食品化学实验-生命科学与工程

1、食品化学实验-生命科学与工程时间安排 实验项目实验项目学时学时批次批次人数人数时间安排时间安排地点地点周次周次星期星期讲次讲次淀粉-化程度测定41287656东7E413淀粉-化程度测定42287356东7E413淀粉-化程度测定43287556东7E413多酚氧化酶活性的测定412810656东7E413多酚氧化酶活性的测定422810356东7E413多酚氧化酶活性的测定432810456东7E413果胶的提取及含量的测定412811656东7E413果胶的提取及含量的测定422811356东7E413果胶的提取及含量的测定432811456东7E413水分活度测定41285656东7E4

2、13水分活度测定42285356东7E413水分活度测定43285456东7E413油脂碘价的测定41289656东7E413油脂碘价的测定42289356东7E413油脂碘价的测定43289456东7E413油脂酸价和过氧化值的测定41288656东7E413油脂酸价和过氧化值的测定42288356东7E413油脂酸价和过氧化值的测定43288456东7E413实验一 食品水分活度的测定 水分活度是指食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）。水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高. 水分活度是直接影响食品中细菌霉菌等微生物繁殖的重要因素，因而直接影响食品保质

3、期。也是影响食品味道、香气、质感的重要因素。（ 27度下水分活度为0.81的糕饼保质期为14天，水分活度为0.85时保质期只有8天。）水分活度已逐渐成为食品，医药，生物制品等行业中检验的重要指标。 Aw定义：溶液中水的逸度与纯水的逸度之比值，可近似定义：溶液中水的逸度与纯水的逸度之比值，可近似表示为表示为 溶液中水蒸气分压与纯水蒸汽压之比。溶液中水蒸气分压与纯水蒸汽压之比。逸度逸度溶液中水逸出的趋势、能力。溶液中水逸出的趋势、能力。 f=pf=p（逸度系数）。逸度系数）。Aw = f水水/f纯水纯水 p水分压水分压/p纯水分压纯水分压 水分活度值等于用百分率表示的相对湿度，其数值在0-1之间。

4、溶液中水的蒸气分压P与纯水蒸气压Q的比值便携式水份活测定仪便携式水份活测定仪测量范围：测量范围：aw；分辨率：0.01aw、精确度：0.02aw 仪器尺寸：仪器尺寸：3.54 inches ( 椭圆形 )、重量：115g性能简介性能简介:分钟显示结果。用于生产现场随时检测产品水分活度。准确性高：准确性高：能连续测试样口的水活度，精确度高达0.02aw；对 一些水活特别低的样品亦可测量。先进技术：先进技术：采用创新的非传导性的温度传感器和红外温度传感器；不需要标准曲线校正，只须隔天用标准液调准便可。显示清晰：显示清晰：同时显示样品的aw值和温度值。易于日常维护：易于日常维护：不需工具便可打开机盖

5、，方便日常维护及清洁。卡氏库伦水分测定仪2-5min显示测定结果，可用于生产 现 场 控 制 ； 精 确 度 高 达0.0003AW,数据可以传输到打印机或计算机上。价额：85000元人民币扩散法原理样品在康威氏（Conway）微量扩散皿的密封和恒温条件下，分别在Aw较高和较低的标准饱和溶液中扩散平衡后，根据样品质量的增加（即在较高Aw标准溶液中平衡后）和减少（即在较低Aw标准溶液中平衡后）的量，求出样品的Aw值。 操作步骤在康威氏扩散皿磨口边缘均匀地涂上一层真空脂或凡士林。向外室预先放入标准饱和试剂5mL，然后加盖密封。一般进行操作时选择24份标准饱和试剂（每只皿装一种），其中12份的Aw值

6、大于或小于试样的Aw值。准确称量铝皿或玻璃皿质量，再准确称取约1.00g均匀切碎样品，迅速放入康威氏皿的内室中。记下小玻璃皿和样品的总重量。在250.5温度下放置20.5小时，然后取出铝皿或玻璃皿，用分析天平（最好是自动读数的）迅速称量，分别计算各样品每克质量的增减数。以各种标准饱和溶液在25时的Aw值为横坐标，每克样品质量增减数为纵坐标在方格坐标纸上作图，将各点连结成一条直线，此线与横轴的交点即为所测样品的Aw值。Aw值测定图解 -20-100102000.51awmgABCD示例说明。设食品在A点表示样品与氯化镁饱和溶液达到平衡后重量减少10mg。B点为氯化钠饱和溶液达到平衡后样品增加6.

7、5mg，C点表示样品与饱和溶液达到平衡后增重15mg，连结三点，线段与横坐标相交与D点，即可求得样品的水分活度。说明及注意事项说明及注意事项 每个样品测定时应作平行试验。其测定值的平行误差不得超过0.02。（2组数据共享） 取样要在同一条件下进行，操作要迅速。 试样的大小和形状对测定结果影响不大。 康威氏微量扩散皿密封性要好。绝大多数样品可在2小时后测得Aw值，但米饭类、油脂类、油浸烟熏鱼类则需4天左右时间才能测定。因此，需加入样品量0.2%的山梨酸防腐，并以山梨酸的水溶液作空白。淀粉淀粉-化程度测定化程度测定-化食品化食品实验原理实验原理 对于淀粉性食品，糊化度的高低是衡量其生熟程度的指标，

8、而糊化度的高低可用淀粉的-化程度来表示。淀粉在糖化酶的作用下可转化为葡萄糖，且其糊化度越大，-化程度越高，转化生成的葡萄糖的量就越多。用碘量法测定转化葡萄糖的含量，根据滴定结果计算-化程度。C6H12O6I2+NaOH C6H12O7 NaI+H2OI2(过量部分) +2NaOH = NaOINaI+H2ONaOINaI+2HCl =NaCl+ I2+H2OI2+Na2S2O3 = NaI+ Na2S4O6材料与试剂材料与试剂n实验材料：膨化食品或方便米饭、方便面条等n试剂：w糖化酶:11-12波美度的生麦芽汁30-40ml 稀释至100ml。w0.1M的硫代硫酸钠标准溶液w0.1M的碘标准溶

9、液：1.28克碘和3克碘化钾溶解后移入100毫升棕色容量瓶中，定容至刻度，置于避光处待用w10硫酸溶液w1M盐酸溶液w0.1M氢氧化钠溶液操作步骤操作步骤1、取3个碘量瓶A,B,C,分别称取粉碎后经60目筛的样品1.00克两份，置于A,B瓶中，以C瓶做空白对照。2、分别加入50ml水，并将A瓶放在电炉上微沸20min，然后冷却至室温。3、向各瓶加入稀释的糖化酶液2ml，摇匀后一起置于50恒温水浴中保温1h。4、取出，立即向每瓶中加入1M盐酸溶液2ml，终止糖化。5、将各三角瓶内反应物移入容量瓶定容至100ml后过滤。6、分别取滤液10 ml置于250 ml碘量瓶中，准确加入0.1M的碘标准溶液

10、5ml及0.1M氢氧化钠溶液18ml，盖严放置15min。7、打开瓶塞，迅速加入10硫酸溶液2 ml，以0.1M的硫代硫酸钠标准溶液滴定至无色，记录所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的毫升数。计算计算-化程度化程度=(V0-V2)/(V0-V1)100% V0-滴定空白溶液所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的毫升数 V1-滴定糊化样品所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的毫升数 V2-滴定未糊化样品所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的毫升数注意事项注意事项加酶糖化时的条件，如加酶量、糖化温度与时间等对测定结果均有影响，操作时应适当控制。一般膨化食品的-化程度为98-99，方便面为86，速溶代乳粉为9092，生淀粉为15。 试剂

11、配制1、0.1M硫代硫酸钠标准溶液（500毫升）：26克五水硫代硫酸钠或16克无水硫代硫酸钠溶于1000毫升纯水中，煮沸、冷却，一周后过滤、标定即可使用。2、0.1M碘标准溶液（600毫升）：先将3克碘融解于约5毫升水中，然后一边搅拌一边加入1.28克碘，全部溶解后移入100毫升容量瓶中定容至刻度，棕色瓶盛装，避光保存。糖化酶液（300毫升）：取啤酒麦芽，粉碎，按料水比1：3加水在常温下浸提25分钟，用脱脂棉过滤。试剂配制4、10的硫酸（300毫升）：98的浓硫酸与水按18.4：161.9混合均匀。5、1M盐酸（500毫升）：45毫升浓盐酸注入500毫升纯水中，溶解混匀。6、0.1M氢氧化钠：

12、12克氢氧化钠溶解于10毫升水中制成饱和溶液。取11.2毫升氢氧化钠饱和溶液，注入500毫升无二氧化碳水中搅匀。实验器材公用：六孔水浴锅3台、真空泵3台，角匙2支，天平3台每组：移液管架一个，2毫升、5毫升、20毫升刻度移液管各一支，玻棒1支，洗耳球1个，电炉1个，、 250毫升具塞三角瓶3个，250毫升碘量瓶3个，100毫升容量瓶3个，玻璃漏斗2个，漏斗架1个，250毫升烧杯3个，10毫升、50毫升量筒各一个，酸式滴定管1支，带蝴蝶夹和铁圈的铁架台1套，抽滤瓶2个，滤纸2张，称量纸2张。油脂酸价和过氧化值的测定酸价：中和1克油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。过氧化值：100克油脂能氧化

13、析出的碘的克数或1000克油脂所含过氧化物氧的毫摩数。试剂配制试剂配制三氯甲烷冰乙酸混合液：三氯甲烷冰乙酸按4：6混合饱和碘化钾溶液：碘化钾：水按14：10混合溶解，贮藏于棕色瓶中。0.002M硫代硫酸钠标准溶液：0.52克五水硫代硫酸钠或0.32克无水硫代硫酸钠溶于1000毫升纯水中，煮沸、冷却，一周后过滤、标定即可使用。试剂配制淀粉指示剂：10克淀粉溶解于300毫升水中，在电炉上加热煮沸，冷却后转入1000毫升容量瓶定容至刻度。0.1M氢氧化钾标准溶液：5.61克氢氧化钾溶解，定容至1000毫升。中性乙醚乙醇混合溶剂：乙醚乙醇按2：1比例混合，使用时用0.1M氢氧化钠滴定至中性。1克/10

14、0毫升酚酞乙醇溶液指示剂。实验器材250毫升三角瓶1个， 250毫升碘量瓶2个，碱式、酸式滴定管各一支，1毫升移液管1支，50毫升量筒1支，胶头滴管1支。试剂瓶7个：250毫升4个，100毫升3个实验原理实验原理实验中过氧化值（POV）的测定采用碘量法，即在酸性条件下，脂肪中的过氧化值与过量的KI反应生成I2,用Na2S203滴定生成的I2，求出每千克油中所含过氧化物的毫摩尔数，称为脂肪的过氧化值； 酸价的测定是利用酸碱中和反应，测出脂肪中游离酸的含量。油脂的酸价以中和1g脂肪中游离酸所需消耗的氢氧化钾的毫克数表示。操作步骤操作步骤1、过氧化值的测定：称取2g油脂置于干燥的250ml碘量瓶底部

15、,加入20ml氯仿-冰乙酸混合液,轻轻摇动使油溶解,加入1ml饱和碘化钾溶液,摇匀,加塞,致暗处放置3-5min.取出立即加水100ml,充分摇匀,用0.002mol/l Na2S203滴定至水层呈淡黄,加入1ml淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失,记下体积V。2、酸价测定：称取油脂4g于250ml锥瓶中,加入中性乙醚-乙醇混合液50ml,小心旋转摇动烧瓶使试样溶解,加三滴酚酞指示剂,用0.1mol/l碱液滴定至出现微红色在30s不消失,记下消耗碱液毫升数V/。计算过氧化值(pov)=1000NV/W(mmol/kg油)式中:N- Na2S203溶液摩尔浓度(mol/l)； V-消耗Na2S203

16、溶液体积(ml)；W-称取油脂重量(g)酸价(mg KOH/g油)=56.1NV/W式中:N-氢氧化钾的摩尔浓度V-消耗氢氧化钾溶液的体积(ml)56.1-氢氧化钾的毫摩尔 W-称取油脂质量(g) 脂肪碘值的测定脂肪碘值的测定碘值(价)是指100g脂肪在定条件下吸收碘的克数。碘值是鉴别脂肪的一个重要常数，可用以判断脂肪所含脂肪酸的不饱和程度。 碘值高低之所以能表示脂肪不饱和度的大小是因为：脂肪中常含有不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸具有双键，能与卤素起加成作用而吸收卤素。由于氟和氯与油脂作用剧烈，除能起加成作用外还能取代氢原子，而碘在一定条件下主要是与双键起加成作用，故用碘与脂肪中不饱和脂肪酸的双键

17、起加成作用。脂肪的不饱和程度越高，所含的不饱和脂肪酸越多，与其双键起加成作用的碘量就越多，碘值就越高。故可用碘值表示脂肪的不饱和度。 由于碘与不饱和脂肪酸中双键的加成作用较慢，所以测定时常用氯化碘(Ic1)或溴化碘(IBr)代替碘， 其中的氯原子或溴原子能使碘活化。本实验采用的是溴化碘(Hanus试剂)。用定量(必须过量)溴化碘和待测的脂肪作用后，用硫代硫酸钠滴定的方法测定溴化碘剩余量，根据后面所给的公式计算出待测脂肪吸收的碘量，求得脂肪的碘值。 具体反应过程如下： 加成作用：IBr+一CH=CH一 一CHI一CHBr 剩余溴化碘中碘的释放：IBr +KIKBr十I2 用硫代硫酸钠滴定释放出来

18、的碘： I2十2Na2S203一2NaI十Na2S406操作步骤操作步骤1、准确称取0.30.4 g花生油或0.50.6g猪油两份，分别放入干燥洁净的碘瓶内。再向各碘瓶加入10 ml四氯化碳，轻轻振摇，使样品(油脂)完全溶解。2、分别准确地向各碘瓶加入Hanns试剂25 ml。(勿使试剂接触瓶)，塞好玻璃塞。在塞子和瓶之间加入数滴10KI溶液以封闭瓶口缝隙，防止碘升华逸出。3、混匀后，置暗处(2030)30分钟(放置期间，不断摇动碘瓶)，4、 30分钟后，小心打开碘瓶的塞子，使加的数滴碘化钾溶液流入瓶内(勿损失)。用10KI溶液10 ml和蒸馏水50 ml把碘瓶塞和瓶颈上的液体冲入瓶内，混匀。

19、5、用0.05 molL硫代硫酸钠溶液滴定，至瓶内溶液呈淡黄色后加 1淀粉溶液约1 ml，继续滴定。当接近滴定终点时(蓝色极淡)，加塞用力振荡，使碘由四氧化碳层完全进入水层，再滴至水层与非水层全都无色时为滴定终点。另外再做两份空白实验另外再做两份空白实验(除不加样品外，其他操作同样品实验除不加样品外，其他操作同样品实验)碘值的计算碘值=（A-B）c/样品重 126.9/1000100A为滴定空白所消耗的Na2S203溶液的毫升数。B为滴定样品所消耗的Na2S203溶液的毫升数。C Na2S203溶液的摩尔浓度。 参考值碘价碘价30以下以下30-6060-100100-140140-160160

20、-210样品量样品量1.1g0.5-0.60.3-0.40.2-0.30.15-0.260.13-0.15反应时反应时间间30min30min30min60min60min120min油脂油脂菜籽油菜籽油大豆油大豆油猪油猪油牛油牛油鱼肝油鱼肝油碘价碘价97-110120-14148-6425-41154-170 实验注意事项器皿清洗一定要干净，先用自来水刷洗、冲洗干净，再用蒸馏水润洗2遍，分装试剂时，先用少量试剂淌洗或者干燥后再盛装试剂分装试剂时每组最多分1/6，大瓶装用量多的，小瓶装用量少的。滴定之前先检查滴定管是否完好不漏夜重量法测定食品中果胶的含量测定食品中果胶的含量原理：利用果胶酸钙不

21、溶于水的特性，先使果胶质从样品中提取出来，再加沉淀剂使果胶酸钙沉淀，测定重量并换算成果胶质重量。沉淀剂+果胶果胶酸钙果胶的化学成分果胶(Pcctin)是聚半乳糖醛酸甲酯。其主要成分是部分甲酯化的a(l,4)一D一聚半乳糖醛酸。天然果胶中约2060的羧基被酯化，分子量为2万4万。 它具有水溶性, 其分子量约5万一30万。在适宜条件下其溶液能形成凝胶，残留的羧基单元以游离酸的形式存在或形成钾、钠和钙等盐。果胶的种类按甲酯化程度可分为高酯果胶、低酯果胶和酰胺化果胶三大类型 。果胶的存在果胶存在于植物的细胞壁和细胞内层，为内部细胞的支撑物质。不同的蔬菜，水果口感有区别，主要是由它们含有的果胶含量已及果

22、胶分子的差异决定的。柑橘、柠檬、柚子等果皮是果胶的最丰富来源。 文献报导南瓜中含有丰富的果胶红桔皮是提取果胶的好材料苹果皮中果胶含量丰富柚果皮富含果胶，其含量达6%左右 实验提取出的果胶工厂规模化生产出的果胶粉胶凝状态下的果胶果胶的性质及用途由于果胶来源于植物提取物，完全无毒无害，并具有良好的胶凝、增稠、稳定、乳化和悬浮作用。因此，果胶已经被广泛应用于果酱果冻、水果制品、糖果、面包、奶酪、果汁饮料、酸奶饮料、酸奶及乳制品等食品加工中。 果胶的生理功能Pectin & health function 1 果胶在人体内的消化代谢：可降低肠道pH，杀死肠道有害菌，促进有益菌增殖 Pectin

23、 & digestion 研究证实果胶不能被人体内唾液、 胃液、胰液、肠液中的酶类所分解，部分可在人体大肠内被微生物发酵产生的酶类分解成短链脂肪酸，降低肠道pH 值，杀死肠道有害菌，并促进有益菌增殖，增强肠道功能123。 Pectin cant be broken by the enzymes in saliva, gastric juice, pancreas secretion, intestines mucus, and most of it can be broken into short chain fatty acid, acetic acid, butyric acid,

24、 CO2, H2, CH4, and H2O, by bacterial enzyme in the colon. So pectin can low the pH of intestines, provide energy for healthy bacterium and kill harmful microbe, adjust the balance of intestines function123. Pectin & health function2 果胶与心血管疾病：可降低人体血液胆固醇水平 Pectin & CVD: lowing serum cholestero

25、l level 研究证实食用果胶可以降低血液中对人体有害的低密度脂蛋白（LDL）和极低密度脂蛋白（VLDL），而却不影响对人体有益的高密度脂蛋白（HDL）的含量45。通过给高血脂病人和正常人服用苹果果胶对比实验表明，食用果胶可有效降低高血脂病人血液总胆固醇水平高密度和甘油三酸酯水平，增加血液高密度胆固醇水平6。 Experiments showed that when taking pectin supplements, the total cholesterol, LDL, VLDL, and lipoprotein decreased, there was no sinificant ch

26、ange in HDL45. The application of granulated apple pectin in the treatment of hyperlipoproteinaemia, the results confirmed the favourable effect of apple pectin on the major charac-teristics of lipid metabolism by humans: the levels of serum cholesterol, high-density lipoprotein-cholesterol and trig

27、lycerides6. Pectin & health function3 果胶与糖尿病：可以调节餐后血糖反应 Pectin and diabetes: adjusting post prandial serum glucose and insulin response 果胶已经被证实可以降低餐后血糖水平和胰岛素的分泌水平，这是对型糖尿病患者和型糖尿病患者都是有益的7891011。研究证实果胶对于完全空腹者的血糖反应是不起作用的12。研究表明果胶对餐后血糖和胰岛素的调节作用，是因为果胶增加了胃内容物的黏度，延迟了胃的排空，增加了胃、肠壁的粘膜的粘性，降低了消化吸收的速度1314。 Pe

28、ctin has been demonstrated to reduce serum glucose level and help insulin excretion which may be beneficial in IDDM and / or NIDDM patients12. Evidence suggests that pectin exerts its effect on post prandial serum glucose and insulin response first by an immediate effect of delaying gastric emptying

29、 and decreasing absorption rate1314. Pectin & health function4 果胶与体内毒素：果胶可吸附并促排体内重金属等毒素物质，提高免疫力 Pectin & toxic heavy metals: adsorbing and removing serum heavy metals 科学实验证实果胶能有效吸附水溶液中的重金属离子，并且吸附重金属离子的强弱顺序为：Pb2+Cu2+Co2+Ni2+Zn2+Cd2+，其中果胶对Zn2+、Cd2+的吸附能力非常弱。实验显示在标准水溶液中果胶对各种金属离子的吸附能力差异性明显小于生理条件下

30、，而在生理条件下果胶对重金属离子的吸附能力较强15。研究表明果胶还能帮助身体清除在胃肠道内和呼吸器官中的铅和汞16。研究证实食用果胶能吸附肠道中和饮食中的无机离子，形成不能消化吸收的复合物，从而有效辅助治疗先天性血色沉着病17。果胶可以降低儿童体内的重金属，提高对污染物的免疫水平18。 在应对1986年4月前苏联乌克兰核泄露事故中，通过给体内含放射性金属铯的儿童服用苹果果胶，发现苹果果胶可有效排出儿童体内的放射性金属铯19。 Pectin & health function5 果胶与癌症：抑制癌细胞的生成与扩散 Pectin & cancer: inhibiting tumor

31、 cell creating and diffusing 科学研究发现果胶（尤其是分子链较短的改性果胶），可以阻止前列腺癌、乳腺癌、黑毒素或胎记瘤、咽喉癌20 21 22细胞的转移与扩散。 通过将人体癌细胞在小鼠体内的癌细胞反应实验和体外培养实验，证实了食用果胶（改性果胶），可以抑制人体癌细胞的生长和扩散23。 Scientists have shown that modified pectin can prevent prostate cancer metastasis, as well as metastasis of other types of cancer, such as breast cancer, melanoma, laryngeal cancer20 21 22. Experiment showed that modified pectin can inhibit human tumor cell growing and metastasis in rats23. 食品原料中果胶含量的测定食品原料中果胶含量的测定测定方法有3种：重量法、比色法、容量法：重量法、比色法、容量法 重量法原理：利用果胶酸钙不溶于水的特性，先使果胶质从样品