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탐구보고서 : 비타민C가 가장 많이 든 음료수는?
1. 탐구주제
비타민C가 가장 많이 든 음료수는 무엇일까?
2. 실험동기
며칠 전 날씨가 너무 더워 냉장고에서 뭔가 마실만한 것을 찾고 있었는데, 마침 비타민C가 함유됐다는 여러 가지 음료수들이 눈에 들어왔다. 다들 비타민C가 들어있다고 쓰여 있는데 가장 많이 들어있는 음료수는 어떤 것일까? 하는 궁금증이 생겼다. 또 자연식품 중에서 비타민C가 가장 많이 들어있는 것은 무엇일까 궁금해졌다. 집에서 실험해 볼 수 있는지 알아보려고 인터넷에서 검색해 보았더니, 요오드 용액으로 알 수 있다고 해서 이 실험을 해보게 되었다.
3. 탐구를 통해 알고 싶은 점
- 비타민C는 우리 몸에 어떤 역할을 할까?
- 비타민C가 가장 많이 든 음료수는 무엇일까?
- 비타민C가 가장 많이 든 자연식품은 무엇일까?
- 어떻게 요오드 용액으로 비타민C가 많은지 알 수 있을까?
4. 준비물
?비타민C가 들었다는 각종 음료수, 과일과 야채
?녹말용액(전분가루+물), 요오드용액(약국에서 사옴), 식초
?같은 크기의 컵들(편의점에서 사옴), 빨대, 티스푼, 디지털카메라, 종이와 연필
5. 실험 방법 및 절차
① 각종 음료수를 각각의 컵에 같은 양을 넣는다.
② 식초를 티스푼을 이용해 2~3방울 넣고 녹말 용액도 같은 양을 넣는다.
③ 빨대로 요오드 용액을 방울방울 떨어뜨리면서 음료가 잘 섞이게 저어준다.
④ 푸른색이 나타나면 실험을 중지한다.
⑤ 어떤 음료수의 색이 가장 먼저 또는 나중에 변했는지 관찰한다.
⑥ 과일이나 야채 중에서 비타민이 들어있다고 하는 자연식품들을 같은 방법으로 실험한다.
6. 탐구결과 예상
- 오렌지 주스가 제일 많은 비타민C를 가지고 있을 것 같다.
- 요구르트에는 성분표시는 되어있지만 비타민C가 가장 적을 것 같다.
- 귤이 제일 많은 비타민C를 가지고 있을 것 같다.
7. 실험과정
① 각종 음료수 중…(생략)
비타민C가 함유됐다고 쓰여 있는 음료들을 같은 크기의 컵에 똑같은 양을 넣는다.(처음에는 종이컵사이즈의 컵에서 음료 실험을 해보았는데, 결과가 잘 관찰되지 않아서 더 작은 소주잔사이즈의 컵에서 다시 실험했다.)
② 각각의 컵에 빨대를 이용해서 식초를 2~3방울, 녹말 용액은 5방울을 넣는다.
③ 각각의 컵에 빨대로 요오드 용액을 방울방울 떨어뜨리면서 음료가 잘 섞이게 저어준다.
④ 푸른색이 나타난 컵은 실험을 중지하고 기록한 뒤, 나머지 컵의 색이 변할 때까지 실험을 계속한다.
⑤ 어떤 컵의 색이 가장 먼저 또는 나중에 변했는지 관찰한다.
⑥ 음료수 실험 사진
<음료수 실험 준비물> <음료수 실험>
※ 색변화를 잘 보이게 하기 위해 A4용지를 붙여서 깔고 실험했다.
⑦ 비타민C가 함유됐다고 하는 과일 및 야채를 즙을 내고, 그 즙을 같은 크기의 컵에 각각 똑같은 양을 넣는다.
⑧ 위와 같은 방법으로 실험한다.
⑨ 어떤 컵의 색이 가장 먼저 또는 나중에 변했는지 관찰한다.
⑩ 자연식품 실험 사진
<자연식품 실험 준비물> <자연식품 실험>
※ 색변화를 잘 보이게 하기 위해 A4용지를 붙여서 깔고 실험했다.
※ 녹말용액은 녹말가루와 물을 1:1비율로 섞어서 사용했다. 녹말이 가라앉아서 빨대를 각각의 컵에 꽂아놓고 계속 저어줬다.
8. 실험결과
① 음료수 실험 결과
<음료수에 식초와 녹말용액 넣음> <요오드용액 2방울 넣었을 때>
<요오드용액 5방울 넣었을 때> <요오드용액 9방울 넣었을 때>
<요오드용액 44방울 넣었을 때> <요오드용액 109방울 넣었을 때>
- 각각의 컵의 용액 색깔과 컵에 들어간 요오드용액의 양을 비교한다.
※ 색변화가 한 번에 푸른색이 것도 있었지만, 조금 변해서 푸른색이 될 때까지 천천히 변하는 것들도 있었다. 색이 완전히 변한 것을 기준으로 표를 만들었다.
음료수
요오드 방울 수
레모네이드
3
요구르트
9
석류주스
2
오렌지주스
7
감귤주스
5
녹차
6
비타민음료
109
식이섬유음료
44
<음료수 실험 결과표와 차트>
색변화가 가장 빠른 것은 석류주스로 요오드용액을 2방울 넣었을 때 색이 변해버렸고, 가장 느린 것은 비타민음료로 109방울이나 넣어서 겨우 색이 변하였다.
② 자연식품 실험 결과
<과즙에 식초와 녹말용액 넣음> <요오드용액 2방울 넣었을 때>
<요오드용액 4방울 넣었을 때> <요오드용액 7방울 넣었을 때>
<요오드용액 8방울 넣었을 때> <요오드용액 17방울 넣었을 때>
- 각각의 컵의 용액 색깔과 컵에 들어간 요오드용액의 양을 비교한다.
※ 색변화가 한 번에 푸른색이 것도 있었지만, 조금 변해서 푸른색이 될 때까지 천천히 변하는 것들도 있었다. 색이 완전히 변한 것을 기준으로 표를 만들었다.
자연식품
요오드 방울 수
귤
7
레몬
8
오이
2
키위
17
청양고추
5
토마토
4
<자연식품 실험 결과표와 차트>
색변화가 가장 빠른 것은 오이로 요오드용액을 2방울 넣었을 때 색이 변해버렸고, 가장 느린 것은 키위로 요오드용액을 17방울 넣었을 때 색이 변하였다.
9. 탐구결과
음료수 실험은 비타민C가 오렌지주스에 가장 많을 것이라는 나의 예상을 깨고, 비타민음료가 가장 많은 것으로 결과가 나왔다.
색변화가 가장 빠른 것은 석류주스로 요오드용액을 2방울 넣었을 때 색이 변해버렸고, 가장 느린 것은 비타민음료로 요오드용액을 109방울이나 넣어서 겨우 색이 변했다.
가장 빨리 색이 변한 순서로 석류주스 < 레모네이드 < 감귤주스 < 녹차 < 오렌지주스 < 요구르트 < 식이섬유음료 < 비타민음료로 나타났다.
자연식품 실험은 비타민C가 귤에 가장 많을 것이라는 예상을 했었는데, 키위가 가장 많은 것으로 결과가 나왔다. 또 어른들이 청양고추에 비타민C가 많이 들었다고 하는데 결과는 그리 많지 않은 것으로 관찰됐다.
색변화가 가장 빠른 것은 오이로 요오드용액을 2방울 넣었을 때 색이 변해버렸고, 가장 느린 것은 키위로 요오드용액을 17방울 넣었을 때 색이 완전히 변했다.
가장 빨리 색이 변한 순서로 오이 < 토마토 < 청양고추 < 귤 < 레몬 < 키위로 나타났다.
색변화가 한 번에 푸른색이 것도 있었지만, 조금 변해서 푸른색이 될 때까지 천천히 변하는 것들도 있었다.
10. 그 외 인터넷을 통해 알게된 점
※ 비타민C는 우리 몸에 어떤 역할을 할까?
식품에 극히 소량 존재하면서 고등동물의 성장과 생명의 유지에 필수적인 물질.
고등동물의 체내에서 전혀 합성되지 않거나 필요한 만큼 합성되지 아니하여 식품으로부터 반드시 섭취해야 한다. 비타민은 소량으로 신체기능을 조절한다는 점에서 호르몬과 비슷하다. 그러나 호르몬은 신체의 내분비기관에서 합성되지만 비타민은 외부로부터 섭취되어야 한다는 점이 전혀 다르다. 그러므로 체내합성 여부에 따라서 어떤 동물에게는 비타민이, 다른 동물에게는 호르몬이 될 수 있다.
예를 들어 비타민 C는 사람에게는 비타민이지만 토끼나 쥐를 비롯한 대부분의 동물은 몸 속에서 스스로 합성할 수 있으므로 호르몬이다. 식품의 유기물질인 탄수화물 ·지방 ·단백질과는 달리 비타민은 에너지를 생성하지 못하며, 화학구조나 체내기능에 있어서도 매우 다르다. 또, 요오드나 구리와 같은 미량원소들은 식품에 극히 소량 존재하면서 신체의 정상적인 기능을 유지시키는 데 필요하다는 점에서는 비타민과 유사하나 무기물질이라는 점에서는 비타민과 다르다.
http://100.naver.com/100.nhn?docid=81968
★ 어떻게 요오드 용액으로 비타민C가 많은지 알 수 있을까?
비타민음료에 식초를 넣으면 비타민 C가 요오드에 의해 산화되는데 도움을 줍니다. 비타민 C가 다 산화되어서 없어지면 요오드는 녹말과 반응하여 요오드-녹말 복합체를 이루어 짙푸른 색을 띄게 된다. 비록 비타민 C가 건조에 매우 안정하지만 용액 상태에서 공기(산소)에 쉽게 산화된다는 사실을 아는 것은 매우 중요하다. 그러므로 비타민 C 용액은 오랫동안 공기에 노출되지 않도록 해야 한다.
오차가 많이 생기는 원인으로는 요오드가 승화성이 강하기 때문입니다. 요오드는 승화성이 강해서 방치하면 모두 날아가 버리므로 일정한 농도가 유지되지 않기 때문에 적정용으로 적당하지 않습니다. 따라서 적정을 할 때 시간이 지나면 요오드는 이미 거의 다 날아가고 그 상태에서 계속 적정을 하면 적정에 사용된 용액에 남은 요오드가 별로 없기 때문에 실제 들어가야 될 양보다 더 많이 들어가야 적정이 끝나고 이 때문에 vitamin C의 양도 실제보다 더 많이 나오게 됩니다.
원래 요오드 적정 시에는 요오드를 그대로 쓰는 게 아니라 KI와 KIO3같은 일차표준물질을 사용해야 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.
11. 탐구를 통해 알게 된 점
지금껏 그 효과나 필요성을 모르고서도 주위에서 흔히 접해온 비타민C는 우리 몸의 성장과 생명의 유지에 필수적인 물질이라고 한다. 또 인간에겐 식품으로 섭취해야하는 비타민C가 대부분의 동물의 몸에선 스스로 합성해 내는 호르몬 성분이라는 것도 알게 되었다.
그 비타민C를 함유하고 있는 음료수와 자연식품들을 실험해 보면서 비타민음료와 식이섬유음료, 키위를 제외한 실험재료들은 모두 요오드용액 10방울 이내에서 결과가 나오는 것으로 보아 비타민C의 차이가 크지 않아 보였다.
비타민C가 요오드 용액과 만나 산화되려면 식초의 도움이 필요하다는 것과, 요오드용액과 녹말이 만나면 푸른색으로 변하는 요오드-녹말반응도 알게 되었다.
12. 탐구를 마치며
여름방학을 즐겁게 보내고 있다가 탐구보고서를 어떻게 쓸까 생각하면서 한참 고민을 많이 했다. 그런데 탐구보고서의 주제를 찾다보니 바로 내가 매일 마시는 주스에서도 발견할 수 있다는 걸 깨달았다.
비타민음료와 식이섬유음료, 키위를 제외한 실험재료들은 비타민C의 차이가 크지 않아 보였다. 모두 요오드용액 10방울 이내에서 많은 것은 많고, 적은 것은 적고...
그렇다면 인위적인 음료들 보다는 과일이나 야채가 다른 영양소도 골고루 갖고 있고, 더 신선하니까 몸에 더 좋을 것이라는 생각이 들었다.
평소에 나는 탄산음료를 좋아했는데, 내 몸에 아무런 이득이 되지 않는 탄산음료보다 과일과 야채를 더 많이 먹어야겠다.
13. 참고자료
백과사전 http://100.naver.com/100.nhn?docid=81968
네이버 블로그 및 지식인
http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=7&dir_id=707&eid=uE0puxqHTpG3K8yiel+F7N1KEkBOCNV1
http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=7&dir_id=707&eid=b/dLNeT/dIrE0cGA0lTko8H+HSHCGG5o
http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=7&dir_id=707&eid=su5W021UX0bTCMbBLsi/rF7AOYkFF0M9
http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=7&dir_id=707&eid=axvtmozj2aTE5CN8Kqw4S6bW5/kDUBa3&qb=uvHFuLnOQyCwy8Pi
http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=11&dir_id=110204&eid=SzWigvofbVB5FZ/owoTIBqB65OHO8sL1&qb=uvHFuLnOQyC9x8fo
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