酸奶高压灭菌工艺下六大营养成分综合分析

1、酸奶高压灭菌工艺下六大营养成分综合分析黄国任（吉林大学 军需科技学院，吉林 长春 130062）一、实验目的：1、掌握测定高压灭菌酸奶中（水分、灰分、脂肪、蛋白质、粗纤维、还原糖六大）营养成分的原理和方法。2、了解并熟悉（相关仪器）的使用方法。3、通过对被测试样中（六大成分）的测定，评定被检试样的品质。4、通过对益生菌乳中(蛋白质、脂肪、还原糖、水分、灰分、粗纤维)的测定分析，比较三种加工工艺营养素的损失情况。二、实验原理食品样品营养分成的综合分析，主要是针对食品中的水分、灰分、脂肪、蛋白质、糖类、粗纤维素的成分分析，采用的实验方法为国标（GB）中的标准方法。（1）食品中的水分的含量测定是采用

2、的常压干燥法，是指在100左右直接干燥的情况下，所失去物质的总量；（2）食品中的灰分的测定采用的是恒重法，是指食品经高温灼烧后遗留下来的无机物，主要是无机氧化物或盐类，称取其重量即可求得灰分含量；（3）食品中的脂肪的测定采用的是索氏萃取法，是指食品中的样品经无水乙醚或石油醚等有机溶剂提取后，蒸后溶剂所得到的物质；（4）食品中的蛋白质的测定采用的是经典的凯氏定氮法，是根据食品与硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，分解的氮与硫酸结合生成硫酸铵，然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量计算总氮含量，再换算为蛋白质含量；（5）食品中粗纤维的测定，是指样品在硫酸作

3、用下，样品中的糖、淀粉、果胶质和半纤维素经水解除去后，再用碱处理，除去蛋白质及脂肪酸，遗留的残渣为粗纤维，如其中含有不溶于酸碱的杂质，可灰化后除去；（6）食品中还原糖的测定采用的是斐林显色法，原理为，样品经除去蛋自质后，在加热的条件下，直接滴定已标定过的碱性酒石酸铜液（费林试剂），以次甲基蓝为指示剂，根据样品消耗的体积，计算还原糖量；三、实验设计方案3.1 样品制备工艺流程酸奶à高压灭菌（121°C，15min）à六大营养成分综合分析3.2试验方法3.2.1水分含量测定-国标GB法3.2.1.1试剂 1、6N盐酸：量取100ml盐酸，加水稀释至

4、200ml。 2、6N氢氧化钠溶液：称取24g氢氧化钠，加水溶解并稀释至100ml。 3、海砂：取用水洗去泥土的海砂或河砂，先用6N盐酸煮沸0.5h，用水洗至中性，再用6N氢氧化钠溶液煮沸0.5h，用水洗至中性，经105干燥备用。3.2.1.2仪器设备1、恒温干燥箱1个；2、分析天平1个；3、扁形称量瓶3个。3.2.1.3操作步骤与实验数据表格设计1. 称量瓶的重量取三只玻璃制的扁形称量瓶编号分别为A，B，C，置于105干燥箱中，瓶盖斜支于瓶边，加热1.0h，取出盖好，置干燥器内冷却0.5h，称量，并重复干燥至恒量。表1  称量瓶的重量的称量过程M3称量瓶编号第一次称重第二

5、次称重第三次称重第四次称重123 注： 恒重要求为，干燥至前后两次质量差不超过2mg，即为恒量。2.称量瓶加样品的重量 称取2.0010.0g切碎或磨细的样品，放入此称量瓶中，样品厚度约为5mm。加盖，精密称量后，置95105干燥箱中，瓶盖斜支于瓶边，干燥24h后，盖好取出，放入干燥器内冷却0.5h后称量。然后再放入95105干燥箱中干燥1h左右，取出，放干燥器内冷却0.5h后再称量。平均值：RSD（%）：相对标准偏差（RSD）又称变异系数（CV）表示单次测定标准偏差对测定平均值的相对值，用百分率表示。表2 称量瓶加湿样品的恒重称量过程M1称量瓶编号第一次称重第二次称重第三

6、次称重第四次称重123平均值=RSD（%）=标准偏差/平均值 ×100注： 恒重要求为，干燥至前后两次质量差不超过2mg，即为恒量。表3 称量瓶加干燥后样品的称量过程M2称量瓶编号第一次称重第二次称重第三次称重第四次称重1233.样品中水分的测定结果与分析水分含量测定结果与分析X1×100式中：X1样品中水分的含量，%； m1称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)和样品的质量，g； m2称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)和样品干燥后的质量，g； m3称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)的质量，g。至前后两次质量差不超过2mg，即为恒量。样品A瓶水分的含量（%）=B瓶水分的

7、含量（%）=C瓶水分的含量（%）=平均值：RSD=3.2.2灰分含量测定-国标GB法3.2.2.1仪器设备1、高温炉1个；2、万能粉碎机；3、坩埚3个；4、坩埚钳1个；5、电炉1个。3.2.2.2操作步骤与实验数据表格设计1、瓷坩埚的称重 取三支大小适宜的瓷坩埚A，B，C置高温炉中，在600下灼烧0.5h，冷至200以下后，取出，放入干燥器中冷至室温，精密称量，并重复灼烧至恒量。表4 瓷坩埚的恒重称量过程M2瓷坩埚编号第一次称重第二次称重第三次称重第四次称重第五次称重ABC平均值=RSD（%）=注： 恒重要求为，干燥至前后两次质量差不超过0.5mg，即为恒量。2、瓷坩埚加样

8、品称量加入23g固体样品或510g液体样品后，精密称量。液体样品须先在沸水浴上蒸干。固体或蒸干后的样品，先以小火加热使样品充分炭化至无烟，然后置高温炉中，在550600灼烧至无炭粒，即灰化完全。冷至200以下后取出放入干燥器中冷却至室温，称量。重复灼烧至前后两次称量相差不超过0.5mg为恒量。表5 瓷坩埚加样品的恒重称量过程M3瓷坩埚编号第一次称重第二次称重第三次称重第四次称重第五次称重ABC平均值=RSD（%）=注： 恒重要求为，干燥至前后两次质量差不超过0.5mg，即为恒量。表6 瓷坩埚加灰分的恒重称量过程M1瓷坩埚编号第一次称重第二次称重第三次称重第四次称重第五次称重ABC平均

9、值=RSD（%）=注： 恒重要求为，干燥至前后两次质量差不超过0.5mg，即为恒量3、样品中灰分的测定结果与分析X= ×100式中：X样品中灰分的含量，%；m1坩埚和灰分的质量，g；m2坩埚的质量，g；m3坩埚和样品的质量，g。表6 灰分含量测定结果与分析样品A埚灰分的含量（%）=B埚灰分的含量（%）=C埚灰分的含量（%）=平均值=RSD（%）=3.2.3脂肪含量的测定方法按照GB法3.2.3.1试剂无水乙醚或石油醚。3.2.3.2仪器设备   ZF06B脂肪测定仪；直径15mL滤纸，1包；脱脂棉，1包。剪刀，线手套。ZF06B脂肪测

10、定仪主要有加热、浸泡、抽提、回收功能。根据索氏抽提原理，试样在抽提过程中反复浸泡及抽提，使脂肪从溶剂中分离出来，然后烘干、称量、计算结果。从而达到快速测定。主要技术参数有：1、测定范围：合油量0.5-602、测定样品：饲料、食品、脂肪制品、油料3、工作电压：交流220V50HZ4、功率：500W5、调温范围：室温±5956、外型尺寸：880×240×600(厘米)7、重量：20Kg3.2.3.3、操作步骤1 样品制备将益生菌奶制品在无菌操作间过滤，装瓶备用。2、将处理好的样品倒入事先折叠好的滤纸筒内，滤纸筒的两端均用脱脂棉封好口，压住式样。3、抽提瓶用蒸馏水洗净，

11、置恒温箱在105温度下烘1小时至恒重后，取出后移入干燥缸内，冷却后称重编号备用。4、然后将滤纸筒塞入抽提器内。5、在抽提瓶内注入50mL无水乙醚，然后将抽提器连同式样，放入抽提瓶内，再将抽提器口与冷凝管相对接。抽提瓶底部放与水浴锅各个口中并与蒸馏水相接触。6、打开冷凝水开关。7、将时间控制器设定为所需时间，然后打开电源开关。因为蒸馏水已提前预热，所以抽提瓶内乙醚经加热，蒸发经冷凝管冷却后，滴入抽提器冲洗样品。由于样品经乙醚浸泡及抽提，(使快速被乙醚溶解后滴入抽提瓶内。7、抽提结束后,时间控制器自动切断电源停止加热，并发出报警声。待冷却后取出抽提器换上回收管，打开电源开关继续加热，直至将乙醚收入

12、回收管。8、乙醚回收结束后，取下抽提瓶，然后将其烘干、冷却、称重计算含油量。2.3.2.4、计算X= ×100式中：X样品中脂肪的含量，%；m1抽提瓶和脂肪的质量，g；m2抽提瓶的质量，g；m3样品的质量，g。3.2.4蛋白质含量的测定方法按照GB法3.2.4.1试剂（1）将蒸馏水加入到凯氏定氮仪的蒸馏水桶中，并加入10gNaCl，摇匀。（2）配制10mol/L的氢氧化钠溶液，35升加入碱桶中。（3）配制2%硼酸（H3B3O3）溶液：35升加入硼酸液桶中。（4）配制甲基红溴甲酚绿混合指示剂：1份0.1%甲基红乙醇溶液与5份0.1%溴甲酚绿乙醇溶液临用时混合，再把甲基红溴甲酚绿混合指示

13、剂与2%硼酸溶液1：100比例加入到硼酸溶液中，混合均匀。（5）配制0.05mol盐酸滴定液1000mL，配好后放于1000mL容量瓶中备用。（6）消煮样品需备有硫酸（H2SO4）、硫酸铜（CuSO4）、硫酸钾（K2SO4）。3.2.4.2仪器设备1、消化炉；2、凯氏定氮仪；3、酸式滴定装置，1个；150mL三角瓶，4个；50mL量筒，2个；1000mL容量瓶1个3.2.4.3操作步骤与实验数据表格设计1、样品的消化：样品的消化在消化炉上完成。称取样品于0.1-2g，置于消煮管内，然够依次加入10mL浓硫酸、1.5g硫酸铜、4.5g硫酸钾。注意：空白消煮管内则不加入样品，依次加入10mL浓硫酸

14、、1.5g硫酸铜、4.5g硫酸钾。然后将消煮管置于消化炉上，打开冷凝水，打开消化炉电源开关。当消化的样品澄清变绿时，再继续消化半小时。待消煮化解完全后取下消化管冷却后，向消煮管内加入10mL蒸馏水稀释样品并释放热量冷却备用。注意：若样品中除有蛋白外，尚有其他含氮物质，则样品蛋白质含量的测定要更复杂一些。首先需向样品中加入三氯乙酸，使其最终浓度为5%，然后测定未加三氯乙酸的样品及加入三氯乙酸后的样品的上清液中的含氮量，从而计算出蛋白氮，再进一步算出蛋白质的含量。2、样品的蒸馏：样品的蒸馏过程在凯氏定氮仪上完成。(1) 打开冷凝水。(2) 打开仪器电源开关，气泵开始工作，也可打

15、开设备后盖观察水位器中的水位是否达到两只短探针高度，然后才能进行下一步操作（此情况适用于开机时，如设备连续在工作则无此情况）。(3) 将150mL空三角瓶放在三角瓶托盘上，此时托盘处在高位，把装有样品的消煮管放在消煮管托盘上，一定要与上端橡胶塞装紧。(4) 按加碱键加碱液，达到需要容量后再按加碱键停止加碱，按熟留键开始蒸馏状态(如需终止蒸馏状态，按复位键即可)，待三角瓶中冷凝液达到预定体积量时，三角瓶托盘落下，设备蜂鸣器发出“嘀嘀”的连续报警声，设备再蒸馏约20秒钟后蒸馏停止工作，蜂鸣器停止报警。3、滴定取下三角瓶，用0.05mol/L盐酸滴定管滴定三角瓶中的液体至终点。按

16、含氮量粗蛋白质含量公式进行计算，取得测定结果。4、计算样品的蛋白质含量（%）=×100式中：A为滴定样品用去的盐酸平均毫升数；B为滴定空白用去的盐酸平均毫升数；C为称量样品的克数：0.05为盐酸的当量浓度（实际上，此项应按实验中使用盐酸的实际浓度填写）；14为氮的原子量；6.25为常数（1毫升0.1N盐酸相当于0.14毫克氮）。蛋白氮=总氮非蛋白氮蛋白质含量（克/%）=蛋白氮×6.25表7蛋白质含量测定过程消化管编号初重（g）盐酸用量（mL）蛋白质含量（%）蛋白质含量平均值（%）空白管原料A原料B原料C四、样品中营养成分的测定结果汇总表13 样品中营养成分的测定结果水分(%)灰分(%)脂肪(%)蛋白质(%)还原糖(%)粗纤维(%)产品1产品2产品3五、讨论5.1水分：实验表明，在所测定的营养素中水分含量最高，苹果制品中果汁含水量最高，苹果其次，罐头相对最低。5.2灰分：实验无法测定液体样品的灰分，在所测苹果与苹果罐头中，罐头的灰分含量略高于苹果。5.3蛋白质：经实验计算结果可以看出，果汁及罐头的加工过程对蛋白质的损失很大，其中罐头加工对蛋白质的影响最为严重。5.4脂肪：试验