榆皮面用于无矾粉类食品研究

山西省忻州市第一中学校

作者：安怡凝

辅导教师：侯先槐  冯丽春  郝伟环

项目简介

项目摘要：传统加工生产粉丝时均加入含铝物质——明矾，但铝摄入过量对人体有害。该研究选用榆树皮为实验材料，经过一系列实验，从榆皮面中提取出能增强粉条筋度的有效成分，并替代明矾做了有效性实验，效果良好。同时还研究了如何将有效成分制成干粉，为无矾粉类食品的制备和人们的食品安全提供了新的思路和方法。

项目选题的确定：在我们当地的忻府区、定襄县和原平市，人们常利用“榆皮面”来增强高粱面、玉米面、荞面等粗粮的筋度。榆皮面的具体做法是，剥下最外层硬皮后，得白皮，将白皮晾干粉碎、研细、过筛，可得灰白色榆皮面。据《本草纲目》记载：榆，白皮，味甘，性平，利滑无毒。可见如若用榆皮面作食品添加剂，对人体和动物是无毒的。那么，为什么不可以用榆皮面添加在淀粉中增加筋度呢？为什么制作粉条、粉皮等粉类食品时一定要用明矾而不能用榆皮面替代吗？带着这些问题，我做了广泛的调查，调查结果是：一是没有发现有人这样做过，不知是否能行；二是即使筋度上可以满足要求，人们也不一定能接受，因为榆皮面中的粗纤维不是白色的，会使得粉条很不美观。那么，榆皮面中的什么成分起到了增强面粉筋度的呢？是粗纤维还是其它成分？会不会是其中的水溶性物质起作用呢？如若是，是否可以将榆皮面中的该种有效成分提取出来代替明矾来制备粉类食品呢？于是，确立了这一课题。

研究过程及方法：经查阅资料后，主要采用对比实验法筛选出了提取榆皮面中有效成分的适宜条件，并进行了实物有效性实验，并将有效成分制成榆皮胶粉，又进行了将榆皮胶粉用于制备无矾粉条、粉皮等粉类食品的实验。经查阅，发现有关于无矾粉类食品的报道，但多采用的是复合磷酸盐及其他成分，有关榆皮面用于粉类食品的制备未见报道。

主要贡献是：发现榆皮面的确可以取代明矾用于制备无矾粉类食品，并成功地将榆皮面中有效成分提取出来制备成了干粉。

千滚水中亚硝酸盐含量的检测及维生素C对亚硝酸盐消除作用的研究

山东省菏泽第一中学

作者：尹华琛

辅导教师：张环  郭红梅

项目简介

本项目采用N-(1-萘基)-乙二胺光度法检测亚硝酸盐含量，通过绘制亚硝酸盐标准浓度曲线，定量分析、比较了未加热过的自来水、持续沸腾40分钟和80分钟的自来水以及饮水机中反复沸腾的水中亚硝酸盐的含量，并定量检验了维生素C对亚硝酸盐的清除作用。

项目的选题源于2011年底关于常吃火锅和麻辣烫易导致胃癌的报道。有资料表明，当火锅汤底烧煮一小时以上时，其汤汁中的亚硝酸盐含量就会积累，大大高于一般食品中的含量。摄入过多亚硝酸盐会危害人体健康，严重者可能致癌。网络上关于千滚水中亚硝酸盐含量是否增加、增加后的浓度是否能够危害健康的争论由来已久，报刊杂志对此也是众说纷纭，真假难辨。因此，我决定自己动手检测千滚水中亚硝酸盐的含量，同时尝试通过找到一种食品中常见的还原性物质，来消除或者降低千滚水中的盐硝酸盐含量。

本项目的研究过程包括配置亚硝酸盐标准浓度系列样品、制作亚硝酸盐标准曲线、制备千滚水样品及含维生素C的千滚水样品和定量检测水样亚硝酸盐浓度四个步骤。其中应用了精确配制指定浓度溶液、N-(1-萘基)-乙二胺法使亚硝酸盐显色、测定吸光度和使用标准曲线计算样品浓度等科学方法和科学原理。

经实验检测和数据分析，本项目定量测定了未加热过的自来水、持续沸腾40分钟和80分钟的自来水以及饮水机中反复沸腾的水中亚硝酸盐的含量，并推测亚硝酸盐含量上升的原因。此外，本项目还定量分析了维生素C对亚硝酸盐的清除作用，并结合生活，提出有效减少亚硝酸盐摄入的建议。

他人的同类研究包括泡菜和火锅汤底中的亚硝酸盐含量检测，少数研究报告提出了使用果汁、蔬菜汁等降低亚硝酸盐含量的设想，但未见对清除亚硝酸盐效果的定量报道。

本项目还可以进一步拓展研究结果的应用范围。例如，可以通过定量检测常见高汤和火锅汤底的亚硝酸盐含量，计算清除其中亚硝酸盐所需要的维生素C用量。

研究中醫雞蛋染銀法的反應機理，及以之進行新穎的慢性腎衰竭的快速檢查

香港特别行政区King'sCollege

作者：ChanTaiHei

辅导教师：呂思奇

项目简介

雞蛋染銀法，是南方一種古療法：移除熟雞蛋的蛋黃，將一塊銀片放進蛋白中。用布包着，滾動皮膚上。十分鐘後，銀片將會變成黃色、綠色、藍色、紫色等。我們查找資料，發現現時尚沒有反應機理解釋以上現象。因此，我們希望科學地研究這種古療法，並提出現代的應用。

雞蛋中含有大量蛋白質和遊離胺基酸。眾多胺基酸中，只有半胱胺酸溶液能引起銀片和納米銀溶液的不同顏色變化。由於這個現象尚未有反應機理，因此我們研究了一連串影響顏色的因素，並提出了一個新的反應機理。我們提出，親核的巰基孤對，能誘發其與銀離子的絡合作用，形成[Ag-Cys]的絡合物。根據光譜分析，不同的pH下，顏色亦會有所不同。我們提出：pH低於pKa值，半胱胺酸的胺基被質子化，銀離子只與巰基孤對和羧基絡合，形成實驗中黃色的生成物。pH高於pKb值時，銀離子則能與巰基孤對和胺基的孤對絡合，形成實驗中藍紫色的生成物。兩種絡合物能級不同，顏色自然不同。實驗中，顏色變化與半胱胺酸的pKa，pKb和pI值吻合。

支持反應機理：經過超過一星期的加熱，黃色的生成物變成了藍紫色的生成物，而藍紫色生成物並沒有變化，顯示前者是動力學生成物，後者是熱力學生成物。此外，即使pH相同，磷酸根離子能催化由黃變藍的轉變，將反應時間縮短至幾分鐘。慢性腎衰竭病人的汗水分泌中，磷酸根離子的水平會較正常人高。

藉着調校半胱胺酸和銀的比例，我們研發出一個慢性腎衰竭的快速檢測。這快速檢察只需花十分鐘，而現有檢查卻花上數個工作天。而且，快速檢測不用抽血，亦比較便宜。在二十個輕度慢性腎衰竭病人和健康人士身上，測試過二百次，準確率高於95%，跟現有檢查十分接近。

我們希望就這個研究，提出雞蛋染銀法的反應機理，為中國的生活智慧提出科學且現代的論證。並藉着這個古代的療法，提出現代而有益與人類社會的實際應用。