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化学教学下的食品营养成分安全的分析与实验探究教学

第一篇：化学教学下的食品营养成分安全的分析与实验探究教学化学教学下的食品营养成分安全的分析与实验探究教学摘要：食品成品的营养、安全直接影响着个体的健康。化学教学特别是实验教学是进行食品营养学和安全的优势学科。老师能以化学结合食品中营养素、安全性，从化学原理、方法上介绍一些食品营养和食品安全的化学知识，引导学生同时学习化学和食品，学以致用。关键词：食品营养；食品安全；化学科；探究性实验；教育“民以食为天，食以安为先”，食品是人类赖以生存和发展的基本物质，是人们生活中最基本的必需品，食品安全是直接关系到人民身体健康和社会稳定的重大公共卫生问题。根据我国的食品卫生法，“食品应当无毒、无害，符合应当有的营养要求，具有相应的色、香、味等感官性状”。因此，食品品质的优劣在于是否存在足够的营养成分，是否存在有毒有害的物质，是否对人体健康造成危害，这些都直接关系到人的身体健康和生存。新课改中《化学与生活》作为一门选修课，立足于引导学生适应现代生活和未来生活的需要，让学生具备生活所必须的化学知识、方法和态度。在教学实践中，教师们深刻体会到《化学与生活》的重要性，特别是与日常生活息息相关的化学与食品部分，应该作为重点进一步拓展并引导学生掌握食品的营养种类、成分与化学物质、化学知识之间的相关性。联系食品营养与安全和化学学科的相关性，引导探究性教学，设计适当的化学语境，促进学生思考并逐渐提出用于食品营养与安全因素的化学分析方法，促进学生发散性思维的培养，更进一步提升对学生进行营养学、食品安全和检测方法的教育。作为一名化学实验教师，本文将从食品中营养成分的分类与分析（以蛋白质、油脂和矿物质等为代表介绍），食品营养成分对应的安全健康问题及其对应的化学知识背景，以及食品营养成分与化学实验探究教学的探索进行讨论。一、在中学化学教育中实施食品营养成分教育的意义近年来，随着经济的迅速发展和人们生活水平的不断提高，我国的食品产业获得了空前的发展。各种新型食品层出不穷，食品产业已经在国家众多产业中占支柱地位。在食品的三要素中（安全、营养、食欲），安全和营养是消费者选择食品的两个最重要的标准。营养成分的合理摄入直接关系到人体的健康。因此,通过化学语境对中学生普及并介绍营养学知识显得尤为重要。近几年来，在世界范围内不断出现了食品的安全事件，如英国“疯牛病”和“口蹄疫”事件、比利时“二?f英”事件，国内的苏丹红、毒水饺、毒油、瘦肉精、三聚氰胺、老皮鞋酸奶、塑化剂等事件，使得我国乃至全球的食品安全问题形势十分严峻。日益加剧的环境污染和频繁发生的食品安全事件对人们的健康和生命造成了巨大的威胁，食品安全问题已成为人们关注的热点问题。因此，消费者，特别是我们中学生具备相应的食品营养、安全知识显得十分重要，教师也有责任、有义务关注食品安全事件并传授食品安全知识。通过合理的教育，提高广大学生的食品营养与安全意识。二、食品营养成分的分类与化学食品的营养成分主要有蛋白质、脂肪（油脂）、碳水化合物、维生素、矿物质和水。蛋白质、脂肪和碳水化合物是食品的三大营养素，提供机体能量。无机盐和维生素是人体多种酶和生理活性物质的重要成分。人体为了维持生命和健康，需要合理地从食物中摄取所需要的各种营养素，因此了解营养素的成分并准确分析，对于指导合理膳食，保障人民的身体健康具有重要意义。营养成分的准确分析主要根据是化学方法。首先需要了解营养成分的化学知识以便介绍营养成分的测定方法。比如蛋白质的测定，首先跟学生介绍蛋白质是由20种常见氨基酸通过肽键组成的，而且多数蛋白质的平均氮含量为16%。引导学生逆向思考，如果通过测定得到16克氮，便相当于100克蛋白质。蛋白质的国家标准测定方法之一是半微量凯式定氮法。其化学原理是利用浓硫酸分解蛋白质，从而产生氨并立即与硫酸形成硫酸铵。硫酸铵溶于水，加入氢氧化钠，并采用水蒸气蒸馏的方法形成游离氨气，并用硼酸溶液吸收，通过测定生成的氨计算出蛋白质的总氮量，从而进一步换算成蛋白质。对于油脂的测定，学生已经掌握油脂是由脂肪酸和甘油通过酯键形成的甘油三酯化合物。油脂为人体提供热量和必需的脂肪酸，但是过量食用油脂，容易造成肥胖并进一步引发高血压、高血脂甚至心脑血管疾病，因此合理、有度、多样化摄入油脂对于人体健康非常重要。引导学生思考，如何准确测定食品中油脂的含量？油脂易溶于有机溶剂，比如乙醚、石油醚等，但不溶于水。因此，测定油脂主要是通过将酸（比如盐酸）加到食品样品的水溶液，通过酸的作用，将结合于食品的油脂转化成游离油脂，进一步使用有机溶剂萃取食品。根据极性相似相容的原理，极性弱的油脂不溶于水，却易溶于极性弱的乙醚或石油醚。将乙醚加入到食品样品水溶液，游离油脂会溶解进入有机溶剂并与水层分层。分离有机溶剂层，挥发除去有机溶剂，残留物