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可乐与健康组员： 盖菲 林春婷 史剑美 林靖一、可乐的历史及其与人体健康可乐是由美国乔治亚州亚特兰大药剂师约翰.彭伯顿（Dr.JohnS.Pemberton）发明的。他在1886年在家中后院发明了一种咳嗽糖浆后，拿了这种糖浆到附近的杰柯药局出售。1887年在一次幸运的意外中，有人把糖浆与碳酸水混合起来，于是便诞生了今天家喻户晓的可乐。可乐的配方如下。第一步： 将微量的香菜籽油和桔花油、0.94g桔油、1.79g柠檬油、0.149g豆蔻油、 0.41g桂皮油及9.42g油精与5.5g水混合, 24小时后混合液将分离开, 取上层透明的黄色液体“七味”秘密香液。 第二步： 将4.88g糖溶解在少量沸水里, 冷却后放入73g焦糖、6.3g咖啡因、22.4gH3PO4及少量科拉(Kola)果仁粉, 搅拌成粘稠的糖浆。第三步： 将61g酸橙汁、38.7g甘油和3.07g香草精加入糖浆中, 再同“七味”香液混合后搅匀, 最后兑上5.5倍的充气凉水, 即生产出50品脱的可口可乐.根据可乐的配方，我们可以知道可乐中含有的化学物质主要有咖啡因、阿巴斯甜、磷酸以及二氧化碳等化学物质，接下来我们将分别阐述这几种物质与人体健康的关系。1咖啡因1瓶340毫升的可乐型饮料含咖啡因约50毫克，一次口服咖啡因剂量达1克以上，就可导致中枢神经系统兴奋、呼吸加快、心动过速、失眠、眼花、耳鸣等。即使服用1克以下，由于对胃粘膜的刺激，也会使某些人出现恶心呕吐、眩晕、心悸等症状。胎儿对咖啡因尤为敏感。咖啡因之所以能引起遗传性疾病，是由于咖啡因的化学结构与人体遗传基因 D NA大分子中的一个酸的原子核非常类似，这样咖啡因就可能与 D NA结合，使细胞发生变异。 2阿巴斯甜（aspartame）阿巴斯甜一直被研究者确认会分解为甲醇和苯丙氨酸等有毒物质，对人体构成影响，而且单从成分上来理解，它比蔗糖甜大约200倍左右。美国粮食与药物管理局使用阿巴斯甜前曾进行了大量的研究，结果发现这种代糖会影响脑部运作，如影响血清素等神经传递素的合成等。3磷酸较多磷酸盐进入肠道后可与铁发生反应而排出体外，影响Fe的吸收，导致发生贫血。常喝碳酸饮料的女孩往往不愿意喝牛奶，而牛奶中含有大量的骨头生长所必须的钙。可乐中含有磷酸，这种物质很有可能使骨质变软。据研究表明，喝碳酸饮料的女孩骨折的危险要比同龄女孩高3倍，而喝可乐的女孩骨折的危险更是要高5倍。 4二氧化碳二氧化碳气体作为碳酸饮料的一个特征值，具有杀菌和抑制细菌生长的作用，二氧化碳气体含量的多少对碳酸饮料的口感有很大影响。适宜的二氧化碳含量会起到爽口的作用。二氧化碳还可以带走人体部分热量而起到降温作用。不能用饮料代替饮水，这不仅因为饮料在价格上比白开水要贵上几倍甚至几十倍，支付的费用要高，更主要的是饮料中含有的糖或糖精及大量的电解质，若过量饮用饮料，会对人体有负面作用。一方面，在人们常喝的饮料中，都含有糖，营养学中称之为“虚卡路里”，即一些毫无营养的热量，它们进入胃后与胃酸、酶等产生生化反应，从而增加对胃的刺激影响，扰乱消化系统的功能，同时增加了肾脏负担，影响肾功能。如果孩子从饮料中摄取过多的虚卡路里，可能导致不能正常进食，缺乏所需足够的脂肪和蛋白质。另一方面，一些饮料（如“可乐”类饮料）中含大量的磷酸盐，如：可口可乐中磷酸盐的含量是530mg/L，浅色的可口可乐中磷酸盐的含量是500mg/L，百事可乐中磷酸盐的含量是540mg/L，百事饮料中磷酸盐的含量是480mg/L。磷虽然是以人体必需的营养元素，但大量饮用含磷饮料就会损害健康。饮用过多含磷饮料，人体中的PO43-含量提高，就会与血液中的Ca2+作用生成Ca3(PO4)2沉淀，从而降低了血液中Ca2+的浓度，破坏了人体内骨骼与血钙之间的平衡，促使骨钙向血钙转化，就可能发生骨质软化、疏松的危险。有资料显示，在偏爱碳酸饮料的青少年中，有60的人缺钙。所以更不能让正在发育的孩子多饮饮料。二、关于可乐的问卷调查问卷调查共150份，本系约40份，在自习室，食堂，超市等调查了约80份，剩下的一些全部调查了住在勤业二的男生。考虑到喝可乐的主要为年轻人，故只在学校做了调查。问卷的回收率为94%。1 你喝可乐的频率？ A 一天一瓶 B 一周一瓶 C 一个月一瓶 D 几乎不喝2 你喜欢喝什么品牌的可乐？ A 可口可乐 B 百事可乐 C 非常可乐 D其他3 你什么时候就开始喝可乐？ A 10岁以下 B1015岁 C 1520岁 D至今未喝过4 相比之下，以下各种饮料你会选择哪种？ A 可乐 B 橙汁 C 牛奶 D 其他碳酸类饮料5 你认为什么温度下的可乐口感好？ A 室温 B 4 C 冰可乐 D 煮沸的可乐6 你一般在什么情况下喝可乐？ A 大量运动后 B 用餐同时 C 无固定时间7 你认为可乐对身体有哪些影响？ A 影响钙的吸收 B 对胃有损害，易造成胃病或胃部不适 C 长期喝可乐对神经系统有麻痹作用 D 对大脑不好，影响智力 E 无明显影响 F增肥8 若被告知喝可乐有害健康你会不会继续喝？ A 会 B 会，但会减少喝的量或频率 C 不会再喝9 对于你，你认为喝可乐有什么好处？问卷调查结果1A 17.8% B 32.2% C 14.4% D 35.6%2. A 51.7% B 40.9% C 3.6% D3.6%3. A 41.7% B 40.0% C12.3% D0%4. A 21.3% B 42.5% C33.1% D3.1%5. A 4.7% B24.8% C69.0% D1.5%6. A32.1% B9.2% C58.8% D0%7. A10.4% B32.3% C18.9% D8.5% E28.7% F1.2%8. A17.8% B57.4% C 24.8%9. 解渴，解暑，口感好，很爽，尤其是大量运动后喝，感觉很好，只是一种感觉，一种依赖，提神、降温，迅速恢复体力，补充微量元素，喝酒的宴席替代品，刺激，治感冒，治咳嗽，比coffee好喝，一种习惯，CO2使人有满足感，咖啡因有镇静作用，有利于吸引异性，消除郁闷，促进消费，提高学习效率，改善心情，比喝牛奶省钱，消磨时间，支持中国可乐事业，增加国家税收，一种时尚，体验可乐文化，增添气氛。三、实验部分：可乐的pH值、二氧化碳以及总磷含量的测定（一）可乐的pH值测定适中的pH值是可乐口感好的原因之一，但是pH值过高或过低均可以影响人体的健康，故我们首先测定了可乐的pH值的大小。对于pH值的测定我们选用pH试纸与pH计两种方法进行测定。其方法及操作如下：1. pH试纸法先采用广泛pH试纸来粗略检测可乐的pH值, 再用精密pH试纸测量可乐的pH值。2. pH计法取两个干燥的50mL烧杯, 分别装上可口可乐与非常可乐,分别用PH计测定它们的PH值,并记录温度(室温).3 实验结果:开瓶后马上测定的pH值为2.13；煮沸后的可乐的pH值为2.06。4结果讨论：可乐的pH值之所以这么低是因为在这样的酸性环境下可以有效杀灭细菌。煮沸后pH值降低的原因有以下几点：（1）可乐中某些大分子化合物水解,使得H+浓度增加。（2）煮沸过程中未盖表面皿, 溶剂蒸发, 故使H+浓度增加。（二）可乐中CO2含量的测定1实验原理CO2利用NaOH溶液吸收，然后用HCl标定溶液，用酚酞或甲基橙作为指示剂。2NaOH + CO2 =Na2CO3 + H2O 实际操做时NaOH浓度要偏大, 其目的是使式反应完全后溶液中只存在Na2CO3与NaOH, 而无NaHCO3。滴定采用双指示剂法，其原理描述如下：酚酞: 红色无色 NaOH +HCl =NaOH +H2OpH8.3 C(V1V2) C(V1V2) Na2CO3 + HCl = NaHCO3 +NaCl CV2 CV2 第一个化学计量点，记下所有消耗的HCl的体积V1。甲基橙：黄色橙色 NaHCO3 +HCl = H2CO3 +NaClpH3.83.9 CV2 CV2第二个化学计量点，记下所有消耗的HCl的体积V2。由上式可看出，V2相当于滴定a2CO3到NaHCO3所用去的HCl溶液的体积，而(V1V2)为滴定NaOH所消耗HCl溶液的体积，最后转化为CO2的体积（标准情况下，或CO2的物质的量）。2主要试剂配制及仪器（1）主要试剂的处理与配制NaOH溶液，1.34mol/L；HCl 溶液，0.1mol/L，无水Na2CO3，可乐（厦门太古可口可乐有限公司）3瓶，静置，放置于冷水中冷却，酚酞，甲基橙。（2） 0.1mol/L HCl溶液的标定准确称取0.150.2 g无水Na2CO3三份，分别放于250ml锥形瓶中。加入约30ml水使之溶解，加入2滴甲基橙指示剂，用待标定的HCl溶液滴定至溶液由黄色恰变为橙色，即为终点。记下所消耗的HCl溶液的体积，计算每次标定的HCl溶液浓度，并求其平均值及各次的相对偏差。小组成员正在做滴定实验 小组组装的CO2简易吸收装置（3）CO2气体的吸收将配好的NaOH溶液转移至锥形瓶中, 准备好橡皮塞（橡皮塞上已插好玻璃管, 玻璃管的另一端置于NaOH 溶液面下），将已冷却的可乐小心拿出来, 快速打开, 塞上塞子。将瓶塞塞好之后, 等待10分钟, 其间可微微晃动瓶子。然后要提高周围温度, 使CO2能大量溢出,水浴加热70两小时。（4）CO2的测定待CO2吸收完全, 加入23滴酚酞指示剂, 用HCl标准溶液滴定至溶液由红色褪至无色, 即为第一终点, 记下所消耗HCl标准溶液的体积V1。再加入12滴甲基橙指示剂, 继续用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色恰变为橙色, 即为第二终点, 记下所消耗HCl标准溶液的体积V2。3实验结果mNa2CO3（g）0.17870.16180.1524标定体积（mL）31.0228.7026.850.1mol/L HCl溶液的标定基准物质Na2CO3质量（g）0.16560.15350.1680标定体积（mL）28.0126.0528.30CHCl（mol/L）0.11160.11120.1120CHCl（mol/L）0.1117（三）可乐中总磷的测定1实验原理总磷化合物的测定是将水中磷的各种形态的磷（包括有机磷、偏磷酸盐、焦磷酸盐等）经过消化或氧化，使其转化成正磷酸盐。正磷酸盐与钼酸铵反应生成磷钼杂多酸H3（PMo3O10）4，后者在硫酸水溶液介质中被氯化亚锡还原为钼蓝，然后测定其含量。2实验药品（1） 钼酸铵溶液：在70ml蒸馏水中加入2.8ml浓硫酸（搅拌），后加入2.5g钼酸铵（(NH4)6Mo7O24H2O）加蒸馏水稀释到100ml。（2） 氯化亚锡溶液5%：加热溶解5g氯化亚锡与20ml浓盐酸中，用蒸馏水稀释至100ml（同时配制）。（3） 酸盐标准溶液：将磷酸二氢钾在105110烘干1小时，冷却后称取0.1417g溶于蒸馏水中，移至1L容量瓶内，用蒸馏水稀释至刻度，将此溶液再稀释10倍，即得每毫升含0.01mgHPO42-离子的标准溶液。（4）过氯酸。（5）酚酞溶液1%。3实验操作（1）可乐的初步褪色取100ml可乐于烧杯中，在酒精灯（或电热板）上加热至沸腾，使可乐中的二氧化碳全部溢出，取下烧杯，稍冷，经第一次实验失败，决定忽略颜色问题，改为稀释使颜色变淡。取25.00ml稀释到100.00ml。（2）标准曲线溶液的配制于一系列100ml小烧杯中，分别注入每毫升含HPO42-离子0.01mg的标准溶液0.00，0.10，0.30，0.50，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00ml，加蒸馏水至30ml，加入浓硝酸2ml、浓硫酸2ml，加热后取下烧杯加入过氯酸5ml，加入2滴酚酞溶液，用（1+1）NH3H2O中和至刚显红色，将溶液移入100ml容量瓶。（由于在消化过程中加入的盐类会使溶液的颜色变深，故配制的标准溶液同样应进行消化处理）（3） 磷化合物的消化及氧化取50ml稀释过的可乐于烧杯中，加入浓硝酸2ml、浓硫酸2ml，加热后取下烧杯加入过氯酸5ml，再蒸发。取下冷却后，用蒸馏水约15ml洗烧杯壁使干渣溶解，加入2滴酚酞溶液，用（1+1）NH3H2O中和至刚显红色，将溶液移入100ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。（4）总磷的测定于上述一系列容量瓶中分别加入4.0ml钼酸铵硫酸溶液，摇匀，放置5分钟后加1滴5%SnCl2溶液，再摇匀，10分钟后与标准系列进行比色，用下式计算：磷酸盐（mg/L）=(V1A/V)1000A：HPO42-标准溶液的浓度（1ml含HPO42-mg数）V1：与水样颜色相当的标准溶液（由V1mlHPO42-标准溶液配成）V：取用水样体积（ml）（5）分光光度法测总磷量如用分光光度法可在690nm波长处测量溶液及标准系列的吸光度。以标准系列的