綜合訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)麥芽質(zhì)量評(píng)定實(shí)驗(yàn)二麥芽質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)定

1、綜合訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)六、麥芽質(zhì)量評(píng)定實(shí)驗(yàn)二 麥芽質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)定一、目的與要求1. 通過(guò)對(duì)麥芽主要質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)定，以達(dá)到綜合應(yīng)用各種分析方法的目的,綜合訓(xùn)練食品分析的基本技能，掌握食品分析的基本原理和方法。2. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)學(xué)會(huì)選擇正確的分析方法以及學(xué)會(huì)合理安排實(shí)驗(yàn)的順序和實(shí)驗(yàn)時(shí)間。3. 正確應(yīng)用“直接干燥法”、“碘量法”、凱氏定氮法、“茚三酮比色法”及“折光法”、“密度法”等基本技術(shù)，學(xué)會(huì)正確分析實(shí)驗(yàn)影響因素。二、實(shí)驗(yàn)原理及相關(guān)知識(shí)（一）實(shí)驗(yàn)任務(wù)麥芽是麥芽廠(chǎng)和啤酒廠(chǎng)麥芽車(chē)間的產(chǎn)品，同時(shí)又是釀造啤酒的主要原料，麥芽的質(zhì)量直接影響啤酒的質(zhì)量。而麥芽質(zhì)量的好壞主要由水分、糖化力，蛋白質(zhì)含量、蛋白溶解度、及-

2、氨基氮等指標(biāo)決定，本實(shí)驗(yàn)根據(jù)麥芽的主要質(zhì)量指標(biāo)，要求分析下列項(xiàng)目：1. 麥芽水分含量；2. 麥芽滲出率；3. 麥芽糖化力；4. 麥芽蛋白質(zhì)含量；5. 麥芽蛋白溶解度；6. 麥芽-氨基氮含量；（二）實(shí)驗(yàn)原理及相關(guān)知識(shí)1. 麥芽水分含量麥芽水分是麥芽質(zhì)量控制指標(biāo)之一，水分大，會(huì)影響麥芽的浸出率，質(zhì)量要求麥芽使用時(shí)水分5%。常用直接干燥法，其原理是：在一定的溫度（95105）和壓力（常壓）下，將樣品放在烘箱中加熱干燥，除去蒸發(fā)的水分，干燥前后的質(zhì)量之差即為樣品的水分含量。2. 麥芽滲出率麥芽滲出率與大麥品種，氣候和生長(zhǎng)條件、制麥方法有關(guān)，質(zhì)量要求優(yōu)良麥芽無(wú)水浸出率為76%以上，常用方法有密度瓶法、折

3、光法，可根據(jù)麥芽汁相對(duì)密度查得的麥芽汁中浸出物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，計(jì)算滲出率，或根據(jù)麥芽汁折光錘度（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）直接初算滲出率。3. 麥芽糖化力麥芽糖化力是指麥芽中淀粉酶水解淀粉成為含有醛基的單糖或雙糖的能力。它是麥芽質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，質(zhì)量要求良好的淡色麥芽糖化力為250WK以上，次品為150WK以下。麥芽糖化力的測(cè)定常用碘量法，其原理是麥芽中淀粉酶解成含有自由醛基的單糖或雙糖后，醛糖在堿性碘液中定量氧化為相反的羧酸，剩余的碘酸化后，以淀粉作指示劑，用硫代硫酸鈉滴定，同時(shí)做空白試驗(yàn)，從而計(jì)算麥芽糖化力。4. 麥芽蛋白質(zhì)（總氮）含量麥芽蛋白質(zhì)一般為8%11%（干物質(zhì)），常用微量凱氏定氮法，其原理見(jiàn)第

4、三章實(shí)驗(yàn)八。5. 麥芽蛋白溶解度（氮溶指數(shù)）麥芽蛋白溶解度是用協(xié)定法麥芽汁的可溶性氮與總氮之比的百分率，比值愈大，說(shuō)明蛋白質(zhì)分解愈完全。麥芽質(zhì)量要求蛋白溶解度41%為優(yōu)；3841%為良好；3538%為滿(mǎn)意；35%為一般。常用凱氏定氮法，分別用麥芽粉樣和協(xié)定法麥芽汁樣與濃硫酸和催化劑共同加熱消化，使蛋白質(zhì)分解，產(chǎn)生的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨，留在消化液中，然后加堿蒸餾使氮游離，用硼酸吸收后，再用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)酸的消耗量可計(jì)算出麥芽總氮和可溶性氮。6. 麥芽氨基氮含量麥芽氨基氮含量是極為重要的質(zhì)量指標(biāo)。部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定良好的麥芽每100克無(wú)水麥芽含氨基酸毫克數(shù)為135150。大于150為優(yōu)，

5、小于120為不佳。在啤氿行業(yè)中常有茚三酮比色法和EBC2，4，6一三硝基苯磺酸測(cè)定法（簡(jiǎn)稱(chēng)TNBS法），推薦茚三酮比色法：茚三酮為一氧化劑，它能使氨基酸脫羧氧化，生成CO2、氨和比原來(lái)氨基酸少一個(gè)碳原子的醛，還原茚三酮再與氨和未還原茚三酮反應(yīng)，生成藍(lán)紫色縮合物，產(chǎn)生的顏色深淺與游離氨基氮含量成正比，在波長(zhǎng)570nm處有最大的吸收值，可用比色法測(cè)定。（三）實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)提示1. 根據(jù)樣品測(cè)定項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。2. 選擇樣品提取和預(yù)處理方法，及根據(jù)誤差的要求和實(shí)際需要選擇恰當(dāng)?shù)奶炱絻x器和玻璃量具。3. 方案設(shè)計(jì)時(shí)可以參考相關(guān)知識(shí)，或其他資料。4. 本實(shí)驗(yàn)為2個(gè)單元，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)以及實(shí)驗(yàn)室提供的儀器

6、和試劑合理安排實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案。三、儀器與試劑（一）實(shí)驗(yàn)室提供下列儀器和試劑1. 儀器：（1）鼓風(fēng)恒溫干燥箱；（2）各種分析天平；（3）干燥器；（4）稱(chēng)量皿；（5）凱氏消化裝置；（見(jiàn)圖8-1） （6）改良式凱氏定氮蒸餾器；（見(jiàn)圖8-2）（7）恒溫水浴鍋及電動(dòng)攪拌器；（8）搪瓷杯或硬質(zhì)燒杯；圖8-1 凱氏消化裝置1、墊2、支架3、凱氏燒瓶 4、電爐（9）分光光度計(jì)；（10）阿貝折光儀、密度計(jì)。2. 試劑（1）測(cè)蛋白質(zhì)各種試劑，同第三章實(shí)驗(yàn)八。（2）測(cè)糖化力試劑： 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：（0.1mol/L） 稱(chēng)12.5g Na2S2O3·5H2O于250mL燒杯中，用新煮沸且已放冷的蒸餾水溶解

7、后，移入500mL棕色瓶中，加入0.1g Na2CO3，用上述蒸餾水稀釋至500mL，搖勻，放暗處714天后，按GB601配制與標(biāo)定。 PH4.3乙酸一乙酸鈉緩沖溶液；稱(chēng)取30g分析純乙酸用蒸餾水稀釋至1000mL，另稱(chēng)取34g分析純乙酸鈉（CH3COONa·3H20）溶于蒸餾水中并稀釋至500mL。將兩溶液混合，其PH為4.3±0.1。 氫氧化鈉溶液（1mol/L）：稱(chēng)取40g氫氧化鈉，用水溶解至1000mL。 硫酸溶液（1mol/L）：量取28ml濃硫酸，緩緩倒入適量水中并衡釋至1000mL，冷卻，搖勻。 碘溶液（0.1mol/L）：稱(chēng)取13g碘及35g碘化鉀，溶于10

8、0mL水中并稀至1000mL，搖勻，保存于棕色具塞瓶中。 可溶性淀粉（分析純）（3）測(cè)氨基酸試劑： 茚三酮顯色劑： 稱(chēng)取100g磷酸氫二鈉（Na2HPO4·12H2O）、60g磷酸二氫鉀（KH2PO4）、50g水合茚三酮和3g果糖，用水溶解后稀釋至1000mL，（此溶液在低溫下用棕色瓶子可保存2周，PH應(yīng)為6.66.8）。 碘酸鉀稀釋液：稱(chēng)取2g碘酸鉀溶于600mL水中，再加入95%乙醇400mL，混勻。 甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱(chēng)取干燥的甘氨酸0.2000g于燒杯中，先用少量水溶解后，定量轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋毛標(biāo)線(xiàn)，搖勻，0貯藏。臨用時(shí)按要求稀釋、此液為200mg/L氨

9、基酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。（二）學(xué)生自行準(zhǔn)備的儀器和試劑1. 安裝改良式凱氏定氮蒸餾裝置。（見(jiàn)圖-2）2. 配制2%可溶性淀粉溶液： 稱(chēng)取2g可溶性淀粉，加少量蒸餾水調(diào)成糊狀，傾入100mL沸水中，繼續(xù)煮沸至透明，冷卻。3. 標(biāo)定鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.01mol/L）；按GB601配制與標(biāo)定。四、實(shí)驗(yàn)步驟提示（一）樣品處理1. 麥芽粉的制備按取樣法先取少量樣品倒入粉碎機(jī)中，用以洗滌粉碎機(jī)，然后倒入樣品進(jìn)行粉碎，使用60目篩過(guò)篩，使細(xì)粉含量達(dá)90%以上。如表皮不能一次磨成細(xì)粉，需反復(fù)粉碎，直至達(dá)到要求。供分析水分、總氮含量用。2. 麥芽滲出液的制備（1）稱(chēng)取粉碎麥芽樣20.00g，（深色麥芽為40.00g）置于

10、已知質(zhì)量的搪瓷杯或硬質(zhì)燒杯中，加蒸餾水480mL。（2）于40水浴中，在40恒溫下攪拌1h（攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分）。（3）取出滲出杯，冷卻至室溫，補(bǔ)充水使其內(nèi)容物質(zhì)量為520.0g（深色麥芽為540.0g）。（4）攪拌均勻后，以雙層干燥濾紙過(guò)濾，棄去最初濾出的100mL濾液，返回重濾，重濾后，濾液為麥芽滲出液,供分析糖化力用樣。3. 協(xié)定法麥芽汁的制備：（1）稱(chēng)取粉碎麥芽樣50.0g放入已知質(zhì)量的糖化杯中，加入200mL蒸餾水（一般為4647），使混合后恰好達(dá)到45保溫30min。（2）以每分鐘升溫1的速度升溫，在25min內(nèi)升至70，此時(shí)于杯內(nèi)加入100mL70水。（3）在70保溫1h

11、后沖洗攪拌器，取出糖化杯，在1015min內(nèi)急速冷卻到室溫。（4）擦干杯處壁水分，補(bǔ)加水準(zhǔn)確使其內(nèi)容物質(zhì)量為450g。（5）攪拌均勻后，以雙層干燥紙過(guò)濾，最初濾出的100mL濾液反回重濾，重濾后的溶液為協(xié)定法麥汁,供分析相對(duì)密度，可溶性固形物，可溶性氮，氨基氮等用。（二）測(cè)定方法1. 直接干燥法測(cè)定麥芽水分含量（1）步驟 稱(chēng)取粉碎麥芽約5g，稱(chēng)量準(zhǔn)確至0.001g，放入已稱(chēng)至恒重的稱(chēng)重皿中，弄平立即蓋好，操作愈迅速愈好。 稱(chēng)重皿置干燥箱中，將蓋取下，在105107下干燥3h。 趁熱將稱(chēng)重皿蓋好，取出，置干燥器中冷卻半小時(shí)后稱(chēng)重。再重復(fù)烘半小時(shí)，冷卻稱(chēng)重到恒重（如兩次稱(chēng)重相差在2mg以?xún)?nèi)，即作為

12、恒重）。 記錄下列數(shù)據(jù)。稱(chēng)重皿質(zhì)量/m0（g）樣品和稱(chēng)重皿質(zhì)量/m1（g）烘干后樣品和稱(chēng)重皿質(zhì)量/m2（g）#1#2#3恒重值（2）結(jié)果計(jì)算式中：X樣品中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；m0稱(chēng)量皿的質(zhì)量，g；m1稱(chēng)量皿和樣品的質(zhì)量，g；m2稱(chēng)量皿和樣品干燥恒重后的質(zhì)量，g。2. 麥芽滲出率測(cè)定（1）麥汁可溶性固形物的測(cè)定 密度瓶法a.將協(xié)定法麥芽汁混勻，立即灌入密度瓶中。將絕干的附溫密度瓶用約10mL麥芽汁洗兩次，然后灌滿(mǎn)麥芽汁，裝上溫度計(jì)，并放置于水浴中（20±0.5），（如麥芽汁溫度比較高，可先將麥芽汁放入冰箱中冷卻后再做）保持水浴液面超過(guò)密度瓶頸刻度以上，在冰箱中恒溫25min。b. 取出

13、密度瓶，調(diào)整麥芽汁使達(dá)到刻度，再待5min后準(zhǔn)確的調(diào)整至恰好在刻度。將密度瓶取出外面擦干，用濾紙除去溢出側(cè)管的麥汁，立即蓋上罩，放置5min，稱(chēng)量。計(jì)算相對(duì)密度，取5位小數(shù)。C. 從密度瓶計(jì)算浸出物。麥芽汁正確的浸出物量可由相對(duì)密度d從正式的糖度表附錄查得B。 折光錘度法，見(jiàn)第一章實(shí)驗(yàn)二。（2）結(jié)果計(jì)算麥芽浸出率的計(jì)算以風(fēng)干麥芽樣品計(jì)：麥芽浸出物以絕干麥芽樣品計(jì)：麥芽浸出物式中：M麥芽水分%B麥芽汁中可溶性固形物%3. 碘量法測(cè)定麥芽糖化力（1）操作步驟 麥芽糖化液的制備量取2%可溶性淀粉溶液100mL，置于200 mL容量瓶中，加10 mL乙酸一乙酸鈉緩沖溶液，搖勻，在20水浴中保溫20mi

14、n。準(zhǔn)確加入5.00 mL麥芽浸出液，搖勻，在20水浴中準(zhǔn)確保溫30min，立即加入1mol/L氫氧化鈉溶液4 mL，振蕩，以終止酶的活動(dòng)，用水定容至刻度。 空白試驗(yàn)的制備量取2%可溶性淀粉溶液100mL，置于200mL容量瓶中，在20水浴中保溫20min后，加入1mol/L氫氧化鈉溶液2.35mL，搖勻，加5.00mL麥芽浸出液，用水定容至刻度。 碘量法定糖吸取麥芽糖化液和空白試驗(yàn)液各50.00mL，分別置入250mL碘量瓶中，各加入0.1mol/L碘溶液25.00 mL，1mol/L氫氧化鈉溶液3mL搖勻，蓋好，靜置15min。加1mol/L硫酸溶液4.5mL，立即用0.1mol/L硫代硫

15、酸鈉溶滴定至藍(lán)色失為終點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)記錄表項(xiàng)目糖化液空白液次數(shù)123123取樣毫升數(shù)/mL滴定耗Na2S2O3毫升數(shù)/mL平均值/mLV=V0=（2）結(jié)果計(jì)算：麥芽糖化力是以100g無(wú)水麥芽在20、pH4.3條件下分解可溶性淀粉30min產(chǎn)生1g麥芽糖為1個(gè)維柯（WK）糖化力單位 式中 V0空白液消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)，mL;V麥芽糖化液消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)，mL；CNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，mol/L；M麥芽水分百分含量，%；34.2換算系數(shù)；（20g麥芽樣的轉(zhuǎn)換系數(shù)，濃色麥芽應(yīng)將34.2改為17.1）4 麥芽蛋白質(zhì)（總氮）測(cè)定，（凱氏定氮法）（1）測(cè)定步驟 消

16、化稱(chēng)取麥芽粉碎樣約1.5g（精確到0.001g），移入干燥的500mL凱氏燒瓶中，其余步驟按第三章實(shí)驗(yàn)八，操作。消化裝置見(jiàn)圖。-1 蒸餾本實(shí)驗(yàn)建議采用改良式微量定氮蒸餾裝置，可按8-2圖安裝進(jìn)行蒸餾和吸收。蒸餾操作步驟如下：a. 量取20mL 2%硼酸溶液于收集瓶（三角錐瓶）中，加混合指示劑23滴，接于游離氨餾出管A處，并使管口插入液面下（不宜太深）。b. 打開(kāi)開(kāi)關(guān)1使冷水進(jìn)入冷凝器部分。圖8-2 改良式微量定氮蒸餾裝置c. 打開(kāi)開(kāi)關(guān)2使冷水進(jìn)入蒸汽發(fā)生瓶?jī)?nèi)，當(dāng)液面升至34厘米時(shí)將開(kāi)關(guān)2關(guān)閉。d. 打開(kāi)開(kāi)關(guān)3，取消化稀釋液5.00mL從漏斗處放入蒸餾瓶?jī)?nèi)，加入40%氫氧化鈉8mL左右。再用少量

17、蒸餾水洗凈漏斗（少量多次），并使流入蒸餾瓶?jī)?nèi)。隨即關(guān)閉開(kāi)關(guān)3。e. 加熱蒸餾，待蒸餾約10分鐘后（以蒸餾液沸騰時(shí)算起），將餾出管提出液面再蒸餾12分鐘，直至氮全部餾出（可用紅色石蕊試紙檢查至餾出液不使石蕊試紙變藍(lán)色為止）少量水洗滌餾出管處部，洗水一并當(dāng)于上集瓶。 滴定 用已標(biāo)定的0.01mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定收集之餾出液至灰色為終點(diǎn)。 數(shù)據(jù)記錄表樣品名稱(chēng)樣品質(zhì)量（體積）/g（mL）滴定耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液/mL第一次第二次第三次平均值 殘液排出與洗滌a. 用洗耳球插入餾出管內(nèi)將空氣壓入蒸餾瓶?jī)?nèi)，經(jīng)開(kāi)關(guān)4排出反復(fù)多次即可將殘液排凈。（或在蒸餾結(jié)束時(shí)立即打開(kāi)開(kāi)關(guān)2使冷水進(jìn)入蒸汽發(fā)生瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生真空將殘液

18、抽出）。b. 打開(kāi)開(kāi)關(guān)3從漏斗注入冷水洗滌蒸餾瓶，關(guān)閉開(kāi)關(guān)3，按上述手續(xù)反復(fù)多次即可洗凈。c. 打開(kāi)開(kāi)關(guān)2讓冷卻水進(jìn)入蒸汽發(fā)生蒸內(nèi)并同時(shí)打開(kāi)開(kāi)關(guān)4將水排出，待瓶洗凈后關(guān)閉開(kāi)關(guān)1、2并將洗水全部倒出后關(guān)閉開(kāi)關(guān)4。（2）計(jì)算公式式中：X1100克無(wú)水麥芽總氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；X2麥芽蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；V1碎麥芽樣消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V0空白試劑肖耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL;C鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L0.0141mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液C(Hcl)=lmol/L相當(dāng)于氮的質(zhì)量，g；6.25氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù)；m樣品質(zhì)量（或體積），g（或mL）;M麥芽樣品中水分的含量，%。5. 麥芽蛋白溶

19、解度測(cè)定（1）步驟：分別測(cè)麥芽總氮和麥汁可溶性氮，麥芽總氮按“4.”進(jìn)行操作，麥汁可溶性氮的測(cè)定，吸取協(xié)定法麥芽汁25.00mL，置于500mL凱氏燒瓶中，其余步驟按“4.”進(jìn)行操作。（2）結(jié)果計(jì)算 可溶性氮含量計(jì)算 蛋白溶解度計(jì)算式中：X3麥芽可溶性氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；X1麥芽總氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；NSI蛋白溶解度（氮溶指數(shù)），%。V2協(xié)定法麥芽汁樣消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；B麥芽汁中可溶性固形物，%；d麥芽汁在20 200相對(duì)密度；E2無(wú)水麥芽浸出率，%。式中其余符號(hào)的意義同前。6. 茚三酮比色法測(cè)定氨基氮含量。（1）測(cè)定步驟 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)準(zhǔn)確吸取200ug/mL的甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0、0.5、1.0、1.5、2.5、3.0mL（相當(dāng)于0、100、300、400、500、600ug甘氨酸），分別置于25mL容量瓶或比色管中，各加水補(bǔ)充至容積為4.0mL，然后加入茚三酮顯色劑1.00mL，混合均勻，于沸水浴中加熱16min，取出迅速冷室溫，加5.00mL碘酸鉀稀釋溶液，并加水至標(biāo)線(xiàn)，搖勻。靜置15mim后，于570nm波長(zhǎng)下，用1cm比色皿，以試劑空白為參比液