果汁中柠檬酸和维生素C含量的测定

1、果汁中柠檬酸和维生素C含量的测定邹伟勇20062401032 张雄20062401072一、探究问题的提出当前，食品的质量越来越受人们的普遍重视。果汁类饮料作为中学生非常喜爱的饮料之一，了解这些饮料的主要成分及其含量，是学生非常感兴趣的。通过对其成份的研究性学习，既可帮助学生自主习得相关知识和技能，也能引导学生关注生活、关注食品质量与安全，并合理运用研究结果。市售各种品牌的果汁饮品中绝大多数均含有柠檬酸和维生素C（即抗坏血酸）二种主要成分，由此展开以“市售果汁饮品中柠檬酸和维生素C的定量测定”为主题的实践活动，可以充分体现“密切学生与生活的联系，推进学生对自然、社会和自我之内在联系的整体认识与

2、体验，发展学生的创新能力以及良好的个性品质。”2的综合实践活动的总体目标。二、问题解决设想通过文献的查阅，选择适宜的测定方法，掌握测定原理并完成测定操作，最后对采集的数据进行分析、计算，得选用饮料样品中柠檬酸和抗坏血酸的含量。三、试验设计方案测定原理柠檬酸又名枸椽酸，学名：2-羟基丙烷三羧酸、2-羟基1，2，3-三羧酸或2-羟基戊二酸。为无色结晶或白色晶状粉末，密度1.665g/cm3 ，熔点153，易溶于水和乙醇,微溶于乙醚；在潮湿空气中易潮解，其结构式是： 它是柠檬、柚子等水果中所含的天然成分，饮料中常添加柠檬酸作酸味剂、螯合剂、抗氧化增效剂等，使其口感爽快柔和，增进食欲、促进消化。柠檬酸

3、是一种普遍存在于各种生命细胞的中间代谢产物。人体每天从食物中摄取一定量的柠檬酸，自身代谢也产生柠檬酸，如果每天从饮料中摄入0.5克，对人体完全无害。维生素C又名抗坏血酸，为无色晶体，熔点为190192，易溶于水，其水溶液呈酸性，其结构式是：它广泛存在于新鲜水果和蔬菜中，人体不能合成维生素C，必须从食物中获取。当人体缺乏维生素C时易患坏血病，而每日摄入28g以上时将会危害食用者健康3，适量饮用饮料中可以补充人体需要维生素C。表1：中、美每日摄入维生素C参考量(RDI)和推荐每日膳食中允许摄入量(RDA)4年龄 00.5 0.51 13 46 710 1114 15以上 孕妇 哺乳期(中)摄入量/

4、mg 40 50 60 70 80 90 100 100130 130(美)摄入量/mg 30 35 40 45 45 50 60 70 9095柠檬酸和抗坏血酸均有酸性，分别与NaOH发生如下反应：C3H5O(COOH)3+3NaOHC3H5O(COO)3Na3+3H2O 柠檬酸 C6H8O6+NaOHC6H7O6Na+H2O 抗坏血酸 通过酸碱中和滴定实验来定量测定它们的含量。又由于抗坏血酸易于被KIO3氧化，而柠檬酸不能被KIO3氧化，用淀粉作指示剂，利用氧化还原滴定来测定样品中抗坏血酸的含量，其反应关系如下：3C6H8O6+ IO3-3C6H6O6+3H2O +2I- IO3-+5I-

5、+6H+3I2+3H2O 这样，首先测出酸的总量；其次，测出抗坏血酸的量；最后，通过计算得出所给饮料样品中的柠檬酸的量5。仪器与药品酸、碱式滴定管、20.00mL移液管（*2）、电子天平、250mL容量瓶（*4）、锥形瓶（*6）0.1000mol·L-1NaOH溶液、0. 0010mol·L-1KIO3溶液、酚酞试液、淀粉试液、1.0mol·L-1硫酸溶液、样品若干（为便于滴定终点的判断，不易选择呈蓝色和紫色的果汁饮料）测定过程（1）准确称取1.000g NaOH，配制成250mL溶液；准确称取0. 0460g KIO3，也配制成250mL溶液；（2）用20.00

6、mL移液管量取20.00mL试样于锥形瓶中，加入2-3滴酚酞试液；（3）用0.1000mol·L-1NaOH溶液进行滴定，至溶液由无色变为浅红色即达到滴定终点（若饮料本身呈黄色，则滴定至由黄色变为橙色），记录数据；（4）重复（1）和（2）的操作，再次记录；（5）用20.00mL移液管量取20.00mL试样于锥形瓶中，加入约1mL1.0mol·L-1硫酸溶液（酸化）和2-3滴淀粉试液；（6）用0. 0010mol·L-1KIO3溶液进行滴定，至溶液无色变为蓝色即达到滴定终点，记录数据；（7）重复（5）和（6）的操作，再次记录；（8）重新选择试样进行（1）至（7）的实

7、验 四、实验过程记录表2 实验数据记录 试样I 试样II 第一次耗NaOH溶液体积(/mL) 第二次耗NaOH溶液体积(/mL) 第一次耗KIO3溶液体积(/mL) 第二次耗KIO3溶液体积(/mL) 数据处理由反应和知：C6H8O6（维生素C）和KIO3以31的物质的量比反应，则每20.00mL试样中所含维生素C的质量（毫克）：m(C6H8O6)=3mol×176g·mol-1×1000mg·g-1 ×0. 0010mol·L-1·VL(耗KIO3溶液平均体积)。由反应：被抗坏血酸中和的氢氧化钠的量等于被碘酸钾氧化的抗坏血

8、酸的量，被柠檬酸中和的氢氧化钠的量就等于消耗氢氧化钠的总量减去被抗坏血酸中和的氢氧化钠的量，n(NaOH)总- n(NaOH) 抗坏血酸= n(NaOH) 柠檬酸，最后由反应由与柠檬酸反应而消耗的NaOH的物质的量求出柠檬酸的含量。则每20.00mL试样中所含柠檬酸的质量（毫克）：m(C6H8O7)=n(NaOH柠檬酸)/3*192g·mol-1*1000mg·g-1表3 实验数据处理结果（每20.00mL试样中所含抗坏血酸和柠檬酸的质量） 试样 试样 维生素C的质量（/mg） 柠檬酸的质量（/mg） 五、相关问题探讨（1）对实验所得出的结论与样品标识进行比较。（2）根据表1中我国推荐每日膳食中允许摄入量分析该饮料含量。参 考 文 献1 钟启泉等为了中华民族的复兴，为了每位学生的发展基础教育课程改革纲要（试行）解读M 上海：华东师范大学出版社，2001：812 汪明春综合实践活动目标设计及具体化的理念与策略教育发展研究J，2003（11）：363 陈炳卿主编营养与食品卫生学M第三版，北京：人民卫生出版社，1999：54-554 王璋 许时樱 汤坚 编食品化学M北京：中国轻工业出版社，1999：2375 Sam