当前课程知识点:精细化学品生产工艺学 > 第五章 食品添加剂 > 5.4 拓展-实验:糖尿病患者应该如何吃糖 > 考核-视频(附件含PPT)5.4
同学们好
今天我们通过一个实验
来分析一下糖尿病患者
应该如何来安全的食用甜味剂
我们都知道食品中的糖
能为我们提供甜味
增加愉悦感
可是患有糖尿病的病人不能吃糖
那他们怎么办呢
这你就有所不知了吧
其实糖尿病病人
并不是不能吃糖
他们只是不能吃含葡萄糖
或可以在体内转化为葡萄糖的
其他产品
但是他们可以吃一些甜味剂
比如木糖醇和阿斯巴甜等
它们的甜度是葡萄糖的几倍
甚至几十倍
那我们怎样辨别葡萄糖
和其他甜味剂呢
那我们就用实验来辨别吧
实验的原料是三种甜味剂
葡萄糖 木糖醇和阿斯巴甜
所用的检测试剂是菲林试剂
首先我们各取一定量的三种甜味剂
溶于三毫升的去离子水中
配制成水溶液
此时我们发现
溶液都是无色透明的
接着
我们取等体积
各五毫升的菲林试剂甲液和乙液
进行混合均匀
来配制菲林试剂检查液
这种液体为蓝色透明的液体
我们再在甜味剂试管中
注入两毫升的菲林试剂
这时我们发现
甜味剂的试管溶液
也变成了蓝色的溶液
然后将试剂试管均放入
盛有50到60摄氏度热水的大烧杯当中
使体系受热升温
请同学们注意观察现象
我们会发现
在装有葡萄糖的试管中
会有明显的颜色变化
溶液中逐渐出现棕红色
最后出现砖红色的沉淀
而另两种溶液
基本没有颜色的变化
仍然为蓝色
那么实验中的颜色变化
是由什么引起的呢
为什么同样是甜味剂
却发生了不同的颜色变化呢
糖尿病患者是否可以根据颜色变化
来辨别可以食用的甜味剂呢
我们来一一解答这些问题
我们先来看菲林试剂的蓝色
来源于哪个化学物质
菲林试剂是由甲液和乙液混合而成的
甲液包括氢氧化钠和酒石酸
乙液包括硫酸铜和硫酸
混合之后依然是蓝色
这个蓝色
也就是铜离子所呈现出来的蓝色
而我们实验当中出现了砖红色的沉淀
那么这个沉淀
应该也是铜元素所呈现出来的
铜的沉淀包括氢氧化铜
而氢氧化铜是蓝色的
那么砖红色的沉淀是什么呢
是氢氧化铜还原之后
得到的氧化亚铜
也就是说在甜味剂当中
有具有可以还原性的物质
才可以使铜元素
由蓝色的铜离子
还原成了氧化亚铜砖红色沉淀
我们来看葡萄糖 木糖醇和阿斯巴甜
三种甜味剂是否有这种还原性呢
从三种甜味剂的分子结构会发现
葡萄糖含有醛基
它是具有还原性的
所以葡萄糖在与菲林试剂
接触加热之后
发生了颜色变化
这与实验现象是吻合的
物质变化的机理便是
过量的碱性条件下
氢氧化铜转变成氢氧化铜的负离子
这个负离子被还原糖葡萄糖所还原
而生成氧化亚铜砖红色的沉淀
在这个过程中
葡萄糖是被氧化的
决定葡萄糖氧化过程
是葡萄糖的一个烯醇式的变化
它的烯醇式结构
也就是如图中所示
烯二醇负离子
会与氢氧化铜负离子进行反应
生成氧化亚铜沉淀
这样我们也就解决了第一个问题
这个颜色变化是什么引起的
是由铜离子转化成氢氧化亚铜
被还原所导致的
第二个问题为
同样是甜味剂
为什么发生了不同的颜色变化呢
是由于木糖醇和阿斯巴甜分子中
都没有具有还原性的基团
也就是它们不具有还原性
不能将蓝色的铜离子
转换成氧化亚铜砖红色
葡萄糖具有这种还原性
我们把它称为还原性的葡萄糖
那么这个实验
也就是验证还原性糖的一个实验
这个实验跟糖尿病患者可以吃哪些糖
有什么样的关系呢
我们能否通过这个实验来鉴别呢
这是回答我们的第三个问题
我们先来看一下什么是糖尿病
糖尿病是一组
以高血糖为特征的代谢性的疾病
而糖尿病的高血糖
是由于糖尿病患者
本身胰岛素分泌的缺陷
或者其他生物作用受损引起的
不能分解葡萄糖
而导致血液当中的葡萄糖浓度
偏高的现象
注意
这里面我们所说的是
血液中葡萄糖的浓度
那么我们只要控制身体
或者血液当中葡萄糖的浓度低
那么就可以避免
糖尿病患者的高血糖病症
也就是只要摄入的甜味剂
不要在人体中转化成葡萄糖
便不会导致血糖快速升高
那么就可以放心地食用
我们来具体看一下
哪些糖可以被代谢为葡萄糖
葡萄糖是一种单糖
具有很高的甜度
我们通常所说的白砂糖
它是由95%的蔗糖组成的
是一种二糖
它可以水解成葡萄糖和果糖两种单糖
麦芽糖也是一种二糖
它是由两分子的葡萄糖组成的
乳糖也是一种二糖
是由葡萄糖和半乳糖组成的
而淀粉类的糖
也就是我们食品当中
所有含淀粉类的物质
最终全部会水解成葡萄糖
那也就是说
葡萄糖本身 白砂糖 麦芽糖
乳糖和淀粉糖
都会在水解过程中转化成葡萄糖
这些糖是不能被糖尿病患者所食用的
但是麦芽糖 乳糖和淀粉糖
在没有水解分解之前
分子里面也没有醛基
也就是没有还原性的基团
它们也就不能使斐林试剂变色
所以我们并不能
仅仅通过菲林试剂的实验来验证它们
在代谢过程中
没有转化为葡萄糖的甜味剂
包括果糖 阿斯巴甜 木糖醇
糖精钠 甜蜜素和安赛蜜等
这些糖对糖尿病患者来说
是比较安全的
但是我们来看一下果糖的分子式
在它的分子里面是有一个羰基的
这个羰基也具有还原性
所以果糖也是还原性糖
它也可以使斐林试剂发生颜色变化
但它不会转化成葡萄糖
是可以被糖尿病患者所食用的
所以我们发现
不能直接用还原性糖的实验来鉴定
哪些糖是可以糖尿病患者食用
还原性糖的实验
是可以区分糖尿病患者食用的单糖
不能使斐林试剂变色的单糖
都可以被安全使用
也就是我们试验中所用的阿斯巴甜
木糖醇等这种单糖类的甜味剂
我们来分析一下
这几种可以糖尿病患者食用的甜味剂
第一个是果糖
虽然糖尿病患者可以食用
但是果糖通常是同葡萄糖一起存在的
例如水果和蜂蜜中的果糖含量非常高
但同时也含有葡萄糖
所以糖尿病患者
尽量也要少吃水果和蜂蜜
阿斯巴甜和木糖醇
它的甜度都比白砂糖要高
是目前比较安全的
在食品当中使用的甜味剂
糖精钠
也就是我们普通所说的糖精
它的甜度比蔗糖
也就是白砂糖要高300到500倍
但它在后期会有苦味
而且这种甜味剂有过致癌的报道
是一种比较有争议的食品添加剂
目前在我国是允许使用的
甜蜜素也是一种甜味剂
甜度是蔗糖的30到40倍
1969年
美国国家科学院研究委员会
收到了关于甜蜜素
可以致癌的一个动物实验证据之后
美国开始全面禁止使用甜蜜素
随后
英 日 加拿大等国家
也禁止使用了甜蜜素
但目前在我国
甜蜜素还是被合法所使用的
安赛蜜也是一种合成的甜味剂
如果短时间内大量食用的话
会造成血小板减少
导致急性大出血
在我国
它也是一个合法的甜味剂
不过 我国均制定了限用量
如果在国家规定的范围内使用它
还是比较安全的
我们建议大家在食用食品之前
注意看一下它的配料表
不要在同一天或者短时间内
食用过多含有同类甜味剂的食品
讲到甜味剂
我们再往外拓展一点
我们生活中会提到垃圾食品
哪些是垃圾食品呢
通常是指不能提供给人体全面的营养
而且还会造成负面作用的食品
比如说我们所说的油炸食品
它的热量超高
而所含的营养物质主要是碳水化合物
比较单一
又比如说饮料
特别是碳酸饮料
我们来看一下它们的配方表
以芬达和美年达为例
它们都含有可以提供气体的碳酸水
第二种成分都是白砂糖甜味剂
美年达中还加了果葡糖浆甜味剂
也就是果糖
配方表中的食用香精 VC 柠檬酸
柠檬酸钠和香料
主要用来调节味道的调味剂
苯甲酸钠为防腐剂
柠檬黄和日落黄为色素
通过这么一分析
我们发现
在碳酸饮料当中
除了白砂糖算是碳水化合物外
并没有其它的营养成分
也就是说喝碳酸饮料等于吃糖
饮料中糖的含量有多高呢
有人将一杯或一瓶饮料中
白砂糖换算成方糖
给出了每瓶饮料所对应的方糖数
我们可以看到
一杯普通的碳酸饮料
接近有20多块方糖
可以说糖的含量非常高
所以这类饮料热量才会那么高
长期饮用
容易导致肥胖症
通过本节课的学习
我们学会如何用实验来鉴别还原糖
也明白了糖尿病患者可以吃哪些糖
同时
对甜味剂这类添加剂和它的使用
也有了比较清晰的认识
好 这节课我们就上到这里
希望同学们继续关注我们的课程
-0 课程简介和参考资料
--参考书籍-1
--参考书籍-2
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-1.1 精细化学品的定义和分类
--讲义 1.1
--考核-习题 1.1
-1.2 精细化工的特点
--讲义 1.2
--考核-习题 1.2
-1.3 精细化工现状和发展趋势
--讲义 1.3
--习题 1.3
-1.4 精细化工原料及林产精细化工
--讲义 1.4
--习题 1.4
--讨论:【思政教育】透过精细化工行业,如何看美国、中国和非洲发展?在专业领域,我们能做什么?
--辅助教学材料-皂荚果实、皂荚种仁、皂荚树培育区、挂果皂荚树
-1.5 拓展-访谈:精细化工中的法律知识
--讲义 1.5
--习题 1.5
-1.6 拓展-讲座 甘露聚糖胶研究与应用
--讲义1.6
-作业:【北林混合式教学线上学习要求】第一章笔记
-2.1-1 先修知识介绍-有机化学基础知识
--讲义 2.1-1
--习题 2.1-1
-2.1-2 先修知识介绍-淀粉和纤维素化学结构
--讲义 2.1-2
--习题 2.1-2
-2.1-3 先修知识介绍-松脂简介
--讲义 2.1-3
--习题 2.1-3
--讨论:琥珀与松香
-2.2 单元反应-卤化、磺化、羟基化和酰化反应
--讲义 2.2
--考核-习题 2.2
-2.3 单元反应-硝化与亚硝化、氨解、重氮化、烷基化与环化反应
--讲义 2.3
--考核-习题 2.3
-2.4 单元反应-氧化与还原、歧化及其它反应
--讲义 2.4
--考核-习题 2.4
-第二章 单元反应汇总
-作业:【北林混合式教学线上学习】第二章 笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(松香树脂酸反应汇总)
-3.1 表面活性剂概述
--讲义 3.1
--习题 3.1
-3.2-1 表面活性剂基础知识-概念
--讲义 3.2-1
--考核-习题 3.2-1
-3.2-2 表面活性剂基础知识-结构和分类
--讲义 3.2-2
--考核-习题 3.2-2
--讨论:使用氨基酸表面活性剂的洁面究竟对皮肤有什么好处呢?
-3.2-3 表面活性剂基础知识-表面张力
--讲义 3.2-3
--考核-习题 3.2-3
-3.2-4 表面活性剂基础知识-胶束化性质
--讲义 3.2-4
--考核-习题 3.2-4
-3.2-5 表面活性剂基础知识-CMC值测定方法
--讲义 3.2-5
--考核-习题 3.2-5
--期刊论文-滴体积法测定表面活性剂溶液临界胶束浓度的新方法
-3.2-6 表面活性剂基础知识-HLB值及其它性质
--讲义 3.2-6
--考核-习题 3.2-6
-3.2-7 表面活性剂基础知识-作用
--讲义 3.2-7
--考核-习题 3.2-7
-3.2-8 表面活性剂基础知识-影响表面活性剂性能的因素
--讲义 3.2-8
--习题 3.2-8
-3.3-1 松香合成表面活性剂-歧化松香
--讲义 3.3-1
--考核-习题 3.3-1
-3.3-2 松香合成表面活性剂-歧化松香胺
--讲义 3.3-2
--习题 3.3-2
-3.3-3 松香合成表面活性剂-松香基表面活性剂
--讲义 3.3-3
--习题:3.3-3
--参考文献:8分
-3.4 常用表面活性剂产品
--讲义 3.4
--习题:3.4
-3.5 拓展-实验:一滴洗洁精的魅力
--讲义 3.5
--习题 3.5
-第三章 表面活性剂汇总
-作业:【北林混合式教学线上学习】第三章 笔记-1
-作业:【北林混合式教学线上学习】第三章 笔记-2
-前三章知识点翻转课堂(含实验)
-作业:前三章讨论课总结(需上传)
-作业:梁希混合式第三章笔记
-4.1 胶粘剂概述
--讲义 4.1
--考核-习题 4.1
-4.2 植物单宁胶粘剂
--讲义 4.2
--考核-习题 4.2
-4.3 松香胶粘剂
--讲义 4.3
--习题 4.3
-4.4 拓展-访谈:软包装胶粘剂
--讲义 4.4
--习题 4.4
-第四章 胶粘剂笔记(北林林化17)
-5.1 食品添加剂概述
--讲义 5.1
--考核-习题 5.1
-5.2 食品抗氧化剂
--讲义 5.2
--考核-习题 5.2
-5.3-1 食用香料概述
--讲义 5.3-1
--习题 5.3-1
-5.3-2 食用香料-天然食用香料生产
--讲义 5.3-2
--考核-习题 5.3-2
-5.3-3 食用香料-香料单离技术
--讲义 5.3-3
--考核-习题 5.3-3
-5.3-4 食用香料-合成食用香料
--讲义 5.3-4
--习题 5.3-4
-5.3-5 实验:天然苯甲醛合成
-5.4 拓展-实验:糖尿病患者应该如何吃糖
--讲义 5.4
--习题 5.4
--讨论:甜味剂
-5.5 拓展-访谈:食品添加剂的安全问题
--讲义 5.5
--习题 5.5
-第五章 笔记
-6.1 医药制剂概述和银杏叶制剂
--讲义 6.1
--考核-习题 6.1
-6.2 松节油合成冰片
--讲义 6.2
--习题 6.2
-6.3 拓展-访谈:医改形式下的医药发展
--讲义 6.3
--习题 6.3
-6.4 拓展-讲座:松节油基萜类驱避剂与驱避机理的新认识
--讲义 6.4
-第六章 医药制剂笔记(北林林化17课程要求)
-7.1 造纸助剂概述
--讲义 7.1
--考核-习题 7.1
--讨论:对纸的认识
-7.2 造纸施胶剂概述
--讲义 7.2
--考核-习题 7.2
-7.3 强化松香施胶剂
--讲义 7.3
--习题 7.3
-7.4 纸张增强剂
--讲义 7.4
--考核-习题 7.4
-第七章 造纸助剂笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(4-7章内容)
-8.1 概述
--讲义 8.1
--考核-习题 8.1
-8.2 松香在涂料中应用
--讲义 8.2
--习题 8.2
-8.3 带锈涂料
--讲义 8.3
--考核-习题 8.3
--第八章 涂料笔记
-9.1-1 油墨概述
--讲义 9.1-1
--考核-习题 9.1-1
-9.1-2 油墨结构与生产过程
--讲义 9.1-2
--考核-习题 9.1-2
-9.1-3 松香在油墨中的应用
--讲义 9.1-3
--习题 9.1-3
-9.2 活性炭纤维
--讲义 9.2
--考核-习题 9.2
--第九章其它精细化学品笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(8-9章)
-10.1 碳和氢元素分析
--讲义 10.1
--考核-习题 10.1
-10.2 氮元素分析
--讲义 10.2
--考核-习题 10.2
-10.3 硫和卤素分析
--讲义 10.3
--考核-习题 10.3
-10.4 精细化工产品的仪器分析法
--讲义 10.4
--考核-习题 10.4
-第十章 精细化学品的分析检测 学习要点、结构导图及精华笔记
-第十章 精细化学品的分析笔记
-北林林化讨论课视频