探究酸度、温度、放置时间对维生素C 稳定性的影响

宋崇富，杜功名，田志美，唐 俊，张 宏，盛良全

(1.阜阳师范学院 化学与材料工程学院，安徽 阜阳 230037;2.阜阳师范学院 生物与食品工程学院，安徽 阜阳 230037)

维生素C，又称为抗坏血酸[1]。纯净的维生素C 为白色结晶体，味酸，无臭、其颜色会逐渐由白色变成微黄色，如果在空气中长期放置。维生素C 易溶于水中，溶于水时溶液呈酸性[2]。由于分子中存在的烯二醇结构具有强的还原性，它不仅可以降低毛细血管的通透性，降血脂的作用，增强机体抵抗力的作用，并有还具有一定的解毒功效[3]。维生素C 分子中具有的二烯醇结构，因有内酯环，且具有两个手性碳原子，性质特别活泼[4]。维生素C 很容易被光和空气氧化，微量金属离子( 铜、铁等) 可加速其氧化速度[5]。测定维生素C 含量的常用方法有钼蓝比色法[6]、高效液相色谱法[7]、碘量法[8]、紫外分光光度法[9]、分光光度法等。这些方法大多仪器昂贵、费时费力、成本较高，相比之下，直接碘量法是应用于维生素C 含量测量比较成熟的方法，其仪器简单、操作简便、准确可靠。本文采用直接碘量法测定维生素C 在不同pH 值下的含以及维生素C 的稳定性与储存温度和时间的关系，以指导人们日常的生活中合理地存储，食用维生素C。由于碘见光很容易分解，所以在实验操作过程中要快速完成。

1 材料与方法

1.1 实验原理

维生素C 含量的测定是利用了它的强还原性，可以被不同的氧化剂定量氧化，所以在控制pH 范围选择不同的缓冲溶液时，缓冲溶液一定要稳定且不易与于维生素C 发生反应[10]。因维生素C 具有强还原性，碘具有强氧化性，碘可将维生素C 氧化为去氢抗坏血酸，同时依据淀粉变蓝指示终点[11]。其反应式如式(1)。

1.2 仪器、试剂及样品

1.2.1 仪器

SYP-Ⅲ玻璃恒温水浴( 南京桑力电子设备厂);FC104 电子天平( 上海精科电子有限公司);SHA-CJ 水浴恒温振荡器( 金坛市瑞尔电器有限公司); 电热鼓风干燥箱( 上海恒一科学仪器限公司);SYZ-550 型石英亚沸高纯水蒸馏器(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司)。

1.2.2 试剂

重铬酸钾( 上海东懿化学试剂公司)，十二水合硫代硫酸钠(济南试剂总厂)，碘( 上海试四赫维化工有限公司)，Tris 试剂，维生素C( 国药集团化学试剂有限公司)，可溶性淀粉( 汕头市西陇化工有限公司)，盐酸，磷酸二氢钾，十二水合磷酸氢二钠(西陇化工股份有限公司)，磷酸，柠檬酸盐，甲酸，氢氧化钠( 上海虹光化工厂)，醋酸钠( 上海试剂四厂)，冰醋酸(上海强顺化学试剂有限公司)。

1.3 实验过程

1.3.1 溶液的配制及处理

各种溶液的配制见表1。

表1 各种溶液的配制

用重铬酸钾溶液标定硫代硫酸钠溶液: 在250 mL 锥形瓶中准确移取0.016 06 mol/L 重铬酸钾标准溶液25.00 mL，加入5 mL 6 mol/L 盐酸溶液、5 mL 200 g/L 碘化钾溶液，摇匀，在暗处放置5 min(让其反应完全) 后，加入50 mL 亚沸水，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，然后加入5 g/L淀粉指示剂3 mL，继续滴定至溶液呈亮绿色即为终点。平行滴定3 份，计算。标定的结果记录及处理见表2。

表2 硫代硫酸钠溶液的标定

用硫代硫酸钠标准溶液标定碘溶液:用移液管移取10.00 mL 0.108 2 mol/L 硫代硫酸钠标准溶液于250 mL 锥形瓶中，加入50 mL 亚沸水，2 g/L淀粉溶液3 mL，然后用待标定的碘溶液滴定硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈浅蓝色，且30 s 内不褪色即为终点，平行滴定3 份，并计算碘溶液的浓度。标定的结果记录及处理见表3。

表3 碘溶液的标定

1.3.2 空白值测定

在250 mL 锥形瓶中加入10 mL pH 值为2.5的缓冲溶液和3 mL 2 g/L 淀粉溶液，用移液管移取10 mL 的亚沸水到锥形瓶中，立即用已标定的I2溶液滴定至出现稳定的浅蓝色，且在30 s 内不褪色即为终点，记下消耗I2溶液的体积，平行滴定三份，求平均值。对于pH 为3.7、4.7、6.8、8.2、9.2 以同样的方法每份滴定三次，测定结果见表4。

1.3.3 探究维生素C 含量在不同PH 值下随时间的变化关系

表4 空白值的测定

称取维生素C 样品3.128 3 g 用亚沸水配成500 mL 溶液。取五个250 mL 锥形瓶，分别加入10 mL pH=2.5、3.7、4.7、6.8、8.2、9.2 的缓冲溶液和2 g/L 淀粉溶液3 mL 在t=0 h、0.5 h、5 h、12 h 时对维生素C 的含量进行测定; 移取10.00 mL 标准维生素C 样品液于五个锥形瓶中，放在25 ℃的恒温水相应的时间，对于t=0 h 的要立刻用已标定的I2溶液滴定至出现稳定的浅蓝色为止，且在30 s 内不褪色即为终点，记下消耗的I2溶液的体积。平行滴定三次。

维生素C 浓度的计算公式如下:

相关测定结果在计算维生素C 含量时，已减去相应的空白值。

1.3.4 探究维生素C 含量在同一温度下与放置时间的关系

将一定量的维生素C 样品于30 ℃下水浴放置72 h，期间间断从中取10.00 mL 样品冷却至室温后，加入10 mL pH=4.18 缓冲溶液和3 mL 2 g/mL淀粉溶液和80 mL 亚沸水，在恒温振荡器上充分振荡摇晃，用已标定的I2溶液进行滴定，至呈现稳定的浅蓝色，且在30 s 内不褪色，视为滴定终点，记录，重复以上操作步骤两次，计算维生素C 的浓度。

1.3.5 探究维生素C 含量在不同温度下随放置时间的关系

用移液管准确移取10.00 mL 样品至锥形瓶，分别在30 ℃，40 ℃，50 ℃，60 ℃，70 ℃，80 ℃，90℃水浴中恒温5，20，60，150 min，然后与1.3.4 同法测定维生素C 的浓度。

2 结果与讨论

2.1 探究维生素C 含量在不同PH 值下随时间的变化关系

用维生素C 含量对不同pH 值作图得到图1。其中相对百分含量以现有条件下所测得最大值为100%。从在图1中可以看出，在相同时间随pH 值的增大，维生素C 含量先增大后减小，且pH 值在2～5 之间即酸性条件下相对较稳定，在pH 值大于3.7 时维生素C 含量在减小，特别是在碱性条件下(如pH 值为9.2)维生素C 含量急剧降低。在相同的pH 值下，随着时间的延长，维生素C 含量总体在减小，即时间越长维生素C 损失的越多。可以看出维生素C 含量不仅与pH 值有关，而且还与存放时间存在着直接联系，放置时间越长，维生素C 的含量越低。如pH 值3.7 时12 h 维生素C 含量为0 h 的93.2%而在pH 值9.2 时，放置12h 后，维生素C 含 量 仅 为 初 始 最 大 值( 0 h pH 值3. 7 时 为100%)的70.4%。

图1 维生素C 含量在不同pH 条件下随时间改变的关系图

2.2 探究维生素C 含量在同一温度下与放置时间的关系

在T=30 ℃探究了放置时间从0 h 到放置72 h 的维生素含量，用相关测定结果作维生素C 含量与不同放置时间图( 图2)。从图2可以看出维生素C 的含量与其放置时间呈线性关系，线性拟合方程为c% =102. 1 －0. 985 2t，线性相关因子R =0.994。在放置时间为52.9 h 时，维生素C 的含量是起始值的一半即其半衰期为52.9 h; 放置72 h时，含量仅为初始含量的31.2 %。由此得出结论，放置时间越长，维生素C 的损失越大，因此我们食用维生素含量丰富的食物时，不宜放置太久。

图230 ℃下维生素C 的含量与放置时间的关系

2.3 探究维生素C 含量在不同温度下随放置时间的关系

维生素C 含量与温度的关系见图3。从图3可以看出，30 ～40 ℃时，放置150 min 后维生素C的含量没有显著变化; 而90 ℃时，放置5 和150 min 后维生素C 的含量分别降为30 ℃初始最大值的59.4%和37.7%。可见维生素C 的含量随温度的升高而降低，即温度升高维生素C 的含量损失越快。同一温度时，放置时间越长，维生素C 含量越低，维生素C 的损失越大。

图3 维生素C 含量与温度及放置时间的关系

3 结语

用碘量法测维生素C 含量的实验结果表明:在相同pH 值条件下，恒温时间越长，维生素C 的含量减少的越多。在相同恒温时间条件下，pH 值太大或太小，维生素C 含量都会损失，在强碱性条件下损失的更多，而在pH 值范围为2 ～5 之间时，维生素C 含量减少的最少。维生素C 的含量随温度升高，放置时间增长，其含量减少，半衰期为52.9 h。所以在平时生活中保存维生素C 时要注意不能存放时间太长也不宜放在高温下保存。

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