食品资源的综合利用实验

1、食品资源的综合利用食品资源的综合利用实验实验 课程简介：课程简介： 本实验课程主要面向本实验课程主要面向“食品科学与工程食品科学与工程”专业专业本科生，实验分必修和选修本科生，实验分必修和选修2 2种类型，包括种类型，包括“鱼皮胶鱼皮胶原蛋白的水解原蛋白的水解”、“海藻酸钠的提取海藻酸钠的提取”几部分。实几部分。实验教学主要是设计型实验，提高学生的解决实际问验教学主要是设计型实验，提高学生的解决实际问题的能力。题的能力。目目 录录实验一实验一 鱼皮胶原蛋白的水解（设计性实验）鱼皮胶原蛋白的水解（设计性实验）6学时学时实验二实验二 大豆分离蛋白的提取（设计性实验）大豆分离蛋白的提取（设计性实验）

2、 6学学时时实验三实验三 大豆分离蛋白的酶解（设计性实验）大豆分离蛋白的酶解（设计性实验） 6学学时时实验四实验四 海藻酸钠的提取（设计性实验）海藻酸钠的提取（设计性实验）6学时学时实验一实验一 鱼皮胶原蛋白的水解鱼皮胶原蛋白的水解 【实验目的实验目的】 本实验要求理解鱼皮的前处理、低温酶解和水解液的超滤本实验要求理解鱼皮的前处理、低温酶解和水解液的超滤精制操作的原理和方法。精制操作的原理和方法。【实验原理实验原理】 鱼皮胶原蛋白含量占其蛋白质总量的鱼皮胶原蛋白含量占其蛋白质总量的80%以上，通过酶适以上，通过酶适度水解产生胶原蛋白肽。在偏离中性的度水解产生胶原蛋白肽。在偏离中性的pH值下，低

3、温处理鱼皮，值下，低温处理鱼皮，去除脂肪和杂质，使用碱性蛋白酶、中性蛋白酶或酸性蛋白酶去除脂肪和杂质，使用碱性蛋白酶、中性蛋白酶或酸性蛋白酶协同作用，所得到的水解液经过过滤、超滤、离子交换脱色脱协同作用，所得到的水解液经过过滤、超滤、离子交换脱色脱盐、真空浓缩，分别进行喷雾干燥和冷冻干燥，得到完全溶解盐、真空浓缩，分别进行喷雾干燥和冷冻干燥，得到完全溶解的黄白色或白色粉末状胶原蛋白寡肽。的黄白色或白色粉末状胶原蛋白寡肽。【实验步骤实验步骤】 1.鱼皮前处理：鱼皮前处理： 将新鲜鱼皮或解冻鱼皮使用浓度为将新鲜鱼皮或解冻鱼皮使用浓度为2.5%的食盐溶液清洗，的食盐溶液清洗，然后使用清水进行漂洗；用

4、然后使用清水进行漂洗；用2%的食品级氢氧化钠溶液在室温的食品级氢氧化钠溶液在室温以下浸泡上述原料以下浸泡上述原料2h，清洗浸泡处理的鱼皮至，清洗浸泡处理的鱼皮至pH值为中性。值为中性。 2. 水解鱼皮：水解鱼皮： 斩碎处理好的鱼皮，采用一定底物浓度的碱性蛋白酶水解斩碎处理好的鱼皮，采用一定底物浓度的碱性蛋白酶水解一定时间，使用离心机或过滤的方法分离出未水解物和杂质，一定时间，使用离心机或过滤的方法分离出未水解物和杂质，水解产物为澄清透明的无色至浅黄色溶液水解产物为澄清透明的无色至浅黄色溶液。3.分离水解液：分离水解液： 应用不同分子量截留率的中空纤维超滤器超滤上述水应用不同分子量截留率的中空纤

5、维超滤器超滤上述水解液，获得分子质量解液，获得分子质量20006000Da的组分和的组分和2000Da以下的以下的组分组分。【实验步骤实验步骤】4.脱盐：脱盐： 分别将上述超滤液应用离子交换树脂进行脱盐处理分别将上述超滤液应用离子交换树脂进行脱盐处理。【实验步骤实验步骤】5.真空脱盐：真空脱盐： 将上述两组分分别应用真空浓缩器进行浓缩得到胶原将上述两组分分别应用真空浓缩器进行浓缩得到胶原蛋白浓缩液。蛋白浓缩液。6.喷雾干燥：喷雾干燥： 将浓缩液使用喷雾干燥器进行干燥，干燥产品为水分将浓缩液使用喷雾干燥器进行干燥，干燥产品为水分含量含量8.0%的淡黄色粉末。的淡黄色粉末。7.冻干：冻干： 将经真

6、空浓缩得到的浓缩液进行冷冻干燥，干燥产品将经真空浓缩得到的浓缩液进行冷冻干燥，干燥产品为水分含量为水分含量8.0%的白色粉末。的白色粉末。【质量评价质量评价】1.感官指标感官指标淡黄色或白色固体粉末淡黄色或白色固体粉末2.理化指标理化指标粗蛋白粗蛋白90.0%，相对分子量，相对分子量5006000，水分，水分 8.0%，灰分，灰分 2.0%，二氧化硫，二氧化硫 50（mg/kg)，pH（1%水溶液）水溶液）4.07.0，水不溶物（质量分数），水不溶物（质量分数） 0.10%。3.评价方法：评价方法：按照按照QB 2732-2005水解胶原蛋白水解胶原蛋白进行评价。进行评价。【思考题思考题】1、

7、影响酶水解鱼皮胶原蛋白水解度的因素有哪些、影响酶水解鱼皮胶原蛋白水解度的因素有哪些?2、鱼皮不同分子量胶原蛋白肽的分离方法有哪些、鱼皮不同分子量胶原蛋白肽的分离方法有哪些?3、工业生产需要使用什么工艺流程和设备？、工业生产需要使用什么工艺流程和设备？实验二实验二 大豆分离蛋白的提取大豆分离蛋白的提取 【实验目的实验目的】 本实验要求理解大豆分离蛋白提取的原理和掌握提取的本实验要求理解大豆分离蛋白提取的原理和掌握提取的方法。方法。【实验原理实验原理】 利用蛋白质在等电点的聚集、沉淀、偏离等电点时解聚、利用蛋白质在等电点的聚集、沉淀、偏离等电点时解聚、溶解的原理，采用碱提酸沉法提取。溶解的原理，采

8、用碱提酸沉法提取。 【实验步骤实验步骤】1.碱液浸提、离心分离：碱液浸提、离心分离： 将脱脂大豆粕粉原料投入浸提罐内，加将脱脂大豆粕粉原料投入浸提罐内，加10倍量水，用倍量水，用40%氢氧化钠溶液调氢氧化钠溶液调pH至至7.08.0，加热到，加热到4550 ，浸提，浸提4050分钟，经离心分离收集蛋白质溶液分钟，经离心分离收集蛋白质溶液 2. 加酸沉淀、离心分离：加酸沉淀、离心分离： 在在45 条件下，用一定浓度的盐酸调条件下，用一定浓度的盐酸调pH 至至4.24.6，静，静置置30分钟，使蛋白质能形成较大的颗粒而沉淀下来，经离心分钟，使蛋白质能形成较大的颗粒而沉淀下来，经离心分离收集沉淀蛋白

9、质。分离收集沉淀蛋白质。3.水洗分离：水洗分离： 分离后的酸沉蛋白质凝乳加分离后的酸沉蛋白质凝乳加56倍量的水，水洗倍量的水，水洗12次，用离心机分离。次，用离心机分离。4.解碎、中和解碎、中和 分离出的沉淀蛋白质呈凝胶状，有较多团块，需加分离出的沉淀蛋白质呈凝胶状，有较多团块，需加入适量水解碎，搅打成匀浆，然后加入一定稀碱中至入适量水解碎，搅打成匀浆，然后加入一定稀碱中至pH6.87.2。【实验步骤实验步骤】5. 灭菌灭菌 中和后的蛋白乳液置夹层锅内，用蒸汽加热至中和后的蛋白乳液置夹层锅内，用蒸汽加热至6070，保温保温2030分钟灭菌。分钟灭菌。6.喷雾干燥喷雾干燥7.包装成品包装成品【实

10、验步骤实验步骤】1.感官指标感官指标 外观呈淡黄色或乳白色粉末，具有产品应有的滋味和外观呈淡黄色或乳白色粉末，具有产品应有的滋味和气味，无异味，不含有气味，无异味，不含有 正常视力可见的杂质。正常视力可见的杂质。2.理化指标理化指标 水分水分10%，蛋白质，蛋白质90%，灰分，灰分 8%，粗纤维，粗纤维 0.5%。3.评价方法：评价方法： 按照按照GB/T 20371-2006食品工业用大豆蛋白食品工业用大豆蛋白进行评进行评价。价。【质量评价质量评价】【思考题思考题】1、碱液浸提温度和、碱液浸提温度和pH对提取大豆分离蛋白有什么影响对提取大豆分离蛋白有什么影响?2、加酸沉淀工序要注意什么、加酸

11、沉淀工序要注意什么?3、在工业生产中，应选用什么设备、在工业生产中，应选用什么设备?实验三实验三 大豆分离蛋白的酶解大豆分离蛋白的酶解 【实验目的实验目的】 本实验要求掌握利用酶法水解大豆分离蛋白的方法本实验要求掌握利用酶法水解大豆分离蛋白的方法【实验原理实验原理】 利用蛋白酶水解大豆分离蛋白，随着酶反映的进行，蛋白利用蛋白酶水解大豆分离蛋白，随着酶反映的进行，蛋白质的分子量逐渐变小，并转化为肽或者氨基酸，其物理性状及质的分子量逐渐变小，并转化为肽或者氨基酸，其物理性状及机能特性都发生明显变化，在营养学上比蛋白质和氨基酸具有机能特性都发生明显变化，在营养学上比蛋白质和氨基酸具有更多的优点。更多

12、的优点。【实验步骤实验步骤】 1.预处理：预处理： 将大豆分离蛋白配制成一定的溶液，在将大豆分离蛋白配制成一定的溶液，在9095 下处理下处理20分钟，迅速冷却至酶解温度。分钟，迅速冷却至酶解温度。 2. 加酶水解：加酶水解： 分别用分别用AS1.398中性蛋白酶和中性蛋白酶和Alcalase碱性内切蛋白酶进行碱性内切蛋白酶进行水解水解。 3.测定蛋白质的水解度：测定蛋白质的水解度： 蛋白质的水解度常以蛋白中的肽键被断裂的百分率来蛋白质的水解度常以蛋白中的肽键被断裂的百分率来表示，采用表示，采用pH-Stat法测定水解度。法测定水解度。4.灭酶、离心：灭酶、离心： 水解至预定时间后，用盐酸调整

13、水解至预定时间后，用盐酸调整pH至至4.5。迅速升温。迅速升温到到85 以上，加热以上，加热10分钟钝化蛋白酶，冷却后离心收集上分钟钝化蛋白酶，冷却后离心收集上清液即得水解液。清液即得水解液。【实验步骤实验步骤】【思考题思考题】1、预处理对水解大豆分离蛋白的作用、预处理对水解大豆分离蛋白的作用?2、对两种蛋白酶的水解度和风味进行比较、对两种蛋白酶的水解度和风味进行比较?实验四实验四 海藻酸钠的提取海藻酸钠的提取 【实验目的实验目的】 本实验要求掌握海藻酸钠分离提取的方法。本实验要求掌握海藻酸钠分离提取的方法。【实验原理实验原理】 海藻酸钠的提取采用钙凝离子交换法，将原料海带经消化，海藻酸钠的提

14、取采用钙凝离子交换法，将原料海带经消化，使海带中的不溶性海藻酸钙转化为可溶性海藻酸钠，再经钙析，使海带中的不溶性海藻酸钙转化为可溶性海藻酸钠，再经钙析，使海藻酸钠转化为海藻酸钙从胶液中絮凝出来，通过离子交换使海藻酸钠转化为海藻酸钙从胶液中絮凝出来，通过离子交换脱钙、乙醇沉淀、烘干等工序，可制得成品海藻酸钠。脱钙、乙醇沉淀、烘干等工序，可制得成品海藻酸钠。【实验步骤实验步骤】1.原料浸泡、切碎原料浸泡、切碎： 加加10倍于海带质量的水浸泡，并加适量甲醛，浸泡结倍于海带质量的水浸泡，并加适量甲醛，浸泡结束后洗涤并切碎，沥干后备用。束后洗涤并切碎，沥干后备用。 2. 消化：消化： 加一定量纯碱进行消

15、化，消化时一定要搅拌加一定量纯碱进行消化，消化时一定要搅拌。 3.稀释、过滤：稀释、过滤： 加水冲稀，并用纱布初滤一次，再离心过滤加水冲稀，并用纱布初滤一次，再离心过滤。【实验步骤实验步骤】4.钙析：钙析： 向胶液中加一定浓度的氯化钙，并同时加盐酸中和消化反向胶液中加一定浓度的氯化钙，并同时加盐酸中和消化反应中多余的纯碱至中性。应中多余的纯碱至中性。5.离子交换脱钙：离子交换脱钙： 将钙析后的产品过滤后，再往里加入氯化钠溶液脱钙。将钙析后的产品过滤后，再往里加入氯化钠溶液脱钙。6.乙醇沉淀：乙醇沉淀： 向海藻酸钠溶液中加入无水乙醇，边加边搅拌，海藻酸钠向海藻酸钠溶液中加入无水乙醇，边加边搅拌，海藻酸钠絮状物析出，过滤，除去乙醇。絮状物析出，过滤，除去乙醇。7.干燥粉碎：干燥粉碎： 在在40 下干燥固形物，粉碎过下干燥固形物，粉碎过80目筛，即得海藻酸钠成品。目筛，即得海藻酸钠成品。1.感官指标感官指标外观为淡黄色或白色粉末外观为淡黄色或白色粉末2.理化