蚌埠学院生物与食品工程系
二〇一三年三月
目录
实验室学生守则
实验室安全措施及意外事故处理
实验一食品水分活度的测定
实验二蛋白质功能性质的测定
实验三天然果胶的提取及果冻的制作
实验四非酶褐变实验
实验五绿色蔬菜的护绿和叶绿素含量的测定
实验室
1、必须遵守实验室的各项规章制度听从教师的指导尊重实验室工作人员的职权保持实验室整洁不乱扔东西保持桌面、地面清洁废纸、废屑等应投入垃圾箱保持水槽干净畅通任何固体物质不能倒入水槽中
3、爱护仪器设备不浪费实验材料节约水、电、煤实验过程中保持安静不高声谈笑不乱吃东西未经教师许可不得擅自离开实验完毕离开实验室时应把桌面上的水、电、煤开关关闭
实验室安全措施及意外事故处理倾倒药品或加热液体时不要俯视容器以防溅出如遇烫伤不要用水洗涤伤处未破时可涂饱和碳酸钠溶液或用碳酸钠粉调成糊状敷于伤处必要时用绷带包扎已破后涂于紫药水或10%高锰酸钾溶液若烫伤较重再撒上消炎粉或涂上烫伤药膏用绷带包扎若遇玻璃或铁器创伤不能用手抚摸也不能用水清洗应先消除创伤处玻璃等污物用紫药水、碘酒等涂擦伤处必要时再撒上消炎粉然后用绷带包扎如伤口较大应立即就医治疗一旦发生着火事故应首先关闭煤气开关和电门然后迅速把周围容易着火的东西移开向火源撒沙子或用石棉布覆盖火源衣服着火时决不要奔跑应立刻用石棉布覆盖火处或赶紧把衣服脱下若火势较大应一面叫人帮忙一面卧地打滚严禁用水浇泼如遇触电事故应立即拉开闸刀截断电源.或尽快地用绝缘材料(木棒、竹扦等)使触电者与电源隔离如发现煤气泄漏应立即关闭煤气开关打开窗户并通知实验室工作人员进行检查和修理实验一食品水分活度(Aw)的测定
一、实验目的
1、理解并掌握水分活度的概念及意义并了解食品中水分存在的状态及其作用。
2、掌握食品中水分活度的测定方法和原理。
二、实验原理
食品中的水与非水成分之间，可有结合和自由两种关系。由氢键等结合力联系着的水称为结合水；单独或以毛细管状态等形式存在的水称为自由水。自由水能被微生物所利用，结合水则不能。用一般食品水分测定方法定量地测定的水分即含水量，不能说明这些水是否都能被微生物所利用，对食品生产和保藏均缺乏科学的指导作用；而水分活度则反映食品与水的亲和能力大小，表示食品中所含的水分作为生物化学反应和微生物生长的可用价值。
水分活度近似地表示为在某一温度下溶液中水蒸汽分压与纯水蒸汽压之比值。拉乌尔定律(Raoult′sLow)指出，当溶质溶于水，水分子与溶质分子变成定向关系从而减少水分子从液相进入气相的逸度，使溶液的蒸汽压降低，稀溶液蒸汽压降低率与溶质的摩尔分数成正比。水分活度也可用平衡时大气的相对湿度(ERH)来计算。故水分活度(Aw)可用下式表示：
(Aw)=p/p0=n0/(n1+n0)=ERH/100
式中p—样品中水的分压；p0—相同温度下纯水的蒸汽压；n0—水的摩尔数；n1—溶质的摩尔数；ERH—样品周围大气的平衡相对湿度（%）。Aw。
三、实验材料、试剂及仪器
1、材料：苹果块，蜜饯，面包，饼干等。
2、试剂：标准饱和盐溶液。其标准饱和溶液的Aw值如下表：
标准饱和盐溶液的Aw值（25℃）
3、仪器：水分活度测定仪，康维容器（图1），恒温箱，分析天平。
图1康维容器
四、实验步骤
（一）仪器法测定食品中水分活度
1、取样：将等量的纯水及捣碎的样品（约2克）迅速放入测试盒，拧紧盖子密封，并通过转接电缆插入“纯水”及“样品”插孔。固体样品应碾碎成米粒大小，并摊平在盒底。把稳压电源输出插头插入“外接电源”插孔（如果不外接电源，则可使用直流电），打开电源开关，预热分钟，如果显示屏上出现“E”，表示溢出，按“清零”按钮。
调节“校正”电位器，使显示为100.00±0.05按下“活度”开关，调节“校正”电位器，使显示为1.000±0.001a.校正测定准确度所用的标准溶液及在25℃条件下的水分活度值：
氯化钡（BaCl2.2H2O）饱和溶液0.901
溴化钾（KBr）饱和溶液0.842
氯化钾（KCl）饱和溶液0.807
氯化钠（NaCl）饱和溶液0.752
硝酸钠（NaNO3）饱和溶液0.737
如果测定值与标准值不符，则需更换湿敏元件。
b.温度校正值
温度校正数温度校正数15 -0.010 21 +0.002 16 -0.008 22 +0.004 17 -0.006 23 +0.006 18 -0.004 24 +0.008 19 -0.002 25 +0.010 20 ±0.00 4、测定：等测试盒平衡半小时后（若室温低于，则需平衡分钟），按下相应的“样品测定”开关，即可读出样品的水分活度Aw的值（读数时，取小数点后面的三位数）。测量相对湿度时，将“活度”开关复位，然后按相应的“样品测定”开关，现实的数值即为所测空间的相对湿度。关机放入干燥剂，盖上盖子，拧紧密封
1、在康维容器的外室放置标准盐饱和溶液，在内室的铝箔皿中加入1g左右的食品样品，试样先用分析天平称重，准确至mg数，记录读数。
2、在康维容器的玻璃盖上涂真空脂以保证容器的密闭性；将康维容器放入恒温箱恒温至25℃并保持2h；取出后，尽快并准确称量试样重并记录；以后每保温0.5h称重一次，至恒重为止，以恒重值计算样品的损失重量。
3、若试样的水分活度值大于标准盐溶液中水分活度，则试样减重；反之试样增重。因此要选择3种以上标准盐溶液与试样仪器分别进行试验，得出试样与各种标准溶液平衡时重量的增减数。
4、在座标纸上以每g食品试样增减的mg数为纵座标，以水分活度为横座标作图，根据图中ABC直线与横座标的关系求出食品试样的水分活度。例如对某食品试样测定后作图为图2，其中的AMgCl2.6H2O标准饱和溶液平衡后重量减少20.2mg/g试样，B点是试样与Mg2(NO3)2.6H2O标准饱和溶液平衡后失重5.2mg/g试样，C点是试样与NaCl标准饱和溶液平衡后增加的重量11.1mg/g试样，而这三种标准饱和溶液的水分活度分别为0.33、0.52和0.75。把这三点连成一线，与横座标相交于D点，D点即为该试样的水分活度（0.60）。
图2直接法测定水分活度举例
五、注意事项
1、利用仪器法测定食品水分活度时，要注意测定时间不能过长，一般在1h内完成测定较为合适；不宜对含有SO2、NH3、酸和碱
2、利用直接法测定水分活度时，首先要对试样的水分活度有一个初步的估计，以便正确选择标准盐饱和溶液；要注意称重的准确性；避免测定含有乙醇等挥发性成分的样品。
六、思考题
1、何为水分活度，为什么要考察食品（特别是工业食品）的水分活度？
2、食品中水分的存在有几种形式？
3、对照实验中两种测定方法对同一样品水分活度的测定结果？你认为那一种方法更准确一些，为什么？
实验蛋白质功能性质的测定
——水溶性、乳化性、起泡性、凝胶作用
一、实验目的
1、掌握蛋白质基本功能性质的测定方法了解蛋白质结构与其功能性质的联系。
二、实验原理
所谓蛋白质的功能性质，是指能使蛋白质成为人们所需要的食品特征而具有的物理化学性质，即在食品的加工、贮藏、销售过程中发生有利作用的那些性质，这些性质对食品的质量及风味起着重要的作用。蛋白质的功能性质与蛋白质在食品体系中的用途有着十分密切的关系，成为开发和有效利用蛋白质资源的重要依据。
蛋白质的功能性质可分为水化性质、表面性质、蛋白质—蛋白质相互作用的有关性质共三大主要类型。具体的功能性质，主要包括吸水性、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、大豆蛋白为例，通过某些定性实验来认识蛋白质的主要功能性质。
三、实验材料、试剂及仪器
1、材料：蛋清蛋白。
2、试剂：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：鸡蛋除去蛋清后剩下的蛋黄捣碎；分离大豆蛋白粉；其它：1mol/LHCl，1mol/LNaOH，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。
3、仪器：数显恒温水浴锅，电动搅拌器，显微镜等。
四、实验步骤
（一）蛋白质的水溶性
1、在50mL的小烧杯中，加入0.5mL蛋清蛋白，加入5mL水，摇匀，观察其水溶性，有无沉淀生成。再向溶液中逐滴加入饱和氯化钠溶液，摇匀，得到澄清的蛋白质的氯化钠溶液。
取上述蛋白质的氯化钠溶液3mL，加入3mL饱和的硫酸铵溶液，观察球蛋白的沉淀析出，再加入粉末硫酸铵至饱和，摇匀，观察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、以及蛋白质沉淀的原因。
2、在4支试管中各加入0.1～0.2g大豆分离蛋白粉，分别加入5mL水，5mL饱和食盐水，5mL1mol/LNaOH，5mL1mol/LHCl；摇匀，在温水浴中温热片刻，观察大豆蛋白在不同溶液中的溶解度。向第一、二支试管加入3mL饱和硫酸铵溶液，析出大豆球蛋白沉淀；向第三、四支试管中分别用1mol/LNaOH、1mol/LHCl中和至pH4~4.5，观察沉淀的生成，解释大豆蛋白的溶解性以及pH值对大豆蛋白溶解性的影响。
（二）蛋白质的乳化性
1、取5g卵黄蛋白，加入250mL的烧杯中，加入95mL水、0.5g氯化钠，用电动搅拌器搅匀后，加搅拌加滴加植物油10mL，滴加完后，强烈搅拌5min，使其充分分散成均匀的乳状液，静置10min，等泡沫大部分消除后，取出10mL，加入少量水溶性色素染色，不断搅拌直至染色均匀，取一滴乳状液在显微镜下仔细观察，被染色部分为水相，未被染色部分为油相，根据显微镜下观察所得到的染料分布，确定该乳状液是属于水包油型还是油包水型。
2、配制5%的大豆分离蛋白溶液100mL，加0.5g氯化钠，在水浴上温热搅拌均匀，同上法滴加10mL植物油进行乳化。静置10min后，观察其乳状液的稳定性，同样在显微镜下观察乳状液的类型。
（三）蛋白质的起泡性
1、在3只250mL的烧杯中各加入50mL2%的蛋清蛋白溶液，一份用电动搅拌器连续搅拌1~2min；一份用玻棒不断搅打1~2min；另一份用玻管不断鼓入空气泡1~2min。观察各自泡沫的生成，估计泡沫的多少及泡沫稳定时间的长短，评价不同的搅打方式对蛋白质起泡性的影响。
2、取2只250mL的烧杯中各加入50mL2%的蛋清蛋白溶液，一份放入冷水或冰箱中冷至10℃，一份保持常温（30~35℃），同时以相同的方式搅打1~2min，观察泡沫产生的数量及泡沫稳定性有何不同。
3、取3只250mL的烧杯中各加入30mL2%的蛋清蛋白溶液，其中一份加入0.5g酒石酸，一份加入0.1g氯化钠，以相同的方式搅打1~2min，观察泡沫产生的数量及泡沫稳定性有何不同。
用2%的大豆蛋白质溶液进行与以上相同的实验，比较蛋清蛋白与大豆蛋白的起泡性。
（四）蛋白质的凝胶作用
1、取1mL蛋清蛋白于试管中，加1mL水和几滴饱和食盐水至溶液澄清，放入沸水浴中，加热片刻观察凝胶的形成。
2、在100mL烧杯中，加入2g大豆分离蛋白粉，40mL水，在沸水浴中加热并不断搅拌均匀，稍冷，将其分成2份，一份加入5滴饱和氯化钙，另一份加入0.1~0.2gδ—葡萄糖酸内酯，放置温水浴中数分钟，观察凝胶的生成。
3、取一支试管，加入0.5g明胶和5mL水，水浴中温热溶解形成粘稠溶液，冷后，观察凝胶的生成。
五、思考题
1、如何对上述实验方案及仪器设备作改进，能够定量测定蛋白质蛋白质的上述功能性质？在定量中，哪些操作步骤或数据是影响各性质定量指标的关键？2、牛奶败坏为何出现沉淀，沉淀是什么？
实验天然果胶的提取及果冻的制作
一、实验目的
1、理解并掌握果胶的性质及其应用。
2、掌握果胶提取的一般过程。
二、实验原理
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％。
果胶的基本结构是以α-1,4苷键连结的聚半乳糖醛酸，其中部分羧基被甲酯化，其余的羧基与钾、钠、铵离子结合成盐，其结构式如下：
在果蔬中，尤其是在未成熟的水果和皮中，果胶多数以原果胶存在，原果胶是以金属离子桥(持别是钙离子)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，生成可溶性的果胶，再进行脱色、沉淀、干燥，即为商品果胶。从柑桔皮中提取的果胶是高酯化度的果胶，酯化度在70％以上。在食品工业中常利用来制作果酱、果冻和糖果，在汁液类食品中用作增稠剂、胶凝剂等。
三、实验材料、试剂及仪器
1、材料：新鲜桔皮等。
2、试剂：0.25%HCl，95%乙醇，蔗糖，柠檬酸。
3、仪器：烧杯（250mL、100mL等），抽滤装置，尼龙滤布。
四、实验步骤
（一）果胶提取
1、原料预处理：称取新鲜柑桔皮20g(干品为8g)用清水洗净后，放入250mL烧杯中加120mL水，加热至90℃保持5～10min，使酶失活。用水冲洗后切成3～5mm大小的颗粒。用50℃左右的热水漂洗，直至水为无色、果皮无异味为止。每次漂洗必须把果皮用尼龙布挤干，再进行下—次漂洗。
2、酸水解萃取：将预处理过的果皮粒放入烧杯中，加约0.25%的盐酸60mL，以浸没果皮为度，pH值调整在2.0至2.5之间。加热至90℃煮45min，趁热用尼龙布(100目)或四层纱布过滤。
3、脱色：在滤液中加入0.5～1%的活性炭，于80℃加热20min进行脱色和除异味，趁热抽滤，如抽滤困难可加入2～4%的硅藻土作助滤剂。如果柑桔皮漂洗干净，萃取液为清彻透明，则不用脱色。
4、沉淀：待萃取液冷却后，用稀氨水调节至pH3～4，在不断搅拌下加入95%乙醇，加入乙醇的量约为原体积的1.3倍，使乙醇浓度达到50%～60%，静置10min。
5、过滤、洗涤、烘干：用尼龙布过滤，果胶用95%乙醇洗涤二次，烘箱60～70℃烘干。
将烘干的果胶粉碎、过筛、包装即为产品。滤液可用分馏法回收乙醇。
（二）柠檬味果冻的制备
1、将果胶0.2g（干品）浸泡于20mL水中，软化后在搅拌下慢慢加热至果胶全部溶解。
2、加入柠檬酸0.1g、柠檬酸钠0.1g和蔗糖20g，在搅拌下加热至沸，继续煮熬5min，冷却后即成果冻。
五、思考题
1、要提高果胶的提取率需要注意哪些问题及做好哪些工作？
2、此实验中最困难的操作是什么？造成这种困难的原因何在？
实验非酶褐变实验
一、实验目的
1、理解食品非酶褐变的本质及一般规律。
2、掌握美拉德反应的过程及测定方法。
3、理解褐变对于食品品质的破坏及其应用。
二、实验原理
褐变反应是食品加工中最普遍存在的一种变色现象，按其发生的机制分为酶促褐变和非酶褐变两大类。非酶褐变又可分为以下三种类型：
当还原糖与氨基酸混合在一起加热时会形成褐色“类黑色素”，该反应称为羰氨反应，又称“美拉德反应”。非还原糖在不发生水解的条件下不会发生美拉德反应。
糖类在无氨基化合物存在下加热到其熔点以上，也会生成黑褐色的色素物质，这种作用称为焦糖化作用。
柑桔类果汁在贮藏过程中色泽变暗，放出二氧化碳，抗坏血酸含量降低，这是由于抗坏血酸自动氧化而产生的褐变。
本实验通过焦糖的制备及羰氨反应来了解非酶褐变反应、香味的产生。
三、实验材料、试剂及仪器
1、材料：蔗糖，酱油。
2、试剂：25%蔗糖溶液，20%甘氨酸溶液，25%葡萄糖溶液，10%NaOH溶液，10%HCl，饱和赖氨酸溶液，25%阿拉伯糖溶液，25%谷氨酸钠溶液，25%半胱氨酸盐酸盐溶液。
3、仪器：蒸发皿，电炉，水浴锅等。
四、实验步骤
焦糖的制备
台秤称取白糖25g放入蒸发皿中，加入1mL水，在电炉上加热到150℃左右关电源，温度上升至190～195℃保持温度约10min，内容物呈深褐色；稍冷后加入少量蒸馏水溶解，冷却后倾入250mL容量瓶中，定容并编号为Ⅰ。
另外称取25g白糖放入蒸发皿中，加水1mL，加热到150℃，加酱油1mL，再加热到170～180℃并保持温度5～10min；内容物亦呈深褐色，冷后加蒸馏水溶解，同样定容至250mL容量瓶，编号为Ⅱ。
测定
分别吸取Ⅰ和Ⅱ的溶液各10mL，定容至100mL，此溶液每100mL中含白糖1g，也称为1%焦糖溶液。
分别吸取上述1%的蔗糖溶液，按下表所列编号在小烧杯中混匀各种所加物质，置入2cm比色槽中，测定520nm处的吸光度，根据吸光度大小比较不同情况下焦糖的色泽。
编号 1%焦糖溶液Ⅰ(mL) 1%焦糖溶液Ⅱ(mL) 水(mL) NaCl
(mL) 乙酸溶液
(mL) 乙醇溶液
(mL) 吸光度
(A) 1 10 ? 10 ? ? ? ? 2 10 ? 10 3.6 ? ? ? 3 10 ? ? ? 10 ? ? 4 10 ? ? ? ? 10 ? 5 ? 10 10 ? ? ? ? 6 ? 10 10 3.6 ? ? ? 7 ? 10 ? ? 10 ? ? 8 ? 10 ? ? ? 10 ? （二）简单组分间的美拉德反应
1温度的影响
取2支试管，均加入25%葡萄糖溶液和25%谷氨酸钠溶液5滴，摇匀，将其中一支试管置室温下静置，另一支试管置于沸水浴中加热，30min后观察颜色的变化及其变色的快慢，并记录。
2pH的影响
取三支试管，各加25%葡萄糖溶液和25%谷氨酸钠溶液5滴。第一支试管加10%盐酸两滴，第二支试管加10%NaOH溶液两滴；第三支试管不加酸碱。将上述试管同时放入沸水浴中加热，观察颜色的变化及其变色的快慢，并记录。
3不同反应物的影响
A组取三支试管，第一支加入20%甘氨酸溶液和25%蔗糖溶液各5滴；第二支加入20%甘氨酸溶液和25%阿拉伯糖溶液各5滴；第三支试管加入20%甘氨酸溶液和25%葡萄糖溶液各5滴；在上述三支试管中各加两滴10%NaOH溶液，置沸水浴中加热，比较颜色的变化和变色的快慢，并记录。
B组取三支试管分别加入3mL20%甘氨酸、25%谷氨酸钠及饱和赖氨酸溶液，另取一支试管加入20%甘氨酸及25%半胱氨酸盐酸盐溶液各2mL，然后分别加入25%葡萄糖溶液1mL；在上述四支试管中各加两滴10%NaOH溶液，置沸水浴中加热，观察颜色的变化及香气的产生，继续加热，进一步观察颜色的变化并辨别所产生的香气。用25%的阿拉伯糖代替葡萄糖同样操作一次，记录香气类型，辨别香气的异同点并讨论产香机制。
五、注意事项
1、焦糖制作过程中，要注意控制温度和加热时间，如温度过高，时间长，就会结焦，难以洗涤。
六、思考题
1、简要描述此实验的基本原理。
2、不同糖类、不同氨基酸对美拉德反应速度和香味产生有何影响？
实验绿色蔬菜的护绿和叶绿素含量的测定
一、实验目的和要求
掌握叶绿素的提取、测定方法自主设计绿色蔬菜的护绿方法二、实验内容
1、选择绿色蔬菜2、确定叶绿素的提取和含量测定方法3、设计护绿方法三、实施方法
该实验采用根据实验目的和要求自查文献、自己设计实验方案、实验室开放、自主完成实验的方式进行。实验指导教师采用定责到人、随机辅导的方式完成教学任务。四、
1、制定方案
实验前必须制定周密而具体的实验方案。制定方案时要认真讨论、反复推敲方案的合理性与可行性。然后确定各实验项目及前后的次序，并可采用一定的数学模型(如正交实验等)方法来制定方案。用尽可能少的实验次数，取得尽可能多的可靠、完整的实验结果。实验方案最后由指导老师审阅，经修改后确定下来。
2、开展实验研究
（1）实验准备：实验用试剂及仪器、设备的准备，这关乎整个实验能否顺利开展，必须有足够的重视。
（2）预备实验：在正式开展实验前，对一些实验应进行预备实验，主要是进行实验方法的筛选和熟练，为正式实验做好准备。
（3）正式实验：实验过程中第一要做到观察的客观性，即要如实反映客观现象；第二要做到观察的全面性，即从各个方面观察实脸全过程中出现的各种现象，把各有关因素联系起来，分清主次，把握实质；第三要做到观察的系统性，即要连续、完整地观察全过程，不能随意中断;第四要做到观察的辩证性，应注意观察的典型性、偶然性及观察的条件，如时间、温度、反应状态等。
3、实验数据整理
运用已学过的数据处理理论与方法，对实验结果进行整理、分析与归类，在此基础上通过逻辑思维，找出其中规律。
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