2022年食品化学实验指导.doc

食品化学实验指引

实验一 蛋白质功能性质（一）
一、引言
蛋白质功能性质一般是指能使蛋白质成为人们所需要食品特性而具有物理化学性质，即对食品加工、贮藏、销售过程中发生作用那些性质，这些性质对食品质量及风味起着重要作用。蛋白质功能性质与蛋白质在食品体系中用途有着十分密切关系，是开发和有效运用蛋白质资源重要根据。
蛋白质功能性质可分为水化性质，表面性质、蛋白质—蛋白质互相作用有关性质三个重要类型，重要波及有吸水性、溶解性、保水性、分散性、粘度和粘着性、乳化性、起泡性、凝胶作用等。
本实验以卵蛋白、大豆蛋白为代表，通过某些定性实验理解它们重要功能性质。

二、实验材料和试剂
蛋清蛋白；
2%蛋清蛋白溶液：取2g蛋清加98g蒸馏水稀释，过滤取清液；
卵黄蛋白：鸡蛋除蛋清后剩余蛋黄捣碎。
分离大豆蛋白粉；
1M盐酸；1M氢氧化钠；饱和氯化钠溶液；饱和硫酸铵溶液；酒石酸；硫酸铵；氯化钠；δ—葡萄糖酸内酯；氯化钙饱和溶液；水溶性红色素；明胶。

三、实验环节
（一）蛋白质水溶性
（1）在50ml小烧杯中加入0.5ml蛋清蛋白，加入5ml水，摇匀，观测其水溶性，有无沉淀产生。在溶液中逐滴加入饱和氯化钠溶液，摇匀，得到澄清蛋白质氯化钠溶液。
取上述蛋白质氯化钠溶液3ml，加入3ml饱和硫酸铵溶液，观测球蛋白沉淀析出，再加入粉末硫酸铵至饱和，摇匀，观测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溶解度以及蛋白质沉淀因素。
（2）在四个试管中各加入0.1-0.2g大豆分离蛋白粉，分别加入5ml水，5ml饱和食盐水，5ml 1M氢氧化钠溶液，5ml 1M盐酸溶液，摇匀，在温水浴中温热半晌，观测大豆蛋白在不同溶液中溶解度。在第一、第二支试管中加入饱和硫酸铵溶液3ml，析出大豆球蛋白沉淀。第三、四支试管中分别用1M盐酸及1M氢氧化钠中和至pH 4-4.5，观测沉淀生成，解释大豆蛋白溶解性以及pH值对大豆蛋白溶解性影响。

（二）蛋白质乳化性
（1）取5g卵黄蛋白加入250ml烧杯中，加入95ml水，0.5g氯化钠，用电动搅拌器搅匀后，在不断搅拌下滴加植物油10ml，滴加完后，强烈搅拌5分钟使其分散成均匀乳状液，静置10分钟，待泡沫大某些消除后，取出10ml，加入少量水溶性红色素染色，不断搅拌直至染色均匀，取一滴乳状液在显微镜下仔细观测，被染色某些为水相，未被染色某些为油相，根据显微镜下观测所得到染料分布，拟定该乳状液是属于水包油型还是油包水型。
（2）配制5%大豆分离蛋白溶液100ml，加0.5g氯化钠，在水浴上温热搅拌均匀，同上法加10ml植物油进行乳化。静止10分钟后，观测其乳状液稳定性，同样在显微镜下观测乳状液类型。

（三）蛋白质起泡性
（1）在三个250ml烧杯中各加入2%蛋清蛋白溶液50ml，一份用电动搅拌器持续搅拌1-2分钟；一份用玻棒不断搅打1-2分钟；另一份用玻管不断鼓入空气泡1-2分钟，观测泡沫生成，估计泡沫多少及泡沫稳定期间长短。评价不同搅打方式对蛋白质起泡性影响。
（2）取二个250ml烧杯各加入2%蛋清蛋白溶液50ml，一份放入冷水或冰箱中冷至10℃，一份保持常温（30-35℃），同步以相似方式搅打1-2分钟，观测泡沫产生数量及泡沫稳定性有何不同。
（3）取三个250ml烧杯各加入2%蛋清蛋白溶液50ml，其中一份加入酒石酸0.5g，一份加入氯化钠0.1g，以相似方式搅拌1-2分钟，观测泡沫产生多少及泡沫稳定性有何不同。
用2%大豆蛋白溶液进行以上同样实验，比较蛋清蛋白与大豆蛋白起泡性。

（四）蛋白质凝胶作用
（1）在试管中取1ml蛋清蛋白，加1ml水和几滴饱和食盐水至溶解澄清，放入沸水浴中，加热半晌观测凝胶形成。
（2）在100ml烧杯中加入2g大豆分离蛋白粉，40ml水，在沸水浴中加热不断搅拌均匀，稍冷，将其提成二份，一份加入5滴饱和氯化钙，另一份加入0.1-0.2g δ—葡萄糖酸内酯，放置温水浴中数分钟，观测凝胶生成。
（3）在试管中加入0.5g明胶，5ml水，水浴中温热溶解形成粘稠溶液，冷后，观测凝胶生成。
解释在不同状况下凝胶形成因素。

实验二 美拉德反映初始阶段测定

一、原理
美拉德反映即蛋白质、氨基酸或胺与碳水化合物之间互相作用。美拉德起始反映，以无紫外吸取无色溶液为特性，且还原力增强。随着反映不断进行，溶液变成黄色，在近紫外区吸取增大，同步尚有少量糖脱水变成5-羟甲基糠醛（HMF），以及发生健断裂形成二羰基化合物和色素初产物，最后生成类黑精色素。本实验运用模仿实验：即葡萄糖与赖氨酸在一定pH缓冲液中加热反映，一定期间后测定HMF含量和在波长为285nm处紫外消光值(吸光度)。
HMF测定措施是根据与对—氨基甲苯和巴比妥酸在酸性条件下呈色反映。此反映常温下生成最大吸取波长550nm紫红色。因不受糖影响，因此可直接测定。这种呈色物对光、氧气不稳定，操作时要注意。

二、仪器与试剂
（一）仪器：分光光度计、水浴锅、试管、碱性pH试纸(测pH9.0样品)等。
（二）试剂
1．巴比妥酸溶液：称取巴比妥酸500mg，加约70ml水，在水浴上加热使其溶解，冷却后转移入100ml容量瓶中，定容。
2．对—氨基甲苯(又名：对甲苯胺)溶液：称取对—氨基甲苯10.0g，加50ml异丙醇，在水浴上慢慢加热使之溶解，冷却后移入100ml容量瓶中，加冰醋酸10ml，然后用异丙醇定容。溶液置于暗处保存24小时后使用。保存4-5天后，如呈色度增长，应重新配制。
3．1mol/L葡萄糖溶液。
4．0.1mol/L赖氨酸溶液。
5．2mol/L 亚硫酸钠溶液
三、操作环节
（一） 取5支试管，分别加入5ml 1.0mol/L葡萄糖溶液和0.1mol/L赖氨酸溶液，编号为A1，A2，A3，A4，A5。A2、A4调pH到9.0（0.1mol/LNaOH调节pH），A5加亚硫酸钠溶液2ml。5支试管置于90℃水浴锅内并记时，反映1h，取A1，A2，A5管，冷却后测定它们285nm紫外吸取(以现配未加热葡萄糖赖氨酸溶液为对照)和HMF值。
（二） HMF测定：A1，A2，A5各取2.0ml于三支试管中，加对一氨基甲苯溶液5ml。然后分别加入巴比妥酸溶液1ml，另取一支试管加A1液2ml和5ml对一氨基甲苯溶液，但不加巴比妥酸液而加1ml蒸馏水，将试管充足振摇。试剂添加要持续进行，在1-2min内加完，以加水试管为对照，测定在550nm处消光度值，通过消光度比较A1，A2，A5中HMF含量可看出麦拉德反映与哪些因素有关。
编号
90℃反映1小时
反映1h后
反映条件(1-2min内迅速加完)
对照
迅速测定
A1
加热
测285nm吸光值
取2.0ml，加对氨基甲苯，巴比妥酸
取A1反映液2.0ml，加对氨基甲苯，水
测550nm吸光值
A2
pH调到9.0，加热
测285nm吸光值
取2.0ml，加对氨基甲苯，巴比妥酸
测550nm吸光值
A3
加热

记浮现深色时间
A4
pH调到9.0，加热

记浮现深色时间
A5
加亚硫酸钠2ml，加热
测285nm吸光值
取2.0ml，加对氨基甲苯，巴比妥酸
测550nm吸光值
（三）A3，A4两试管继续加热反映，直到看出有深颜色为止，记下浮现颜色时间。
四、注意事项
HMF显色后会不久褪色，比色时一定要快

实验三 脂肪氧化、过氧化值及酸价测定（滴定法）
一、原理
脂肪氧化初级产物是氢过氧化物ROOH，因而通过测定脂肪中氢过氧化物量，可以评价脂肪氧化限度。同步脂肪氧化初级产物ROOH可进一步分解，产生小分子醛、酮、酸等，因而酸价也是评价脂肪变质限度一种重要指标。本实验通过油脂在不同条件下贮藏，并定期测定其过氧化值和酸价，理解影响油脂氧化重要因素。与空白和添加抗氧化剂油样品进行比较，观测抗氧化剂性能。
实验中过氧化值测定采用碘量法，即在酸性条件下，脂肪中过氧化值与过量KI反映生成I2，用Na2S2O3滴定生成I2，求出每公斤油中所含过氧化物毫摩尔数，称为脂肪过氧化值（POV）。
酸价测定是运用酸碱中和反映，测出脂肪中游离酸含量。油脂酸价以中和1克脂肪中游离酸所需消耗氢氧化钾毫克数体现。

二、材料、仪器与试剂
（一）材料：油脂。
（二）仪器：小广口瓶，应保证规格一致，并干燥。恒温箱（控温60℃）。
（三）试剂：
1．丁基羟基甲苯（BHT）。
2．0.01mol/L Na2S2O3：用标定0.1mol/L Na2S2O3稀释而成，棕色瓶中贮存。
3．氯仿一冰乙酸混合液：取氯仿40ml加冰乙酸60ml，混匀。
4．饱和碘化钾溶液(最佳现用现配)：取碘化钾10g，加水5ml，，必要时可以微热溶解，然后贮于棕色瓶中，如发现溶液变黄，应重新配制。
5．0.5%淀粉批示剂：500mg淀粉加少量冷水调匀，再加一定量沸水（最后体积约为100ml），或者稍微加热溶解，放置于冰箱中保存。
6．0.1mol/L氢氧化钾（或氢氧化钠）原则溶液。
7．中性乙醚—95%乙醇（2：1）混合溶剂：临用前用0.1mol/L碱液滴定至中性。
8．1%酚酞乙醇溶液。

三、操作环节
（一）油脂氧化：在干燥小烧杯中，将120g油分为二等分，向其中一份中加入0.012g BHT，两份油脂作同样限度搅拌至加入BHT完全溶解。向三个广口瓶中各装入20g未添加BHT油脂，另三个中各装入20g已添加BHT油脂，按下表所列编号存储，一星期后测定过氧化值和酸价。

室温光照
1
未添加BHT油脂
2
添加BHT油脂
60℃
3
未添加BHT油脂
4
添加BHT油脂
（二）过氧化值测定：称取2g（准至0.01g）油脂置于干燥250ml碘量瓶底部，加入20ml氯仿一冰乙酸混合液，轻轻摇动使油溶解，加入1ml饱和碘化钾溶液，摇匀，加塞，置暗处放置5min。取出及时加水50ml，充足摇匀，用0.01mol/L Na2S2O3滴定至水层呈淡黄，加入1ml淀粉批示剂，继续滴定至蓝色消失，记下体积V。
（三）酸价测定：称取油脂4g（精确至0.01g）于250ml锥形瓶中，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，加三滴酚酞批示剂，用0.1mol/L碱液滴定至浮现微红色在30s不消失，记下消耗碱液毫升数（V）。
四、计算
（一）过氧化值（POV）

           N×V×1000
POV=——————（mmol/kg油）
2W

式中：N——Na2S2O3溶液摩尔浓度（mol/L）
V——消耗Na2S2O3溶液体积（ml）
W——称取油脂重量（g）

（二）酸价
N×V×56.1
酸价（mg KOH/g 油）= ————————
                                 W

式中：N——氢氧化钾摩尔浓度
V——消耗氢氧化钾溶液体积（ml）
56.1——氢氧化钾毫摩尔
W——称取油脂重量（g）

五、注意事项
（一）本实验需在两个单元时间进行，第一次做操作环节之一，并熟悉过氧化值、酸价测定措施，测定实验油脂起始过氧化值和酸价。
（二）气温低时，第二次实验可在油脂贮放两星期后进行。
（三）滴定过氧化值时，应充足摇匀溶液，以保证I2被萃取至水相中。