончена. Я планирую дальнейшее исследование по этой теме.

Список литературы

1.Павлов, М. Энциклопедия лекарственных растений / М.Павлов.-М.:Мир, 1998.-467 с.

2.Энциклопедический словарь лекарственых растений и продуктов животного происхождения.-СПб.: СпецЛит: Издательство СПХФА, 202.-407с.

3.Gary Yound ND, Ronald Lawrence MD, PhD Marc Scrhreudar Discovery of the ultimatesuperfood. – Orem, UT 84605, july 2005. – Essential Science Publishing.

4. Статья «Здоровое питание» №1, февраль, www.rosfood.info 47.

5. Источник: http://www.magicworld.su/zdorove/203-godzhi-tselebnye-svojstva-i-primenenie-yagody-godzhi.html);

6.Статья из журнала «Технические науки» Н.Н.Типсина, Н.А.Гречишникова.

7. http://www.ayzdorov.ru/tvtravnik_shipovnik.php.

Приложение 1

Анализ данных полученных в результате анкетирования

Таблица1

Результаты анкетирования