食品专业综合实验指导书.docx
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食品专业综合实验指导书
蚌埠学院生物与食品工程系
二〇一〇年三月
目录
实验室学生守则
实验室安全措施及意外事故处理
实验一蛋白质功能性质的测定
实验二天然果胶的提取及果冻的制作
实验三非酶褐变实验
实验四绿色蔬菜的护绿和叶绿素含量的测定
实验五食品中某种酶提取、分离、活性以及反应动力学参数的测定
实验室学生守则
1、必须遵守实验室的各项规章制度，听从教师的指导，尊重实验室工作人员的职权。
2、保持实验室整洁，不乱扔东西，保持桌面、地面清洁，废纸、废屑等应投入垃圾箱，保持水槽干净畅通，任何固体物质不能倒入水槽中。
3、爱护仪器设备，不浪费实验材料，节约水、电、煤。
4、实验过程中保持安静，不高声谈笑，不乱吃东西，未经教师许可，不得擅自离开。
5、实验完毕离开实验室时，应把桌面上的水、电、煤开关关闭。
实验室安全措施及意外事故处理
1、倾倒药品或加热液体时，不要俯视容器，以防溅出。
2、如遇烫伤，不要用水洗涤伤处，未破时，可涂饱和碳酸钠溶液，或用碳酸钠粉调成糊状敷于伤处，必要时用绷带包扎，已破后，涂于紫药水或10%高锰酸钾溶液，若烫伤较重，再撒上消炎粉或涂上烫伤药膏，用绷带包扎。
3、若遇玻璃或铁器创伤，不能用手抚摸，也不能用水清洗，应先消除创伤处玻璃等污物，用紫药水、碘酒等涂擦伤处，必要时再撒上消炎粉，然后用绷带包扎，如伤口较大，应立即就医治疗。
4、一旦发生着火事故，应首先关闭煤气开关和电门，然后迅速把周围容易着火的东西移开，向火源撒沙子或用石棉布覆盖火源，衣服着火时，决不要奔跑，应立刻用石棉布覆盖火处或赶紧把衣服脱下，若火势较大，应一面叫人帮忙，一面卧地打滚，严禁用水浇泼。
5、如遇触电事故，应立即拉开闸刀，截断电源.或尽快地用绝缘材料（木棒、竹扦等）使触电者与电源隔离。
6、如发现煤气泄漏，应立即关闭煤气开关，打开窗户，并通知实验室工作人员进行检查和修理。
实验一蛋白质功能性质的测定
——水溶性、乳化性、起泡性、凝胶作用
一、实验目的
1、掌握蛋白质基本功能性质的测定方法。
2、了解蛋白质结构与其功能性质的联系。
二、实验原理
所谓蛋白质的功能性质，是指能使蛋白质成为人们所需要的食品特征而具有的物理化学性质，即在食品的加工、贮藏、销售过程中发生有利作用的那些性质，这些性质对食品的质量及风味起着重要的作用。
蛋白质的功能性质与蛋白质在食品体系中的用途有着十分密切的关系，成为开发和有效利用蛋白质资源的重要依据。
蛋白质的功能性质可分为水化性质、表面性质、蛋白质—蛋白质相互作用的有关性质共三大主要类型。
具体的功能性质，主要包括吸水性、溶解性、保水性、分散性、粘度和粘着性、乳化性、起泡性、凝胶作用等。
本实验以卵蛋白、大豆蛋白为例，通过某些定性实验来认识蛋白质的主要功能性质。
三、实验材料、试剂及仪器
1、材料：
蛋清蛋白。
2、试剂：
2%蛋清蛋白溶液：
取2g蛋清加98g蒸馏水稀释，过滤取清液；
卵黄蛋白：
鸡蛋除去蛋清后剩下的蛋黄捣碎；分离大豆蛋白粉；其它：
1mol/LHCl，1mol/LNaOH，饱和氯化钠溶液，饱和硫酸铵溶液，酒石酸，硫酸铵，氯化钠，δ-葡萄糖酸内酯，氯化钙饱和溶液，水溶性红色素，明胶。
3、仪器：
数显恒温水浴锅，电动搅拌器，显微镜等。
四、实验步骤
（一）蛋白质的水溶性
1、在50mL的小烧杯中，加入0.5mL蛋清蛋白，加入5mL水，摇匀，观察其水溶性，有无沉淀生成。
再向溶液中逐滴加入饱和氯化钠溶液，摇匀，得到澄清的蛋白质的氯化钠溶液。
取上述蛋白质的氯化钠溶液3mL，加入3mL饱和的硫酸铵溶液，观察球蛋白的沉淀析出，再加入粉末硫酸铵至饱和，摇匀，观察清蛋白从溶液中析出，解释蛋清蛋白质在水中及氯化钠溶液中的溶解度、以及蛋白质沉淀的原因。
2、在4支试管中各加入0.1～0.2g大豆分离蛋白粉，分别加入5mL水，5mL饱和食盐水，5mL1mol/LNaOH，5mL1mol/LHCl；摇匀，在温水浴中温热片刻，观察大豆蛋白在不同溶液中的溶解度。
向第一、二支试管加入3mL饱和硫酸铵溶液，析出大豆球蛋白沉淀；向第三、四支试管中分别用1mol/LNaOH、1mol/LHCl中和至pH4~4.5，观察沉淀的生成，解释大豆蛋白的溶解性以及pH值对大豆蛋白溶解性的影响。
（二）蛋白质的乳化性
1、取5g卵黄蛋白，加入250mL的烧杯中，加入95mL水、0.5g氯化钠，用电动搅拌器搅匀后，加搅拌加滴加植物油10mL，滴加完后，强烈搅拌5min，使其充分分散成均匀的乳状液，静置10min，等泡沫大部分消除后，取出10mL，加入少量水溶性色素染色，不断搅拌直至染色均匀，取一滴乳状液在显微镜下仔细观察，被染色部分为水相，未被染色部分为油相，根据显微镜下观察所得到的染料分布，确定该乳状液是属于水包油型还是油包水型。
2、配制5%的大豆分离蛋白溶液100mL，加0.5g氯化钠，在水浴上温热搅拌均匀，同上法滴加10mL植物油进行乳化。
静置10min后，观察其乳状液的稳定性，同样在显微镜下观察乳状液的类型。
（三）蛋白质的起泡性
1、在3只250mL的烧杯中各加入50mL2%的蛋清蛋白溶液，一份用电动搅拌器连续搅拌1~2min；一份用玻棒不断搅打1~2min；另一份用玻管不断鼓入空气泡1~2min。
观察各自泡沫的生成，估计泡沫的多少及泡沫稳定时间的长短，评价不同的搅打方式对蛋白质起泡性的影响。
2、取2只250mL的烧杯中各加入50mL2%的蛋清蛋白溶液，一份放入冷水或冰箱中冷至10℃，一份保持常温（30~35℃），同时以相同的方式搅打1~2min，观察泡沫产生的数量及泡沫稳定性有何不同。
3、取3只250mL的烧杯中各加入30mL2%的蛋清蛋白溶液，其中一份加入0.5g酒石酸，一份加入0.1g氯化钠，以相同的方式搅打1~2min，观察泡沫产生的数量及泡沫稳定性有何不同。
用2%的大豆蛋白质溶液进行与以上相同的实验，比较蛋清蛋白与大豆蛋白的起泡性。
（四）蛋白质的凝胶作用
1、取1mL蛋清蛋白于试管中，加1mL水和几滴饱和食盐水至溶液澄清，放入沸水浴中，加热片刻观察凝胶的形成。
2、在100mL烧杯中，加入2g大豆分离蛋白粉，40mL水，在沸水浴中加热并不断搅拌均匀，稍冷，将其分成2份，一份加入5滴饱和氯化钙，另一份加入0.1~0.2gδ—葡萄糖酸内酯，放置温水浴中数分钟，观察凝胶的生成。
3、取一支试管，加入0.5g明胶和5mL水，水浴中温热溶解形成粘稠溶液，冷后，观察凝胶的生成。
五、思考题
1、如何对上述实验方案及仪器设备作改进，能够定量测定蛋白质蛋白质的上述功能性质？
在定量中，哪些操作步骤或数据是影响各性质定量指标的关键？
2、牛奶败坏为何出现沉淀，沉淀是什么？
实验二天然果胶的提取及果冻的制作
一、实验目的
1、理解并掌握果胶的性质及其应用。
2、掌握果胶提取的一般过程。
二、实验原理
果胶广泛存在于水果和蔬菜中，如苹果含量为0.7～1.5%（以湿品计），在蔬菜中以南瓜含量最多，为7～17％。
果胶的基本结构是以α-1,4苷键连结的聚半乳糖醛酸，其中部分羧基被甲酯化，其余的羧基与钾、钠、铵离子结合成盐，其结构式如下：
在果蔬中，尤其是在未成熟的水果和皮中，果胶多数以原果胶存在，原果胶是以金属离子桥（持别是钙离子）与多聚半乳糖醛酸中的游离羧基相结合。
原果胶不溶于水，故用酸水解，生成可溶性的果胶，再进行脱色、沉淀、干燥，即为商品果胶。
从柑桔皮中提取的果胶是高酯化度的果胶，酯化度在70％以上。
在食品工业中常利用来制作果酱、果冻和糖果，在汁液类食品中用作增稠剂、胶凝剂等。
三、实验材料、试剂及仪器
1、材料：
新鲜桔皮等。
2、试剂：
0.25%HCl，95%乙醇，蔗糖，柠檬酸。
3、仪器：
烧杯（250mL、100mL等），抽滤装置，尼龙滤布。
四、实验步骤
（一）果胶提取
1、原料预处理：
称取新鲜柑桔皮20g（干品为8g）用清水洗净后，放入250mL烧杯中加120mL水，加热至90℃保持5～10min，使酶失活。
用水冲洗后切成3～5mm大小的颗粒。
用50℃左右的热水漂洗，直至水为无色、果皮无异味为止。
每次漂洗必须把果皮用尼龙布挤干，再进行下—次漂洗。
2、酸水解萃取：
将预处理过的果皮粒放入烧杯中，加约0.25%的盐酸60mL，以浸没果皮为度，pH值调整在2.0至2.5之间。
加热至90℃煮45min，趁热用尼龙布（100目）或四层纱布过滤。
3、脱色：
在滤液中加入0.5～1%的活性炭，于80℃加热20min进行脱色和除异味，趁热抽滤，如抽滤困难可加入2～4%的硅藻土作助滤剂。
如果柑桔皮漂洗干净，萃取液为清彻透明，则不用脱色。
4、沉淀：
待萃取液冷却后，用稀氨水调节至pH3～4，在不断搅拌下加入95%乙醇，加入乙醇的量约为原体积的1.3倍，使乙醇浓度达到50%～60%，静置10min。
5、过滤、洗涤、烘干：
用尼龙布过滤，果胶用95%乙醇洗涤二次，烘箱60～70℃烘干。
将烘干的果胶粉碎、过筛、包装即为产品。
滤液可用分馏法回收乙醇。
（二）柠檬味果冻的制备
1、将果胶0.2g（干品）浸泡于20mL水中，软化后在搅拌下慢慢加热至果胶全部溶解。
2、加入柠檬酸0.1g、柠檬酸钠0.1g和蔗糖20g，在搅拌下加热至沸，继续煮熬5min，冷却后即成果冻。
五、思考题
1、要提高果胶的提取率需要注意哪些问题及做好哪些工作？
2、此实验中最困难的操作是什么？
造成这种困难的原因何在？
实验三非酶褐变实验
一、实验目的
1、理解食品非酶褐变的本质及一般规律。
2、掌握美拉德反应的过程及测定方法。
3、理解褐变对于食品品质的破坏及其应用。
二、实验原理
褐变反应是食品加工中最普遍存在的一种变色现象，按其发生的机制分为酶促褐变和非酶褐变两大类。
非酶褐变又可分为以下三种类型：
1、当还原糖与氨基酸混合在一起加热时会形成褐色“类黑色素”，该反应称为羰氨反应，又称“美拉德反应”。
非还原糖在不发生水解的条件下不会发生美拉德反应。
2、糖类在无氨基化合物存在下加热到其熔点以上，也会生成黑褐色的色素物质，这种作用称为焦糖化作用。
3、柑桔类果汁在贮藏过程中色泽变暗，放出二氧化碳，抗坏血酸含量降低，这是由于抗坏血酸自动氧化而产生的褐变。
本实验通过焦糖的制备及羰氨反应来了解非酶褐变反应、香味的产生。
三、实验材料、试剂及仪器
1、材料：
蔗糖，酱油。
2、试剂：
25%蔗糖溶液，20%甘氨酸溶液，25%葡萄糖溶液，10%NaOH溶液，10%HCl，饱和赖氨酸溶液，25%阿拉伯糖溶液，25%谷氨酸钠溶液，25%半胱氨酸盐酸盐溶液。
3、仪器：
蒸发皿，电炉，水浴锅等。
四、实验步骤
（一）焦糖的制备
1、台秤称取白糖25g放入蒸发皿中，加入1mL水，在电炉上加热到150℃左右关电源，温度上升至190～195℃保持温度约10min，内容物呈深褐色；稍冷后加入少量蒸馏水溶解，冷却后倾入250mL容量瓶中，定容并编号为Ⅰ。
2、另外称取25g白糖放入蒸发皿中，加水1mL，加热到150℃，加酱油1mL，再加热到170～180℃并保持温度5～10min；内容物亦呈深褐色，冷后加蒸馏水溶解，同样定容至250mL容量瓶，编号为Ⅱ。
3、测定
（1）分别吸取Ⅰ和Ⅱ的溶液各10mL，定容至100mL，此溶液每100mL中含白糖1g，也称为1%焦糖溶液。
（2）分别吸取上述1%的蔗糖溶液，按下表所列编号在小烧杯中混匀各种所加物质，置入2cm比色槽中，测定520nm处的吸光度，根据吸光度大小比较不同情况下焦糖的色泽。
编号
1%焦糖溶液Ⅰ（mL）
1%焦糖溶液Ⅱ（mL）
水（mL）
NaCl
（mL）
乙酸溶液
（mL）
乙醇溶液
（mL）
吸光度
（A）
1
10
10
2
10
10
3.6
3
10
10
4
10
10
5
10
10
6
10
10
3.6
7
10
10
8
10
10
（二）简单组分间的美拉德反应
1、温度的影响
取2支试管，均加入25%葡萄糖溶液和25%谷氨酸钠溶液5滴，摇匀，将其中一支试管置室温下静置，另一支试管置于沸水浴中加热，30min后观察颜色的变化及其变色的快慢，并记录。
2、pH的影响
取三支试管，各加25%葡萄糖溶液和25%谷氨酸钠溶液5滴。
第一支试管加10%盐酸两滴，第二支试管加10%NaOH溶液两滴；第三支试管不加酸碱。
将上述试管同时放入沸水浴中加热，观察颜色的变化及其变色的快慢，并记录。
3、不同反应物的影响
A组取三支试管，第一支加入20%甘氨酸溶液和25%蔗糖溶液各5滴；第二支加入20%甘氨酸溶液和25%阿拉伯糖溶液各5滴；第三支试管加入20%甘氨酸溶液和25%葡萄糖溶液各5滴；在上述三支试管中各加两滴10%NaOH溶液，置沸水浴中加热，比较颜色的变化和变色的快慢，并记录。
B组取三支试管分别加入3mL20%甘氨酸、25%谷氨酸钠及饱和赖氨酸溶液，另取一支试管加入20%甘氨酸及25%半胱氨酸盐酸盐溶液各2mL，然后分别加入25%葡萄糖溶液1mL；在上述四支试管中各加两滴10%NaOH溶液，置沸水浴中加热，观察颜色的变化及香气的产生，继续加热，进一步观察颜色的变化并辨别所产生的香气。
用25%的阿拉伯糖代替葡萄糖同样操作一次，记录香气类型，辨别香气的异同点并讨论产香机制。
五、注意事项
1、焦糖制作过程中，要注意控制温度和加热时间，如温度过高，时间长，就会结焦，难以洗涤。
六、思考题
1、简要描述此实验的基本原理。
2、不同糖类、不同氨基酸对美拉德反应速度和香味产生有何影响？
实验四绿色蔬菜的护绿和叶绿素含量的测定
一、实验目的和要求
1、掌握叶绿素的提取、测定方法。
2、自主设计绿色蔬菜的护绿方法。
二、实验内容
1、选择绿色蔬菜。
2、确定叶绿素的提取和含量测定方法。
3、设计护绿方法。
三、实施方法
该实验采用根据实验目的和要求自查文献、自己设计实验方案、实验室开放、自主完成实验的方式进行。
实验指导教师采用定责到人、随机辅导的方式完成教学任务。
四、实验过程
1、制定方案
实验前必须制定周密而具体的实验方案。
制定方案时要认真讨论、反复推敲方案的合理性与可行性。
然后确定各实验项目及前后的次序，并可采用一定的数学模型（如正交实验等）方法来制定方案。
用尽可能少的实验次数，取得尽可能多的可靠、完整的实验结果。
实验方案最后由指导老师审阅，经修改后确定下来。
2、开展实验研究
（1）实验准备：
实验用试剂及仪器、设备的准备，这关乎整个实验能否顺利开展，必须有足够的重视。
（2）预备实验：
在正式开展实验前，对一些实验应进行预备实验，主要是进行实验方法的筛选和熟练，为正式实验做好准备。
（3）正式实验：
实验过程中第一要做到观察的客观性，即要如实反映客观现象；第二要做到观察的全面性，即从各个方面观察实脸全过程中出现的各种现象，把各有关因素联系起来，分清主次，把握实质；第三要做到观察的系统性，即要连续、完整地观察全过程，不能随意中断;第四要做到观察的辩证性，应注意观察的典型性、偶然性及观察的条件，如时间、温度、反应状态等。
3、实验数据整理
运用已学过的数据处理理论与方法，对实验结果进行整理、分析与归类，在此基础上通过逻辑思维，找出其中规律。
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