白菜营养素的实验探究

李改仙，冀建红

（1.晋中学院化学化工学院，山西晋中 030600；2.万荣县英华中学，山西万荣 044200）

1 问题的提出

白菜是最常见的、深受大众喜爱的一种蔬菜.平常人们在包饺子时，常习惯性地将白菜汁去掉，事实上，这样的做法会使很多营养物质与矿物质流失.我们以常用仪器、微型实验，对白菜汁中主要营养物质及矿物质进行了定性检测，发现白菜中含有丰富的营养素，其中蛋白质15.0 g/kg，维生素C 310.0mg/kg，Fe—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].将该内容设计为学生探究性实验，提高了学生学习兴趣，同时也强化了化学与生活的联系.

2 实验部分

2.1 实验用品

仪器与材料：大小烧杯若干，玻璃棒，量筒，白色和黑色点滴板若干，离心机，离心管若干，研钵，铁架台，滤纸，普通漏斗，滴管，药勺，天平，纱布.

实验药品：浓硝酸，氢氧化钠溶液（5%、10%、20%、30%、40%），高锰酸钾溶液，I2-淀粉试液，饱和硫氰酸钾溶液，钙试剂，镁试剂，饱和钴亚硝酸钠溶液，盐酸（3 mol·L-1、2 mol·L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.1mol·L-1），钼酸铵试剂.

试样：白菜.

2.2 白菜汁的制备

准确称取100 g白菜，洗净后把水沥干，放入研钵中研碎，然后把试样转移至大烧杯上面的双层纱布上，将白菜汁挤到大烧杯中，在汁中加入两勺粉状活性炭，搅拌后将白菜汁倒入离心管中离心5分钟，将离心管上层清液倒入另一烧杯，用四层滤纸过滤，得到55mL无色透明待检试样.

2.3 实验原理

蛋白质遇浓硝酸变为深黄色，遇碱后则转化为橙黄色.

维生素具有还原性，可与具有氧化性的物质如KMnO4、I2发生氧化还原反应，使KMnO4溶液、I2-淀粉试液、亚甲基蓝溶液褪色[2].

在酸性溶液中,铁离子与硫氰酸盐（硫氰酸钾）作用,生成砖红色的硫氰酸铁络合物,其颜色的深浅与铁离子浓度成正比.反应式为：

Mg2+在碱性溶液中与对硝基偶氮间苯二酚（镁试剂）的碱性溶液生成天蓝色沉淀.镁试剂在酸性溶液中显黄色，在碱性溶液中显紫红色，被Mg（OH）2吸附后显天蓝色[3].

在pH=12～13之间，钙指示剂与Ca2+形成酒红色络合物，而自身呈纯蓝色[3].

K+在中性或HAc性溶液中与亚硝酸钴钠Na3Co（NO2）6生成黄色晶型沉淀，沉淀的组成因反应条件而异，但主要产物是两个含K+的盐，反应式为：

2.4 实验探究

2.4.1 白菜汁中蛋白质的定性检验

在洁净的白色点滴板穴内，分别滴入4滴白菜汁样品，再滴加1滴浓硝酸，溶液逐渐变为黄色，3min后滴加1滴不同浓度NaOH溶液，实验现象见表1.

表1 白菜汁中蛋白质的定性检测

结论：白菜汁中有蛋白质，碱的浓度为30%～40%时，现象明显.

2.4.2 白菜中维生素的定性检验

（1）在洁净的白色点滴板穴内，分别滴入4滴白菜汁试样，1滴KI-I2试液，实验现象见表2.

（2）在洁净的白色点滴板穴内，分别滴入4滴白菜汁试样，1滴高锰酸钾稀溶液，实验现象见表2.

表2 白菜汁中维生素的定性检验

结论：白菜汁中含有维生素.

2.4.3 白菜汁中钙的定性检验

在洁净的白色点滴板穴内，分别滴入4滴白菜汁试样，1滴NaOH溶液，适量的钙试剂，其实验现象见表3.

表3 白菜汁中钙的定性检测

结论：白菜汁中含有钙.

2.4.4 白菜汁中镁的定性检验

在洁净的白色点滴板穴内，分别滴入4滴白菜汁试样，然后分别滴入不同浓度的NaOH溶液1滴，再分别加入1滴镁试剂，观察不到理想的蓝色.空白试验时能看到镁试剂的紫红色，说明是镁试剂的浓度过大，试剂本身的紫红色掩盖了蓝色，所以换用玻璃棒蘸取少量镁试剂来接触试液，实验现象见表4.

表4 白菜汁中镁的定性检测

结论：白菜汁中含有镁.在使用镁试剂时，用量不能多，否则试剂本身颜色会掩盖掉反应的颜色.

2.4.5 白菜汁中铁的定性检验

在洁净的白色点滴板穴内，分别滴入4滴白菜汁试样，然后分别滴入不同浓度的盐酸1滴，再分别滴入1滴KSCN饱和溶液，实验现象见表5.

表5 白菜汁中铁的定性检验

结论：白菜汁中含有铁.检铁时盐酸的适宜浓度为0.1mol·L-1～1mol·L-1.

2.4.6 白菜汁中钾的定性检验

在洁净的白色点滴板穴内，分别滴入4滴白菜试样，1滴亚硝酸钴钠溶液，观察到试样中未出现黄色絮状物，加热5min，然后再离心5min，实验现象见表6.

表6 白菜汁中钾的定性检测

结论：白菜汁中含有钾.

2.4.7 白菜汁中磷的定性检验

在洁净的白色点滴板穴内，分别滴入4滴白菜汁试样，1滴钼酸铵试剂，实验现象见表7.

表7 白菜汁中磷的定性检测

结论：白菜汁中含有磷.

3 结论与讨论

通过以上实验探索，定性检测到了白菜汁中含有蛋白质、维生素、钙、镁、铁、钾、磷.在此实验条件下不能确定白菜汁中是否含有锌、锰、铜，有待进一步的研究.白菜汁中含有如此丰富的营养物质与矿物质，所以我们在日常生活中食用白菜时，尽量不要去掉白菜汁，不然，一定会造成白菜中营养物质与矿物质的流失.食用白菜有学问，生活中处处有化学，我们应当学会用化学知识来提高生活质量.

［1］杨晓梅，王中奎，王忠红，等.色季拉山岩白菜营养成分及矿质元素分析［J］.长江蔬菜，2009（22）：57～58.

［2］肖常磊，钱杨义.中学化学实验教学论［M］.北京：化学工业出版社，2008.

［3］华中师范大学，东北师范大学，等.分析化学［M］.第3版.北京：高等教育出版社，2001.