广西产山奈的热值测定和质量评价＊
2023-07-25王静怡韦世菊朱茂华周利兵
王静怡，韦世菊，朱茂华，周利兵
（广西科技师范学院，广西 来宾 546199）
山奈根茎中含有山奈酚。山奈酚因具有多种功效而受到人们的广泛关注。植物化学物质山奈酚（KAM）是一种广泛分布于水果和蔬菜中的天然多酚类化合物，除了具有抗癌、抗氧化以及抗炎症活性外，它也具有增强Caco-2 细胞单层模型完整性的作用[1]。山奈酚对新型冠状病毒产生的主要蛋白酶有一定的结合能力[2]。血府逐瘀汤通过11 味药物中的槲皮素、山奈酚、谷甾醇、豆甾醇、黄芩素等活性成分，在抗氧化应激、炎症反应、激素调节、免疫相关等通路下，作用于PTGS1、ESR1、AR、PPARG 等主要靶点蛋白发挥治疗原发性痛经的作用[3]。
热值常用于衡量营养膳食能量的大小，也可作为衡量食品品质的一个重要物理科学数据[4]。在热值测定中，氧弹式量热仪是利用样本在氧弹中燃烧产生的热量使周围水上升的温度来换算出样本的热量。该方法简便、准确，既减少了消耗，又缩短了操作时间，大大降低了检测人员的劳动强度[5]。目前国内关于食品热值测定分析方面的研究较多[6-7]，而对山奈的热值研究较少，因此本文通过氧弹热量计测定山奈的燃烧热值。该方法操作起来更方便，有利于实验的顺利进行。
1 实验过程
1.1 仪器和药品
仪器：氧弹热量计（湖南长沙长兴高教仪器设备开发有限公司）、氧气钢瓶、氧气表、压片机、粉碎机、电子天平、干燥箱、剪刀、烧杯。
药品：苯甲酸、点火丝、药用胶囊、3 种山奈。
1.2 实验原理
样品燃烧热计算公式为：
式（1）中：m为待测物质的质量，g；QV为待测物质的恒容燃烧热；W卡为热量计水当量；ΔT为燃烧前后温度的变化值；Q点火丝为点火丝的燃烧热，Q点火丝=1 400.8 J/g；Δm为燃烧丝参加燃烧反应的质量。
1.3 实验方法
本实验步骤将严格按照文献[8]操作。
1.3.1 热量计水当量W卡的测定
用烧杯把水（约1 800 mL，内桶装水与氧弹瓶相平为1 800 mL）倒入内壁桶中，盖好盖子后将温度探头放入内筒内，打开搅拌器，按仪器操作步骤进行实验，每隔30 s 记录一次温度。当记录前20 个数中后面的温度比较稳定则开始点火。点火成功后每隔30 s 继续记录数据，直到温度稳定或缓慢上升到100 个数的温度。实验完毕后称量剩余点火丝的质量，记录数据并进行燃烧热的计算。
1.3.2 空胶囊燃烧热的测定
测量其燃烧热值，步骤同1.3.1，最后根据记录的数据做出空胶囊雷诺温度校正图，结果如图1 所示。
图1 空胶囊雷诺温度校正图
1.3.3 清热解毒药品燃烧热的测定
将3 种山奈装于胶囊中，置于氧弹瓶内装好后再充氧和测定，步骤同1.3.1。
2 结果与分析
2.1 3 种不同山奈的ΔT 曲线
根据以上数据将3 种不同的山奈进行绘图，所得的山奈雷诺温度ΔT曲线图如图2 所示。
图2 山奈雷诺温度ΔT 曲线图
2.2 3 种不同山奈的热值QV
根据公式（1）计算出3 种不同山奈的燃烧热，计算如下。
已知山奈1：m山奈=0.083 0 g，Δm点火丝=0.010 5 g，m胶囊=0.097 0 g，ΔT=0.256 ℃，Q胶囊=45 473.199 5 J/g，W卡=29 901.620 6 J/℃，根据公式得Q山奈=38 906.097 9 J/g。
已知山奈2：m山奈=0.154 9 g，Δm点火丝=0.014 4 g，m胶囊=0.098 0 g，ΔT=0.357 ℃，Q胶囊=45 473.199 5 J/g，W卡=29 901.620 6 J/℃，根据公式得Q山奈=40 015.064 5 J/g。
已知山奈3：m山奈=0.136 1 g，Δm点火丝=0.013 4 g，m胶囊=0.098 0 g，ΔT=0.374 ℃，Q胶囊=45 473.199 5 J/g，W卡=29 901.620 6 J/℃，根据公式得Q山奈=49 287.743 1 J/g。
3 结论
3.1 实验结论
通过数据根据相关的计算可以得出3 种山奈产地不同，品种不同，燃烧热值有所不同，由此也可以看出不同地区之间山奈的差异，因此数据可为山奈的合理应用提供一定的参考依据。
3.2 创新结论
该实验有利于培养学生的自主性、探索性、实践性和协作性，遵循“兴趣驱动、自主试验、重在过程”的原则。注重创新性实验项目的实施过程，讲究长远效益，强调项目实施过程中在创新思维和创新实践方面的收获，重点培养学生的创新意识和创新能力，不急功近利，不为成果而设计，重在实施过程中使学生得到锻炼和培养。
在整个过程中，学生不仅提高了动手能力和实践能力，而且还培养了认真仔细、坚持不懈、善于思考总结的良好习惯。
