ויטמין C

‫ויטמין ‪C‬‬
‫המיץ שנוצר בפרי התפוז הוא בעל טעם וריח מרענן ומרווה אך נוסף לכך הנו מקור‬
‫עשיר ומועדף של ויטמינים ומינרלים החיוניים לבריאותנו‪.‬‬
‫הויטמינים הם חומרי קורט‪ ,‬כלומר לפעילותם די בריכוז של אלפיות הגרם‪ .‬במיץ התפוזים מצויים‬
‫‪ 9‬ויטמינים חשובים אך שמונה מהם בריכוזים של מיליונית הגרם ורק אחד בכמות פי אלף מהם‬
‫והוא ויטמין ‪ .C‬ואכן מיץ התפוזים (וכן שאר ההדרים) הם המקור החשוב ביותר לחומר זה‪ .‬ויטמין ‪C‬‬
‫הוא חומר אורגני המסיס במים‪ .‬רגיש מאד לנוכחות חמצן‪ ,‬בייחוד בטמפרטורות גבוהות‪.‬‬
‫במהלך המסעות שנערכו בסוף המאה ה‪ 14 -‬לצורך גילוי ארצות חדשות‪ ,‬חלו רבים מהמלחים‬
‫במחלת הצפדינה )‪ .(Scurvy‬הסימנים למחלה הם דיכאון‪ ,‬פצעים מגרדים‪ ,‬גירויים על העור‪ ,‬חניכיים‬
‫מדממות ואיבוד שיניים‪ .‬לרבים המוות היה הקלה‪ .‬כיום ידוע שגורם המחלה היה מחסור בויטמין ‪C‬‬
‫המוכר בשמו הכימי‪ :‬חומצה אסקורבית‪.‬‬
‫האדם הוא אחד מבעלי החיים המעטים אשר אינם מסוגלים לייצר חומצה אסקורבית בכבד ולכן יש‬
‫צורך לצרוך אותה ממזונות כגון‪ :‬פירות הדר‪ ,‬קיווי‪ ,‬ברוקולי‪ ,‬כרובית‪ ,‬כרוב‪ ,‬פלפל אדום‪ ,‬פטרוזיליה‬
‫*‬
‫ועוד‪ .‬החומצה האסקורבית ממלאת תפקיד חשוב בייצור קולגן ‪.‬‬
‫**‬
‫ויטמין ‪ C‬פועל כחומר נוגד חמצון‪ .‬הוא מגיב עם רדיקלים חופשיים ובכך מגן על מערכת החיסון‬
‫בגוף‪ .‬מסיבה זו מקובל להגביר את צריכת ויטמין ‪ C‬בעת הצטננות‪.‬‬
‫גוף בריא יכול לצרוך עד ‪ 250‬מ"ג ויטמין ‪ C‬ומעבר למינון זה‪ ,‬יופרש הויטמין בשתן ולא ינוצל על ידי‬
‫הגוף‪ .‬המנה היומית המומלצת של ויטמין ‪ C‬היא ‪ 60-50‬מיליגרם‪.‬‬
‫גורמים רבים משפיעים על כמות הויטמינים בפירות או ירקות‪ ,‬ולעיתים אף קורה כי אוכלים סלט או‬
‫שותים מיץ‪ ,‬ואין בהם ויטמינים כלל!!! כמות הויטמינים משתנה בהתאם לסוג האדמה שעליה גדל‬
‫הירק או הפרי‪ ,‬בהתאם לדישון האדמה ואף בהתאם לאקלים‪ .‬גם דרגות הבשלות של הפרי או‬
‫הירק משפיעים על כמות הויטמינים‪ .‬פרי שנקטף לפני זמן רב‪ ,‬עמד באחסון ברשתות השיווק‬
‫ולאחר מכן במקרר הביתי‪ ,‬מאבד כמות ניכרת מתכולת הויטמינים שבו‪.‬‬
‫חמצן אטמוספרי בנוכחות האנזים אוקסידאז‪ ,‬שנפוץ בפרות וירקות רבים כגון מלפפונים‪ ,‬בננות‪,‬‬
‫כרוב‪ ,‬גזר‪ ,‬עגבנייה‪ ,‬גורם לעיכוב פעילות ויטמין ‪ .C‬לכן‪ ,‬בתעשיית המזון מקפידים על סילוק החמצן‬
‫כדי לשמור על פעילותו של ויטמין ‪ .C‬כאשר חותכים או סוחטים פירות כמו עגבניות המכילים ויטמין‬
‫‪ C‬ואנזים אוקסידאז‪ ,‬מאבדים את הערך הויטמיני שלהם‪ .‬כמו כן‪ ,‬ערבוב מיצים מכילי ויטמין ‪ C‬כמו‬
‫מיץ הדרים עם רסק פירות כמו בננות יגרום להרס הויטמין הנמצא בפרי הדר‪ .‬חלב מכיל גם ויטמין‬
‫‪ C‬אולם נהרס בתהליך הפיסטור‪.‬‬
‫*‬
‫**‬
‫‪1‬‬
‫קולגן הינו משפחה של סיבים חלבוניים המהווה את המרכיב החשוב ביותר של העור‪ ,‬העצמות‪ ,‬השיניים‪,‬‬
‫כדוריות דם אדומות ועוד‪.‬‬
‫רדיקלים חופשיים הם חלקיקים בלתי יציבים הנוצרים בזמן חילוף החומרים בתאים ועלולים לפגוע‬
‫ב‪.DNA -‬‬
‫תחום הכימיה מהווה בסיס לתחומי מדע יישומיים רבים‪ .‬תחום המזון והתזונה‪ ,‬למשל‪ ,‬מתבסס על‬
‫בדיקות כימיות רבות לצורך קביעת ערך קלורי והרכבים כימיים של מזון‪ .‬לאחר קריאת המידע ענו‬
‫על השאלות הבאות‪.‬‬
‫‪ .1‬ואסקו דה‪-‬גאמה איבד ‪ 100‬מתוך ‪ 160‬אנשיו במהלך מסעו סביב כף התקווה הטובה בשנת‬
‫‪ .1498‬הסבירו ממה נגרם המוות‪.‬‬
‫‪ .2‬כיום מקובל לצרוך ויטמינים סינתטיים שונים ובפרט ויטמין ‪ C‬כתוספי מזון‪ .‬חוו דעתכם ביחס‬
‫לכך‪ .‬למי מיועדים ויטמינים אלו לדעתכם? מהם השיקולים בעד ומהם השיקולים נגד צריכת‬
‫ויטמינים אלו בכדורים ולא רק במזון?‬
‫‪ .3‬בעבר נהגו להאכיל תינוקות בדייסת בננות מעורבת במיץ תפוזים‪ .‬הסבירו מדוע כיום לא מומלץ‬
‫לעשות זאת?‬
‫‪ .4‬בקטע המידע כתוב‪" :‬ערבוב מיצים מכילי ויטמין ‪ C‬כמו מיץ הדרים עם רסק פירות כמו בננות‬
‫יגרום להרס הויטמין הנמצא בפרי הדר"‪ .‬נסחו שאלת חקר הקשורה למידע זה‪.‬‬
‫‪ .5‬מהו המשתנה התלוי?‬
‫מהו המשתנה הבלתי תלוי?‬
‫‪ .6‬התבססו על המידע בטקסט ונסחו שאלת חקר נוספת המעניינת אתכם לחקירה‬
‫‪ .7‬שערו ‪ -‬היכן לדעתכם קיים ריכוז גבוה יותר של ויטמין ‪ C‬במיץ תפוז או במיץ לימון?‬
‫במטרה להכיר את שיטת העבודה המעבדתית‪ ,‬בשלב ראשון בפעילות החקר‪ ,‬תחקרו את‬
‫השערתכם ביחס לריכוז ויטמין ‪ C‬בתפוז ולימון‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫רקע על שיטת העבודה המעבדתית‬
‫חומצה אסקורבית (ויטמין ‪ )C‬לכשעצמה חסרת צבע ולכן יוצרים תרכובת צבעונית בתגובה כימית‬
‫בין יוני ברזל וחומצה אסקורבית‪ .‬בשרשרת תגובות כימיות מתקבלת תרכובת שצבעה כחול (השם‬
‫העממי לתרכובת הוא ‪ ,Turnbull blue‬והיא אחד המרכיבים של נייר קופי)‪.‬‬
‫‪O‬‬
‫‪+ [Fe2+(CN)6]4- + 2H+‬‬
‫‪OH‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O‬‬
‫‪[Fe3+(CN)6]-3‬‬
‫‪+‬‬
‫‪HO‬‬
‫‪HO‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O‬‬
‫‪HO‬‬
‫‪CH2OH‬‬
‫‪CH 2OH‬‬
‫חומצה אסקורבית‬
‫]‪KFe3+[Fe2+(CN)6‬‬
‫‪[Fe2+(CN)6]4- + Fe3+ + K+‬‬
‫צבע כחול‬
‫מדידת ריכוז חומרים בעלי צבע נעשית באמצעות הספקטרופוטומטר המשמש למדידת אורכי הגל‬
‫הנבלעים על ידי החומר‪ .‬בתהליך הספקטרופוטומטריה מקרינים את החומר הנבדק בסוג מסוים‬
‫של קרינה; החומר בולע חלק מהקרינה ומפזר חלק אחר‪ ,‬אותו מנתח גלאי‪ .‬הגלאי שולח את‬
‫ממצאיו למעבד מחשב‪ ,‬אשר מתרגם את התוצאות לצורה גרפית‪ .‬כדי לקבוע את ריכוז החומצה‬
‫האסקורבית בפרי באמצעות ספקטרופוטומטר יש צורך בבניית עקומת כיול‪ .‬עקומת הכיול‬
‫מאפשרת לנו לתרגם את עוצמת הבליעה של התמיסה לריכוז החומר‪.‬‬
‫מהלך העבודה‬
‫‪ ‬סחטו מיץ לימון ומיץ תפוז‪ .‬העבירו מעט מכל מיץ לסינון באמצעות נייר סינון המונח על‬
‫ארלנמייר וסננו את הנוזלים המתקבלים‬
‫‪ ‬העבירו ‪ 0.5‬מ"ל מיץ תפוז מסונן לבקבוק מדידה ‪ 100‬מ"ל והוסיפו מים מזוקקים עד לקו‬
‫‪ ‬חזרו על הפעולה עם מיץ הלימון‬
‫‪ ‬העבירו ‪ 3‬מ"ל מיץ תפוז למבחנה וסמנו את תכולתה‬
‫‪ ‬העבירו ‪ 3‬מ"ל מיץ לימון למבחנה וסמנו את תכולתה‬
‫‪ ‬הכינו במבחנה נוספת המסומנת כ”תערובת התגובה” את התמיסות הבאות (מגיבים)‪:‬‬
‫‪ 1.5‬מ"ל תמיסת ]‪ [K3Fe(CN)6‬בריכוז ‪ 1%‬משקלי‬
‫‪ 3‬מ"ל תמיסת ‪ FeCl3‬בריכוז ‪ 1%‬משקלי‬
‫‪3‬‬
‫‪ ‬ערבבו היטב את התערובת בעזרת וורטקס והעבירו ‪ 0.5‬מ"ל מן התערובת לכל אחת ממבחנות‬
‫המיצים‬
‫‪ ‬ערבבו שוב בוורטקס והמתינו כ‪ 10 -‬דקות להתייצבות הצבע‬
‫‪ ‬הדליקו את מכשיר הפספקטרופוטומטר‬
‫‪ ‬בחרו את אורך הגל‪ = nm( 700 nm :‬ננומטר)‪ ,‬ע"י לחיצה על החצים הסמוכים לחלון התצוגה‬
‫‪ ‬מלאו מבחנה במים (על מנת לקבוע לאפס את הבליעה של הממס) הכניסו את המבחנה לתוך‬
‫המכשיר וסגרו את המכסה‪ .‬לאיפוס המכשיר לחצו על הכפתור ‪ABS‬‬
‫‪ ‬מדדו את עוצמת הבליעה של שתי המבחנות הנבדקות‪:‬‬
‫עוצמת הבליעה במבחנת מיץ התפוז‪:‬‬
‫עוצמת הבליעה במבחנת מיץ הלימון‪:‬‬
‫אם הקריאה בספקטרופוטומטר אינה מתייצבת המתינו כ‪ 5 -‬דקות נוספות לסיום התגובה הכימית והתייצבות הצבע‬
‫וחזרו על המדידה‪.‬‬
‫בניית עקומת הכיול‬
‫בסעיף הקודם מדדתם את עוצמת הבליעה בשני כלי התגובה‪ .‬על – מנת שתוכלו לתרגם את‬
‫עוצמת הבליעה שנמדדה ליחידות של ריכוז‪ ,‬עליכם להכין גרף כיול המתאר את תלות הבליעה‬
‫באורך גל ‪ 700 nm‬בריכוז החומצה האסקורבית‪..‬‬
‫לשם כך היעזרו בנתונים המוצגים בטבלה מס' ‪ ,1‬המכילה נתונים של בליעה סטנדרטית של‬
‫תמיסת חומצה אסקורבית בריכוזים ידועים‪.‬‬
‫ריכוז חומצה אסקורבית‬
‫עוצמת הבליעה‬
‫(מ"ג‪/‬ליטר)‬
‫)‪(700 nm‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0.7‬‬
‫‪0.525‬‬
‫‪1.4‬‬
‫‪0.979‬‬
‫‪2.1‬‬
‫‪1.467‬‬
‫‪2.8‬‬
‫‪1.996‬‬
‫‪3.5‬‬
‫‪2.401‬‬
‫טבלה מס' ‪ :1‬בליעה סטנדרטית של חומצה אסקורבית בריכוזים שונים‬
‫‪4‬‬
‫סמנו את הערכים שבטלה במערכת הצירים שבעמוד הבא ובנו עקומת כיול מתאימה‪.‬‬
‫הוסיפו לגרף את ערכי הבליעה שמדדתם עבור תמיסות המיצים ומצאו את ריכוזי החומצה‬
‫האסקורבית בעזרת גרף הכיול שהכנתם‪.‬‬
‫ריכוז החומצה האסקורבית במיץ התפוז‪:‬‬
‫ריכוז החומצה האסקורבית במיץ הלימון‪:‬‬
‫מהי מסקנתכם? האם השערתכם הייתה נכונה?‬
‫‪5‬‬
‫שרטוט גרף כיול‪:‬‬
‫‪2.4‬‬
‫‪2.2‬‬
‫‪2.0‬‬
‫‪1.8‬‬
‫‪1.6‬‬
‫‪1.4‬‬
‫‪1.2‬‬
‫ע‬
‫ו‬
‫צ‬
‫מ‬
‫ת‬
‫‪0.8‬‬
‫ב‬
‫ל‬
‫י‬
‫ע‬
‫ה‬
‫‪1.0‬‬
‫‪0.9‬‬
‫‪0.7‬‬
‫‪0.6‬‬
‫‪0.5‬‬
‫‪0.4‬‬
‫‪0.3‬‬
‫‪0.2‬‬
‫‪0.1‬‬
‫‪4.9‬‬
‫‪4.2‬‬
‫‪3.50‬‬
‫‪2.80‬‬
‫‪2.1‬‬
‫ריכוז חומצה אסקורבית‬
‫‪6‬‬
‫‪1.4‬‬
‫‪0.7‬‬
‫אפשר לזהות חומצה אסקורבית ולקבוע את כמותה גם בעזרת אינדיקטור בשם ‪DPIP‬‬
‫(דיכלורופנול אינדפנול)‪ .‬בנוכחות חומצה אסקורבית‪ ,‬האינדיקטור הופך מכחול לחסר צבע‪.‬‬
‫עקומת כיול‬
‫לפניכם עקומת כיול של חומצה אסקורבית המציגה את הקשר בין ריכוזה למספר טיפות‬
‫האינדיקטור שנדרשו לטיטור‪.‬‬
‫השפעת בננה על כמות ויטמין ‪ C‬במיץ תפוז‬
‫לפניכם הכלים והחומרים הבאים‪:‬‬
‫‪ 2‬כוסות כימיות בנפח ‪ 50‬מ"ל‪ ,‬פיפטה (‪ 1‬מ"ל)‪ ,‬מסחטת פרי‪ ,‬מאזניים לשקילה‪ ,‬מזלג‪ ,‬צלחת‬
‫פטרי‪ ,‬אינדיקטור אינדופנול ‪ ,0.1%‬תפוז‪ ,‬בננה‪.‬‬
‫מהלך הניסוי‪:‬‬
‫‪ ‬סמנו את הכוסות הכימיות במספרים ‪1-2‬‬
‫א‪ .‬לכוס כימית מס' ‪ 1‬הוסיפו ‪ 1‬מ"ל מיץ תפוזים טרי וסחוט‪ ,‬בעזרת פיפטה‪ .‬הוסיפו ‪ 3‬מ"ל מים‬
‫מזוקקים‬
‫‪7‬‬
‫ב‪ .‬טפטפו טיפות אנדופנול למבחנה זו עד לקבלת צבע סגול יציב‬
‫מה מספר טיפות האנדופנול שנדרשו עד לקבלת הצבע הסגול‬
‫ג‪ .‬היעזרו בעקומת הכיול והעריכו מהו ריכוז החומצה האסקורבית‪:‬‬
‫‪ ‬שקלו ‪ 3‬גר' בננה בשלה לתוך צלחת פטרי; רסקו את פיסת הבננה בעזרת המזלג‪ .‬העבירו את‬
‫הבננה המרוסקת לכוס כימית קטנה‬
‫א‪ .‬ערבבו ‪ 1‬מ"ל מיץ תפוזים עם ‪ 3‬מ"ל מיס מזוקקים במבחנה‪ .‬שפכו את המיץ המהול לתוך רסק‬
‫הבננה‬
‫ב‪ .‬ערבבו היטב את המיץ המהול עם רסק הבננה‪ .‬העמידו ל – ‪ 2‬דקות וערבבו מידי פעם‬
‫ג‪ .‬בתום ‪ 2‬דקות הוסיפו אינדופנול טיפה אחר טיפה‪ ,‬תוך כדי ערבוב מתמיד על ידי ספטולה‪ ,‬עד‬
‫שיתקבל צבע סגול בהיר‪ ,‬יציב למשך ‪ 1‬דקה‬
‫מה מספר טיפות האנדופנול שנדרשו עד לקבלת הצבע הסגול‬
‫ד‪ .‬היעזרו בעקומת הכיול וקבעו מהו ריכוז החומצה האסקורבית‪:‬‬
‫מהי מסקנתכם מהניסוי?‬
‫תהליך חקר פתוח‬
‫חזרו וקראו את קטע המידע בעמוד הראשון ונסחו שאלת חקר נוספת הקשורה לריכוז ויטמין‬
‫‪ C‬ומתבססות על שיטות העבודה (ספקטרופוטומטר‪/‬אינדיקטור) בהן התנסיתם בפעילות‬
‫מהו המשתנה התלוי?‬
‫מהי השערתכם?‬
‫‪8‬‬
‫מהו המשתנה הבלתי תלוי?‬
‫הציעו מערך חקר (ניסוי) המתאים לבדיקת השערתכם‪:‬‬
‫לצורך היערכות צוות המעבדה לביצוע הניסוי הכינו רשימת ציוד וחומרים‪:‬‬
‫חומרים‬
‫בצעו את הניסוי ורשמו את תוצאותיכם ומסקנותיכם‪:‬‬
‫‪9‬‬
‫ציוד‬
‫משימת בית‪ :‬ועוד על כימיה ותזונה‪...‬‬
‫חומרי גלם המופקים מחומרי מזון משמשים במגוון תהליכי בנייה המתרחשים בגופנו‪ :‬הרכבת‬
‫חומרים‪ ,‬בניית תאים‪ ,‬רקמות ואיברים‪ .‬שלושה רכיבי מזון מרכזיים חיוניים לגופנו‪ :‬חלבונים‪,‬‬
‫פחמימות ושומנים‪.‬‬
‫גופנו זקוק להספקת חלבונים שוטפת לצורך בניית תאים ורקמות גוף ולתפקוד של הורמונים‬
‫ואנזימים החיוניים לפעולתו‪ .‬השומנים מהווים מקור להפקת אנרגיה‪ ,‬מרכיב מרכזי בקרומי התא‪,‬‬
‫נשאים של ויטמינים המסיסים בשומן ומקור לחומצות שומן חיוניות‪ .‬על אף שכמות הפחמימות‬
‫(סוכרים) בגופנו היא הקטנה ביותר‪ ,‬הם משמשים כמרכיב המזון העיקרי של האדם בכל העולם‪.‬‬
‫מזון מוערך על פי ערכו הקלורי‪ .‬היחידה הקלורית היא היחידה השימושית למדידת כמות האנרגיה‬
‫הנמצאת במזון‪ .‬קלוריה היא יחידת מידה לחום ואנרגיה‪ .‬כמות החום (אנרגיה) הדרושה כדי לחמם‬
‫‪ 1‬ליטר מים במעלת צלזיוס אחת בלחץ של אטמוספרה אחת‪.‬‬
‫הערך הקלורי של מוצר מזון נקבע על פי הרכבו הכימי‪ .‬כל גרם אחד של חלבון מספק ‪ 4‬קלוריות‪,‬‬
‫כל גרם אחד של פחמימות מספקות ‪ 4‬קלוריות וכל גרם אחד של שומן מספק ‪ 9‬קלוריות‪.‬‬
‫‪11‬‬
‫‪ .1‬לפניכם רשימת חומרי מזון‪ .‬מיינו אותם לפי סוגם‪ .‬תוכלו להיעזר במידע באתר הבא‪:‬‬
‫‪http://stwww.weizmann.ac.il/g-junior/nutrition/index.htm‬‬
‫לחם‪ ,‬עוף‪ ,‬מיונז‪ ,‬אורז‪ ,‬תירס‪ ,‬גבינה לבנה‪ ,‬בשר בקר‪ ,‬אבוקדו‪ ,‬תפוח אדמה‪ ,‬חומוס‪ ,‬זיתים‬
‫מזון עשיר בפחמימות‬
‫מזון עשיר בחלבונים‬
‫מזון עשיר בשומנים‬
‫‪ .2‬שערו מדוע הפחמימות מהוות את מרכיב המזון העיקרי לאדם על אף שכמותם בגוף‬
‫הקטנה ביותר‬
‫‪ .3‬לפניכם תמונות של תוויות המזון על גבי שני סוגי דגנים‪.‬‬
‫א‪ .‬חשבו את הערך הקלורי של כל מוצר על פי הרכב הפחמימות‪ ,‬חלבונים ושומנים שבו‬
‫‪11‬‬
‫אנרגיה (קלוריות) ‪279.0‬‬
‫חלבונים (גרם) ‪12.0‬‬
‫פחמימות (גרם) ‪55.4‬‬
‫סיבים תזונתיים (גרם) ‪20.0‬‬
‫שומנים (גרם) ‪1.0‬‬
‫כולסטרול (מ"ג) ‪0‬‬
‫נתרן (מ"ג) ‪900.0‬‬
‫ויטמין ‪( B1‬מ"ג) ‪1.0‬‬
‫ויטמין ‪( B2‬מ"ג) ‪1.5‬‬
‫ניאצין (מ"ג) ‪16.0‬‬
‫ויטמין ‪( B6‬מ"ג) ‪1.8‬‬
‫ויטמין ‪( B12‬מק"ג) ‪1.7‬‬
‫חומצה פולית (מק"ג) ‪166.0‬‬
‫ברזל (מ"ג) ‪6.7‬‬
‫ב‪ .‬האם החישוב תואם למצוין על התווית? ממה יכולים לנבוע ההבדלים?‬
‫‪12‬‬