食品生物化学实验

食品生物化学试验要求284把握试剂配置的根本步骤，根本方法和留意事项。试验室全部设备都必需按说明书使用，器皿要留神使用，按标准要求操作，如有损坏，照价赔偿。组员的试验报告都会扣分。—、10淀粉的显色、水解和老化〔4〕蛋白质的功能性质〔4〕牛奶中酪蛋白等电点测定和氨基酸的分别鉴定〔4〕或果胶的提取〔4〕试验总课时：16二、食品生物化学试验指导书一、试验目的和要求1、了解淀粉的性质及淀粉水解的原理和方法。2、把握淀粉水解的条件和产物的试验方法。3、淀粉的老化原理和方法二、试验原理1、淀粉与碘的反响直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫红色，糊精遇碘呈蓝紫、紫、橙等颜色。这些显色反响的灵敏度很高，可以用作鉴别淀粉的定量和定性的方法，也可以用它来分析碘的含量。纺织工业上用它来衡量布匹退浆的完全度，它还可以用来测定水果果实〔如苹果等〕的淀粉含量。近年来用先进的分析技术〔如X射线、红外光谱等〕争论碘跟淀粉生成的蓝色物，证明碘和淀粉α-葡萄糖分子缩合而成螺旋状的长长的螺旋体，每个葡萄糖单元都仍有羟基暴露在螺旋外。碘分子跟这些羟基作用，使碘分子嵌入淀粉螺旋体的轴心部位。碘跟淀粉的这种作用叫做包合作用，生成物叫做包合物。在淀粉跟碘生成的包合物中，每个碘分子跟60.13pm旋状，碘分子处在螺旋的轴心部位。淀粉跟碘生成的包合物的颜色，跟淀粉的聚合度或相对分子质量有关。在肯定的聚合度或相对分子质量范围内，随聚合度或相对分子质量的增加，包合物的颜色的变化由无色、橙色、淡红、紫色到200～98032000～160000色是蓝色。分支很多的支链淀粉，在支链上的直链平均聚合度20～28，这样形成的包合物是紫色的。糊精的聚合度更低，显棕红色、红色、淡红色等。下表就是淀粉的聚合度和生成碘包合物的颜色。表2-1淀粉的聚合度和生成碘包合物的颜色葡萄糖单位葡萄糖单位的聚合度3.87.412.918.320.229.334.7以上包合物的颜色无色淡红红棕红紫色蓝紫色蓝色淀粉跟碘生成的包合物在pH=4时最稳定，所以它的显色反响在微酸性溶液里最明显。2、淀粉的水解但本身没有甜味，是一种白色粉末，不溶于冷水。在热水里淀粉颗粒会膨胀，有一局部淀粉溶解在水里，另一局部悬浮在水里，形成胶状淀粉糊。淀粉进入人体后，一局部淀粉收唾液所和淀粉酶的催化作用，发生水解反响，生成麦芽糖；余下的淀粉在小肠里胰脏分泌出的淀粉酶的作用下，连续进展水解，生成麦芽糖。麦芽糖在肠液中麦芽糖酶的催化下，水解为人体可吸取的葡萄糖，供人体组织的营养需要。反响过程为：〔CH

O〕m→(CH

O)n→CHO

→CHO6125

6105

122211

6126淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖葡萄糖是淀粉最重要的下游产品之一，工业生产中常常使用玉米淀粉水解来加工结晶葡萄糖。3、淀粉的老化淀粉参加适量水，加热搅拌糊化成淀粉糊〕，透亮甚至分散而沉淀，这种现象称为淀粉的老化。将淀粉拌水制成糊状物，用悬垂法或挤出法成型，然后在沸水中煮沸片刻，令其糊化，捞出水冷〔老化〕，枯燥即得粉丝。三、试剂和器材1、器材：试管夹、量筒、烧杯各一只、白瓷板一块、试管一支、水浴锅、多孔容器或分析筛2、试剂：0.1％溶液、10％NaOH20％H2SO4溶液、10％Na2SO4溶液、稀碘液、乙醇、2%CuSO4溶液、绿豆粉和甘薯淀粉〔1:1〕或玉米和绿豆淀粉〔7:3〕四、试验步骤1、淀粉与碘的反响①取少量淀粉于白瓷板空内，加碘液两滴，观看颜色。②取试管一支，参加0.1％的淀粉6ml，碘两滴，摇匀，观看颜色变化。另取试管两支，将此淀粉均分为三等份并编号做如下试验：号管在酒精灯上加热，观看颜色变化。然后冷却，又观看颜色变化。10％NaOH号管参加乙醇几滴，观看颜色变化。记载上述试验过程和结果，并解释现象。2、淀粉水解试验设计设计试验方案，试验淀粉能不能水解，水解的条件和产物是什么？怎样推断淀粉是否水解了？10.5g4ml20.5g4ml20%的硫酸溶液。分别3~4min。23121〔淀粉遇碘变成蓝色〕，试管2无明显现象。不同现象的缘由是：淀粉在酸性条件并加热的条件下发生了水解反响。310PH9~10。43ml42%的硫酸铜溶液，马上有蓝色的31ml色常有蓝色——黄色——绿色〔黄蓝两色混合〕——红色等一系列变化。最终有红色沉淀生成。缘由是氢氧化铜被复原生成红色难溶于水的氧化亚铜。3、粉丝制备：10g90g用底部有7-9mm孔径的多孔容器〔或分析筛〕将淀粉糊状物漏入沸水锅中，煮沸3min，使其糊化，捞10min，再捞出置于搪瓷盘中，与烘箱中枯燥即得粉丝。51,2,3,4,55量评价，填于下表中，计算排列名次。五、试验结果分析1、淀粉与碘的反响〔1〕1232、淀粉水解试验结果与分析12343、粉丝质量感官评价工程 颜色气味光泽透亮度粗细度咬劲耐煮性评价样品 10分10102010202010012345六、留意事项：淀粉水解的中间产物糊精〔有分子量较大的红糊精和分子量较小的白糊精〕，对碘反响的颜色变化是：紫色—棕色—黄色，假设淀粉水解不彻底，也会有不同的颜色消灭。七、问题思考：112？〔试管12中淀粉在酸的催化作用下水解了，所以无明显现象；不同现象的缘由是：淀粉在酸性条件并加热的条件下发生了水解反响。〕2、如何验证淀粉没有复原性？〔提示：不能发生银镜反响或者不能复原氢氧化铜〕3、试验延长设计：如何验证唾液酶对淀粉水解的催化作用？〔留意事项：用唾液作催化剂水解淀4537—40〕4、通过本试验，你认为可以实行哪些措施提高粉丝质量？〔从咬劲、耐煮性两方面加以分析〕试验结论：淀粉在酸的催化作用下，能发生水解；淀粉的水解过程：先生成分子量较小的糊精〔淀粉不完全水解的产物〕，糊精连续水解生成麦芽糖，最终水解产物是葡萄糖。一、试验目的和要求1、了解蛋白质的水溶性、乳化性、起泡性、凝胶作用四大功能性质2、把握蛋白质的水溶性、乳化性的原理和试验方法3、把握蛋白质的起泡性和凝胶作用的原理和应用方法。蛋白质的功能性质一般是指能使蛋白质成为人们所想要的食品特征而具有的物理化学性质，这些性质对蛋白质的功能性质一般是指能使蛋白质成为人们所想要的食品特征而具有的物理化学性质，这些性质对食品的质量及风味起着重要的作用。蛋白质的功能性质包括有吸水性、溶解性、保水性、分散性、粘度、乳化性、起泡性和凝胶作用等。〔一〕水溶性：蛋白质与水的相互作用，主要是蛋白质中的肽键〔-偶极相互作用或氢键〕，(解离的、极性甚至非极性基团)同水分子之间发生了相互作用。影响蛋白质水溶性的因素很多：pH>pI时，蛋白质带负电荷，pH=pI时，蛋白质不带电荷，pH<pI时，蛋白质带正电荷。溶液的pH低于或高于蛋白质的pI都有利于蛋白质水溶性的增加另一方面蛋白质链之间的相互排斥作用。等电沉淀。离子强度：盐溶：当溶液中的中性盐浓度在0.5mol/L时，可增加蛋白质的溶解性，盐作用减弱蛋白质分子之间的相互作用；盐析：当溶液中的中性盐的浓度大于1mol/L时，蛋白质会沉淀析出，这是盐与蛋白质竞争水分的结果。不同盐类对蛋白质的盐析作用强弱不同。将这种强弱挨次称为感胶离子序：非水溶剂：有些有机溶剂可引起蛋白质变性沉淀，主要是有机溶剂降低了水的介电常数，蛋白质之间的静电斥力降低。温度：温度低于40-50℃时，随温度的增大水溶性增大，当温度大于50℃，随温度的增大，水溶性降低。〔二〕乳化性：将液体大分子分为小分子的过程。蛋白质在很多乳胶体食品体系中起着重要的作用，如牛奶、冰淇淋、肉馅等。蛋白质对水/油体系的稳定性差，而对油/水体系的稳定性好。影响蛋白质乳化的因素：盐：0.5-1.0mol/L的氯化钠有利于肉馅中蛋白质的乳化；蛋白质的溶解性：蛋白质的溶解性越好，其乳化性也越好，但蛋白质的乳化性主要与蛋白质的亲水-亲油平衡性有关；pH：有些蛋白质在pI时乳化性最好，而有些蛋白质在pI乳化性最差；热作用：热不利于蛋白质乳化性的发挥。〔三〕起泡性质蛋白质泡沫其实质是蛋白质在肯定条件下与水分、空气形成的一种特别形态的混合物。影响蛋白质起泡的因素有：盐类：氯化钠一般能提高蛋白质的发泡性能，但会使泡沫的稳定性降低，Ca2+则能提高蛋白质泡沫的稳定性。糖类：糖类会抑制蛋白质起泡，但可以提高蛋白质泡沫的稳定性。脂类：脂类对蛋白质的起泡和泡沫的稳定性都不利。其他：蛋白质浓度为2-8%时，起泡效果最好，除此之外还与搅拌时间，强度、方向等有关。〔四〕凝胶性质蛋白质形成凝胶的机制和相互作用至今还没有完全清楚，有争论说明蛋白质形成凝胶有两个过程，首先是蛋白质变性而伸展，而后是伸展的蛋白质之间相互作用而积聚形成有序的蛋白质网络构造。影响蛋白质凝胶形成的因素有：蛋白质的浓度：蛋白质溶液的浓度越大越有利于蛋白质凝胶的形成，高浓度蛋白质可在不加热、与等电点相差很大的pH条件下形成凝胶。蛋白质的构造：蛋白质中二硫键含量越高，形成的凝胶的强度也越高，甚至可以形成不行逆凝胶，如卵清蛋白，β-乳球蛋白。相反含二硫键少的蛋白质可形成可逆凝胶，如白明胶等。添加物：不同的蛋白质相互混合，可促进凝胶的形成，将这种现象称为蛋白质的共凝胶作用。在蛋白质溶液中添加多糖，如在带正电荷的明胶与带负电荷的褐藻酸盐或果胶酸盐之间通过离子相互作用形成高熔点凝胶。pH：pHpI四周时易形成凝胶。三、试验材料和试剂蛋清蛋白、2%蛋清蛋白溶液〔2g98g〕；卵黄蛋白〔鸡蛋除蛋清后剩下的蛋黄捣碎〕；饱和氯化钠溶液、饱和硫酸铵溶液；氯化钠、明胶、硫酸铵、水溶性红色素烧杯〔50ml、250ml〕试管、电动搅拌器、玻璃棒四、试验步骤〔一〕蛋白质的水溶性〔1〕50ml0.5ml5ml在溶液中逐滴参加饱和氯化钠溶液，摇匀，得到澄清的蛋白质的氯化钠溶液。3ml,参加3ml饱和的硫酸铵溶液，观看球蛋白的沉淀析出，再参加粉末硫酸铵至饱和，摇匀，观看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缘由。〔二〕蛋白质的乳化性(15g250ml95ml0.5g搅拌下滴加植物油10ml，滴加完后，猛烈搅拌5min使其分散成均匀的乳状液，静置10min，待泡沫大局部10ml，观看乳状液属水包油型还是油包水型。〔三〕蛋白质的起泡性〔1〕3250ml250ml1-2min，一份用玻棒不断搅打1-2min，另一份用不断鼓入空气泡1-2min，观看泡沫的生成，估量泡沫的多少及泡沫稳定时间的长短。评价不同的搅拌方式对蛋白质起泡性的影响。〔2〕250ml250ml10℃，一份保持常温〔30-35℃〕，同时以一样的方式搅打1-2min，观看泡沫产生的多少及泡沫稳定性有何不同。(3)250ml250ml，其中一份参加0.1g1-2min，观看泡沫产生的多少及泡沫稳定性有何不同。〔四〕蛋白质的凝胶作用1ml1ml凝胶的形成。0.5g明胶，5ml水，水浴中温热溶解形成粘稠溶液，冷后，观看凝胶的生成。五、试验结果分析六、思考题1、影响蛋白质的起泡性的因素有哪些？2、解释蛋白质的凝胶形成的缘由。试验三试验三牛奶中酪蛋白等电点测定和氨基酸的分别鉴定一、试验目的和要求1、初步学会测定蛋白质等电点的根本方法。2、了解蛋白质的两性解离性质。3、把握纸层析法分别氨基酸的根本原理及操作方法。二、试验原理蛋白质分子中有肯定数量的自由氨基和自由羧基存在(以及一些其他酸性和碱性基团)，是两性电解质。作为带电颗粒它可以在电场中移动，移动方向取决于蛋白质分子所带的电荷。蛋白质颗粒在溶液中所带的电荷，既取决于其分子组成中碱性和酸性氨基酸的含量，又受所处溶液的pH影响。当蛋白质溶液处于某一pH(zwitterion,净电荷为O)，此时溶液的pH(isoelectricpoint,简写pI)。pH荷，反之则带正电荷。不同蛋白质，等电点不同。在等电点时，蛋白质溶解度最小，简洁沉淀析出。因此，可以借助在不同pH牛奶中主要的蛋白质是酪蛋白，含量约为35g/l。酪蛋白在是以酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体胶粒存在。在酸或凝乳酶的作用下酪蛋白会沉淀，加工后可制得干酪或干酪素。通过本试验可以测定酪蛋白的等电点，为提取酪蛋白打下根底。纸层析法是用滤纸作为惰性支持物的安排层析法。层析溶剂由有机溶剂和水组成。物质被分别后在纸层析图谱上的位置是用RfRf=原点到层析中心的距离/原点到容剂前沿的距离。在肯定的条件下某种物质的Rf值是常数。Rf值的大小与物质的构造、性质、溶剂系统、层析滤纸的质量和层析温度等因素有关。本试验利用纸层析法分别氨基酸。三、试剂和器材器材：试管及试管架；吸管与滴管；100mL25mL毛细管；喷雾器；培育皿；层析滤纸(华一号)2.试剂：(1)1.00mol/L(2)0.1mol/L(3)1mol/L(4)蒸馏水；(5)牛奶扩展剂：650mL4120mL5mL15mL水混合，充分振荡，静置后分层，放出下层水层。取漏斗内的扩展剂约5mL置于小烧杯中做平衡溶剂，其余的倒人培育皿中备用。氨基酸溶液：0.50．55mL显色剂：50～lOOmL，0.1％水合茚三酮正丁醇溶液。四、操作步骤〔一〕牛奶酪蛋白等电点的测定1、取五支同种规格的试管，编号，按表3－1挨次准确参加各种试剂，然后逐一振荡试管，并使试管混合均匀。试蒸1.00mol/L1.00mol/L试蒸1.00mol/L1.00mol/L1.00mol/L溶浑浊度管馏牛奶/mL 液号1水8.4醋酸/mL醋酸/mL醋酸/mL0.61.0pH5.928.70.31.05.338.01.01.04.749.01.04.157.41.61.03.52、将上述试管静置于试管架上约15分钟后，认真观看，比较各管的浑浊度，将观看的结果记载于表内，并指出酪蛋白的等电点。注：①本试验各种试剂的浓度及用量均要求很准确。②浑浊度可用－、＋、＋＋、＋＋＋等符号表示。〔二〕纸层析法分别氨基酸1、将盛有平衡溶剂的小烧杯置于密闭的层析缸中。222cm14cm2～3cm2cm363mm。420mL扩展剂的培育皿快速置于密闭的层析缸中，并将滤纸直立于培育皿中(点样的一端在下，扩展剂的液面需低于点样线1cm)。待溶15―20cm50。15(100℃)或用热风吹干即可显出各层析斑点。6、计算各种氨基酸的Rf五、结果分析六、思考题：1、什么叫等电点？在等电点时，蛋白质为什么简洁被沉淀析出？2、何谓及f值?影响只f3、层析缸中平衡溶剂的作用是什么?一、试验目的把握果胶提取的原理和方法。二、试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7-17-1,4苷键连接的聚半乳糖醛酸，其中局部羧基被甲酯化，其余的羧基与钾、钠、钙离子结合成盐。在果蔬中，尤其是在未成熟的水果和皮中，果胶多以原果胶形式存在，原果胶是以金属离子桥〔特别是钙离子〕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，生产可溶性的果胶，再进展脱色、沉淀、枯燥，即为商品果胶，在食品工业中常利用果胶来制作果酱、果冻和糖果，在汁液类食品中用作增稠剂、乳化剂等。三、试验材料和试剂桔皮〔颖〕0.25%HCl，95%乙醇，蔗糖，柠檬酸四、试验步骤1、原料预处理：称取颖柑桔皮20g8g),用清水洗净后，放入250ml120ml905-10min3-5mm50℃左右的热水漂洗，直至水为无色、果皮无异味为止。每次漂洗必需把果皮用尼龙布挤干，再进展下一步漂洗。2、酸水解提取：将预处理过的果皮粒放入烧杯中，参加约0.25%的盐酸60ml，以浸没果皮为度，pH值2.02.59045min，趁热用尼龙布〔100〕或四层纱布过滤。30.5-1.0%的活性炭于80℃加热20min，进展脱色和除异味，趁热过滤，如抽滤2-4%的硅藻土作助滤剂。假设柑桔皮漂洗干净，提取液为清亮透亮，则不用脱色。4、沉淀：待提取液冷却后，用稀氨水调整至pH3-4，在不断搅拌下参加95%乙醇，参加乙醇的量约为原1.350-6010min。5、过滤、洗涤、烘干：用尼龙布过滤，果胶用9560-70℃烘干。五、思考题影响果胶提取的因素有哪些？试验五酶的性质试验一、试验目的和要求1．加深对酶的性质的生疏学会观看酶的专一性以及温度、酸度〔PH〕等因素对酶活性的重要影响。二、试验原理酶具有高度的专一性。淀粉和蔗糖无复原性，唾液淀粉酶水解淀粉生成有复原性的麦芽糖，但不能催化蔗糖的水解。蔗糖酶能催化蔗糖水解产生复原性葡萄糖和果糖，但不能催化淀粉的水解。可用班氏〔Benedict〕试剂检查糖的复原性。酶的活性受温度的影响，在最适温度下，酶的催化反响速度最高，大多数动物酶的最适温度在37-4050-60℃。偏离此最适环境时，酶的活性减弱。酶的活力受环境pH的影响极为显著。不同酶的最适pH值不同。本试验观看pH对唾液淀粉酶活性的影响，唾液淀粉酶的最适pH6.8。三、试剂和器材：1．试剂〔1〕2%蔗糖溶液〔至少要分析纯〕；〔2〕0.31%淀粉溶液〔需颖配制〕。〔3〕200〔4〕0.20.3%氯化钠溶液〔需颖配制〕蔗糖酶溶液：将啤酒厂的鲜酵母用水洗涤2-3次〔离心法〕，然后放在滤纸上自然枯燥。取干酵母100g置于乳钵内，添加适量蒸馏水及少量细沙，用力研磨，提取约1小时，再加蒸馏水，使总体10班氏〔Benedict〕1.74g10