廣西產山奈的熱值測定和質量評價＊

王靜怡，韋世菊，朱茂華，周利兵

（廣西科技師范學院，廣西 來賓 546199）

山奈根莖中含有山奈酚。山奈酚因具有多種功效而受到人們的廣泛關注。植物化學物質山奈酚（KAM）是一種廣泛分布于水果和蔬菜中的天然多酚類化合物，除了具有抗癌、抗氧化以及抗炎癥活性外，它也具有增強Caco-2 細胞單層模型完整性的作用[1]。山奈酚對新型冠狀病毒產生的主要蛋白酶有一定的結合能力[2]。血府逐瘀湯通過11 味藥物中的槲皮素、山奈酚、谷甾醇、豆甾醇、黃芩素等活性成分，在抗氧化應激、炎癥反應、激素調節、免疫相關等通路下，作用于PTGS1、ESR1、AR、PPARG 等主要靶點蛋白發揮治療原發性痛經的作用[3]。

熱值常用于衡量營養膳食能量的大小，也可作為衡量食品品質的一個重要物理科學數據[4]。在熱值測定中，氧彈式量熱儀是利用樣本在氧彈中燃燒產生的熱量使周圍水上升的溫度來換算出樣本的熱量。該方法簡便、準確，既減少了消耗，又縮短了操作時間，大大降低了檢測人員的勞動強度[5]。目前國內關于食品熱值測定分析方面的研究較多[6-7]，而對山奈的熱值研究較少，因此本文通過氧彈熱量計測定山奈的燃燒熱值。該方法操作起來更方便，有利于實驗的順利進行。

1 實驗過程

1.1 儀器和藥品

儀器：氧彈熱量計（湖南長沙長興高教儀器設備開發有限公司）、氧氣鋼瓶、氧氣表、壓片機、粉碎機、電子天平、干燥箱、剪刀、燒杯。

藥品：苯甲酸、點火絲、藥用膠囊、3 種山奈。

1.2 實驗原理

樣品燃燒熱計算公式為：

式（1）中：m為待測物質的質量，g；QV為待測物質的恒容燃燒熱；W卡為熱量計水當量；ΔT為燃燒前后溫度的變化值；Q點火絲為點火絲的燃燒熱，Q點火絲=1 400.8 J/g；Δm為燃燒絲參加燃燒反應的質量。

1.3 實驗方法

本實驗步驟將嚴格按照文獻[8]操作。

1.3.1 熱量計水當量W卡的測定

用燒杯把水（約1 800 mL，內桶裝水與氧彈瓶相平為1 800 mL）倒入內壁桶中，蓋好蓋子后將溫度探頭放入內筒內，打開攪拌器，按儀器操作步驟進行實驗，每隔30 s 記錄一次溫度。當記錄前20 個數中后面的溫度比較穩定則開始點火。點火成功后每隔30 s 繼續記錄數據，直到溫度穩定或緩慢上升到100 個數的溫度。實驗完畢后稱量剩余點火絲的質量，記錄數據并進行燃燒熱的計算。

1.3.2 空膠囊燃燒熱的測定

測量其燃燒熱值，步驟同1.3.1，最后根據記錄的數據做出空膠囊雷諾溫度校正圖，結果如圖1 所示。

圖1 空膠囊雷諾溫度校正圖

1.3.3 清熱解毒藥品燃燒熱的測定

將3 種山奈裝于膠囊中，置于氧彈瓶內裝好后再充氧和測定，步驟同1.3.1。

2 結果與分析

2.1 3 種不同山奈的ΔT 曲線

根據以上數據將3 種不同的山奈進行繪圖，所得的山奈雷諾溫度ΔT曲線圖如圖2 所示。

圖2 山奈雷諾溫度ΔT 曲線圖

2.2 3 種不同山奈的熱值QV

根據公式（1）計算出3 種不同山奈的燃燒熱，計算如下。

已知山奈1：m山奈=0.083 0 g，Δm點火絲=0.010 5 g，m膠囊=0.097 0 g，ΔT=0.256 ℃，Q膠囊=45 473.199 5 J/g，W卡=29 901.620 6 J/℃，根據公式得Q山奈=38 906.097 9 J/g。

已知山奈2：m山奈=0.154 9 g，Δm點火絲=0.014 4 g，m膠囊=0.098 0 g，ΔT=0.357 ℃，Q膠囊=45 473.199 5 J/g，W卡=29 901.620 6 J/℃，根據公式得Q山奈=40 015.064 5 J/g。

已知山奈3：m山奈=0.136 1 g，Δm點火絲=0.013 4 g，m膠囊=0.098 0 g，ΔT=0.374 ℃，Q膠囊=45 473.199 5 J/g，W卡=29 901.620 6 J/℃，根據公式得Q山奈=49 287.743 1 J/g。

3 結論

3.1 實驗結論

通過數據根據相關的計算可以得出3 種山奈產地不同，品種不同，燃燒熱值有所不同，由此也可以看出不同地區之間山奈的差異，因此數據可為山奈的合理應用提供一定的參考依據。

3.2 創新結論

該實驗有利于培養學生的自主性、探索性、實踐性和協作性，遵循“興趣驅動、自主試驗、重在過程”的原則。注重創新性實驗項目的實施過程，講究長遠效益，強調項目實施過程中在創新思維和創新實踐方面的收獲，重點培養學生的創新意識和創新能力，不急功近利，不為成果而設計，重在實施過程中使學生得到鍛煉和培養。

在整個過程中，學生不僅提高了動手能力和實踐能力，而且還培養了認真仔細、堅持不懈、善于思考總結的良好習慣。