对牛奶中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定

舒端阳　（揭阳华侨高级中学　广东揭阳　522000）

人教版高中生物学必修1第18页介绍了对还原糖、脂肪和蛋白质这3种物质的鉴定方法，实验分别选择了榨好的苹果汁或梨汁、花生子叶（笔者所在学校因考虑到制作花生子叶徒手切片的难度，直接选用了金龙鱼大豆油）和稀释的蛋清液作为材料，与斐林试剂、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂反应，通过相应的颜色反应进行鉴别，即苹果汁和斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀，大豆油在加入苏丹Ⅲ后会变成橘黄色，而稀释蛋清液在加入双缩脲A液和B液后轻微震荡则会呈现紫色。

以往讲授该实验都是教师在课堂上先将实验原理、步骤和结果灌输给学生，然后学生在实验室根据课堂讲解按部就班地验证这三大类有机物的存在，结果往往学生一般不用一节课就可以完成这个实验。通过对以往这种传统实验教学策略的反思，笔者发现这种教学模式有利于学生对实验步骤和结论的掌握，在考试中能够得高分，但不利于学生创新和探索能力的锻炼，与新课程标准中对学生实验动手技能的培养这一宗旨也不相符。其次笔者认为教材中所提供的实验材料作为鉴定对象本身没有问题，但是若不加以引导，会给学生造成认知误区：即梨汁中只有还原糖，花生种子里只有脂肪，蛋清只含有蛋白质。事实上教材所述生物体中都含有糖类、脂质、蛋白质、水和无机盐等几大类物质，本身在种类上没有差异，只是数量上会存在很大差别，受到这一启发，笔者在生活中发现全脂奶粉中也含有一定量的脂肪，以及较多的蛋白质和乳糖（乳糖是一分子的半乳糖和一分子的葡萄糖缩合的产物，本身也是还原糖），所以可否用全脂奶粉来替代上述各种材料探究其中的蛋白质、还原糖和脂肪的存在？

1　实验方案与过程

1.1实验方案本实验的操作步骤与教材大致相同，但是实验所选用的全脂甜奶粉中蛋白质、脂肪和乳糖的含量分别为28%、21.5%和37%，为了避免出现在某个浓度下检测还原糖的效果好，但不利于鉴定蛋白质和脂肪的现象，将奶粉溶液配制成浓度梯度为 5%、10%、15%、20%、25%、30%的6组溶液待用。

教师将学生分成7组，第1组利用5%的奶液分别鉴定还原糖、脂肪和蛋白质，第2～6组依次用浓度分别为 10%、15%、20%、25%、30%的等量溶液作为实验材料，第7组用蒸馏水进行对照实验。为了与以往传统实验结果进行对比，本实验也对苹果汁、食用油和蛋清液同时进行验证，验证组由教师本人操作。实验分8组，分别选最成功的一组进行操作展示。

1.2实验材料榨好的新鲜苹果汁、金龙鱼大豆油、稀释的鸡蛋清、蒸馏水、斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂、试管、烧杯、铁架台、酒精灯、石棉网、伊利全脂甜奶粉，并将奶粉配制成浓度为5%、10%、15%、20%、25%、30%的溶液待用。

1.3实验步骤

1）奶粉中还原糖的鉴定。

取8支试管，分别向其中加入5 mL的蒸馏水、 苹果汁、5%、10%、15%、20%、25%、30%的全脂奶粉溶液，按顺序放入试管架上。向各试管中同时加入斐林试剂甲液和乙液各2.5 mL，摇匀。将试管放入60℃温水中，水浴加热10 min后观察现象并记录结果。

2）奶粉中脂肪的鉴定。

另取8支试管，分别向其中加入5 mL蒸馏水， 大豆油，5%、10%、15%、20%、25%、30%的全脂奶粉溶液，同时滴加苏丹Ⅲ试剂5～6滴，摇匀后观察现象。

3）奶粉中蛋白质的鉴定。

取8支洁净试管，分别加入5 mL的蒸馏水，稀释的蛋清，5%、10%、15%、20%、25%、30%的全脂奶粉溶液。向各试管中加入双缩脲A液2 mL，摇匀。再向试管中滴加6～7滴B液后摇匀，观察现象并记录结果。

2　分析与讨论

2.1还原糖的鉴定实验准备过程中发现苹果汁在刚榨好不久，其颜色就开始逐步变深，待到水浴实验结束后，盛有苹果汁的试管整个变成深褐色，所以砖红色沉淀需要靠近并仔细观察才能看到。这是因为苹果等果实中存在多元酚和儿茶酚等物质，当苹果果肉被榨汁机破碎后，酚氧化酶被释放出来，将儿茶酚氧化成棕色的醌类化合物，并且放置越久颜色越深，因而在一定程度上影响了对砖红色沉淀现象的观察；而选用全脂奶粉则不会出现这样的问题，因奶粉溶液呈白色，性质比较稳定。奶粉中的乳糖经水浴加热后发现5%、10%、15%、20%浓度的样品中效果不明显，很可能是浓度较低、乳糖含量较少，而第5组和第6组学生选用的25%和30%的乳液还原糖含量稍高，现象比较显著（图1、图 2、图 7，本文附图见封四）。因此建议以后的实验教学中可采用奶粉作为还原糖鉴定的实验材料，而且浓度在25%～30%为佳，而且速溶奶粉容易配制，比苹果汁的榨取更加简便。

2.2脂肪的鉴定结果观察发现各浓度的牛奶在与苏丹Ⅲ染液反应后的效果都不明显，牛奶没有呈现出橘黄色，而是粉红色。究其原因可能是全脂奶粉中脂肪含量较少（100 g奶粉中只含有大约20 g脂肪）,这样原本红色的苏丹Ⅲ染液溶解在白色的牛奶中，被冲淡稀释就呈现出粉红色。相反大豆油中脂肪的含量较高，所以橘黄色很明显（图3、图4）。

相比之下教材选用了花生作为材料，对其子叶进行徒手切片，然后用苏丹Ⅲ染液进行染色后观察脂肪粒的分布；笔者所在的学校曾经也用这种方法进行实验教学，可教师发现由于高中生初次接触徒手切片，因此短时间内很难切出理想的切片，而且切片过程中很容易被刀片割伤手，加之染色后也很难将浮色彻底洗去，最后导致观察效果不佳，所以目前我校师生都是选用苏丹Ⅲ染液直接对大豆油加进行染色，轻微震荡后就可以很快观察到橘黄色出现，效果明显。因此笔者建议，如果实验教学时间有限，可优先选择大豆油作为实验材料，其操作过程比花生子叶切片简单，如果使用浓度较高的牛奶，实验现象也会比较明显。

2.3蛋白质的鉴定向各组试管加入双缩脲试剂后，发现蛋清液各浓度的牛奶都变成了紫色，尤其是第2组10%乳液的显色效果在所有牛奶样品中最为明显（图5、图6），这说明全脂奶粉和蛋清一样，都可以作为蛋白质鉴定的实验材料。通过实验发现并非牛奶浓度越高，双缩脲反应现象就越明显，其最适范围初步探究为浓度在10%～15%时效果比较理想，具体更精确的浓度还需后续实验进一步探究。

3　小结与反思

本实验将学生分成多组，目的是让更多学生得到探究和摸索的机会，但每组学生的操作可能会有误差，所以指导教师要进行预实验，做到心中有数，从而更好地对学生的实验结果进行分析指导；其次本实验配制的牛奶溶液梯度有限，未能检测35%、40%等浓度更高的样品，今后实验尚需完善和补充。本实验给学生打开了进一步想象和探究的空间，使他们深入思考今后能否用这种方法测定不同品牌的奶粉中蛋白质、还原糖的含量？

本实验说明全脂奶粉在浓度低于30%的情况下不适合脂肪的鉴定实验，但可以作为还原糖和蛋白质这2种物质的鉴定材料。利用牛奶作为实验材料不仅省去了苹果榨汁的时间，避免了果汁被氧化颜色变深的困扰，也省去了逐个敲碎鸡蛋并对蛋清进行稀释处理的时间，奶粉可以做到即冲即溶，只要一次制备较多的牛奶溶液样品就可以供多个实验小组同时使用，因此可将实验变得简单便捷。