研究性课题结题报告

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1、研究性课题结题报告味精的性质探究味精，作为厨房中常见的调料，许多家庭都在使用着；最近，我们小组在网上了解到，人们在食品安全日益严峻的情况下也对味精发起了“攻击”。以下就是我们小组收集来的各种看法。看法一：味精含有各种化学物质，大多对人体有害。看法二：味精在炒菜吋会发生分解，经人体消化后产生对人体有害的物质。针对以上两种对味精的看法，我们小组设计了如下方案來一一探究。实验大体方案：1.了解味精的化学组成，理化性质，熔沸点等基木性质。2.根据其化淫组成分别验证，确定其主要成分。3.了解味精在高温下的分解产物,并将味精高温处理，

2、设法研究其分解情况。4.对味精的正确看待和使用。一、味精的化学组成和理化性质1.实验原理分析我们通过查阅资料得知，味精是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。味精的主要作用是增加食品的鲜味，在中国菜里用的最多，也可用于汤和调味汁。1•其化学式C5H8O4NNa；2•摩尔质量187.13g/mol；3•是一种无嗅无色的晶体,在232°C时解休熔化。4•外观白色结晶粉末，颗粒状大小易溶于水在100毫升水中可以溶解74克谷氨酸钠。5•主要成分谷氨酸钠是一种氨基酸谷氨酸的钠盐。6.纯的味精外观为一种白色品体状粉末。7•当味精溶于水时，

3、它会迅速电离为自由的钠离子和谷氨酸盐离子(谷氨酸盐离子是谷氨酸的阴离子，谷氨酸则是一种天然氨基酸)。在100毫升水中可以溶解74克谷氨酸钠。了解清楚其组分后，我们确定从主要成分入手验证其谷氨酸钠的成分存在。首先我们了解了谷氨酸钠的一些性质：谷氨酸钠(C5H8NO4Na)；化学名氨基戊二酸一钠，是一种由钠离子与谷氨酸根离子形成的盐。图一是它的结构式。其OH图一谷氨酸讷中谷氨酸是一种氨基酸，而钠是一种金属元素。而鉴别谷氨酸钠的关键是鉴别谷氨酸根的存在，想鉴别谷氨酸根的存在的关键又是得到谷氨酸。所以实验的第一步是设法得到谷氨酸。

4、那么谷氨酸乂有什么性质呢？我们再次查阅资料得知：谷氨酸是一种鳞片状或粉末状晶体，呈微酸性，无毒。微溶于冷水，易溶于热水,几乎不溶于乙瞇、丙酮及冷醋酸屮，也不溶于乙醇和叩醇。在200°C时升华，247°C-249°C分解，密度1.538g/cm3,旋光度+37—+38.9(25°C)。谷氨酸的解离常数：pK*1(a・COOH)为2.19,pK'2(N+H3)为4.25(y-COOH),pK'3为9.67(NH3+)经过小组的讨论后我们认为合成谷氨酸在业余条件卜•是十分困难的，所以我们决定直接从味精中捉取谷氨酸。通过查阅的资料

5、及其结构可以看出，谷氨酸是-种结晶沉淀，常温下微溶于水。可溶于较强酸(硫酸，盐酸，磷酸等)生成相应的钗盐。但不溶于冰醋酸。所以可用如下反应制得：CH3C00H(浓)+C5H8NO4Na(饱和)——CH3COONa+C5H9NO4J在制得谷氨酸后，就是对它的性质鉴别以确定其谷氨酸的存在。在谷氨酸的化学组成中(从图一可以看出)冇一个氨基，两个竣基，其中一个竣基与氨基形成内盐。所以检验谷氨酸的关键是检验氨基和两个竣基。用过量的氢氧化钠溶液和少量硫酸铜加入到含冇氨基的溶液屮，由于氨基酸形成内盐后竣基是完全电离的，氢离子被氨基结合形

6、成类似NH3的基团，它在碱性条件下与硫酸铜发生了如下反应：2Cu2++S042-+2(NH3)+2H20=Cu2(OH)2S04I+2NH4+Cu2(OH)2S04+4(NH3)+4H20二2[Cu(NH3)4]2++20H+S042+4H20所以，溶液会呈现蔚蓝色。否则会有氢氧化铜沉淀。用碳酸氢钠溶液加入到含有竣基的溶液中，发生如卜•反应：R—COOH+NaHCO3=R—COONa+H20+C02?所以会出现气泡。一般的氨基酸形成内盐，竣基是完全电离的，氢离子被氨基结合，不再与碳酸氢钠反应。但谷氨酸有两个竣基，还剩一个能

7、与碳酸氢钠反应，这是谷氨酸与其它氨基酸的区别。1.实验设计用上述的各项反应可以确定味精的主要成分是谷氨酸。所以我们设计了如下的实验來提取检验味精中存在谷氨酸：1•配制味精饱和溶液20mL,取样3mL加入等体积的冰醋酸，振荡，使Z反应完全，洗涤并干燥。2.取1g谷氨酸加到20mL热水中，振荡，使之尽量溶解得到谷氨酸溶液，分成两份；3•在2中得到的两份溶液。第一份加入过量的氮氧化钠溶液和少量硫酸铜，观察其现象；第二份加入碳酸氢钠溶液，观察现象。4•取谷氨酸成品1g溶于20mL热水屮，振荡，使Z尽量溶解得到谷氨酸溶液,也分成两份

8、。5•用4中的溶液重复步骤3,记录现象。6•用蒸馄水作为空白对照组，重复步骤3。3•实验及实验分析实验时，我们可以看到加入冰醋酸后起初没冇发现明显变化，随着振荡，反应进一步进行出现大量沉淀物。(如附图一)仔细仔细分析其原因我们认为：因为谷氨酸钠和醋酸都是不完全电离。所以反应初期，速率较慢；但是，随着反应