對牛奶中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定

舒端陽?。ń谊柸A僑高級中學　廣東揭陽　522000）

人教版高中生物學必修1第18頁介紹了對還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)這3種物質(zhì)的鑒定方法，實驗分別選擇了榨好的蘋果汁或梨汁、花生子葉（筆者所在學校因考慮到制作花生子葉徒手切片的難度，直接選用了金龍魚大豆油）和稀釋的蛋清液作為材料，與斐林試劑、蘇丹Ⅲ染液和雙縮脲試劑反應，通過相應的顏色反應進行鑒別，即蘋果汁和斐林試劑水浴加熱出現(xiàn)磚紅色沉淀，大豆油在加入蘇丹Ⅲ后會變成橘黃色，而稀釋蛋清液在加入雙縮脲A液和B液后輕微震蕩則會呈現(xiàn)紫色。

以往講授該實驗都是教師在課堂上先將實驗原理、步驟和結(jié)果灌輸給學生，然后學生在實驗室根據(jù)課堂講解按部就班地驗證這三大類有機物的存在，結(jié)果往往學生一般不用一節(jié)課就可以完成這個實驗。通過對以往這種傳統(tǒng)實驗教學策略的反思，筆者發(fā)現(xiàn)這種教學模式有利于學生對實驗步驟和結(jié)論的掌握，在考試中能夠得高分，但不利于學生創(chuàng)新和探索能力的鍛煉，與新課程標準中對學生實驗動手技能的培養(yǎng)這一宗旨也不相符。其次筆者認為教材中所提供的實驗材料作為鑒定對象本身沒有問題，但是若不加以引導，會給學生造成認知誤區(qū)：即梨汁中只有還原糖，花生種子里只有脂肪，蛋清只含有蛋白質(zhì)。事實上教材所述生物體中都含有糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、水和無機鹽等幾大類物質(zhì)，本身在種類上沒有差異，只是數(shù)量上會存在很大差別，受到這一啟發(fā)，筆者在生活中發(fā)現(xiàn)全脂奶粉中也含有一定量的脂肪，以及較多的蛋白質(zhì)和乳糖（乳糖是一分子的半乳糖和一分子的葡萄糖縮合的產(chǎn)物，本身也是還原糖），所以可否用全脂奶粉來替代上述各種材料探究其中的蛋白質(zhì)、還原糖和脂肪的存在？

1　實驗方案與過程

1.1實驗方案本實驗的操作步驟與教材大致相同，但是實驗所選用的全脂甜奶粉中蛋白質(zhì)、脂肪和乳糖的含量分別為28%、21.5%和37%，為了避免出現(xiàn)在某個濃度下檢測還原糖的效果好，但不利于鑒定蛋白質(zhì)和脂肪的現(xiàn)象，將奶粉溶液配制成濃度梯度為 5%、10%、15%、20%、25%、30%的6組溶液待用。

教師將學生分成7組，第1組利用5%的奶液分別鑒定還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)，第2～6組依次用濃度分別為 10%、15%、20%、25%、30%的等量溶液作為實驗材料，第7組用蒸餾水進行對照實驗。為了與以往傳統(tǒng)實驗結(jié)果進行對比，本實驗也對蘋果汁、食用油和蛋清液同時進行驗證，驗證組由教師本人操作。實驗分8組，分別選最成功的一組進行操作展示。

1.2實驗材料榨好的新鮮蘋果汁、金龍魚大豆油、稀釋的雞蛋清、蒸餾水、斐林試劑、蘇丹Ⅲ染液、雙縮脲試劑、試管、燒杯、鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、伊利全脂甜奶粉，并將奶粉配制成濃度為5%、10%、15%、20%、25%、30%的溶液待用。

1.3實驗步驟

1）奶粉中還原糖的鑒定。

取8支試管，分別向其中加入5 mL的蒸餾水、 蘋果汁、5%、10%、15%、20%、25%、30%的全脂奶粉溶液，按順序放入試管架上。向各試管中同時加入斐林試劑甲液和乙液各2.5 mL，搖勻。將試管放入60℃溫水中，水浴加熱10 min后觀察現(xiàn)象并記錄結(jié)果。

2）奶粉中脂肪的鑒定。

另取8支試管，分別向其中加入5 mL蒸餾水， 大豆油，5%、10%、15%、20%、25%、30%的全脂奶粉溶液，同時滴加蘇丹Ⅲ試劑5～6滴，搖勻后觀察現(xiàn)象。

3）奶粉中蛋白質(zhì)的鑒定。

取8支潔凈試管，分別加入5 mL的蒸餾水，稀釋的蛋清，5%、10%、15%、20%、25%、30%的全脂奶粉溶液。向各試管中加入雙縮脲A液2 mL，搖勻。再向試管中滴加6～7滴B液后搖勻，觀察現(xiàn)象并記錄結(jié)果。

2　分析與討論

2.1還原糖的鑒定實驗準備過程中發(fā)現(xiàn)蘋果汁在剛榨好不久，其顏色就開始逐步變深，待到水浴實驗結(jié)束后，盛有蘋果汁的試管整個變成深褐色，所以磚紅色沉淀需要靠近并仔細觀察才能看到。這是因為蘋果等果實中存在多元酚和兒茶酚等物質(zhì)，當蘋果果肉被榨汁機破碎后，酚氧化酶被釋放出來，將兒茶酚氧化成棕色的醌類化合物，并且放置越久顏色越深，因而在一定程度上影響了對磚紅色沉淀現(xiàn)象的觀察；而選用全脂奶粉則不會出現(xiàn)這樣的問題，因奶粉溶液呈白色，性質(zhì)比較穩(wěn)定。奶粉中的乳糖經(jīng)水浴加熱后發(fā)現(xiàn)5%、10%、15%、20%濃度的樣品中效果不明顯，很可能是濃度較低、乳糖含量較少，而第5組和第6組學生選用的25%和30%的乳液還原糖含量稍高，現(xiàn)象比較顯著（圖1、圖 2、圖 7，本文附圖見封四）。因此建議以后的實驗教學中可采用奶粉作為還原糖鑒定的實驗材料，而且濃度在25%～30%為佳，而且速溶奶粉容易配制，比蘋果汁的榨取更加簡便。

2.2脂肪的鑒定結(jié)果觀察發(fā)現(xiàn)各濃度的牛奶在與蘇丹Ⅲ染液反應后的效果都不明顯，牛奶沒有呈現(xiàn)出橘黃色，而是粉紅色。究其原因可能是全脂奶粉中脂肪含量較少（100 g奶粉中只含有大約20 g脂肪）,這樣原本紅色的蘇丹Ⅲ染液溶解在白色的牛奶中，被沖淡稀釋就呈現(xiàn)出粉紅色。相反大豆油中脂肪的含量較高，所以橘黃色很明顯（圖3、圖4）。

相比之下教材選用了花生作為材料，對其子葉進行徒手切片，然后用蘇丹Ⅲ染液進行染色后觀察脂肪粒的分布；筆者所在的學校曾經(jīng)也用這種方法進行實驗教學，可教師發(fā)現(xiàn)由于高中生初次接觸徒手切片，因此短時間內(nèi)很難切出理想的切片，而且切片過程中很容易被刀片割傷手，加之染色后也很難將浮色徹底洗去，最后導致觀察效果不佳，所以目前我校師生都是選用蘇丹Ⅲ染液直接對大豆油加進行染色，輕微震蕩后就可以很快觀察到橘黃色出現(xiàn)，效果明顯。因此筆者建議，如果實驗教學時間有限，可優(yōu)先選擇大豆油作為實驗材料，其操作過程比花生子葉切片簡單，如果使用濃度較高的牛奶，實驗現(xiàn)象也會比較明顯。

2.3蛋白質(zhì)的鑒定向各組試管加入雙縮脲試劑后，發(fā)現(xiàn)蛋清液各濃度的牛奶都變成了紫色，尤其是第2組10%乳液的顯色效果在所有牛奶樣品中最為明顯（圖5、圖6），這說明全脂奶粉和蛋清一樣，都可以作為蛋白質(zhì)鑒定的實驗材料。通過實驗發(fā)現(xiàn)并非牛奶濃度越高，雙縮脲反應現(xiàn)象就越明顯，其最適范圍初步探究為濃度在10%～15%時效果比較理想，具體更精確的濃度還需后續(xù)實驗進一步探究。

3　小結(jié)與反思

本實驗將學生分成多組，目的是讓更多學生得到探究和摸索的機會，但每組學生的操作可能會有誤差，所以指導教師要進行預實驗，做到心中有數(shù)，從而更好地對學生的實驗結(jié)果進行分析指導；其次本實驗配制的牛奶溶液梯度有限，未能檢測35%、40%等濃度更高的樣品，今后實驗尚需完善和補充。本實驗給學生打開了進一步想象和探究的空間，使他們深入思考今后能否用這種方法測定不同品牌的奶粉中蛋白質(zhì)、還原糖的含量？

本實驗說明全脂奶粉在濃度低于30%的情況下不適合脂肪的鑒定實驗，但可以作為還原糖和蛋白質(zhì)這2種物質(zhì)的鑒定材料。利用牛奶作為實驗材料不僅省去了蘋果榨汁的時間，避免了果汁被氧化顏色變深的困擾，也省去了逐個敲碎雞蛋并對蛋清進行稀釋處理的時間，奶粉可以做到即沖即溶，只要一次制備較多的牛奶溶液樣品就可以供多個實驗小組同時使用，因此可將實驗變得簡單便捷。