關(guān)于蘋果變色快慢的實驗探究

1、關(guān)于蘋果變色快慢的實驗探究                                作    者: 徐永亮   潘美玲   劉德森        

2、;                              指導(dǎo)老師：單煥娣   姚柳瓊 一提出問題。    大家都知道蘋果切開后會變色，但我們尚不清楚蘋果在什么條件下會變色，變色的程度、快慢與什么因素有關(guān)。因此，我們決定進行幾個小實驗以了解蘋果變

3、色的快慢及其原因。 二資料收集。    當(dāng)蘋果削好皮或切開后放置一會兒，切口面的顏色就會由淺變深，最后變成深褐色。    聯(lián)想我們學(xué)過的知識，認為是Fe2+變成Fe3+所致，后來查閱資料才知發(fā)生變色反應(yīng)主要是這些植物體內(nèi)存在著酚類化合物。例如：多元酚類、兒茶酚等。酚類化合物易被氧化成醌類化合物，即發(fā)生變色反應(yīng)變成黃色，隨著反應(yīng)的量的增加顏色就逐漸加深，最后變成深褐色。氧化反應(yīng)的發(fā)生是由于與空氣中氧的接觸和細胞中多酚氧化酶的釋放。    在組織沒有損傷之前，多酚氧化酶存在于細胞器中，不能與酚類化合

4、物接觸，而空氣中的氧更沒法進入，因而不發(fā)生氧化變色反應(yīng)。當(dāng)細胞組織受損傷以后，多酚氧化酶就被釋放出來與酚類化合物接觸，催化酚類化合物的氧化，再加上空氣中氧的作用，就會發(fā)生變色反應(yīng)。其中多元酚類能直接被氧化成醌類化合物而變色。而兒茶酚分子則在多酚氧化酶的作用下發(fā)生聚合。兩個兒茶酚分子連接在一起，形成兒茶酚二聚體，二聚體又可以兩兩相接，形成四聚體。單個的兒茶酚分子及其二聚體和四聚體都是沒有顏色的，但是兒茶酚四聚體可以形成多聚體，而多聚體是紫色的。所以多聚體形成得越多，切口面的顏色就會越深。蘋果變色以后，所含的維生素C會減少，影響營養(yǎng)價值。為了防止切開后的蘋果變色，可以不讓它與空氣接觸，最好的辦法是

5、把蘋果泡在鹽水里。   【以上資料來源見第七部分：附錄及資料來源1 】三實驗?zāi)康摹＃?）探究使蘋果變色的外界條件。（2）探究蘋果變色快慢與鹽水濃度的關(guān)系。（3）探究蘋果變色快慢與其他溶液的關(guān)系。 四實驗材料與器材。材料：蘋果、蒸餾水、食鹽、葡萄糖、醋酸溶液、乙醇溶液等。器材：燒杯、表面皿、水果刀、計時器、比色卡、標(biāo)簽紙等。 五實驗過程。實驗：探究使蘋果的變色與外界條件的聯(lián)系。 實驗方法：控制變量法。猜想與假設(shè)：蘋果變色快慢程度與果肉和空氣的接觸面積有關(guān)、與環(huán)境溫度有關(guān)。實驗步驟：1將同一個蘋果切成相同厚度的薄塊，分別標(biāo)記為A、B、C、

6、D、E、F塊。2.A塊不做任何處理；B塊立刻用保鮮膜密封包??；C塊剁碎并暴露在空氣中，D塊用保鮮膜包?。粲猩倭靠諝猓┎⒎旁?0°C水中，E塊用保鮮膜包?。粲猩倭靠諝猓┎⒎旁?0°C水中，F(xiàn)塊用保鮮膜包?。粲猩倭靠諝猓┎⒎旁诒?在一定時間內(nèi)分別觀察蘋果塊變色情況，記錄實驗現(xiàn)象。實驗結(jié)果：樣品編號經(jīng)過時間A（不處理）B（包住保鮮膜）C（剁碎）D(60°C水)E(30°C水)F （冰水）5 min變黃不變色變黃不變色變黃不變色10 min深黃色不變色深黃色變黃深黃色不變色20 min深黃色不變色深褐色變黃深褐色變黃30 min深褐色不變色深

7、褐色變黃深褐色深黃色40 min深褐色不變色深褐色變黃深褐色深黃色    結(jié)果分析：（1） 蘋果變色快慢程度與果肉和空氣的接觸面積有關(guān)，果肉和空氣的接觸面積越大，蘋果變色越快。（2） 溫度接近30°C的蘋果片變色比溫度接近60°C的蘋果片和溫度接近0°C的蘋果片更快。我們經(jīng)過查閱資料，原來蘋果中的多酚氧化酶（PPO）是引起蘋果及蘋果酒褐變的重要原因之一，其酶學(xué)性質(zhì)的研究結(jié)果表明：市面上一般的富士蘋果的多酚氧化酶催化酚類化合物氧化的最適溫度為30，多酚氧化酶在60以上迅速失活；不同種類的蘋果，其多酚氧化酶催化最適溫度不同。所以，蘋果變色

8、的快慢也與蘋果所處的溫度有關(guān)，具體關(guān)系取決于蘋果中多酚氧化酶催化的最適溫度?！疽陨腺Y料來源見第七部分：附錄及資料來源2 】 實驗：探究蘋果變色快慢與鹽水濃度的關(guān)系（將蘋果放在鹽水里浸一下再拿出）。 實驗方法：控制變量法。猜想與假設(shè)：鹽水濃度越大，蘋果變色速率越快。實驗步驟：1將同一個蘋果切成相同厚度的薄塊，分別標(biāo)記為A、B、C、D、E、F塊。2將A塊放進清水中，B塊放進0.1 mol/L NaCl溶液中，C塊放進0.2 mol/L NaCl溶液中, D塊放進0.3 mol/L NaCl溶液中, E塊放進0.4 mol/L NaCl溶液中，F(xiàn)塊放進0.5 mol/L NaCl

9、溶液中，靜置十秒，再一一拿出來，在一定時間內(nèi)分別觀察蘋果塊變色情況，記錄實驗現(xiàn)象。實驗結(jié)果：樣品編號 經(jīng)過時間A(清水)B(0.1 mol/L NaCl溶液)C(0.2 mol/L NaCl溶液)D(0.3 mol/L NaCl溶液)E(0.4 mol/L NaCl溶液)F(0.5 mol/L NaCl溶液)5 min不變色不變色不變色不變色不變色不變色10 min不變色不變色不變色不變色不變色不變色20 min變黃不變色不變色不變色不變色不變色30 min深黃色不變色不變色不變色不變色不變色40 min深褐色不變色不變色不變色不變色不變色結(jié)果分析： 清水對蘋果變色快慢程度

10、影響不大，鹽水能大大降低蘋果變色速率，鹽水濃度大小與蘋果變色快慢無明顯關(guān)系。推論：鹽水影響蘋果變色速率的原因根本上是鹽水隔絕了蘋果果肉與空氣（氧氣）的接觸，因為清水會蒸發(fā)，而NaCl溶液中的水蒸發(fā)后，鹽分繼續(xù)留在蘋果表面阻礙蘋果果肉與空氣（氧氣）的接觸。我們猜想，因為蘋果中導(dǎo)致蘋果變色的酚類化合物（如多元酚類、兒茶酚等）的含量相對很少，即使是濃度很小的NaCl溶液也能基本上完全阻礙酚類化合物與氧氣的接觸，可知在NaCl溶液濃度極小（遠小于0.1 mol/L）時，NaCl的濃度變化才能顯著改變蘋果的變色速率，否則實驗現(xiàn)象不明顯：久不變色。 實驗：探究蘋果變色快慢與其他溶液的關(guān)系（將蘋果

11、放在溶液里浸一下再拿出）。實驗方法：控制變量法。猜想與假設(shè)：不同溶質(zhì)的溶液對蘋果變色快慢的影響不同。實驗步驟：1將同一個蘋果切成相同厚度的薄塊，分別標(biāo)記為A、B、C、D、E塊。2  將A塊放進0.1 mol/L NaCl溶液中，B塊放進0.1 mol/L C6H12O6溶液中，C塊放進0.1 mol/L CH3COOH溶液中, D塊放進0.1 mol/L C2H5OH溶液中, E塊放進0.1 mol/L NaCl與0.1 mol/L CH3COOH混合溶液中，靜置十秒，再一一拿出來，在一定時間內(nèi)分別觀察蘋果塊變色情況，記錄實驗現(xiàn)象。實驗結(jié)果：   樣品編號  經(jīng)過時間A(0.1 mol/L NaCl溶液)B(0.1 mol/L C6H12O6溶液)C(0.1 mol/LCH3COOH溶液)D(0.1 mol/L C2H5OH溶液)E(0.1 mol/L NaCl與0.1mol/L CH