食品化学实验指导
实验一 果胶的提取和果冻的制备
1引言
果胶广泛存在于水果和蔬菜中，如干橘皮约含10-15％，苹果（以湿品计）中含量为0.7-1.5%，在蔬菜中以南瓜含量最多，7-17%。
果胶的基本结构是以α-1，4甙键连接的聚半乳糖醛酸，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。
在果蔬中，尤其是未成熟的水果和皮中，果胶多数以原果胶存在，原果胶以金属离子桥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。从柑橘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，在汁液类食品中作增稠剂、乳化剂。
2实验材料和试剂
柑橘皮、苹果皮等， 市售果胶。
0.25%HCL，95%乙醇、蔗糖、柠檬酸。
天平、烘箱、抽滤机、电炉、玻璃器皿。
3实验步骤
3.1果胶的提取
3.1.1原料预处理：称取干（湿）柑橘皮5g（10g）用清水洗净后，放入250毫升烧杯中，加水120毫升，加热至90℃保持5分钟，使酶失去活力。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，再进行下一次的漂洗
3.1.2酸水解萃取：将预处理过的果皮粒放入烧杯中，加约为0.25%的盐酸溶液60毫升，以浸没果皮为宜，pH调节至2.0-2.5之间，加热至90℃煮10分钟趁热用尼龙布或四层纱布过滤。
3.1.3脱色：在滤液中加入0.5—1%的活性炭于80℃加热10分钟进行脱色和除异味，趁热抽滤，如抽滤难可加入2—4g硅藻土作为助滤剂。如果橘皮漂洗干净萃取液为清澈透明则不用脱色 。
3.1.4沉淀：待萃取液冷却后用稀氨水调节pH3-4。在不断搅拌下加入95%乙醇溶液，加入乙醇的量约为原体积的1.3倍，使酒精浓度达到50%-65%。
3.1.5用尼龙布过滤、洗涤、再次过滤、60℃烘干、包装即为产品。滤液可用蒸馏法收回乙醇。
3.2果冻的制备
3.2.1将果胶0.2 g浸泡于20毫升水中，软化后在搅拌下慢慢加热至果胶全部溶解。
3.2.2加入柠檬酸0.1克、柠檬酸钠0.1克和20克蔗糖，在搅拌下加热至沸腾，继续熬煮5分钟，冷却后即成果冻。
3.2.3同时将市售果胶以（1）和（2）相同步骤制成果冻。
3.2.4比较两种果胶形成凝胶态的速度和形成果冻的颜色、透明度、弹性和强度的相对大小。
4注意：
4.1如果能在试验操作的的第一步清洗时彻底除去可溶性色素和不良风味，就可不必进行第三步的脱色和去除异味，这是因为果胶在第二部转入溶液后，溶液的粘度很大，活性炭的脱色和脱臭效力不已很好发挥，而且过滤困难。
4.2果冻从制作后的冷却开始到完全形成稳定的胶冻需要较长时间，通常可在两小时内观察到凝胶态基本形成，但如比较果冻的弹性和强度，通常可在制作的第二天来进行。
实验二 从牛奶中分离乳脂、酪蛋白和乳糖
1引言
牛奶约含有3％乳脂，经离心就可上浮，撇出乳脂层可加工奶油，剩余的即脱脂乳，可用于分离酪蛋白和乳糖。牛奶中主要的蛋白质是酪蛋白，含量约为35g/l。酪蛋白在乳中是以酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体胶粒存在，胶粒直径约为20～800纳米，平均为100纳米。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。本实验利用加酸，当达到酪蛋白等电点PH=4.7时，酪蛋白沉淀。脱脂乳中除去酪蛋白后剩下的液体为乳清，在乳清中含有乳白蛋白和乳球蛋白，还有溶解状态的乳糖，乳中糖类的99.8%以上是乳糖，可通过浓缩、结晶制取乳糖。
2实验材料和试剂
鲜牛奶 10%醋酸， 95%乙醇，乙醚，碳酸钙，5%醋酸铅溶液，10%氯化钠，0.5%碳酸钠，0.1mol/L氢氧化钠，0.2%盐酸，饱和氢氧化钙溶液，米伦试剂。
米伦试剂的配制：将汞100g溶于140ml(密度1.42)的浓硝酸中(在通风橱内进行)。然后加两倍量的蒸馏水稀释。
3实验步骤
3.1从牛奶中分离乳脂及转变为奶油
取50 mL新鲜牛奶,于普通生化离心机上3500rpm 离心5分钟，取出离心管后，小心将乳脂层与脱脂乳分离，将乳脂层冻结，然后回放到室温下，将要重新融化前，快速搅动使脂肪球膜破裂以及脂肪球膜蛋白变性，倾出释放出的少量水后，继续搅动形成油包水式的奶油。称量后计算得率。
3.2 从牛奶中分离酪蛋白
将脱脂乳在恒温水浴中加热至40℃,边轻轻搅拌边慢慢加入10%醋酸溶液,使牛奶pH = 4. 7,放置冷却、澄清后,用尼龙布过滤（抽滤、离心）或直接用玻璃棒挑出酪蛋白粗品。滤液（乳清）留作乳糖的分离。将酪蛋白粗品转入另一烧杯，加20ml蒸馏水，用玻棒充分搅拌，洗涤除去其中的水溶性杂质（如乳清蛋白，乳糖以及残留的缓冲溶液），离心后弃去上层液，加15ml乙醇，洗涤除去其中的磷脂，离心后弃去上层液，加15ml乙醚洗涤除去其中的脂肪, 离心后弃去上层液，待酪蛋白充分干燥后称量其重量,并计算酪蛋白的得率。
3.3 从牛奶中分离乳糖
在除去酪蛋白的乳清中，加入5g CaCO3粉末，搅拌均匀后加热至沸。加CaCO3的目的一方面是中和溶液的酸性，防止加热时乳糖水解，另一方面又能使乳白蛋白沉淀。过滤除去沉淀，在滤液中加入1～2粒沸石或用玻棒不断搅拌，加热浓缩至10-20ml，加入50-80 ml 95%乙醇（注意离开火焰）和少量活性炭，搅拌均匀后在水浴（或电磁炉）上加热（绝对禁止用电炉加热）至沸腾，趁热过滤（预先铺一层湿透的硅藻土做助滤剂），滤液必须澄清。加塞放置过夜（瓶塞上加上姓名、班级），乳糖结晶析出，抽滤，用95%乙醇洗涤产品。充分干燥后称量其重量,并计算乳糖的得率。
4 酸沉酪蛋白和其可溶性的初步鉴定
4.1溶解性测定
取试管6支，分别加入水、10%氯化钠、0.5%碳酸钠、0.1mol/L氢氧化钠、0.2%盐酸及饱和氢氧化钙溶液各2ml。于每管中加入少量酪蛋白。不断摇荡，观察记录各管中的酪蛋白溶解难易。
4.2米伦反应（含酪氨酸的蛋白的定性鉴定反应）
取酪蛋白少许，放置于试管中。加入lml蒸馏水，再加入米伦试剂10滴，振摇，并徐徐加热。观察其颜色变化。
4.3含硫 (胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸)测定
取少量酪蛋白溶于lml0.1 mol/L氢氧化钠溶液中，再加入1-3滴5%醋酸铅，加热煮沸，溶液变为黑色。
5 注意
5.1生奶油中脂肪球膜包裹着乳脂，脂肪球膜蛋白还结合者一定水分，所以生奶油总体可看作是水包油的体系。只有将脂肪球膜破坏，才能使乳脂释放出来，只有使脂肪球膜蛋白质发生变性，才能将其持有和结合的水分放出来。脂和水都游离出后，二者才好分离，倾倒出大部分水后，继续搅拌下，残余的水和大量的脂就会形成均匀的油包水分散系。这就是奶油。当奶油中的类胡萝卜素较多时，奶油呈黄色，称为黄油。本实验中，脂肪球膜破坏和蛋白质变性都主要依靠搅拌产生的剪切力及与器壁的摩擦作用完成的。将生奶油先冷冻，主要目的是使脂肪处于结晶态，然后，再将融化前的那刻搅拌，这时水已转为液态脂肪球膜相对柔软，因此固体的脂肪与脂肪球膜共存的体系再搅拌中会产生最大的剪切力和摩擦力，这样就会较快的完成从生奶油向奶油的转化。所以，试验中的冷冻步骤必需在普通冰箱中冻实（约需1.5以上），拿出后，不能等到融化时再搅拌，必须在表面稍有融化时就立即搅动。
5.2本实验的酪蛋白鉴定主要依据酪蛋白含有较多酪氨酸残基和含硫氨基酸残基，但是许多蛋白质都具有这些残基，所以这两个鉴别反应都是阳性还远远不足以说明被检物是酪蛋白。这里只是一种练习，说明有许多定性反应可以帮助蛋白质分离过程中简单判断分离的目标物是否可能正在被一步步分到。多使用几个鉴别反应，这种判断就越准。如果要求很有把握的测定一种未知蛋白是否是酪蛋白，则应该采用其他方法。例如，可以采用标准酪蛋白和未知蛋白同时做SDS-电泳，就可相当有把握的回答未知蛋白是否就是酪蛋白。
5.3乳清蛋白在本实验中被丢弃，但现代技术已将其成功分离，它在食品中具有广泛的应用。
实验三 多酚氧化酶活性的测定
1引言
食品的褐变主要分为酶促褐变和非酶褐变，多酚氧化酶是引起果蔬褐变的主要酶之一，学习它的活性测定对于果蔬加工采取合理的护色措施具有指导意义。多酚氧化酶的活性测定有多种方法，出于一般实验室的条件相对不是很先进，本试验选用了一种较简单的方法,但这种方法仍然可以训练学生掌握测定酶活性的基本要点和技能。
2原理
邻苯二酚在多酚氧化酶催化下受O2作用生成邻苯二醌，邻苯二醌能够被抗坏血酸还原，如抗坏血酸充足，少量邻苯二酚可反复不断地发生氧化还原。由于该酶最适pH为6，因此这一过程在pH6时最快。
把分析对象配成pH6左右的样液，在抗坏血酸和邻苯二酚存在时，于20℃下振荡2min，这时抗坏血酸被氧化。精确的经过2min后加入偏磷酸以终止反应。用碘量法（以碘酸钾为基准试剂）进行滴定，测得剩余的抗坏血酸。由得到的数据求出被氧化的抗坏血酸量，并计算出酶活性，并以1g分析物质1min内氧化抗坏血酸的微克分子数表示之。所有上述过程的主要反应式如下：
邻苯二酚 邻苯二醌
邻苯二醌+ 抗坏血酸 邻苯二酚+脱氢抗坏血酸
KIO3+5KI+6HCl→6KCl+3H2O+3I2
3I2+3Vc→3-脱氢Vc+6HI
3材料和设备
苹果；马铃薯。
研钵；烧杯；100毫升量瓶；250毫升三角瓶；秒表；滴定管；温度计。
4试剂
4.1 0.2邻苯二酚溶液：用粗天平称0.2克邻苯二酚，溶解于蒸馏水，稀释到100毫升，（准备用的前1-2天配制）。贮于棕色玻璃瓶中，放在冷凉处。
4.2 0.01N碘酸钾溶液：用分析天平精确称取0.3566克KIO2予先在102℃烘2小时，在干燥皿中冷却备用），用蒸馏水溶解于1升的容量瓶中，加5毫升1N的NaOH溶液（此时加碱是为了使KIO3和KI在该试剂中暂不反应）和2克KI，溶解，用蒸馏水稀释到刻度，混匀，保存于棕色瓶中。
4.3 pH6.4的磷酸缓冲液，称取KH2PO4盐5.44克溶解到无碳酸的水中，加10毫升1N的NaOH溶液，用无碳酸的水稀释至200毫升，保存于磨口玻璃瓶中。
4.4 0.04N抗坏血酸溶液：用粗天平称取0.35克抗坏血酸溶解到蒸馏水中，用水稀释至100毫升，混匀。溶液只能用一天。
4.5 5%的偏磷酸溶液：50克偏磷酸（经验式HPO3）溶解到蒸馏水中，稀释至1升后混匀，保存于磨口玻璃瓶中。
4.6 0.5%可溶性淀粉。
5操作程序
称2克新鲜的植物材料，加蒸馏水于瓷研钵中研细，转移到100毫升容量瓶，混匀。充分振荡勿使沉淀下沉，吸10毫升这种悬浮液，倒入250ml三角瓶中。加入1毫升pH6.4的磷酸缓冲液，再加入5毫升0.04N的抗坏血酸溶液，混匀。加入5毫升0.2%的邻苯二酚溶液，同时开始计时并充分振荡。为使空气中的氧气不断进入溶液一直要均匀地振荡2分钟。经精确作用2分钟后，加入5毫升5%的偏磷酸溶液以停止反应。（整个实验都应在20℃进行。即反各种试剂样液都予先放到20℃环境中，做时也在20℃环境下做，加入偏磷酸量还可根据自己的模索而定）。加入10滴0.5%的淀粉溶液，用0.01N碘酸钾溶液滴定坑坏血酸的剩余物，直至兰色不消失为止。
同时进行对照滴定。为此吸取10毫升悬浮液注入另一只三角瓶中，加5毫升偏磷酸，再加入1毫升pH6.4磷酸缓冲液，5毫升0.04N抗坏血酸，再加淀粉液，也用0.01NKIO3溶液滴定。
6 计算多酚氧化酶活性
式中：A——多酚氧化酶活性（1克分析物质，20℃下，1min氧化抗坏血酸的微克
分子数）；
50——分析材料悬浮液的总体积；（ml）；
n——分析材料的重量（g）；
10——测定酶活性所取的悬浮液体积（ml）；
2——反应时间（min）；
a——用于滴定对照的0.01KIO3溶液体积（ml）；
b——用于样品滴定的0.01NKIO3溶液体积（ml）；
5——0.01N抗坏血酸溶液每ml换算为微克分子数抗坏血酸的系数（
）。
实验四 猪油中丙二醛的测定
1原理
猪油受到光、热、空气中氧的作用，发生酸败反应，分解出醛、酸之类的化合物。丙二醛就是分解产物的一种，它能与TBA（硫代巴比妥酸）作用生成粉红色化合物，在538nm波长处有吸收高峰，利用此性质即能测出丙二醛含量，从而推导出猪油酸败的程度。
2 试剂
2.1 TBA水溶液：准确称取TBA（瑞士产品）0.288g溶于水中，并稀释至100mL（如TBA不易溶解，可加热至全溶澄清，然后稀释至100mL），相当于0.02M。
2.2 三氯乙酸混合液：准确称取三氯乙酸（分析纯）7.5g及0.1gEDTA(乙二胺四乙酸二钠,分析纯)用水溶解,稀释至100mL。
2.3 丙二醛标准储备液：精确称取1，1，3，3-四乙氧基丙烷（E.Mesck97%）0.315g，溶解后稀释至1000mL（每毫升相当于丙二醛含量为100μg），置冰箱保存。
2.4 丙二醛标准使用液：精确移取上述储备液10mL稀释至100mL（每毫升相当于丙二醛量为10μg）置冰箱备用。
2.5 氯仿（分析纯）。
3 材料与设备
猪油；恒温水浴箱；离心机2000r/min；72型分光光度计；100mL有盖三角瓶；25mL纳氏比色管；100╳13mm试管；定性滤纸。
4 操作方法
4.1 样品处理：准确称取在70℃水浴上融化均匀的猪油液10g，置于100mL有盖三角瓶内，加入50mL三氯乙酸混合液，振摇半小时（保持猪油融溶状态，如冷结即在70℃水浴上略微加热使之融化后继续振摇）用双层滤纸过滤，除去油脂、滤液，重复用双层滤纸过滤一次。
4.2 准确移取上述滤液5mL置于25mL纳氏比色管内，（与4.3同时做）加入5mLTBA溶液，混匀，加塞，置于90℃水浴内保温40min，取出，冷却1h，移入小试管内，离心5min 上清液倾入25mL纳氏比色管内，加入5mL氯仿，摇匀，静止，分层，吸出上清液于538nm波长处比色（同时作空白试验）。
4.3 标准曲线制备：用标准丙二醛浓度分别为0μg、1μg、2μg、3μg、4μg、5μg作上述步骤处理，根据得出吸光度读数作标准曲线。
5 计算
样品测出的吸光度读数，从标准曲线求出相应浓度A，然后按下式计算：
A
丙二醛含量（mg%)= -----------
10
式中：A-猪油的相应浓度。