白菜營養(yǎng)素的實驗探究

李改仙，冀建紅

（1.晉中學院化學化工學院，山西晉中 030600；2.萬榮縣英華中學，山西萬榮 044200）

1 問題的提出

白菜是最常見的、深受大眾喜愛的一種蔬菜.平常人們在包餃子時，常習慣性地將白菜汁去掉，事實上，這樣的做法會使很多營養(yǎng)物質(zhì)與礦物質(zhì)流失.我們以常用儀器、微型實驗，對白菜汁中主要營養(yǎng)物質(zhì)及礦物質(zhì)進行了定性檢測，發(fā)現(xiàn)白菜中含有豐富的營養(yǎng)素，其中蛋白質(zhì)15.0 g/kg，維生素C 310.0mg/kg，F(xiàn)e—7.0 mg/kg，Ca—500.0mg/kg，P—310.0mg/kg，K—772.9mg/kg，Mg—110.0mg/kg，Zn—3.8mg/kg[1].將該內(nèi)容設(shè)計為學生探究性實驗，提高了學生學習興趣，同時也強化了化學與生活的聯(lián)系.

2 實驗部分

2.1 實驗用品

儀器與材料：大小燒杯若干，玻璃棒，量筒，白色和黑色點滴板若干，離心機，離心管若干，研缽，鐵架臺，濾紙，普通漏斗，滴管，藥勺，天平，紗布.

實驗藥品：濃硝酸，氫氧化鈉溶液（5%、10%、20%、30%、40%），高錳酸鉀溶液，I2-淀粉試液，飽和硫氰酸鉀溶液，鈣試劑，鎂試劑，飽和鈷亞硝酸鈉溶液，鹽酸（3 mol·L-1、2 mol·L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.1mol·L-1），鉬酸銨試劑.

試樣：白菜.

2.2 白菜汁的制備

準確稱取100 g白菜，洗凈后把水瀝干，放入研缽中研碎，然后把試樣轉(zhuǎn)移至大燒杯上面的雙層紗布上，將白菜汁擠到大燒杯中，在汁中加入兩勺粉狀活性炭，攪拌后將白菜汁倒入離心管中離心5分鐘，將離心管上層清液倒入另一燒杯，用四層濾紙過濾，得到55mL無色透明待檢試樣.

2.3 實驗原理

蛋白質(zhì)遇濃硝酸變?yōu)樯铧S色，遇堿后則轉(zhuǎn)化為橙黃色.

維生素具有還原性，可與具有氧化性的物質(zhì)如KMnO4、I2發(fā)生氧化還原反應，使KMnO4溶液、I2-淀粉試液、亞甲基藍溶液褪色[2].

在酸性溶液中,鐵離子與硫氰酸鹽（硫氰酸鉀）作用,生成磚紅色的硫氰酸鐵絡(luò)合物,其顏色的深淺與鐵離子濃度成正比.反應式為：

Mg2+在堿性溶液中與對硝基偶氮間苯二酚（鎂試劑）的堿性溶液生成天藍色沉淀.鎂試劑在酸性溶液中顯黃色，在堿性溶液中顯紫紅色，被Mg（OH）2吸附后顯天藍色[3].

在pH=12～13之間，鈣指示劑與Ca2+形成酒紅色絡(luò)合物，而自身呈純藍色[3].

K+在中性或HAc性溶液中與亞硝酸鈷鈉Na3Co（NO2）6生成黃色晶型沉淀，沉淀的組成因反應條件而異，但主要產(chǎn)物是兩個含K+的鹽，反應式為：

2.4 實驗探究

2.4.1 白菜汁中蛋白質(zhì)的定性檢驗

在潔凈的白色點滴板穴內(nèi)，分別滴入4滴白菜汁樣品，再滴加1滴濃硝酸，溶液逐漸變?yōu)辄S色，3min后滴加1滴不同濃度NaOH溶液，實驗現(xiàn)象見表1.

表1 白菜汁中蛋白質(zhì)的定性檢測

結(jié)論：白菜汁中有蛋白質(zhì)，堿的濃度為30%～40%時，現(xiàn)象明顯.

2.4.2 白菜中維生素的定性檢驗

（1）在潔凈的白色點滴板穴內(nèi)，分別滴入4滴白菜汁試樣，1滴KI-I2試液，實驗現(xiàn)象見表2.

（2）在潔凈的白色點滴板穴內(nèi)，分別滴入4滴白菜汁試樣，1滴高錳酸鉀稀溶液，實驗現(xiàn)象見表2.

表2 白菜汁中維生素的定性檢驗

結(jié)論：白菜汁中含有維生素.

2.4.3 白菜汁中鈣的定性檢驗

在潔凈的白色點滴板穴內(nèi)，分別滴入4滴白菜汁試樣，1滴NaOH溶液，適量的鈣試劑，其實驗現(xiàn)象見表3.

表3 白菜汁中鈣的定性檢測

結(jié)論：白菜汁中含有鈣.

2.4.4 白菜汁中鎂的定性檢驗

在潔凈的白色點滴板穴內(nèi)，分別滴入4滴白菜汁試樣，然后分別滴入不同濃度的NaOH溶液1滴，再分別加入1滴鎂試劑，觀察不到理想的藍色.空白試驗時能看到鎂試劑的紫紅色，說明是鎂試劑的濃度過大，試劑本身的紫紅色掩蓋了藍色，所以換用玻璃棒蘸取少量鎂試劑來接觸試液，實驗現(xiàn)象見表4.

表4 白菜汁中鎂的定性檢測

結(jié)論：白菜汁中含有鎂.在使用鎂試劑時，用量不能多，否則試劑本身顏色會掩蓋掉反應的顏色.

2.4.5 白菜汁中鐵的定性檢驗

在潔凈的白色點滴板穴內(nèi)，分別滴入4滴白菜汁試樣，然后分別滴入不同濃度的鹽酸1滴，再分別滴入1滴KSCN飽和溶液，實驗現(xiàn)象見表5.

表5 白菜汁中鐵的定性檢驗

結(jié)論：白菜汁中含有鐵.檢鐵時鹽酸的適宜濃度為0.1mol·L-1～1mol·L-1.

2.4.6 白菜汁中鉀的定性檢驗

在潔凈的白色點滴板穴內(nèi)，分別滴入4滴白菜試樣，1滴亞硝酸鈷鈉溶液，觀察到試樣中未出現(xiàn)黃色絮狀物，加熱5min，然后再離心5min，實驗現(xiàn)象見表6.

表6 白菜汁中鉀的定性檢測

結(jié)論：白菜汁中含有鉀.

2.4.7 白菜汁中磷的定性檢驗

在潔凈的白色點滴板穴內(nèi)，分別滴入4滴白菜汁試樣，1滴鉬酸銨試劑，實驗現(xiàn)象見表7.

表7 白菜汁中磷的定性檢測

結(jié)論：白菜汁中含有磷.

3 結(jié)論與討論

通過以上實驗探索，定性檢測到了白菜汁中含有蛋白質(zhì)、維生素、鈣、鎂、鐵、鉀、磷.在此實驗條件下不能確定白菜汁中是否含有鋅、錳、銅，有待進一步的研究.白菜汁中含有如此豐富的營養(yǎng)物質(zhì)與礦物質(zhì)，所以我們在日常生活中食用白菜時，盡量不要去掉白菜汁，不然，一定會造成白菜中營養(yǎng)物質(zhì)與礦物質(zhì)的流失.食用白菜有學問，生活中處處有化學，我們應當學會用化學知識來提高生活質(zhì)量.

［1］楊曉梅，王中奎，王忠紅，等.色季拉山巖白菜營養(yǎng)成分及礦質(zhì)元素分析［J］.長江蔬菜，2009（22）：57～58.

［2］肖常磊，錢楊義.中學化學實驗教學論［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2008.

［3］華中師范大學，東北師范大學，等.分析化學［M］.第3版.北京：高等教育出版社，2001.