Jak jsem počítala céčko

Autorka článku – Veronika Valešová – se zúčastnila soutěže vědeckých a technických projektů Expo Science Amavet, na níž představila svou práci „Stanovení vitamínu C“. Cílem jejího výzkumu bylo různým způsobem zjistit obsah vitamínu C v ovoci, zelenině a v různých druzích čajů a šťáv, a výsledky jednotlivých metod porovnat. Praktické rady a teoretické zázemí poskytla Veronice paní profesorka z pardubického Gymnázia v Dašické ulici Mgr. Marie Poštová a doc. Ing. Martin Adam, Ph.D. z Chemicko‑technologické fakulty, Univerzity Pardubice. O tom, jak „počítala céčko“, nám Veronika napsala:

Tři metody – tři cesty

První metodou, kterou jsem využila ke stanovení množství vitamínu C, byla jodometrická titrace, na které jsem ve školním roce 2009‑2010 pracovala ve školní laboratoři. Základem je titrace roztokem jódu, jehož přesnou koncentraci jsem určila pomocí roztoků K₂Cr₂O₇ a Na₂S₂O₃. Titrovaný vzorek v kónické baňce se skládal z 10 ml šťávy z ovoce či zeleniny, čaje či džusu, 50 ml destilované vody, 5 ml 1 M kyseliny sírové a 3 ml roztoku škrobu. Titrovala jsem až do modrého zbarvení. Podle spotřebovaného množství roztoku jódu jsem dopočetla pomocí vzorce hmotnost vitamínu C: m = c.V.M, kde c je koncentrace jódu, V je objem spotřebovaného roztoku jódu a M je molární hmotnost kyseliny askorbové.

Druhou metodou byla somatometrická titrace. U ní jsem titrovala roztokem KBrO₃. Do titrační baňky jsem odpipetovala 10 ml šťávy z ovoce nebo zeleniny, čaje či džusu, 50 ml destilované vody, 10 ml KBr, 15 ml HCl a 2 kapky indikátoru indigokarmínu. Zde jsem titrovala z modrého zbarvení do světle žluté barvy. Podle spotřebovaného roztoku KBrO₃ jsem dopočítala hmotnost vitamínu C ve zkoumaném vzorku. Pomocí vzorce m = c.V.M.3, kde m je zjišťovaná hmotnost vitamínu C, c je koncentrace roztoku KBrO₃, V je objem spotřebovaného roztoku KBrO₃, M je molární hmotnost kyseliny askorbové a 3 vyplývá z rovnice: BrO₃^‑ + 5Br^‑ + 6H⁺ → 3Br₂ + 3H₂O (z jednoho BrO₃ se uvolní tři Br₂.)

Jako třetí metodu jsem zvolila metodou spektrofotometrickou. Ta je založena na úbytku absorbance zkoumaného vzorku. Odpipetovala jsem 1 ml šťávy z ovoce nebo zeleniny, čaje či džusu a přidala 9 ml destilované vody. Z tohoto roztoku jsem odebrala 1 ml a doplnila 9 ml metanolu. Nakonec z tohoto roztoku jsem odpipetovala 0,5 ml a doplnila 5 ml DPPH radikálu (2,2^/‑difenyl‑1‑pikrylhydrazyl). Tento roztok jsem pak nechala 10 minut reagovat na tmavém místě při laboratorní teplotě. Potom jsem vzorek nalila do kyvety a fotometricky změřila úbytek absorbance. Pomocí kalibrační křivky jsem pak vypočítala, kolik vitamínu C je ve zkoumaném vzorku.

A výsledky?

Když porovnáme výsledky jednotlivých metod, zjistíme, že se metody od sebe výrazně liší. U somatometrické titrace se brom aduje na kyselinu askorbovou, a tím zvyšuje svůj objem, dále pak zde působí další antioxidanty, zejména pak typu polyfenolů. U spektrofotometrické metody podle mého názoru na absorbanci vzorku působí kromě kyseliny askorbové také další antioxidanty – polyfenoly. Myslím si, že jodometrická titrace je z těchto tří metod optimální. Všechny tři metody jsou ovšem pouze orientační. Nejpřesnější je HLCP, vysokoúčinná kapalinová chromatometrie, ke které bohužel zatím nemám dostatečné vzdělání.

Jezte ovoce a zeleninu, jsou zdravé

Porovnáme‑li zkoumané vzorky, zjistíme, že nejvíce vitamínu C je v paprikách. Abychom získali denní doporučenou dávku vitamínu C, museli bychom jich denně zkonzumovat okolo 100 g. Dále pak je vysoký obsah vitamínu C v citrusech: denní dávku pokryje jeden grapefruit nebo 2 až 3 pomeranče nebo 3 až 4 citrony. Naopak jablek bychom museli denně zkonzumovat 3 kg brokolice, 2,5 kg, banánů 2,4 kg. Udělala jsem si malý průzkum a zjistila, že ze 100 dotázaných studentů pouze 2 dodržují svojí denní dávku vitamínu C z ovoce a zeleniny a vybraných čajů a džusů.

Obsah vitamínu C závisí na době rozboru a délce skladování – jiný obsah je v ovoci čerstvém a jiný na podzim a v zimě, dále na zemi původu, druhu ovoce a zeleniny, kvalitě vzorků atd. U prodávaných ovocných džusů jsem zjistila poměrně dobrou shodu s obsahem deklarovaným na obalu výrobku.

Jak dál

Porovnání mých výsledků s výsledky renomovaných laboratoří (USA, Pákistán, Zlín) se velmi různí. U některých druhů ovoce a zeleniny jsou výsledky podobné (citrusy a paprika) a u některých velmi odlišné (banán, jablko, kiwi,…). Pravděpodobně je to způsobeno jiným druhem a kvalitou vzorků či jinou metodou stanovení vitamínu C.

Tabulky s hodnotami vitamínu C, které můžete najít na internetu, uvádějí také různé hodnoty, ale když bychom výsledky zprůměrovali, tak věřím, že výsledky budou orientačně správně.

Práce v laboratořích mne velmi baví a cením si vstřícnosti konzultantů a lidí, kteří mi s projekty pomáhají. Chtěla bych se proto této práci věnovat i nadále. V příštím školním roce chci využít stáž na některé vysoké škole v rámci projektu Otevřená věda.