番茄汁真的不適宜檢測(cè)還原糖嗎

◆浙江省寧波市效實(shí)中學(xué)白楊校區(qū)B2503班 王琛堯 汪舒涵 郭毅昂

還原糖的檢測(cè)是一項(xiàng)重要的分析技術(shù)，可用來(lái)分析生物組織或有機(jī)物中糖類化合物的種類及數(shù)量。檢測(cè)還原糖時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選擇有兩個(gè)方面的要求：一是還原糖含量高，二是顏色為白色或淺色，以避免材料本身的顏色覆蓋反應(yīng)結(jié)果。一些教輔資料認(rèn)為，有色生物組織如番茄自帶的番茄紅素，與斐林試劑鑒定還原糖時(shí)產(chǎn)生的磚紅色（紅黃色）沉淀顏色相近，會(huì)干擾紅黃色的Cu2O 呈現(xiàn)，因而不能用作檢測(cè)還原糖的材料。

番茄汁真的不適宜檢測(cè)還原糖嗎？我們對(duì)此產(chǎn)生了疑問(wèn)。在查找資料的過(guò)程中，我校學(xué)生孫嘉圻、董笑之的研究課題“甘蔗含還原糖嗎”給了我們很大啟發(fā)。我們決定參照他們的研究方法，利用離心除去番茄汁中的色素，進(jìn)行番茄汁中還原糖的定性和定量實(shí)驗(yàn)探究。

一、定性研究

（一）榨取番茄汁

將實(shí)驗(yàn)用番茄切片，稱得質(zhì)量為223.1 g，隨后將切片后的番茄放入果汁機(jī)中搗碎成番茄汁，倒入燒杯中，量得體積約為210 mL。

圖1 制作番茄汁

（二）離心番茄汁

在6 支離心試管中分別倒入10 mL 番茄汁，對(duì)稱放入離心機(jī)中離心10 min。用膠頭滴管將上清液轉(zhuǎn)移至100 mL 燒杯中。

圖2 離心前（左）、后的番茄汁

實(shí)驗(yàn)趣聞

在離心過(guò)程中，發(fā)生了兩次離心管突然碎裂的“事故”。我們分析原因，第一次可能是未扶穩(wěn)離心機(jī)，第二次可能是長(zhǎng)時(shí)間離心過(guò)程中兩邊配重不對(duì)稱所致。還是要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)啊！

（三）鑒定還原糖

取1 mg/mL 葡萄糖溶液、1 mg/mL蔗糖溶液、未離心番茄汁、離心番茄汁、1 ∶3 稀釋過(guò)的離心番茄汁各2 mL，分別倒入5 支不同的試管，再分別在5 支試管中倒入2 mL 斐林試劑，搖勻后在90 ℃水浴鍋中加熱2 min。水浴結(jié)束后發(fā)現(xiàn)，1 mg/mL 葡萄糖溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。之后我們?cè)儆孟嗤姆椒ㄅ渲?0 mg/mL 葡萄糖溶液，結(jié)果如圖3 所示。

圖3 斐林試劑定性實(shí)驗(yàn)加熱前（左）、后的溶液顏色

圖4 配制標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液

實(shí)驗(yàn)趣聞

將1 mg/mL 的葡萄糖溶液加入斐林試劑水浴加熱后，起初并沒(méi)有出現(xiàn)預(yù)期的紅黃色（磚紅色），我們懷疑是溶液的配制或存放時(shí)間有問(wèn)題。通過(guò)重新配制重復(fù)實(shí)驗(yàn)，我們觀察到溶液顏色有變化，只是變成了綠色。結(jié)合文獻(xiàn)分析，這是因?yàn)槿芤褐羞€原糖的含量較低，產(chǎn)生的Cu2O 較少。

（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)論

上述定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，番茄汁中含還原糖。未離心的番茄汁中含番茄紅素，但反應(yīng)后溶液中的紅黃色（磚紅色）仍清晰可視，因此，番茄紅素不能視為干擾檢測(cè)還原糖結(jié)果的影響因素。

二、定量探究

（一）配制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液

取7 支試管分別按1—7 貼上標(biāo)簽標(biāo)號(hào)。往每支試管中倒入1.5 mL DNS 試劑，分別往1—7 號(hào)試管中加入1 mg/mL的葡萄糖溶液0、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL、1.2 mL 。往1—7 號(hào)試管中分別倒入2.0 mL、1.8 mL、1.6 mL、1.4 mL、1.2 mL、1.0 mL、0.8 mL 蒸 餾 水后放入90 ℃水浴鍋中加熱5 min，再冷卻至室溫，往每支試管中加入21.5 mL 蒸餾水。

（二）測(cè)定光密度值

將光電比色儀波長(zhǎng)設(shè)定為540 nm。準(zhǔn)備7 支比色皿，依次加顯好色的2 mL 不同濃度的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。將比色皿插入儀器上活動(dòng)的比色皿座內(nèi)，蓋上光電比色儀，將加入待測(cè)試液的比色皿推入光路，1 號(hào)比色皿推入光路時(shí)，在A 模式下按調(diào)零按鈕使顯示器的數(shù)字為0.000。

依次將其余比色皿推入光路，測(cè)定光密度值并記錄。利用GeoGebra的圖形計(jì)算器功能，將數(shù)據(jù)擬合為一條直線，該直線的解析式為y=0.4098x。

（三）測(cè)定番茄汁中的還原糖含量

取1 mL離心番茄汁按1∶3稀釋，取2 mL 稀釋后的液體于50 mL 試管中，用移液器加入1.5 mL DNS 試劑，90 ℃水浴加熱5 min，冷卻至室溫。再加入21.5 mL 蒸餾水并搖勻。取2 mL 至比色皿，與1 號(hào)比色皿一同放入光電比色儀中推入光路，發(fā)現(xiàn)推入番茄汁時(shí)顯示屏示數(shù)超過(guò)1。照上述方法另做一組按1 ∶30 稀釋的離心番茄汁重復(fù)測(cè)量，顯示屏示數(shù)為0.501。

表1 葡萄糖質(zhì)量與光密度值關(guān)系表

將測(cè)量出的光密度值代入葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)濃度曲線中，計(jì)算得到稀釋30 倍的番茄汁中所含的還原糖相當(dāng)于1.22 mg 的葡萄糖。按稀釋倍數(shù)，則原番茄汁中的還原糖的含量相當(dāng)于18.33 mg/mL。

三、結(jié)論

番茄汁中含還原糖，番茄汁中的番茄紅素對(duì)使用斐林試劑鑒定還原糖無(wú)明顯干擾。（指導(dǎo)老師：邵江樵）

專家點(diǎn)評(píng)

作者從課本已有的知識(shí)出發(fā)，對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行質(zhì)疑，提出自己的設(shè)想，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，這種敢于質(zhì)疑、樂(lè)于思考、勤于動(dòng)手動(dòng)腦的精神可嘉。實(shí)驗(yàn)過(guò)程完整，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，分析有一定的道理，特別是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不斷修正實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，作者的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力值得肯定。

以下是幾個(gè)值得商榷的問(wèn)題：一是定性實(shí)驗(yàn)中，由于沒(méi)有將未離心番茄汁加入斐林試劑反應(yīng)后的顏色與番茄汁自身顏色放在一起比較，因而實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有可比性，建議作者在實(shí)驗(yàn)時(shí)，將未離心的番茄汁放入兩支試管中，一支不加斐林試劑，一支加入斐林試劑，在實(shí)驗(yàn)后對(duì)比顏色，增強(qiáng)說(shuō)服力；二是在定量實(shí)驗(yàn)中，只定量檢測(cè)番茄汁中含一定量的葡萄糖，這與“番茄因有紅色的番茄紅素與斐林試劑鑒定還原糖時(shí)產(chǎn)生的磚紅色（紅黃色）沉淀顏色相近”而影響實(shí)驗(yàn)沒(méi)有必然聯(lián)系。