文档结构  
翻译进度:已翻译     翻译赏金:0 元 (?)    ¥ 我要打赏

引言

你是否好奇,为什么有些食品饮料尝起来酸酸的,其他的却不会呢?你也许知道,舌头可以感知各种各样的味觉:咸、甜、苦、酸……然而,是什么使物体呈现出酸涩的口感呢?实际上,影响酸味的,主要是pH值与食物中存在的酸性物质。在这个试验中,你可以通过小苏打检测出各种食品、饮品的含酸量,进而得到不同食物的酸度。那么问题来了——你认为,家中厨房里最酸的食品是什么?

背景知识

味觉,是靠分布在舌头及口腔其他部位的味蕾所感知的。人的舌头上平均有10000个独立的味蕾,每个味蕾中的受体细胞多达一百余个。每个受体都有其最擅长感知和传递的某一种味觉,它们将与之有关的信号发送给大脑,大脑便可以分辨出甜、咸、酸、苦以及鲜。不同的受体由食品中的不同化学成分(或分子)触发。酸味受体则由酸——或者更具体一些——氢离子(H+)触发,因此,它们就成了舌头的酸类探测器。

第 1 段(可获 2.45 积分)

我们有时会说这个东西是酸性的,那个是碱性的,这其实是什么意思呢?这与化学中的离子有关。就像我们所熟知的水分子是由一个氢离子 (H+)和一个氢氧根离子 (OH−).组成的。我们知道纯净的水是呈中性的,既不是酸,也不是碱——因为氢离子呈酸性,氢氧根离子呈碱性,酸碱会中和反应,互相抵消。酸是指该物质的化学式中阳离子全部是氢离子。因此在酸性溶液中,含有越多的氢离子就意味着酸性越强,越能触发我们味蕾的酸性感受器。碱则可以和酸根离子,比如氢离子结合,然后发生中和反应。当碱溶于水时,氢离子和氢氧根离子之间的平衡(其实是化学键)被打破,发生反应,使氢氧根离子占据主导地位。可以用pH试纸检测物质的酸性程度。pH值是7表明该物质呈中性;低于7的表示酸,且数值越低越酸;高于7的表示碱,且越高碱性越强。

第 2 段(可获 2.2 积分)

除了用pH试纸的方法之外,还有一个更简单的方法——用苏打水。我们知道苏打水是碳酸氢钠的俗名,它和酸会发生复分解反应,产生二氧化碳。这也是我们所熟知的科学小实验:火山或(汽水瓶)火箭实验。当酸与苏打水接触时,会产生大量气泡,这就是逸出的二氧化碳气体。这样一来,“酸度小测验”就非常简单:你所看到的气泡越多,那么说明该物质酸性越强——那么该物质吃起来就会越酸。快自己试试吧!

材料

六个咖啡杯或玻璃杯
碟子/盘子

汽水/软饮料
青柠汁
鲜奶
洗洁精

勺子
小苏打(必须是新鲜的,如果放得太久,会不起作用的。)
药用滴管或吸管    水果、果汁或其他食品、饮料,烤粉(可选)

第 3 段(可获 1.9 积分)

准备

  • 准备一个咖啡杯并装满自来水。然后加少量洗洁精/肥皂水以做实验。注意:千万不要食用;这个实验只是为了取样而已。
  • 在每个杯子都倒入一点其他的实验材料(水,柠檬汁,醋,牛奶,苏打水)。
  • 用勺子在盘子上均匀地涂上小苏打。

过程

  • 先从醋开始。用药用滴管或吸管从杯里吸一点醋。
  • 将该滴管含的醋轻轻滴在抹了小苏打的盘子上。当醋与小苏打接触时会发生什么事呢?你能看到有气泡产生吗?
  • 反复吸入清水清洗滴管,然后再用它吸取软饮料。同样地,将它滴入抹有小苏打水的盘子,但选择新的一个位置滴。有反应发生吗?你看到气泡了吗?二氧化碳有产生吗?现象和之前用醋来做有什么不同?
  • 冲洗滴管,然后移动到下一个样品:取一点点水,同样地,滴在盘子上。这个时候会发生什么?水呈酸性吗?
  • 用干净的滴管,吸取些青柠汁,同样地滴到那盘上。但记得选择一之前没有滴过的新位置。有多少气泡产生,比之前用水做的多还是少?
  • 用牛奶重复同样的步骤。小苏打与牛奶反应有形成气泡吗?你觉得牛奶尝起来是酸的吗?
  • 测试你的最后一样品——洗洁精/肥皂水。如果它含有大量的酸,你能从反应中分辨出来吗?你认为肥皂液的pH值是多少,比7大还是小?
  • 从你的观察中(即通过观察产生气泡的多少),你能预测出哪种物质含酸量最大,尝起来最酸?你可以再重新做一次实验,看看哪种物质含酸最多,哪种最少?
  • 附加实验:做一些研究,可以上网阅读一下相关资料,把实验用到的物质的pH值查出来。看看你的预测是否正确?
  • 附加实验: 你能找到更多的液体来测试吗?你也可以使用不同的水果或蔬菜,挤压它们得到一些液体来测试,看看它们是否呈酸性。在做完实验后可以尝尝这些蔬菜或水果,看看和实验现象是否匹配,它们味道是酸的吗?
  • 附加实验:重复同样的步骤,但这一次使用的是烤粉,而不是小苏打。先阅读一下相关的研究资料,弄清楚二者之间的区别;然后按照上述的实验,对比下实验现象。看看上述的每种物质是和烤粉反应产生的气泡多还是与小苏打反应产生的多?
  • 附加实验:换另一种实验方法来测试物质酸碱度——在玻璃杯中放入一点小苏打。当小苏打与液体接触时会发生什么?与之前用滴管滴在盘子上一样吗?
  • 附加实验:如果你有机会拿到石蕊试纸(这是用来测量溶液pH),可以用它来测试每个测试样品的pH值。(遇酸变红,遇碱变蓝)每一种物质的pH值是多少?(<7还是>7)在用小苏打来测试中,每种物质都有气泡产生吗?

 

第 4 段(可获 7.64 积分)

现象与结论

在实验过程中,你有看到一些漂亮的气泡吗?当加入醋或柠檬汁时,你应该会看到源源不断的气泡涌出的。它们含有大量的酸。柠檬汁中含5%至6%的柠檬酸,因此柠檬吃起来是酸的。 醋由5%到20%的乙酸组成,它能与小苏打反应,生成二氧化碳。用软饮料的话,你也会看到一些泡沫形成,虽然比用檬汁和醋产生的少。在软饮料添加少许的磷酸是为了增强口感。这也是喝太多碳酸饮料对牙齿不好的原因,因为酸会破坏牙齿表面的牙釉质。

第 5 段(可获 1.81 积分)

类似纯净水,牛奶也呈中性,不会和小苏打发生反应。另一方面,肥皂水呈碱性,这意味着它的pH值大于7。虽然它不含酸,但可以与小苏打反应,但不产生二氧化碳。当你用烧烤粉代替小苏打粉,你可能已经注意到,反应会更加剧烈,明显;甚至可以看到之前(用苏打水做)看不到的一些微小的气泡。这是由于烘烤粉是小苏打和弱酸的一种混合物。当烘烤粉变湿时,这些酸就会与小苏打发生反应,形成二氧化碳。

第 6 段(可获 1.7 积分)

当你进行口尝实验时,你会发现有些食物或饮料根本没有味道——即使它们含有大量的酸。原因是酸被大量的糖给掩盖了。有一个很好的例子可以说明,就是你刚刚做的这个苏打饮料测验。看看实验材料的列表——糖的含量是多少呢?如果不加糖的话,你觉得自己还会喜欢喝吗?

清理

把所有的实验器具放入洗水池中。你可以把多余的小苏打仍入垃圾桶,也可以用清水冲洗掉。

第 7 段(可获 1.31 积分)

文章评论