实验九 美拉德反应初始阶段的测定
一、原理
美拉德反应即蛋白质、氨基酸或胺与碳水化合物之间的相互作用。美拉德反应开始,以无紫外吸收的无色溶液为特征。随着反应不断进行,还原力逐渐增强,溶液变成黄色,在近紫外区吸收增大,同时还有少量糖脱水变成5-羟甲基糖醛(HMF),以及发生健断裂形成二羰基化合物和色素的初产物,最后生成类黑精色素。本实验利用模拟实验:即葡萄糖与甘氨酸在一定pH缓冲液中加热反应,一定时间后测定HMF的含量和在波长为285nm处的紫外消光值。
HMF的测定方法是根据HMF与对—氨基甲苯和巴比妥酸在酸性条件下的呈色反应。此反应常温下生成最大吸收波长的550nm的紫红色。因不受糖的影响,所以可直接测定。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,如呈色度增加,应重新配制。
3.1mol/L葡萄糖溶液。 4.0.1mol/L甘氨酸溶液。
三、操作步骤
(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。A2A4调pH到9.0,A5加亚硫酸钠溶液。5支试管置于90℃水浴锅内并记时,反应1h,取A1,A2,A5管,冷却后测定它们的258nm紫外吸收和HNF值。
(二) HMF的测定: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水,将试管充分振动。试剂的添加要连续进行,在1-2min内加完,以加水的试管作参比,测定在550nm处吸光度,通过吸光度比较A1,A2,A5中HMF的含量可看出美拉德反应与哪些因素有关。
(三)A3,A4两试管继续加热反应,直到看出有深颜色为止,记下出现颜色的时间。
四、注意事项
HMF显色后会很快褪色,比色时一定要快
实验十 果胶的提取和果酱的制备
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一、引言
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甙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、钙离子结合成盐,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(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。
二、实验材料和试剂
桔皮(新鲜)
0.25%HCl ,95%乙醇,蔗糖,柠檬酸。
三、实验步骤
(一)果胶的提取
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5-10分钟,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,再进行下一次漂洗。
2.酸水解提取:将预处理过的果皮粒放入烧杯中,加入约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45分钟,趁热用尼龙布(100目)或四层纱布过滤。
3.脱色:在滤液中加入0.5~1.0%的活性炭于80℃加热20分钟进行脱色和除异味,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,提取液为清彻透明,则不用脱色。
4.沉淀:待提取液冷却后,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,使酒精浓度达50%~60%(可用酒精计测定),静置10分钟。
5.过滤、洗涤、烘干:用尼龙布过滤,果胶用95%乙醇洗涤二次,再在60-70℃烘干。 (二)柠檬味果酱的制取
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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化。 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,继续熬煮5分钟,冷却后即成果酱。
实验十一 淀粉糊化及酶法制备淀粉糖浆及其葡萄糖
值的测定
一、引言
淀粉是由几百至几千个葡萄糖链节构成的天然高分子化合物,一般含直链淀粉20~30%,支链淀粉70~80%。可用酶法、酸法和酸酶法使淀粉水解成糊精、低聚糖和葡萄糖。淀粉糖浆或称液体葡萄糖(DE38-42),主要成分是葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖和糊精,是一种粘稠液体,甜味温和,极易为人体直接吸收,在饼干,糖果生产上广为应用。
将淀粉悬浮液加热到55-80℃时,会使淀粉颗粒之间的氢键作用力减弱,并迅速进行不可逆溶胀,淀粉粒因吸水,体积膨胀数十倍,继续加热使淀粉胶束全部崩溃,淀粉分子形成单分子,并为水包围,形成具有粘性的糊状液体,这一现象称淀粉糊化。糊化淀粉容易被酶水解。
双酶法水解淀粉制淀粉糖浆,是先以α-淀粉酶使淀粉中的α-1,4甙键水解生成小分子糊精、低聚糖和少量葡萄糖,然后再用糖化酶将糊精、低聚糖中的α-1,6甙键和α-1,4甙键切断,最后生成葡萄糖。
淀粉糖浆的分析方法是根据国家标准GB12099-89,采用莱恩——艾农滴定法测定淀粉水解产品的还原力(RP)和葡萄糖值(DE),例如DE值为42,表示淀粉糖浆中含42%的葡萄糖。
本实验的目的:
(1)通过实验,了解淀粉糊化及酶法制备淀粉糖浆的基本原理。 (2)掌握淀粉双酶法制备淀粉糖浆的实验方法,以及酶的使用。 (3)熟悉淀粉水解产品的葡萄糖值测定方法。
二、实验材料、试剂与仪器
玉米淀粉,木薯淀粉,甘薯淀粉。
液化型α-淀粉酶(酶活力6000单位/g),糖化酶(酶活力为4-5万单位/g),费林溶液A、B,亚甲基兰指示剂,D-葡萄糖标准溶液,10%NaOH, 5%Na2CO3, 5êCl2。
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400ml烧杯,250ml圆底烧瓶,容量瓶(100ml, 500ml, 100),移液管(1ml, 5ml, 25ml), 25ml酸滴定管,250ml碘量瓶,秒表,搅拌器,恒温水浴锅。
三、实验步骤
(一)淀粉糖浆的制备
100g淀粉置于400ml烧杯中,加水200ml,搅拌均匀,配成淀粉浆,用5%碳酸钠调节pH≈6.2-6.3,加入2ml 5êCl2溶液,于90-95℃水浴上加热,并不断搅拌,淀粉浆由开始糊化直到完全成糊。加入液化型α-淀粉酶60mg,不断搅拌使其液化。并使温度保持在70-80℃搅拌20分钟,(取样分析DE值)。然后将烧杯移至电炉(隔石棉网)加热到95℃至沸,灭活10分钟。过滤,滤液冷却至55℃,加入糖化酶200mg,调节pH≈4.5, 于60-65℃恒温水浴中糖化3-4小时,(3小时取样分析控制DE≈42)即为淀粉糖浆。若要得浓浆,可以进一步浓缩。
(二)DE值的测定
按国标GB12099-80方法测定。 1.混合费林溶液的标定
①吸取25ml混合费林试剂于烧瓶中,加入18ml D-葡萄糖标准溶液(0.600g无水D-葡萄糖加水配成100ml溶液),振荡后迅速升温,控制在2分钟±15秒时间范围内沸腾,保持蒸汽充满烧瓶,以防空气进入,沸腾持续2分钟后,加入1ml亚甲基蓝指示剂,用D-葡萄糖标准溶液滴定至蓝色消失,记下耗用的体积数。
②调整D-葡萄糖初加量为0.3ml,其余步骤同上,但滴定过程要在1分钟内完成,整个沸腾的时间不超过3分钟,记下耗用体积数V1.
③第三次滴定时,为达到时间上的要求,可调整D-葡萄糖的初加量,其余步骤同上。终体积数应在19-21ml之间,计算二次滴定的平均体积的耗用数V1。
2.样品的制备:样品应混合均匀装入一个密封容器内,在容器内搅动,若表面有凝结,则应除去表面凝结部分。
3.样品的测定:吸取25ml混合费林试剂于烧瓶中,滴加10ml配好的样品,加热使溶液在2分钟±15秒内沸腾,并保持瓶内充满蒸汽,加1ml亚甲基蓝指示剂,再滴定至蓝色消失。如果在样品液未加入任何指示剂时蓝色已消失,那么就要降低样品液的浓度,重新滴定。但耗用的体积V1应不大于25ml。
样品大约还原力(ARP)的计算公式:
F×100×50 300×V1 ARP=——————=————— V1×mo V1×mo
式中:ARP为样品大约还原力,g/100g F为0.6×V1/100=0.006×V1 mo为500ml样品液中样品质量,g 所以,样品的克数可如下计算:
300
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mo=——— ARP
称取mog的样品,精确至1mg,样品中还原糖含量在2.85-3.15g之间,重复标准样品的滴定,记下样品液的体积耗用数V2, V2应在19-21ml之间,否则调整样品浓度。
300×V1
样品还原力RP=—————— V2×m
式中:V1为标准样品的体积耗用数,ml V2为样品体积耗用数,ml m为500ml样品液中样品重量,g
RP×100 DE=————— DMC
式中:DE为样品葡萄糖值,g/100g RP为样品的还原力,g DMC为样品的干物质含量,%
四、思考题
(1)为什么在测定DE值的整个滴定过程中,要保持沸腾,蒸汽始终充满烧瓶? (2)当D-葡萄糖标准溶液的体积耗用数不在19-21ml这一范围内时,应采取哪些措施加以调整?
实验十二 豆类淀粉和薯类淀粉的老化 ——粉丝的
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