



本期點(diǎn)評(píng)專(zhuān)家
朱朝義 湖南省會(huì)同縣第三中學(xué)正高級(jí)教師,中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)中小學(xué)創(chuàng)造教育分會(huì)常務(wù)理事,湖南省科技輔導(dǎo)員協(xié)會(huì)理事,《發(fā)明與創(chuàng)新》專(zhuān)家團(tuán)專(zhuān)家。
一、問(wèn)題的提出
松花蛋又稱皮蛋或變蛋,是中國(guó)傳統(tǒng)美食。剝殼后的松花蛋彈性十足,蛋白呈墨綠色且有松花,蛋黃呈青黑色。松花蛋的口感爽滑,風(fēng)味獨(dú)特,入口有少許澀味和咸味。
傳統(tǒng)松花蛋的制作工藝如下:取食鹽、生石灰、草木灰,按1∶3∶3的比例分別稱量,并加入少量硫酸銅和硫酸鉛混勻,制得松花蛋粉。以250 g松花蛋粉可腌制50枚松花蛋計(jì),將松花蛋粉加水,充分?jǐn)嚢琛⒒靹蛘{(diào)成糊狀,涂抹于新鮮的鴨蛋或雞蛋上,裹上稻殼后密封保存,約30天腌制完成。
傳統(tǒng)松花蛋的制作過(guò)程復(fù)雜,且需要加入對(duì)人體有害的硫酸銅和硫酸鉛。所以,人們對(duì)松花蛋的制作工藝進(jìn)行了改進(jìn):將50 L水與14 kg生石灰、3.3 kg食用堿、2 kg食鹽混合,加入適量茶葉調(diào)節(jié)風(fēng)味,并輔以少量黃土,攪拌成濃漿。將調(diào)配好的濃漿液裹在約60 kg新鮮鴨蛋或雞蛋上,在10 ℃以上的環(huán)境中密封保存,約20天腌制完成。
傳統(tǒng)制作工藝和現(xiàn)代制作工藝均是利用各種原料氧化生成的氫氧化鈉腌制松花蛋。氫氧化鈉能從蛋殼上的小孔透過(guò),使蛋白和蛋黃變性,蛋白部分形成具有彈性的凝膠體,蛋黃部分形成凝固體。氧化鈣遇水放熱,也能起到一定的“催熟”作用。食鹽起到調(diào)節(jié)風(fēng)味和防腐的作用。
我們發(fā)現(xiàn)松花蛋的腌制過(guò)程涉及初中酸堿鹽的相關(guān)反應(yīng),例如:CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+Na2CO3=
CaCO3↓+2NaOH。其中,密封保存的原因是防止空氣中的二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)而使松花蛋變質(zhì)。
知道了反應(yīng)原理,我們想,能否直接用氫氧化鈉代替復(fù)雜的反應(yīng)進(jìn)行松花蛋的腌制?
二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
通過(guò)控制變量法探究利用氫氧化鈉腌制松花蛋所需的濃度和時(shí)間。
2.實(shí)驗(yàn)用品
雞蛋、水、氫氧化鈉、燒杯、溫度計(jì)、天平。
3.實(shí)驗(yàn)步驟
任務(wù)一:計(jì)算
計(jì)算現(xiàn)代制作工藝中生成氫氧化鈉的質(zhì)量,得出氫氧化鈉的濃度為5%。
任務(wù)二:配制溶液
為更好地驗(yàn)證不同濃度氫氧化鈉溶液對(duì)腌制松花蛋的影響,我們分別配制了1%、5%、9%和13%不同濃度的氫氧化鈉溶液。
任務(wù)三:腌制
將鮮雞蛋洗凈放入250 mL燒杯中,用保鮮膜密封后放入保溫箱保溫。按濃度大小將氫氧化鈉溶液分組,每組同一濃度溶液腌制7個(gè)雞蛋。以現(xiàn)代制作工藝腌制的松花蛋作為對(duì)照組。
任務(wù)四:觀察
每隔4天取出一個(gè)雞蛋,切開(kāi)觀察腌制情況。
三、實(shí)驗(yàn)成果展示
通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),濃度為1%的氫氧化鈉實(shí)驗(yàn)組雞蛋的蛋白和蛋黃一直未凝固,在腌制第12天時(shí)失敗(雞蛋變稀、有臭味)。濃度為5%的氫氧化鈉實(shí)驗(yàn)組雞蛋的蛋白和蛋黃從第4天開(kāi)始凝固,在第8天腌制成功(蛋白完全凝固,呈半透明膠體狀,有彈性;蛋黃凝固,中間部位出現(xiàn)墨綠色溏心),如圖2。濃度為9%和13%的氫氧化鈉實(shí)驗(yàn)組在腌制的第2天失敗(蛋黃開(kāi)始凝固,但蛋白直接變稀)。
用現(xiàn)代制作工藝腌制的對(duì)照組雞蛋的蛋白和蛋黃從第8天開(kāi)始凝固,在第20天腌制成功(蛋白完全凝固,呈淡黃色透明膠體狀,有彈性;蛋黃凝固,中間部分出現(xiàn)墨綠色溏心)。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)24天的觀察,我們發(fā)現(xiàn):
1.氫氧化鈉濃度為5%,時(shí)間為8天的腌制效果最好,且能出現(xiàn)溏心。一旦時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致蛋白變稀、蛋黃膨脹,雞蛋變成“壞蛋”。
2.氫氧化鈉濃度為1%,經(jīng)過(guò)12天后雞蛋仍未凝固,估計(jì)是長(zhǎng)時(shí)間浸泡使其變質(zhì)。
3.氫氧化鈉濃度超過(guò)9%,蛋白、蛋黃變稀,無(wú)法腌制成松花蛋。
四、實(shí)驗(yàn)反思
相比傳統(tǒng)方法,在相同條件下,改進(jìn)后的腌制方法將腌制時(shí)間由20天縮短至8天。用這種方法腌制的松花蛋通體呈淡黃色透明狀,因此被命名為“黃金蛋”。我們和張老師對(duì)用改進(jìn)后的方法和傳統(tǒng)方法腌制的松花蛋進(jìn)行了品鑒,結(jié)果如表1。
我們通過(guò)詢問(wèn)老人及查找資料發(fā)現(xiàn),可以在松花蛋腌制過(guò)程中加鹽以增加咸味,加茶葉以調(diào)節(jié)風(fēng)味。
改進(jìn)后的腌制方法蛋白先凝固,蛋黃再凝固。這可能是由于氫氧化鈉由外向內(nèi)逐漸滲透,最終聚集在蛋黃部分。關(guān)于深色溏心的出現(xiàn),由蛋白、蛋黃由外向內(nèi)凝固可知,可能是蛋黃中心的氫氧化鈉濃度升高引起的。
為什么工廠不用氫氧化鈉而用生石灰腌制松花蛋呢?可能是因?yàn)樯铱捎墒沂褵频茫杀镜停鴼溲趸c成本較高,是生石灰的3~5倍。因此,從生產(chǎn)利潤(rùn)角度考慮,雖然本發(fā)明縮短了反應(yīng)時(shí)間,但成本偏高,適合于迫切想吃松花蛋而又不想在外購(gòu)買(mǎi)的人自己動(dòng)手腌制。(指導(dǎo)老師:張書(shū)振)
專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)
作者善于提出問(wèn)題,同時(shí)勤于思考、勇于實(shí)踐,根據(jù)堿性物質(zhì)使蛋白質(zhì)變性形成松花蛋的原理,結(jié)合課堂上所學(xué)化學(xué)知識(shí),直接利用氫氧化鈉使蛋白質(zhì)變性制作松花蛋。不過(guò),文中表述應(yīng)更加科學(xué)規(guī)范,按照實(shí)驗(yàn)論文的格式撰寫(xiě),對(duì)于一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)也應(yīng)交代清楚,如應(yīng)具體指出對(duì)照組是怎么處理的,品鑒松花蛋和黃金蛋是怎么操作的,等等。