食品生物化学实验教学大纲

1、【食品类专业实验教学大纲】食品生物化学实验课程编码：1422001（实验大纲）学 时：18课时学 分：1.5课程属性：非独立设课开课单位：校基础实验教学中心先修课程：食品生物化学、有机化学及实验一、实验性质食品生物化学实验是食品生物化学教学体系中重要的组成部分，对于学生正确掌握理论课程内容、增强实践能力、训练科学的思维方法具有重要的作用。该实验课是食品科学与工程专业学生技能及实践训练的重要环节。课程设计不仅应重视生物化学研究的范围和内容，更应注重学生基本科研态度、基本实验技能的训练，重视开发学生好奇、探索的研究天性，增强实验的自主性，不断提高分析问题、解决问题的能力。二、实验教学目的和要求通过

2、实验教学，促使学生进一步理解生物化学基础知识及生物化学研究的基本思路，理解生物化学原理和方法在食品科学研究及发展中的基础和指导作用，具有一定的独立思考能力、分析解决问题的能力，具有一定的动手能力和良好的科研作风，能够胜任相关的教学和科研工作。实验设计要结合食品科学研究内容，体现综合化、技能化的基本要求，充分发挥实验教学在提高学生综合素质方面的作用；积极探索设计性实验的教学方法和规律，其内容应能及时反映食品化学研究中的热点问题；努力开发新的食品生物化学实验项目，及时进行教学内容的更新或轮换。三、实验项目名称和学时分配实验项目编号实验项目名称学时分配实验类型每组人数必开/选开备注142200100

3、1牛乳中酪蛋白及乳糖脎的制备3技能2必开1422001002酶的特异性（专一性）3技能2必开1422001003离子交换柱层析法分离氨基酸3技能2选开1422001004紫外吸收法测定生物样品中蛋白质含量3技能2必开1422001005血清丙氨酸氨基转换酶（ALT）的测定3技能2选开1422001006大蒜细胞SOD的提取与分离3综合2必开1422001007酵母RNA的提取和分离3综合2选开1422001008从肝脏中提取DNA3技能2必开1422001009大肠杆菌细胞膜的分离3综合2选开1422001010大鼠肝细胞核的分离3综合2选开1422001011凝胶色谱测定蛋白质的相对分子量3

4、技能2必开1422001012胰蛋白酶的亲合色谱分离3技能2选开四、实验项目具体内容实验项目一：血糖定量测定（GOD-PAP法）实验目的：通过本实验使学生了解血糖的含义及测定血糖含量的方法；学会使用试剂盒及分光光度计；掌握定量测定中数据的处理方法。实验内容：本实验采用葡萄糖氧化酶（GOD）氧化葡萄糖，可见分光光度法测定血清中葡萄糖的含量。与传统氧化还原方法相比，此法具有较高的特异性和灵敏度。主要仪器：可见分光光度计；教学方式：技能培训型教学方式，即课前教师讲授要点，学生实验，教师随堂辅导；学生撰写实验报告，教师批改。预习要求：理解并掌握血糖的概念及意义；熟悉分光光度计的使用方法；实验项目二：血

5、清胆固醇的定量测定实验目的：胆固醇含量是血液生化指标的重要项目。通过此实验使学生掌握测定血清胆固醇含量的方法，进一步了解比色法定量分析的一般步骤，学会分光光度计的使用方法，熟悉定量分析的数据要求及处理过程。实验内容：本实验利用无水乙醇提取血清中胆固醇，磷酸铁试剂显色，通过比色法测定胆固醇含量。主要仪器：离心机、可见分光光度计；教学方式：技能培训型教学方式，基本要求参照实验项目一。预习要求：理解并掌握胆固醇的结构、生理作用及体内代谢过程；掌握离心机及分光光度计的使用方法。实验项目三：HPLC法测定生物类黄酮含量实验目的：使学生了解并初步实践HPLC这种常用的现代分离分析方法，理解HPLC在生物活

6、性成分特别是食品成分分析中的应用，理解类黄酮类化合物在食品及其原料中的分布及含量。实验内容：高效液相色谱（HPLC）是目前生物活性物质定性及定量分析的重要方法，也可用于少量活性物质的分离制备。类黄酮类化合物作为食品功能成分是目前食品科学研究中最为活跃的领域之一，测定食品或食品原料中类黄酮类物质的含量，是表征食品组成、说明食品功能、制定食品标准中重要的工作。本实验利用有机溶剂提取样品中的类黄酮类物质，直接注入反相键合体系，使其按极性大小先后从色谱柱中流出，经此外检测器测定并使用标准样品进行定性和定量分析。主要仪器：高效液相色谱仪，-Bondapak C-18色谱柱（300mm3.9mm）；教学方

7、式：技能培训型教学方式，基本要求参照实验项目一。预习要求：理解并掌握黄酮类化合物的结构、基本性质及在自然界的分布；学习并理解HPLC的工作原理及基本的操作程序。实验项目四：紫外吸收法测定生物样品中蛋白质含量实验目的：促使学生理解并掌握紫外光度定量分析的原理及相应的仪器操作技术，认识蛋白含量测定不同方法的优缺点，为更好的开展食品科学研究奠定基础。实验内容：由于蛋白质中的酪氨酸和色氨酸残基上芳香环的存在，使得蛋白质在280nm的近紫外区有吸收，且吸收值与其含量呈正比关系，可用作定量分析。该方法简单、灵敏、快速、样品消耗少、低浓度的盐类不干扰测定，因此在生物样品蛋白含量分析中得到广泛应用。主要仪器：

8、紫外分光光度计教学方式：技能培训型教学方式，基本要求参照实验项目一。预习要求：学习并理解生物样品中蛋白质含量测定的不同方法及基本原理；掌握紫外分光光度计的基本结构及测定方法。实验项目五：血清丙氨酸氨基转换酶（ALT）的测定实验目的：使学生进一步掌握分光光度法的测定原理和操作过程，特别是可以使学生掌握如何通过标准曲线求算实验结果及标准曲线的制作过程及要求。理解酶类物质含量测定的一般特点及应注意的问题，为开展食品酶学研究奠定基础。实验内容：本实验利用2,4-二硝基苯肼显色，可见分光光度法测定血清中丙氨酸氨基转换酶（ALT）的含量。该方法灵敏度高、准确度好、操作简便。主要仪器：可见分光光度计；教学方

9、式：技能培训型教学方式，基本要求参照实验项目一。预习要求：理解动物血液中转氨酶的存在及其意义；理解比色法测定中显色的原理及一般过程，进一步熟悉分光光度计的使用。实验项目六：大蒜细胞SOD的提取与分离实验目的：使学生进一步了解酶类物质的天然分布及提取分离的一般步骤，掌握天然活性物质提取分离中样品处理、溶剂选择、萃取分离等基本的操作方法。实验内容：实验内容：超氧化物歧化酶（SOD）是一种具有抗氧化、抗衰老、抗辐射和消炎作用的生物活性酶，可以催化超氧负离子进行歧化反应而转化为氧和过氧化氢，降低超氧负离子的氧化性和对生物肌体的破坏作用。SOD在自然界有广泛的分布，许多动物脏器（如肝脏等）及植物组织中均

10、有较高的含量。本实验利用缓冲液提取、有机溶剂沉淀的方法由大蒜中获得SOD，并对其粗产物进行分离纯化及测定其催化活性。主要仪器：紫外可见分光光度计、组织捣碎机、离心机、磁力搅拌器；教学方式：此实验属综合性实验，除了按照技能型实验组织教学外，教师需提前布置学生预习相关内容，要求写出详细的预习报告并反映其对于相关方法的掌握程度，必要时进行辅导。预习要求：具有一定的天然蛋白分子量、分子结构、存在形式、性质特点等基础知识及天然活性物质，特别是天然大分子物质提取、分离的基本操作技能；具有一定的实验设计能力和对于实验结果的分析判断能力。实验项目七：酵母RNA的提取和分离实验目的：使学生进一步了解RNA类化合

11、物在细胞中的存在及含量，理解RNA类物质基本的物理和化学性质，掌握由生物活细胞中分离提取RNA类物质的基本方法和操作技术实验内容：RNA类化合物是生物细胞内重要的活性物质，发挥着传递遗传信息，控制蛋白质合成的重要作用，也具有催化、能量转化等功能，因此是生物化学研究的重要对象。本试验进行酵母菌中RNA的提取及分离。酵母细胞置于含有SDS的缓冲液中，加等体积的苯酚水溶液，激烈震荡一段时间，将RNA和蛋白质分开，离心分层，RNA溶于上层水溶液中，DNA和蛋白质在酚相，RNA可用乙醇沉淀析出。主要仪器：离心机教学方式：综合性实验教学方式，基本要求参照实验项目六。预习要求：理解并掌握RNA的结构、性质特

12、点及在生物组织中的存在形式，掌握缓冲溶液的配制和使用技能，掌握离心技术在天然大分子物质分离中的应用。实验项目八：从动物肝脏中提取DNA实验目的：使学生进一步理解DNA在动物活细胞中的存在及含量，掌握利用化学法分离提取DNA的一般步骤及操作方法，了解提取生物活性物质特别是生物活性大分子过程中应该注意的问题实验内容：本实验针对动物肝脏组织，通过匀浆、化学分离等方法，实现对DNA的提取。主要仪器：匀浆器、离心机、紫外可见分光光度计；教学方式：技能培训型教学方式，基本要求参照实验项目一。预习要求：DNA的基本结构和性质；生物大分子提取分离的一般要求和技术；匀浆的原理和基本过程；离心机、紫外分光光度计使

13、用的基本方法。实验项目九：大肠杆菌细胞膜的分离实验目的：使学生了解细胞膜乃至其他生物膜分离提取的一般方法，掌握冷冻高速离心机、超速离心机的在分离细胞膜及细胞器中的作用、使用技术及操作中应该注意的问题实验内容：细胞膜是生物膜的重要类型，不仅对保持细胞的完整性、保证细胞正常执行各种生理生化功能发挥着重要的作用，而且也是目前生物化学研究中重要的实验材料。因此，由生物活细胞获取细胞膜是一项重要的分离提取工作。本实验利用超速离心技术由大肠杆菌中分离细胞膜，其基本过程为培养到对数生长期的大肠杆菌细胞，用冷冻高速离心机收集；经超声波破碎、超速离心机分离，可得到细胞膜沉淀；加入Sarkosyl作用20min，

14、使细胞内膜溶解，用超速离心机可获取细胞外膜。主要仪器：超声波细胞破碎仪，冷冻高速离心机，超速离心机。教学方式：综合性实验教学方式，基本要求参照实验项目六。预习要求：理解并掌握细胞膜的基本结构和生物学意义，调研关于生物膜的现代研究，熟悉离心原理及离心技术在细胞学研究中的应用。实验项目十：大鼠肝细胞核的分离实验目的：通过此实验，可以使学生进一步理解细胞的结构，掌握细胞器分离的基本过程，领会密度离心法的原理及基本操作。实验内容：将大鼠肝组织在含钙的蔗糖溶液中匀浆，经离心分离出细胞核，再用蔗糖密度离心法进行纯化。分离过程中加入Ca2+的目的是降低细胞核的脆性，防止聚集并抑制线粒体的氧化磷酸化作用。主要

15、仪器：匀浆器、高速离心机；教学方式：综合性实验教学方式，基本要求参照实验项目六。预习要求：理解真核细胞的基本结构和细胞器的基本类型；掌握匀浆的基本过程和高速离心机的分离原理及基本操作方法。实验项目十一：凝胶色谱测定蛋白质的相对分子量实验目的：使学生熟悉并掌握凝胶色谱这种先进的生物化学分离方法，掌握色谱测定生物大分子过程中内体积、外体积测定及标准曲线的制作，了解标准蛋白的使用及蛋白类化合物基本的分子量范围。实验内容：葡聚糖凝胶的选择和处理，装柱及其预洗脱，上样及洗脱，数据处理及洗脱曲线的形成。主要仪器：色谱柱（1.0100cm）。教学方式：技能培训型教学方式，基本要求参照实验项目一。预习要求：理

16、解掌握天然蛋白的种类和分子量特点；学习并理解凝胶柱色谱的基本原理及操作过程。实验项目十二：胰蛋白酶的亲合色谱分离实验目的：使学生进一步理解色谱学方法在天然活性物质分离方面的应用，掌握酶类提取分离的基本技术及条件，训练自行制备色谱剂的技能，熟练常规柱色谱的操作过程。实验内容：本实验采用的方法是专一性强、分离效果好的亲合色谱。其亲合吸附色谱剂是卵类粘蛋白通过共价键结合于偶联凝胶上，这种色谱剂在pH78条件下能与胰蛋白酶专一性的结合，而在pH23的条件下又能解吸附，故是胰蛋白酶专一性的分离方法。主要仪器：色谱柱（2.012cm）、核酸蛋白检测仪、恒流泵。教学方式：技能培训型教学方式，基本要求参照实验

17、项目一。预习要求：天然酶分离的一般方法和注意问题；亲合色谱的基本原理、操作方法及在天然活性物质分离中的应用。四、实验课考核方式（1）实验报告：本课程实验报告应包括原理理解、过程描述、现象及数据记录、结果及问题等内容。教师批阅实验报告以五级分（AE）制表示学生完成的质量并做好登记。（2）实验课的考核方式和成绩评定方法本实验课以实验操作考核为主。可能的情况下也可利用多媒体实验教学课件考察学生的实验设计能力、对于实验现象的判断及分析能力、各实验步骤的组合能力。实验操作考核采用平时记录结合实验报告方式进行，必要时可采用抽签、操作、当场打分的方式。实验课考核成绩计入理论课期末总成绩，所占比例为1520。五、实验指导书以及主要参考