食品化學(xué)實驗指導(dǎo).pdf

食品化學(xué)實驗指導(dǎo) 實驗實驗一 一 果膠的提取和果果膠的提取和果凍凍的制備的制備 一 引言 果膠廣泛存在于水果和蔬菜中 如干橘皮約含 10 15 蘋果 以濕品計 中含量為 0 7 1 5 在蔬菜中以南瓜含量最多 7 17 果膠的基本結(jié)構(gòu)是以 1 4 甙鍵連接的聚半乳糖醛酸 其中部分羧基被甲酯化 其余的 羧基與鉀 鈉 銨離子結(jié)合成鹽 在果蔬中 尤其是未成熟的水果和皮中 果膠多數(shù)以原果膠存在 原果膠以金屬離子橋與 多聚半乳糖醛酸中的游離羧基相結(jié)合 原果膠不溶于水 故用酸水解生成可溶性的果膠 再進 行脫色 沉淀 干燥即為商品果膠 從柑橘皮中提取的果膠是高酯化度的果膠 酯化度在 70 以上 在食品工業(yè)中常利用來制作果醬 果凍和糖果 在汁液類食品中作增稠劑 乳化劑 二 實驗材料和試劑 柑橘皮 蘋果皮等 市售果膠 0 25 HCL 95 乙醇 蔗糖 檸檬酸 天平 烘箱 抽濾機 電爐 玻璃器皿 三 實驗步驟 1 果膠的提取 1 原料預(yù)處理 稱取新鮮柑橘皮 10g 用清水洗凈后 放入 250 毫升容量瓶中 加水 120 毫升 加熱至 90 保持 5 10 分鐘 使酶失去活力 用水沖洗后切成 3 5 毫米的顆粒 用 50 左右的 熱水漂洗 直至水為無色 果皮無異味為止 每次漂洗必須把果皮用尼龍布擠干 在進行下一次 的漂洗 2 酸水解萃取 將預(yù)處理過的果皮粒放入燒杯中 加約為 0 1 的鹽酸溶液 60 毫升 以浸沒 果皮為宜 pH 調(diào)節(jié)至 2 0 2 5 之間 加熱至 90 煮 20 分鐘趁熱用尼龍布或四層紗布過濾 3 脫色 在濾液中加入 0 5 1 的活性炭于 80 加熱 10 分鐘進行脫色和除異味 趁熱抽濾 如抽濾困難可加入 2 4g 硅藻土作為助濾劑 如果柑橘皮漂洗干凈萃取液為清澈透明則不用脫 色 4 沉淀 待萃取液冷卻后用稀氨水調(diào)節(jié) pH3 4 在不斷攪拌下加入 95 乙醇溶液 加入乙醇 的量約為原體積的 1 3 倍 使酒精濃度達到 50 65 5 用尼龍布過濾 洗滌 再次過濾 60 烘干 包裝即為產(chǎn)品 濾液可用蒸餾法收回乙醇 2 果凍的制備 1 將果膠 0 2 g 浸泡于 20 毫升水中 軟化后在攪拌下慢慢加熱至果膠全部溶解 2 加入檸檬酸 0 1 克 檸檬酸鈉 0 1 克和 20 克蔗糖 在攪拌下加熱至沸騰 繼續(xù)熬煮 5 分 鐘 冷卻后即成果凍 3 同時將市售果膠以 1 和 2 相同步驟制成果凍 4 比較兩種果膠形成凝膠態(tài)的速度和形成果凍的顏色 透明度 彈性和強度的相對大小 注意 1 如果能在試驗操作的的第一步清洗時徹底除去可溶性色素和不良風(fēng)味 就可不必進行第三步 的脫色和去除異味 這是因為果膠在第二部轉(zhuǎn)入溶液后 溶液的粘度很大 活性炭的脫色和脫 臭效力不已很好發(fā)揮 而且過濾困難 2 果凍從制作后的冷卻開始到完全形成穩(wěn)定的膠凍需要較長時間 通?？稍趦尚r內(nèi)觀察到凝 膠態(tài)基本形成 但如比較果凍的彈性和強度 通常可在制作的第二天來進行 實驗二 實驗二 從牛奶中分離從牛奶中分離乳脂 乳脂 酪蛋白和乳糖酪蛋白和乳糖 一 引言 牛奶約含有 3 乳脂 經(jīng)離心就可上浮 撇出乳脂層可加工奶油 剩余的即脫脂乳 可用 于分離酪蛋白和乳糖 牛奶中主要的蛋白質(zhì)是酪蛋白 含量約為 35g l 酪蛋白在乳中是以酪 蛋白酸鈣 磷酸鈣復(fù)合體膠粒存在 膠粒直徑約為 20 800 納米 平均為 100 納米 在酸或凝乳 酶的作用下酪蛋白會沉淀 加工后可制得干酪或干酪素 本實驗利用加酸 當(dāng)達到酪蛋白等電 點 PH 4 7 時 酪蛋白沉淀 脫脂乳中除去酪蛋白后剩下的液體為乳清 在乳清中含有乳白蛋白 和乳球蛋白 還有溶解狀態(tài)的乳糖 乳中糖類的 99 8 以上是乳糖 可通過濃縮 結(jié)晶制取乳 糖 二 實驗材料和試劑 鮮牛奶 10 醋酸 95 乙醇 乙醚 碳酸鈣 5 醋酸鉛溶液 10 氯化鈉 0 5 碳酸鈉 0 1mol L 氫氧化鈉 0 2 鹽酸 飽和氫氧化鈣溶液 米倫試劑 米倫試劑的配制 將汞 100g 溶于 140ml 密度 1 42 的濃硝酸中 在通風(fēng)櫥內(nèi)進行 然后加 兩倍量的蒸餾水稀釋 三 實驗步驟 1 從牛奶中分離乳脂及轉(zhuǎn)變?yōu)槟逃?取50 mL新鮮牛奶 于普通生化離心機上3500rpm 離心5分鐘 取出離心管后 小心將乳脂層 與脫脂乳分離 將乳脂層凍結(jié) 然后回放到室溫下 將要重新融化前 快速攪動使脂肪球膜破 裂以及脂肪球膜蛋白變性 傾出釋放出的少量水后 繼續(xù)攪動形成油包水式的奶油 稱量后計 算得率 2 從牛奶中分離酪蛋白 將脫脂乳在恒溫水浴中加熱至40 邊輕輕攪拌邊慢慢加入10 醋酸溶液 使牛奶pH 4 7 放置冷卻 澄清后 用尼龍布過濾或直接用玻璃棒挑出酪蛋白粗品 濾液 乳清 留作乳糖的分 離 將酪蛋白粗品轉(zhuǎn)入另一燒杯 加20ml蒸餾水 用玻棒充分攪拌 洗滌除去其中的水溶性雜 質(zhì) 如乳清蛋白 乳糖以及殘留的緩沖溶液 離心后棄去上層液 加15ml乙醇 洗滌除去其中 的磷脂 離心后棄去上層液 加15ml乙醚洗滌除去其中的脂肪 離心后棄去上層液 待酪蛋白 充分干燥后稱量其重量 并計算酪蛋白的得率 3 從牛奶中分離乳糖 在除去酪蛋白的乳清中 加入 5g CaCO3 粉末 攪拌均勻后加熱至沸 加 CaCO3 的目的一方 面是中和溶液的酸性 防止加熱時乳糖水解 另一方面又能使乳白蛋白沉淀 過濾除去沉淀 在濾液中加入 1 2 粒沸石 加熱濃縮至 10ml 加入 20ml 95 乙醇 注意離開火焰 和少量活 性炭 攪拌均勻后在水浴上加熱至沸騰 趁熱過濾 濾液必須澄清 加塞放置過夜 乳糖結(jié)晶 析出 抽濾 用 95 乙醇洗滌產(chǎn)品 充分干燥后稱量其重量 并計算乳糖的得率 4 酸沉酪蛋白和其可溶性的初步鑒定 1 溶解性測定 取試管 6 支 分別加入水 10 氯化鈉 0 5 碳酸鈉 0 1mol L 氫氧化鈉 0 2 鹽酸及飽 和氫氧化鈣溶液各 2ml 于每管中加入少量酪蛋白 不斷搖蕩 觀察記錄各管中的酪蛋白溶解 難易 2 米倫反應(yīng) 含酪氨酸的蛋白的定性鑒定反應(yīng) 取酪蛋白少許 放置于試管中 加入 lml 蒸餾水 再加入米倫試劑 10 滴 振搖 并徐徐加 熱 觀察其顏色變化 3 含硫 胱氨酸 半胱氨酸和蛋氨酸 測定 取少量酪蛋白溶于 lmlO 1 mol L 氫氧化鈉溶液中 再加入 1 3 滴 5 醋酸鉛 加熱煮沸 溶 液變?yōu)楹谏?注意 1 生奶油中脂肪球膜包裹著乳脂 脂肪球膜蛋白還結(jié)合者一定水分 所以生奶油總體可 看作是水包油的體系 只有將脂肪球膜破壞 才能使乳脂釋放出來 只有使脂肪球膜蛋白質(zhì)發(fā) 生變性 才能將其持有和結(jié)合的水分放出來 脂和水都游離出后 二者才好分離 傾倒出大部 分水后 繼續(xù)攪拌下 殘余的水和大量的脂就會形成均勻的油包水分散系 這就是奶油 當(dāng)奶 油中的類胡蘿卜素較多時 奶油呈黃色 稱為黃油 本實驗中 脂肪球膜破壞和蛋白質(zhì)變性都 主要依靠攪拌產(chǎn)生的剪切力及與器壁的摩擦作用完成的 將生奶油先冷凍 主要目的是使脂肪 處于結(jié)晶態(tài) 然后 再將融化前的那刻攪拌 這時水已轉(zhuǎn)為液態(tài)脂肪球膜相對柔軟 因此固體 的脂肪與脂肪球膜共存的體系再攪拌中會產(chǎn)生最大的剪切力和摩擦力 這樣就會較快的完成從 生奶油向奶油的轉(zhuǎn)化 所以 試驗中的冷凍步驟必需在普通冰箱中凍實 約需 1 5以上 拿出 后 不能等到融化時再攪拌 必須在表面稍有融化時就立即攪動 2 本實驗的酪蛋白鑒定主要依據(jù)酪蛋白含有較多酪氨酸殘基和含硫氨基酸殘基 但是許 多蛋白質(zhì)都具有這些殘基 所以這兩個鑒別反應(yīng)都是陽性還遠遠不足以說明被檢物是酪蛋白 這里只是一種練習(xí) 說明有許多定性反應(yīng)可以幫助蛋白質(zhì)分離過程中簡單判斷分離的目標(biāo)物是 否可能正在被一步步分到 多使用幾個鑒別反應(yīng) 這種判斷就越準 如果要求很有把握的測定 一種未知蛋白是否是酪蛋白 則應(yīng)該采用其他方法 例如 可以采用標(biāo)準酪蛋白和未知蛋白同 時做 SDS 電泳 就可相當(dāng)有把握的回答未知蛋白是否就是酪蛋白 3 乳清蛋白在本實驗中被丟棄 但現(xiàn)代技術(shù)已將其成功分離 它在食品中具有廣泛的應(yīng) 用 實驗三 實驗三 卵磷脂的提取卵磷脂的提取 純化 純化 鑒定和應(yīng)用 鑒定和應(yīng)用 一 引言 卵磷脂是甘油磷脂的一種 由磷酸 脂肪酸 甘油和膽堿組成 卵磷脂廣泛存在于動植物 中 在植物種子和動物的腦 神經(jīng)組織 肝臟 腎上腺以及紅細胞中含量最多 其中蛋黃中含 量最豐富 高達 8 10 因而得名 卵磷脂可溶于乙醚 乙醇等因而可以利用這些溶劑進行提取 本實驗以乙醚作為溶劑提取 生蛋黃中的卵磷脂 通常粗提取液中含有中性脂肪和卵磷脂 兩者濃縮后通過離心進行分離 下層為卵磷脂 新提取的卵磷脂為白色蠟狀物 遇空氣可氧化成為黃褐色 這是由于其中不飽和脂肪酸被 氧化所致 卵磷脂的膽堿基在堿性條件下可以分解為三甲胺 三甲胺有特殊的魚腥味 可以此鑒別之 卵磷脂在食品工業(yè)中廣泛應(yīng)用作乳化劑 抗氧化劑 營養(yǎng)添加劑 卵黃脂質(zhì)中甘油化合物 62 5 磷脂質(zhì) 32 8 固醇 4 9 并有微量醣脂質(zhì) 磷脂質(zhì)是一 種天然可食用 可消化的界面活性劑 廣被應(yīng)用於人造乳酪 巧克力 蛋黃醬 霜飾乃至藥品 化妝品等 又由於卵磷脂含多種不飽和脂肪酸 在動物體內(nèi)卵磷脂與膽固醇在鶣作用下 不飽 和脂肪酸轉(zhuǎn)移到膽固醇較易溶解 而易於經(jīng)血液循環(huán)轉(zhuǎn)移到肝臟 形成膽酸 膽汁而排泄 遂 被認卵磷脂可能具有降低血液中膽固醇 而對高血壓 血管疾病 動脈硬化 血栓 心臟病等 具預(yù)防功用 二 實驗材料和儀器 雞蛋 花生油 乙醚 10 NaOH 5 氯化鋁的 90 乙醇溶液 磁攪拌器 離心機 三 實驗步驟 1 卵磷脂的提取 取 15g 生雞蛋黃 于 150ml 三角錐瓶中加入 40ml 乙醚 放入磁攪拌器 室溫下攪拌提取 15min 然后靜置 30min 上層液用帶棉花塞的漏斗過濾 往殘渣中再加入 15ml 乙醚 攪拌提 取 5min 第二次提取液通過過濾后 與第一次提取液合并倒入離心管 2000 轉(zhuǎn)離心 5min 上層 液倒入小燒杯 于 60 熱水浴中蒸去乙醚 約可得 5g粗提取物 粗提取物進行離心 3000r min 十分鐘后 下層為粗提卵磷脂 約得 2 5 2 8g 第一次進行 3 和 4 試驗 2 卵磷脂的初步純化 剩余粗提卵磷脂中加入 20ml95 乙醇 攪拌溶解后 2000 轉(zhuǎn)離心 5min 將上清液轉(zhuǎn)入另 一干凈燒杯 75 水域中揮去大部分乙醇 加入 5ml 5 氯化鋁的 90 乙醇溶液 于水浴上加 熱至 75 并充分攪勻后 觀察有無沉淀析出 如有沉淀 將沉淀溶于乙醚中 過濾 濾液真空 干燥或冷凍干燥得到無水的產(chǎn)物 計算得率后 取出少許第二次進行 3 和 4 試驗 如無沉淀析 出 向溶液中加入 10ml 石油醚 充分震搖后 2000 轉(zhuǎn)離心 5min 小心棄去石油醚層 給下層剩 余物中加入 10ml 水 振搖后 2000 轉(zhuǎn)離心 5min 除去水層 所得懸浮狀卵磷脂可以通過真空或 冷凍干燥得到無水的產(chǎn)物 計算得率后 第三次進行 3 和 4 試驗 3 卵磷脂的鑒定 取以上提取物約 0 1g 于試管內(nèi)加入 10 NaOH 溶液 2ml 水浴加熱數(shù)分鐘 嗅之是否有魚 醒味 以確定是否卵磷脂 4 乳化作用 兩支試管中各加入 3 5ml 水 一只加卵磷脂少許 溶解后滴加 5 滴花生油 另一只也滴入5 滴花生油 加塞極力振蕩試管 使花生油分散 觀察比較兩只試管內(nèi)的乳化狀態(tài) 注意 注意 食用卵磷脂可以含有一定量無害雜質(zhì) 所以 如果提取的卵磷脂僅為食用 有時就不必進 行純化 這時就可直接將卵磷脂粗提物通過真空或冷凍干燥得到無水的產(chǎn)物 在這種干燥條件 下 殘留的乙醚也被進一步除去 本實驗對卵磷脂的純化采用的并不是最先進的方法 所以只是達到了相對純化 之所以采 用這種方法是因為它簡單 更好的方法 如層析法等可查閱相關(guān)資料 實驗四實驗四多酚氧化酶活性的測定多酚氧化酶活性的測定 一 引言 食品的褐變主要分為酶促褐變和非酶褐變 多酚氧化酶是引起果蔬褐變的主要酶之一 學(xué) 習(xí)它的活性測定對于果蔬加工采取合理的護色措施具有指導(dǎo)意義 多酚氧化酶的活性測定有多 種方法 出于一般實驗室的條件相對不是很先進 本試驗選用了一種較簡單的方法 但這種方法 仍然可以訓(xùn)練學(xué)生掌握測定酶活性的基本要點和技能 二 原理 鄰苯二酚在多酚氧化酶催化下受 O2作用生成鄰苯二酚 鄰苯二酚能夠被抗壞血酸還原 如 抗壞血酸充足 少量鄰苯二酚可反復(fù)不斷地發(fā)生氧化還原 由于該酶最適 pH 為 6 因此這一過 程在 pH6 時最快 把分析對象配成 pH6 左右的樣液 在抗壞血酸和鄰苯二酚存在時 于 20 下振蕩 2min 這時抗壞血酸被氧化 精確的經(jīng)過 2min 后加入偏磷酸以終止反應(yīng) 用碘量法 以碘酸鉀為基準 試劑 進行滴定 測得剩余的抗壞血酸 由得到的數(shù)據(jù)求出被氧化的抗壞血酸量 并計算出酶 活性 并以 1g 分析物質(zhì) 1min 內(nèi)氧化抗壞血酸的微克分子數(shù)表示之 所有上述過程的主要反應(yīng) 式如下 鄰苯二酚鄰苯二醌 鄰苯二醌 抗壞血酸鄰苯二酚 脫氫抗壞血酸 KIO3 5KI 6HCl 6KCl 3H2O 3I2 3I2 3Vc 3 脫氫 Vc 6HI 三 材料和設(shè)備 蘋果 馬鈴薯 研缽 燒杯 50 毫升量瓶 250 毫升三角瓶 秒表 滴定管 溫度計 四 試劑 1 0 2 鄰苯二酚溶液 用粗天平稱 0 2 克鄰苯二酚 溶解于蒸餾水 稀釋到 100毫升 準 備用的前 1 2 天配制 貯于棕色玻璃瓶中 放在冷涼處 2 0 01N 碘酸鉀溶液 用分析天平精確稱取 0 3566 克 KIO2予先在 102 烘 2 小時 在干 燥皿中冷卻備用 用蒸餾水溶解于 1 升的容量瓶中 加 5 毫升 1N 的 NaOH 溶液 此時加堿是 為了使 KIO3和 KI 在該試劑中暫不反應(yīng) 和 2 克 KI 溶解 用蒸餾水稀釋到刻度 混勻 保存 于棕色瓶中 3 pH6 4 的磷酸緩沖液 稱取 KH2PO4鹽 5 44 克溶解到無碳酸的水中 加 10 毫升 1N 的 NaOH 溶液 用無碳酸的水稀釋至 200 毫升 保存于磨口玻璃瓶中 4 0 04N 抗壞血酸溶液 用粗天平稱取 0 35 克抗壞血酸溶解到蒸餾水中 用水稀釋至 100 毫升 混勻 溶液只能用一天 5 5 的偏磷酸溶液 50 克偏磷酸 經(jīng)驗式 HPO3 溶解到蒸餾水中 稀釋至 1升后混勻 酶 保存于磨口玻璃瓶中 6 0 5 可溶性淀粉 五 操作程序 稱 1 克新鮮的植物材料 加蒸餾水于瓷研缽中研細 轉(zhuǎn)移到