怎样减缓果蔬的褐变？
一、学习目标
1.科学/工程概念
•切开后的果蔬会变色是因为果蔬中的酚类物质发生氧化反应
2.科学/工程实践
•进行对比实验，研究减慢果蔬酶促反应的办法
•口头和展板交流实验的结果
二、材料（四人一组）
三、活动过程（约3小时）
【土豆“主粮化”？】建议或提示1.同学们，你们喜欢吃土豆吗？你们一般怎么吃土豆
呀？土豆在我们的生活中更多的是作为蔬菜出现的。

可你
见过或听说过土豆面条和馒头吗？
2.播放视频：土豆面条土豆馒头抢先看。

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（1）视频中说“土豆有望成为我国第四大主粮”，你知
道其它三种主粮是什么吗？为什么水稻，小麦，玉米可以
成为主食呢？（富含淀粉，为我们人体提供能源）
（2）科学家们为什么希望将土豆变成主粮呢？请大家阅
读资料卡（附件1），进一步了解土豆主粮化的好处。

3.从营养和健康角度看，土豆主粮化有什么好处？
【土豆“褐变”？】
4.然而，土豆主粮化也面临着一些困难。

（出示土豆变色
的图片）你遇到过这样的情况吗？
5.你还在哪些水果和蔬菜中见过类似的褐变现象？（出
示图片：苹果，莲藕，山芋，荸荠……）
6.解释：有些果蔬切开后会变黑，是由于其中的一些物质在空气中氧化了。

7.有什么办法能减缓或阻止果蔬切开后变黑吗？你是怎么知道这样做可以的？（生：浸泡在水中，生活经验）
8.这样做有什么科学依据吗？（水中含有的的空气很少）
9.那如果再把土豆从水中取出呢，又会怎样？
10.我听说有几种处理方法可以有效减缓土豆在空气中变黑的情况，一种是让土豆在冷水中浸泡一会，一种是让土豆在维生素C溶液中浸泡一会，这样处理过的土豆在空气中就不那么容易变黑了。

11.要想知道这两种方法是不是真的，具体该怎么去研究呢？在小组里和你的伙伴们讨论讨论吧。

参见解释部分。

多数孩子能想到用水浸泡的方法，引导学生设计对比实验证明浸泡对果蔬褐变的影响
实验建议：实验前准备好冰水和维生素C溶液等
12.谁来说说你们组准备怎么做？（注意追问，反问，让学生意识到对比实验应控制变量唯一）
13.老师总结，引导学生设计对比实验：（ppt出示实验步骤：1、将土豆切成两半，一半用于切片，一半用于刨丝；2. 把3片大致相同的土豆片，3份大致相同的土豆丝分别放入常温水，冰水，维c溶液中20s后，将杯中液体滤掉。

3.过一段时间后，比较几份样品的褐变程度。

观察现象，用以下数字表示褐变的程度：
1=没有褐变出现，还是原来的颜色。

2=轻微褐色，出现在边缘。

3=中度褐色。

4=暗褐色，分布在大部分表面上。

）
14.教师介绍器材，提醒注意事项。

15.学生领取器材，分组实验。

（当学生把杯中液体倒净后，暂停学生实验）
【成果展示】
16.我们需要耐心等待一段时间才能有所发现。

在这段时间里我们还要来完成一个重要的任务！科学家们在做研究时，要通过研究报告互相交流。

我们也一起来制作一个展板，记录我们的研究吧。

（1）小组讨论，全班总结，展板中应该包括哪些内容？（2）提供展板模板并填写。

参见附件4.研究报告展板模板。

（3）小组设计并制作展板。

（将展板模板打在ppt上，并提醒学生注意分工）
（4）（学生观察完毕后整理器材上交）利用展板，向全班作报告，报告自己小组的研究。

（追问：通过刚才的实验研究，你们发现了什么？你能试着解释一下你们的发现吗？）教如何使用刨子，提醒注意安全
利用等待土豆褐变时间来制作展板。

提醒学生研究报告是科学家展示研究成果的，所以不能太花哨，在展板的边缘部分可以作些点缀装饰
发现哪种处理效果更好，发现土豆丝比土豆片更容易变黑，因为和空气接触面大。

低温可以减缓这种变化，维生素c可以防止氧化。

四、【拓展应用】60min
1.下面让我们仿照刚刚的研究方法来研究一下如何减缓或防止苹果褐变吧！谁来说说我们应该怎么做？参见附件5.
2.除了用冷水和维C溶液浸泡去处理，老师还找到了生活中常见的另外两种物质，糖水和鲜榨柠檬汁，等会也请你们验证这两种液体是否能有效减缓或防止苹果褐变。

关于实验还有什么不清楚的吗？（ppt出示实验步骤：1、将苹果切成两半，一半用于切片，一半用于刨丝；2. 把5片大致相同的苹果片，3份大致相同的苹果丝分别放入常温水，冰水，维c溶液，糖水，柠檬水中20s后，将杯中液体滤掉。

3.过一段时间后，比较几份样品的褐变程度。

观察现象，用以下数字表示褐变的程度：
1=没有褐变出现，还是原来的颜色。

2=轻微褐色，出现在边缘。

3=中度褐色。

4=暗褐色，分布在大部分表面上。

）
3.学生领取器材，进行实验。

4.在等待苹果褐变的过程中可以让学生预测实验结果，说说原因。

5.观察，根据实验结果填写记录表附件
6.不同处理苹果褐变的程度记录单
6.请学生品尝不同处理方式后的苹果（提醒注意安全和卫生，苹果片用刀切开后品尝），填写记录表附件
7.不同处理方式苹果口味变化。

（实验结束，上交材料）
7.请学生交流，你会选择用那种处理方法去防止切开的苹果褐变？说说理由。

（可以从防止变黑的效果，口感等方面谈）
8.通过今天的研究，你们有什么收获？（请学生帮助清理器材，把剩下的苹果，土豆给学生带走）
五、【解释】
植物细胞由细胞膜和细胞壁包裹。

细胞包含不同的物质，其中有一类叫酶，还有一类是酚类物质。

在完整的、未被切开的水果中，酚类物质和酶存在于细胞的不同结构中，所以没有褐变发生。

然而，当水果被切开，细胞壁和细胞膜被破
坏，细胞中的物质便可泄漏出来并彼此混合，酚类物质和酶暴露在氧气中会引发化学反应产生褐色，这是果蔬切开或受伤后发生褐变的原因。

褐变现象是氧气和酚类物质在酶的催化下发生的化学反应。

低温，减少和氧气的接触，以及使用酸性物质抑制酶的活性都可以减缓褐变的发生，比如：把果蔬切开后放在冷水中，或者使用维生素C处理，都可以阻止氧气参与反应。

维生素 C价格不贵而且效果很好，它被用于食物产业用来防止切开水果的褐变。

例如，麦当劳在儿童餐中的苹果片里就添加了维生素 C。

附件1. 土豆是健康营养的食物
2015年，中国开始启动马铃薯主粮化战略，推进把马铃薯加工成馒头、面条、米粉等主食，马铃薯将成稻米、小麦、玉米外的又一主粮。

虽然土豆馒头或土豆面条市场上很少见，有的人甚至从来没有听说过，但对土豆大家并不陌生。

土豆，也有叫山药蛋、洋山芋、薯仔、地蛋、荷兰薯或者洋芋，为避免混淆，科学家们给起了学名：马铃薯。

马铃薯是全球第四大重要的粮食作物，仅次于小麦、稻谷和玉米，中国是世界马铃薯总产量最多的国家。

淀粉、蛋白质、维生素、膳食纤维、矿物质是人体健康生长发育必需的成分。

马铃薯富含淀粉，是食物中能量的主要来源。

和大米相比，马铃薯中蛋白质含量更高、氨基酸组成更丰富，含有人体必需的全部氨基酸。

一个中等大小的马铃薯含有相当于1/3杯牛奶或一个鸡蛋中的蛋白质，而且容易消化、吸收，优于其它作物的蛋白质。

马铃薯含有大量的维生素C, 一个中等大小的马铃薯和一个中等大小的橘
子中的维生素C 相当，而普通大米和面粉中通常缺乏维生素C。

维生素C具有抗衰老，增强免疫系统的能力。

马铃薯还含有其它多种维生素，如：维生素A、B1、B2、B3、M、E等，是所有其它粮食作物无法相比的。

马铃薯还含有矿物质，如钙、磷、铁、钾、钠、锌、锰等。

钙含量比大米高5倍，比面粉也要高，钙能促进牙齿和骨骼的健康生长发育。

钾含量特别高，比大米高14倍，可以和富含钾的香蕉、菠菜和绿花菜相媲美，钾具有维持正常血压的功能。

马铃薯还含有丰富的膳食纤维，比大米多4-5倍，比面粉多2倍，也多于大多数叶类蔬菜的膳食纤维。

膳食纤维因为不容易消化和吸收，吃后保持较长时间
的饱腹感，有助于控制饮食量，保持体重，减低肥胖的风险，此外，膳食纤维还有降低血液中胆固醇含量的功能。

附件2.土豆实验
附件3. 土豆样品观察
附件4. 研究报告展板模板
附件5.苹果褐变实验
附件6. 苹果样品观察
附件7. 不同方式处理后苹果口味变化。