◎ 미리생각해보기

우리가 섭취하는 식품에는 비타민C의 양이 얼마나 들어 있을까요?

⇒ 비타민C 급원식품의 함유량은 다음과 같습니다. 붉은 피망 191mg, 파프리카 162mg, 고춧잎 생것 81mg, 딸기 71mg, 레몬 70mg, 시금치 66mg, 연근 57mg, 브로콜리 54mg, 녹색 피망 53mg, 감귤 48mg입니다. 비타민 C는 물에 녹는 성질 있어서 많이 섭취해도 필요한 양만 몸 안에서 쓰이고 나머지는 소변으로 배출됩니다. 따라서 한 번에 많은 양을 먹기보다는 하루 2∼3회쯤 비타민C 제제(製劑)를 먹는 것이 효과를 극대화할 수 있습니다.

◎ 실험 전 주의사항!

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변 지역을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기!

이번 실험에 필요한 재료들을 확인해주세요.

실험 전 실험보고서를 꼭 읽어주세요.

비타민C 정량은 모둠별 실험으로 1모둠에 5인으로 구성하면 적합합니다.
① 개인별 : 아이오딘 용액 10ml씩을 12ml 투약병에 담고 라벨을 붙여줍니다. 녹말과 관찰 용기(30ml 투약병)에도 라벨을 붙여줍니다.
지퍼백에 속지, 아이오딘 용액, 녹말, 관찰용 용기, 일회용 수저, 주사기를 넣습니다.

비타민C 양	500mg	200mg	100mg	50mg	0mg
비타민C용액	10ml	4ml	10ml	2ml	0ml
물	10ml	16ml	18ml	19ml	20ml

비타민C 희석

1. 나만의 『비타민C정량 키트』를 만듭니다.	2. 종이컵(6.5oz)에 물100mL를 넣고 비타민C 분말을 녹입니다.

◎ 실험방법

3. 각 종이컵(2.5oz)에 비타민C 양을 적고, 잠깐 비타민C 용액과 물을 넣습니다. (주의! 비타민C 용액은 [실험 전 반드시 확인하기!] 참고하세요.) (주의! 희석 시 계량컵과 스포이트로 정확하게 양을 측정해야 결과의 오차범위를 줄일 수 있습니다.)	4. 녹말을 일회용 수저의 작은 쪽으로 1스푼씩 넣고 충분히 저어 줍니다. (주의! 녹말을 담은 수저의 윗부분을 평평하게 깎아 넣습니다.)

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

5. 주사기로 아이오딘 용액을 종이컵(2.5oz)에 청남색이 될 때 까지 넣어 줍니다. (주의! 아이오딘 용액을 1ml씩 나눠 넣고, 100mg, 50mg 종이컵에 0.5ml씩 천천히 넣어줍니다.) (주의! 청남색이 되기 전까지의 아이오딘 용액 부피를 결과지에 기록합니다.)	6. 면봉으로 아이오딘 용액을 종이에 문질러 주고 완전히 말립니다. (주의! 세게 문지르면 종이가 찢어질 수 있습니다.)

7. 면봉으로 비타민C 용액을 묻혀 아이오딘 용액으로 칠한 부분에 그림을 그려 넣습니다. (주의! 시중에 판매하는 비타 음료의 비타민C 양을 측정할 수 있습니다.)	8. 나만의 엽서에 편지를 써봅니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

1. 녹말과 아이오딘 용액이 만나면 무슨 색으로 변하나요?

⇒ 청남색으로 변합니다.

2. 비타민C 용액에 아이오딘 용액을 넣으면 어떤 현상을 관찰할 수 있나요?

⇒ 갈색인 아이오딘 용액의 색이 무색으로 변합니다.

3. 비타민C와 녹말이 섞인 용액에 아이오딘 용액을 넣으면 어떻게 되나요? 그 이유는 무엇일까요?

⇒ 색의 변화가 없다가 아이오딘 용액의 일정량을 넣으면 점점 짙은 청남색으로 변하게 됩니다.

아이오딘 용액은 녹말보다 비타민C와 먼저 반응하게 되므로, 비타민C와 아이오딘이 모두 반응하고 난 후, 녹말과 반응하여 청남색으로 변하게 되는 것입니다

4. 비타민C 용액에 아이오딘 용액을 넣으면 어떤 현상을 관찰할 수 있나요?

⇒ 비례식으로 간단하게 풀 수 있습니다. 비타민C 100mg에 아이오딘 용액 10mL가 반응하였다고 가정하고 딸기 주스의 비타민C 양을 A라 하면,

정량한 비타민C양 100mg : 아이오딘 용액 10mL

= 딸기주스의 비타민C양 A mg : 아이오딘 용액 20mL

10mL × Amg = 100mg × 20mL

[eqn: A= {100mg TIMES 20mL} over {10mL} `=`200mg`=`0.2g]

∴ 딸기 주스 30mL에는 비타민C 0.2g이 함유되어 있습니다.

◎ 원리이해

1. 실험의 원리

① 아이오딘과의 반응

반응물질	녹말	비타민C
반응 후 결과	청남색으로 변함	무색으로 변함

② 아이오딘과의 반응속도 : 아이오딘은 녹말보다 비타민C와 먼저 반응 합니다. 그래서 용액 속에 비타민C와 녹말이 함께 섞여 있으면 아이오딘이 비타민C와 반응하여 무색으로 변하는 것을 관찰할 수 있습니다. 그러나 비타민C가 아이오딘과 모두 결합하면 용액 속에 남아있는 녹말이 아이오딘과 결합하여 청남색으로 변하게 됩니다.

2. 화학적 특징

① 화학적 특징 : 비타민C는 인체의 기능과 건강 유지를 위한 미량 원소 중의 하나로 “아스코르빈산”이라고도 합니다. 비타민 C는 6개의 탄소로 이루어졌으며, 식물과 대부분의 동물은 체내에서 비타민 C를 합성할 수 있지만, 사람, 영장류, 기니아피그, 큰 박쥐, 몇 종의 조류와 어류는 합성할 수 없으므로 반드시 식품의 형태로 섭취해야 합니다.

② 효능과 권장량: 질병 예방 목적으로 비타민C 제품을 복용하는 것보다는 야채와 과일로 비타민C를 섭취하도록 권장합니다. 그러나 괴혈병을 예방할 목적으로 섭취하려면, 여성은 최소한 일일 75mg, 남성은 90mg으로 섭취할 것을 권장하며, 임신하였거나 수유중인 여성과 노인은 120mg를 권장합니다. 감기를 예방하는 데는 비타민C 제품을 복용하는 것보다 적당한 운동이 더 유용합니다.

[출처] 비타민 C [Vitamin C ] | 서울대학병원

3. 분석화학

① 정의 : 물질을 화학적으로 분석하여 물질의 조성, 화학적 구조, 형태 그리고 그 특성을 알아내는 학문입니다. 분석화학은 다른 학문을 위해 물질의 성질 등을 조사하고 분석하는 중요한 학문이며, 실제로 순수과학의 발전과 그 응용에 큰 공헌을 하였습니다. 일반적으로 분석화학을 ‘정성 분석’과 ‘정량 분석’으로 나눕니다.

ⓐ 정성 분석 : 그 양을 분석하지 않고 원소 번호나 화학 구성물을 알아내는 분석

ex) 물은 산소와 수소로 이루어져 있음.

ⓑ 정량 분석 : 그 구성 성분의 양을 알아내는 분석

ex) 물은 산소가 33%, 수소가 67%로 구성되어 있음.

② 화학분석 : 비타민C정량 실험은 분석화학 중에서도 화학분석의 방법을 응용한 것입니다. 물질의 감식, 검출 또는 화학적인 조성의 결정을 위한 기술을 말합니다. 분석화학은 산업 전반에 걸쳐 매우 중요한 도구의 역할을 하고 있습니다.

③ 응용 분야

ⓐ 법의학 : 국립과학수사연구소나 미국 TV 프로그램인 CSI과학수사대 등을 통해서 일반인에게 널리 알려진 분석화학의 한 분야입니다. 범죄 수사를 하거나 친자 확인 등의 법정 소송과 관련된 분석화학을 총괄적으로 일컫습니다.

ⓑ 식품분석 : 식품의 영양적인 측면에서 가치 평가의 중점을 둔 화학적 분석법을 식품 분석이라고 합니다. 즉, 식품 속에 어떤 성분이 존재하며 이 성분이 얼마나 많이 존재하는지 알아내기 위한 것입니다.

비타민C 정량

학습목표

아이오딘, 녹말, 비타민C 각각의 반응과 분석 화학에 대해 알아보고, 각 시료의 비타민C량을 알아보고, 나만의 엽서를 만들어봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

우리가 섭취하는 식품에는 비타민C의 양이 얼마나 들어 있을까요?

◎ 미리생각해보기

아이오딘 용액, 개인용 아이오딘용액 용기(12ml), 녹말 1개,  일회용 수저 1개, 주사기(1ml) 1개, 관찰용기(30ml) 1개, 지퍼백 1매, 결과지 1매, 라벨, 비타민C 가루, 종이컵 6.5oz, 종이컵 2.5oz,  하드스틱, 스포이트, 계량컵, 엽서 1매, 면봉 1개

(※ 직접 준비하세요 : 물, 필기구)

◎ 실험준비물

◎ 실험결과 및 생각해보기

1. 녹말과 아이오딘 용액이 만나면 무슨 색으로 변하나요?

2. 비타민C 용액에 아이오딘 용액을 넣으면 어떤 현상을 관찰 할 수 있나요?

3. 비타민C와 녹말이 섞인 용액에 아이오딘 용액을 넣으면 어떻게 되나요? 그 이유는 무엇일까요?

4. 비타민C 용액에 아이오딘 용액을 넣으면 어떤 현상을 관찰 할 수 있나요?

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점