對牛奶中還原糖、脂肪和蛋白質的鑒定

舒端陽　（揭陽華僑高級中學　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、脂肪和蛋白質這3種物質的鑒定方法，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、步驟和結果灌輸給學生，然后學生在實驗室根據課堂講解按部就班地驗證這三大類有機物的存在，結果往往學生一般不用一節課就可以完成這個實驗。通過對以往這種傳統實驗教學策略的反思，筆者發現這種教學模式有利于學生對實驗步驟和結論的掌握，在考試中能夠得高分，但不利于學生創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：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。事實上教材所述生物體中都含有糖類、脂質、蛋白質、水和無機鹽等幾大類物質，本身在種類上沒有差異，只是數量上會存在很大差別，受到這一啟發，筆者在生活中發現全脂奶粉中也含有一定量的脂肪，以及較多的蛋白質和乳糖（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、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、脂肪和乳糖的含量分別為28%、21.5%和37%，為了避免出現在某個濃度下檢測還原糖的效果好，但不利于鑒定蛋白質和脂肪的現象，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，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。為了與以往傳統實驗結果進行對比，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、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后觀察現象并記錄結果。

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，搖勻后觀察現象。

3）奶粉中蛋白質的鑒定。

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，觀察現象并記錄結果。

2　分析與討論

2.1還原糖的鑒定實驗準備過程中發現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，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象的觀察；而選用全脂奶粉則不會出現這樣的問題，因奶粉溶液呈白色，性質比較穩定。奶粉中的乳糖經水浴加熱后發現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脂肪的鑒定結果觀察發現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也用這種方法進行實驗教學，可教師發現由于高中生初次接觸徒手切片，因此短時間內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，效果明顯。因此筆者建議，如果實驗教學時間有限，可優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，實驗現象也會比較明顯。

2.3蛋白質的鑒定向各組試管加入雙縮脲試劑后，發現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，都可以作為蛋白質鑒定的實驗材料。通過實驗發現并非牛奶濃度越高，雙縮脲反應現象就越明顯，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實驗進一步探究。

3　小結與反思

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，從而更好地對學生的實驗結果進行分析指導；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、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這2種物質的鑒定材料。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。