Исследовательская компетенция/компетентность, ее место в системе образовательных компетенций

Для приготовления 0,001н раствора иодата калия используют фиксанал KIO₃, имеющийся в лаборатории. При растворении содержимого ампулы в 1 л дистиллированной воды получают 0,1н раствор. 10 мл полученного раствора доводят до объема 1 л дистиллированной водой, в результате чего получают 0,001н раствор.

Ход определения.

Навеску весом 10 г грубо измельчают, переносят в ступку.

Заливают 1% раствором соляной кислоты и растирают до однородной массы и затем переносят в мерную колбу на 100 мл. Обмывают ступку и доводят раствор до метки 2% раствором метафосфорной или 1%-2% раствором щавелевой кислоты, оставляют стоять на 10 минут и быстро отфильтровывают в сухую коническую колбу. Затем отбирают в колбы 10 параллельных проб по 10 мл.

В параллельные пробы  добавляют маленький кристаллик йодида калия (не более 0,1 г) и несколько капель (5 капель) 1 % раствора крахмала и оттитровывают из бюретки 0,001 Н раствором иодата калия до слабо синего окрашивания. Применение больших концентраций иодида калия недопустимо, ибо при высоких концентрациях этой соли сильно тормозится окисление аскорбиновой кислоты иодом.

Соляная кислота извлекает  из объекта исследований как свободную, так и связанную аскорбиновую кислоты. Щавелевая кислота повышает стойкость аскорбиновой кислоты в экстракте.

Расчёт содержания аскорбиновой кислоты (Р) в исследуемом материале производится по следующей формуле [14]:

Р = V (KIO₃) ∙ 0,088 ∙ 100 = а ∙ 8,8 мг/100г

        0,001Н

С учетом среднеквадратического отклонения (σ = ), где D – дисперсия выборки, и погрешности оценки среднего (m = ), где N – число измерений; t = 2,3, рассчитывается средний показатель содержания аскорбиновой кислоты (мг/100 г продукта).

 

Результаты  исследований

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Количественные измерения  объема раствора иода, потраченного на титрование исследуемой вытяжки и среднее содержание витамина С на 100 г продукта

Сроки	Название сорта	от Р, мг/100г	σ		m	Среднее содержание аскорбиновой кислоты, мг/100 г
28. 09. 2008 г.	Антоновка 600 – граммовая	28,16	0,58		0,44	28,16±0,44
	Пепин шафранный	27,10	0,49		0,38	27,10±0,49
	Бельфлер китайка	27,10	0,56		0,43	27,10±0,56
	Бессемянка Мичурина	27,54	0,72		0,55	27,54±0,72
	Ренет Черненко	30,62	0,71		0.54	30,62±0,54
	Северный Синап	29,04	0,77		0,59	29,04±0,59
	Уэлси	24,72	0,97		0,74	24,72±0,74
	Мелба	23,76	0,72		0,55	23,76±0,55
27. 10. 2008 г	Антоновка 600 – граммовая	27,10	0,56		0,43	27,10±0,43
	Пепин шафранный	24,64	0,72		0,55	24,64±0,55
	Бельфлер китайка	23,93	0,74		0,57	23,93±0,57
	Бессемянка Мичурина	23,40	0,61		0,47	23,40±0,47
	Ренет Черненко	26,84	0,62		0,48	26,84±0,48
	Северный Синап	24,20	0,62		0,48	24,20±0,48
	Уэлси	19,88	0,95		0,73	19,88±0,73
	Мелба	18,30	0,56		0,43	18,30±0,43
27. 11. 2008 г.	Антоновка 600 – граммовая	22,35	1,03		0,79	22,35±0,79
	Пепин шафранный	20,85	1,1		0,84	20,85±0,84
	Бельфлер китайка	17,95	0,45	0,345		17,95±0,345
	Бессемянка Мичурина	17,6	0,71	0,54		17,6±0,54
	Ренет Черненко	23,40	0,89	0,68		23,4±0,68
	Северный Синап	22,0	0,72	0,55		22,0±0,55
	Уэлси	14,69	0,72	0,55		14,69±0,55
	Мелба	13,73	0,63	0,48		13,73±0,48

Мы использовали свежеприготовленные  соки яблок. Лето указанного года было прохладным и влажным, что должно было сказаться на увеличении среднего содержания аскорбиновой кислоты в плодах.

Как известно, в плодах яблок помимо аскорбиновой содержатся другие органические кислоты: яблочная (HOOC–CH(OH)–CH₂–COOH);

винная (HOOC–(CH(OH))₂–COOH). Они в силу строения молекулы не способны окисляться раствором иода и не влияют на результаты титрования.

Из результатов анализа (табл. 1) видно, что практически все исследуемые сорта на момент плодовой зрелости относятся к средневитаминным (не менее 20 мг/100г продукта). Максимальное содержание витамина С наблюдается у отечественных сортов Ренет Черненко, Северный Синап, Антоновка 600–граммовая (28-31 мг/100г), минимальные изначальные показатели у сортов зарубежной селекции Уэлси и Мелба (24 – 25 мг/100 г).

Явно прослеживается тенденция к снижению содержания аскорбиновой кислоты в плодах всех сортов яблок от сентября к ноябрю, однако эта динамика не одинакова у разных сортов (табл. 2, рис. 10).

Таблица 2

Динамика содержания аскорбиновой кислоты в плодах яблонь в период с сентября по ноябрь 2008г.

 

Сорт	Изменение с сентября по октябрь 2008 г.		Изменения с октября по ноябрь 2008 г.		Общее изменение за 3 месяца 2008г. (от исходного)
	мг	% от исх.	мг	% от исх.
					мг	%
Антоновка 600-граммовая	1,06	3,76	4,75	17,52	5,035	21,28
Пепин шафранный	2,46	9,08	3,79	15,38	6,25	24,46
Бельфлер китайка	3,17	11,7	5,45	22,77	8,62	34,47
Бессемянка Мичурина	3,61	13,1	5,8	24,79	9,41	37,89
Ренет Черненко	3,78	12,34	3,44	12,82	7,22	25,16
Северный Синап	4,84	16,69	2,2	9,09	7,04	25,78
Уэлси	4,84	19,58	5,19	26,1	10,03	45,68
Мелба	5,46	22,98	4,57	24,97	10,03	47,95

 

 

Рис. 10 Динамика содержания аскорбиновой кислоты в исследуемых  сортах с сентября по ноябрь 2008г.

 

У сорта Северный Синап максимальное снижение аскорбиновой кислоты прослеживается за первый месяц (16,69% от исходной массы). У таких сортов, как Антоновка 600-гарммовая, Бельфлер китайка и Пепин шафранный этот показатель за первый месяц был незначительным (от 3,76 до 11%). Сорт Бессемянка Мичурина не может быть отнесен к сортам с хорошей сохраняемостью витамина С (потери составили 13,1% -1 месяц, 24,79% -за второй). У сортов зарубежной селекции уменьшение содержания аскорбиновой кислоты происходило в большей степени на втором этапе (24,97 – 26,1%). В то время как у сортов отечественных ВНИИС Ренет Черненко и Северный Синап этот показатель составил 12,82 и 9% соответственно.

В целом наименьшее изменение  содержания аскорбиновой кислоты происходит за осенний период в плодах сорта Антоновка 600-граммовая (21,18%), Пепин шафранный (24,46%), Ренет Черненко (25,16%) и Северный Синап (25,78%).

Такие мичуринские сорта, как Бессемянка Мичурина и Бельфлер китайка теряют за два месяца до 35 – 38% от исходной массы аскорбиновой кислоты, канадские сорта (Уэлси и Мелба) – почти 50% витамина С.

Данные исследования могут быть изменены, исходя из изменения  погодных условий и климатических особенностей зимы и лета.

 

 

Выводы

• Яблоня является одной из самых ценных культур Центрально – Черноземной зоны. Ее сорта с различными сроками созревания плодов способны обеспечить потребность человека в биологически активных веществах.
• Метод иодометрии достаточно точно позволяет определить содержание природных восстановителей, таких как аскорбиновая кислота, в плодах яблони, и является удобным для поведения в условиях школьной лаборатории.
• Как подтвердили наши исследования, Антоновка 600 – граммовая, Ренет Черненко и Северный Синап считаются наиболее высоковитаминными сортами, которые рекомендуются для селекции на повышенное содержание аскорбиновой кислоты.
• Хранение плодов в свежем виде не обеспечивает полную сохранность биологически активных веществ (содержание аскорбиновой кислоты за 2 месяца снижается в среднем на 33% от исходной массы). Наиболее ценными в этом отношении оказались сорта Антоновка 600-граммовая, Пепин шафранный, Ренет Черненко и Северный Синап.
• Популярные на территории Мичуринского района сорта зарубежной селекции Уэлси и Мелба хотя и относятся к средневитаминным, не могут сохранять в себе аскорбиновую кислоту, теряя почти половину ее содержания за первые три месяца хранения.
• Мы выделили группу наилучших сортов мичуринских яблонь и рекомендуем их к рассмотрению плодоводческих хозяйств и институтов садоводства города и Мичуринского района.
• Мы хотели бы продолжить исследование мичуринских сортов яблонь на содержание в плодах биологически активных веществ, чтобы получить наиболее объективную картину использования указанных сортов в целях развития лечебно – профилактического питания.

 

Список использованных источников

1. Асатиани В. С. Ферментные методы анализа /В. С. Асатиани.- М.: Наука, 1969.- 405 – 412 с.
2. Верзилин А. В. Выращивание плодов яблони с высоким содержанием биологически активных веществ/ Верзилин А. В., Трунов Ю. В. – Мичуринск, 2004.- 102 с.
3. Вигоров Л. И. Клоновая селекция яблони на высокую витаминность плодов /Л. И. Вигоров // Тр. Второго Всесоюзного семинара по биологически активным веществам плодов и ягод, Свердловск, 1964
4. Исаев С. И. Селекция и новые сорта яблони/ С. И. Исаев.- М.: Колос, 1966г.- 447 с.
5. Колотилова А. И. Витамины (химия, биохимия и физиологическая роль) /А. И. Колотилова, Е. П. Глушанков.- Л.: Ленинградский университет, 1976.- 248 с.
6. Овчинников Ю. А. Биоорганическая химия / Ю. А. Овчинников.- М.: Просвещение, 1987.- 815 с.
7. Определитель сортов яблони европейской части СССР // Справочник.- М.: ВО Агропромиздат, 1991.- 320 с.
8. Плешаков Б. П. Практикум по биохимии растений / Б. П Плешаков.- 2-е изд. доп. и перераб.- М.: Колос, 1976.- 256 с.
9. Плодовые и ягодные культуры России – Каталог.- Воронеж.: Кварта, 2001г.- 303 с.
10. Сапожников В. В. Определение содержания аскорбиновой кислоты в окрашенных растительных экстрактах подометрическим методом / В. В. Сапожников, Н. С. Дорофеева // Консервная и овощеводческая промышленность, 1996.- № 5.- С. 28 - 34
11. Седов Е. Н. Селекция яблони в средней полосе РСФСР/ Е. Н. Седов. – Орел: Приокское книжное издательство, 1973.- 348 с.
12. Седов Е. Н. Биологический потенциал сортов яблони и пути его реализации / Е. Н. Седов, В. В. Жданов, Г. А. Седышева, З. А. Седова, Н. Г. Красова, С. В. Резвякова // Биологический потенциал садовых растений и пути его реализации. Материалы международной конференции (19 – 22 июля 1999 г.).- М.: Всероссийский селекционно – технологический институт садоводства и питомниководства, 2000.- с. 33 – 35.
13. Седова З. А. Биохимическая оценка исходного материала при селекции яблони на улучшение химического состава плодов: тезисы доклада биохим. конф. Орловского отделения ВБО АН СССР.- Орел, 1981.- с. 59 - 60
14. Солодова В. И. Определение витамина С в овощах и фруктах / В. И. Солодова, Л. А. Волкова, В. Н. Волков // Химия в школе, 2002-№ 6 – С. 63
15. Строев Е. А. Биологическая химия: учеб. для фармацевт. ин-тов и фармацевт. мед. интов / Е. А. Строев.- М.: Высшая школа, 1986.- 479 с.
16. Татаринцев А. С. Селекция и сортоведение плодовых и ягодных культур /А. С. Татаринцев, Заец В. К.- М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1960г.- 407 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1. Арцев М. Н. Учебно-исследовательская работа учащихся (методические рекомендации для учащихся и педагогов) //Завуч, 2005.- № 6.- с. 4-29.
2. Бершадский М.Е. Дидактические и психологические основания образовательной технолгии/ М.Е. Бершадский, В.В. Гузеев.- М.: Центр «Педагогический поиск», 2003.- 256 с.
3. Габриелян О.С. Химия. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учебных заведений.- 6-е изд., стереотип.- М.: Дрофа, 2002.- 208 с.: ил.
4. Гузеев В.В. Методы и организационные формы обучения. - М.: Народ. образование, 2001. - 127 с.
5. Карпов А. О. Научное образование в современной школе // Народное образование, 2004.- № 9.- с. 47-56
6. Кузнецова Н.Е., Шаталов М.А. Проблемно-интегративный подход и методика его реализации в обучении химии //Химия в школе, 1999.- № 3
7. Кульнивич С.В. Современный урок. Часть III: Проблемные уроки. Научно-практич. пособие для учителей, студентов и аспирантов пед. учебн. заведений, слушателей ИПК.- Ростов н/Д: изд-во «Учитель», 2006.- 288 с.
8. Лук А. Н. Личность ученого (Обзор зарубежных исследований) //Вестник АН СССР, 1977.- N 5.- с. 125-134
9. Мухина В. С. Психологический смысл исследовательской деятельности для развития личности //Школьные технологии, 2006.- № 2.- с. 19-31
10. Набиева Е. В. Мониторинг формирования научно-исследовательской компетентности учителя /Стандарты и мониторинг в образовании, 2008.- № 5.- с. 13-17
11. Обухов А. С. Исследовательская деятельность как способ формирования мировоззрения //Народное образование, 1999.- № 10.- с. 158-161
12. Обухов А. С. Проблема оценки качества образования //Исследовательская работа школьников, 2008.- № 2.- с. 17-23
13. Осипова С. И. Развитие исследовательской компетентности одаренных детей.- ГОУ ВПО «Государственный университет цветных металлов и золота» www.fkgpu.ru/conf/17.doc
14. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. 4- изд. СПб.: Питер, 2000.- 720 с.
15. Феськова Е. В. Составляющие элементы исследовательской компетентности.- URL: http://gdt.k26.ru/gnpk/index.php?option=com_content
16. Хуторской А.В. Ключевые компетенции как компонент личностно-ориентированной парадигмы образования / Доклады 4-й Всероссийской дистанционной августовской педагогической конференции "Обновление российской школы" (26 августа - 10 сентября 2002 г.). - http://www.eidos.ru/conf/