摘要:本實(shí)驗(yàn)借助蒸餾裝置研究炒菜時(shí)加入白醋和料酒發(fā)生酯化反應(yīng)的可行性,探究這一做法的科學(xué)依據(jù)。鑒于本實(shí)驗(yàn)中生成的乙酸乙酯含量過低,接收瓶中無明顯現(xiàn)象,采用GC-MS(氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀)進(jìn)行乙酸乙酯的檢測(cè),根據(jù)GC-MS圖譜進(jìn)行定量分析得到實(shí)驗(yàn)前后乙酸乙酯的濃度變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了“白醋中的醋酸和料酒中的乙醇在做菜時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成乙酸乙酯”這一說法,并且提供了一種更方便、廉價(jià)和健康的提升菜品口感的方法。
關(guān)鍵詞:白醋,料酒,酯化反應(yīng),乙酸乙酯,蒸餾
引言
生活中,人們做菜時(shí)同時(shí)向菜品中加入白醋和料酒,并發(fā)現(xiàn)這樣做會(huì)使菜品味道更好。通過查閱資料[1][2],初步判斷其原因?yàn)榘状字械囊宜崤c料酒中的乙醇在做菜過程中發(fā)生酯化反應(yīng),生成有芳香氣味的透明不溶于水的油狀物質(zhì)乙酸乙酯。然而考慮到炒菜過程中,反應(yīng)物濃度低、無濃硫酸催化、乙酸乙酯易水解等種種不利因素,對(duì)該條件下發(fā)生酯化反應(yīng)的可行性持懷疑態(tài)度。為證明這一做法是否有據(jù)可依,進(jìn)行了研究性實(shí)驗(yàn)。
1原理
醋酸和乙醇發(fā)生反應(yīng)生成乙酸乙酯
實(shí)驗(yàn)總反應(yīng):CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
2反應(yīng)思路及方法設(shè)計(jì)
在實(shí)驗(yàn)裝置方面,參考了高中教材中此反應(yīng)的反應(yīng)裝置,又考慮到乙酸乙酯沸點(diǎn)低(77℃)易揮發(fā),且本實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生的乙酸乙酯濃度較低,可能導(dǎo)致部分生成物揮發(fā),對(duì)定量造成困擾。因此,添加蒸餾裝置來冷凝酯蒸汽,盡可能多地收集到實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的乙酸乙酯。
在藥品選擇方面,使用飽和碳酸鈉溶液減小酯在水中的溶解度(利于分層),除出混合在乙酸乙酯中的乙酸,溶解混合在乙酸乙酯中的乙醇,從而收集到更純的乙酸乙酯。
在藥品用量方面,考慮到酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng),且需酸催化[3][4][5],因此設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)中白醋與料酒的使用配比為2:1,即體積比4:1。
3反應(yīng)產(chǎn)物的檢測(cè)
1、檢測(cè)方法設(shè)計(jì)
一般來說,此酯化反應(yīng)中乙酸乙酯的生成與否可以通過明顯現(xiàn)象,即有無色透明油狀并伴有甜味(濃度較高時(shí)有刺激性氣味)的液體生成來判斷。但由于本實(shí)驗(yàn)中可能生成的乙酸乙酯含量過低,錐形瓶中無明顯現(xiàn)象,故采用GC-MS(氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀)來進(jìn)行乙酸乙酯的檢測(cè)[6][7]。
2、產(chǎn)物定量檢測(cè)
(1)反應(yīng)結(jié)束,取餾出液體、經(jīng)加熱蒸餾后燒瓶中剩余液體、未經(jīng)加熱的對(duì)照組液體,分別加入到“餾出物、剩余物、對(duì)照”的分液漏斗中,加入10ml二氯甲烷溶液震蕩萃??;
(2)震蕩完畢,待液體分層后,分別取分液漏斗中下層液體于不同燒杯中;
(3)取萃取產(chǎn)物各1mL,根據(jù)組別裝入瓶中,置于GC-MS上按程序檢測(cè)。
4實(shí)驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)GC-MS圖譜進(jìn)行產(chǎn)物乙酸乙酯的定量分析;同時(shí)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品濃度與響應(yīng)值一次函數(shù)關(guān)系,將實(shí)驗(yàn)樣品所得響應(yīng)值代入,最終得到本實(shí)驗(yàn)中乙酸乙酯的濃度變化。
(1)實(shí)驗(yàn)樣品數(shù)據(jù)
發(fā)現(xiàn)“剩余物”、“餾出物”與“對(duì)照”中都有乙酸乙酯的存在,“餾出物”“對(duì)照”中乙酸乙酯濃度較大,而“剩余物”中乙酸乙酯濃度較小。
定量分析,“剩余物”與“餾出物”中乙酸乙酯質(zhì)量之和較“對(duì)照”中共增多2.39mg,說明加熱過程中新生成的乙酸乙酯質(zhì)量,占加熱前質(zhì)量的43.0%。
5、結(jié)論及認(rèn)識(shí)
(1)實(shí)驗(yàn)有力地證明了在炒菜過程中添加白醋和料酒提味這一做法確有科學(xué)依據(jù)。
(2)炒菜過程中絕大部分生成的乙酸乙酯因高溫而揮發(fā)入空氣中,留在菜品中的量很少。所以,此做法在增加香味的同時(shí)不會(huì)因低毒乙酸乙酯的殘留而危害身體健康。
(3)實(shí)驗(yàn)制取環(huán)節(jié)中,若因酒精燈火焰太小或溶液太多(100ml)等原因?qū)е乱后w無法沸騰時(shí),可減少液體體積至50ml并加入沸石(做凝結(jié)核),可成功解決該問題。
(4)GC-MS所顯示圖象中乙酸乙酯的峰與萃取劑二氯甲烷的峰相重合,可通過改變初始溫度、進(jìn)液量與流速等數(shù)據(jù),再提取離子色譜來解決。
(5)此方法在日常生活中為人們提供了一種更方便、廉價(jià)和健康的提升菜品口感的方法,使人們更容易感受到舌尖上的美味,幫助抑制偏食癥。
參考文獻(xiàn):
[1]張國升,張懋森.合成醋酸乙酯的新方法[J]. 化學(xué)試劑,1992(4):251-251
[2]吳小慶.乙酸乙酯合成方法的改進(jìn)[J].貴州科技工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2008(3):5-6
[3]榮杰.催化反應(yīng)精餾合成乙酸乙酯新工藝研究[D].北京化工大學(xué),2003
[4]趙樹峰.乙醇脫氫合成乙酸乙酯催化劑的研究[D].揚(yáng)州大學(xué),2008年
[5]奚朝暉.乙酸乙酯催化體系研究[D];浙江大學(xué),2005年
[6]韓明,曾慶孝,肖更生.青梅醇提物中乙酸乙酯萃取組分的GC-MS分析[J].生物質(zhì)化學(xué)工程, 2005,39(3):18-20
[7]潘偉雄.乙醇脫氫法制乙酸乙酯技術(shù)進(jìn)展和經(jīng)濟(jì)性分析[J].精細(xì)與專用化學(xué)品,2007,15(18):11-15
作者簡(jiǎn)介:楊恒靜(2000-),女,北京101中學(xué)高中部學(xué)生.endprint