实验六 卵磷脂的提取、鉴定和应用
一、 引言
卵磷脂是甘油磷脂中的一种,由磷酸、脂肪酸、甘油及胆碱组成:
其中,R1为硬脂酸或软脂酸;R2为油酸、亚油酸、亚麻酸或花生四烯酸等不饱和脂肪酸。
卵磷脂广泛分布于动植物中,在植物种籽和动物的脑、神经组织、肝、肾上腺以及红细胞中含量较多;其中蛋黄中含量最丰富,高达8~10%,因而得名。
卵磷脂可溶于乙醚、乙醇等,因而可以利用这些溶剂进行提取。本实验以乙醚作为溶剂提取生蛋黄中的卵磷脂。通常粗提取液中含有中性脂肪和卵磷脂,两者浓缩后通过离心进行分离,下层为卵磷脂。
新提取的卵磷脂为白色蜡状物,遇空气即氧化变成黄褐色,这是由于其中不饱和脂肪酸被氧化所致。
卵磷脂的胆碱基在碱性溶液中可以分解为三甲胺,三甲胺有特异的鱼腥臭味,可以此鉴别之。
卵磷脂在食品工业中广泛用作乳化剂,抗氧化剂和营养添加剂。 二、实验材料试剂和仪器 鸡蛋,花生油。 乙醚,10%NaOH. 磁力搅拌器,离心机。 三、 实验步骤 1.卵磷脂的提取
取15g生鸡蛋黄(通常含水50%,脂类32%,蛋白质16%,灰分2%),于150ml三角锥瓶中加入40ml乙醚,放入磁力搅拌器,室温下搅拌提取15分钟,然后静置30分钟,上层清液于带棉花塞到50ml烧杯中过滤,往残渣中再加入15ml乙醚,搅拌提取5分钟。第二次提取液通过过滤后,与第一次提取液合并,于60oC
热水浴蒸去乙醚,将残留物倒入烧杯中,约可得5g粗提取物。粗提取物进行离心(4000转/分)10分钟,下层为卵磷脂,约得2.5~2.8g。卵磷脂可以通过冷冻干燥得无水的产物。 2. 卵磷脂的鉴定
取以上提取物约0.1g,分为两份于试管内加入10% 氢氧化钠溶液2ml,水浴加热数分钟,嗅之是否有鱼腥味,以确定是否有卵磷脂。 3.乳化作用
两支试管中各加入3~5ml水,一支加卵磷脂少许,溶解后滴加5滴花生油。另一支也滴入5滴花生油,加塞极力振摇试管,使花生油分散。观察比较两支试管内的乳化状态。
实验七 从牛奶中分离奶油、酪蛋白和乳糖
一、目的
要研究各种蛋白质的性质就要把它从水混合食品体系中分离出来,其它物质亦然。本实验学习奶油酪蛋白和乳糖的分离、提取和鉴定。 二、原理
奶油是食品工业的一种重要产品和原料,从鲜奶中分离奶油仅需用离心分离,在离心场下,鲜奶中的脂肪球因比重轻于水而上浮,在离心管上凝结成一层,可直接取出。
乳蛋白是完全蛋白质,含八种必需氨基酸,有胱氨酸这种含硫氨基酸,又是属于磷蛋白质,又是多亚基蛋白质,所以如用于教学目的制备它很有意思,它的4种亚基之一K酪蛋白在钙离子浓度很宽的范围内溶解性很大,这一性质使它起着稳定酪蛋白沉淀下来。分离出去后其它蛋白在介质调回中性后加热就可沉淀出去,清液中的乳糖则可用乙醇沉淀出来。
遵循的操作步骤如下:首先将脱脂乳温热并加入稀乙酸使酪蛋白沉淀。重要的是不要加热过度或使用太强的酸。因为这些条件也会使乳糖水解成它的组分,除去酪蛋白后过剩的乙酸用碳酸钙中和,然后将溶液加热至沸,使原溶液(脱脂乳)中溶解的其它蛋白质(主要是白蛋白)变性沉淀,过滤掉这些沉淀后,滤液进行浓缩,于浓缩液中加酒精,并将溶液脱色,用真空过滤使溶液通过助滤剂后,α-乳糖便在冷却时结晶析出,杂质是用活性炭及助滤剂吸附而去除的。 三、材料、仪器和试剂 1. 材料:
鲜牛奶(经过巴氏杀菌) 2. 仪器:
电炉1台 天平1台 离心机1台 试管架1个 500ml、100ml烧杯各2个 试管5支 抽滤装置1套 玻动搅棒2个 滤纸1盒 冰箱 3. 试剂:
① 1∶10乙酸溶液,取10ml冰乙酸,溶解到90ml水中。 ② 碳酸钙(原包装) ③ 95%乙醇(原瓶)
④ 活性炭(原包装) ⑤ 硅藻土 ⑥ 2%醋酸铅溶液
⑦ 米伦试剂:按重量溶解1份于2份量硝酸(比重1.42)中,再用2倍体积水稀释之。注意:配制的作用剧烈,应少量配制,容器亦大,缓慢操作,并应于通风设备中操作。 ⑧ 乳糖、半乳糖和葡萄糖少许 ⑨ 浓硝酸 四、实验操作
1. 从牛奶中分离生奶油
取400ml鲜奶,80ml一支分装于四支离心管中,在台秤上称量,使每管重量相等,插装在离心机的离心管架中,在每分钟4000转的速度下离心5~10分钟,直到奶油层完全形成,然后用小钢勺轻轻将生奶油取出。并将四份奶油合并,装入一烧杯中后放入冰箱冷冻层待用。 2. 从牛奶中分离酪蛋白
取600ml烧杯一只,注入已撇除脂肪球(或已离心脱脂过)牛奶200ml,在水浴锅上温热此牛奶至约40oC,用吸移管逐滴加入乙酸溶液,直至酪蛋白不再析出,不要加入太多酸(如果酸加入太多会影响乳糖的收率),搅拌生成的酪蛋白,直至形成无定形的大块状物质,用搅棒或粗过滤的方法将酪蛋白移动到另一个烧杯中,母液中立即加3.5克碳酸钙,并将其搅拌几分钟,留于分离乳糖。 将酪蛋白所在的那只杯中物质真空抽滤,去掉多余液体,然后用面巾纸将酪蛋白吸干,然后在空气中自然干燥一天(也可以在105oC烘干),计算产率。 3. 酪蛋白的鉴定 米伦氏实验原理:
将所得酪蛋白稀释20倍,取稀释蛋白液5ml于试管中,滴加米伦试剂3~4滴,搅匀,在小火焰上加热至沸。最初所见的白色沉淀是白色蛋白质汞盐。在受热后则徐徐转为红色,若不显色或红色较淡,可再加米伦试剂几滴,但也应避免过多加入而产生黄色,黄色并非阳性的反应。 4. 含硫氨基酸
在高温和碱性条件下胱氨酸残基分解产生H2S,而可溶性铅盐可与它产生黑色硫化铅。
取一份酪蛋白的20倍稀释液,加入2滴醋酸钠溶液。用10%KOH调至溶液为碱性,加热至沸如出现黑色沉淀,则为阳性。 5. 从牛奶中分离乳糖
把从2实验中留下的混合物加热,使平稳沸腾约3~4分钟,这一加热过程使白蛋白近乎完全沉淀,将热的混合物真空过滤以除去白蛋白和残余碳酸钙。倒入600ml烧杯中,加热浓缩至溶液剩余约30ml,借助插几根细搅棒以防止暴沸,暴沸是由于白蛋白进一步沉淀而造成,要避免加热过于剧烈而引起起泡和溢泛。 于热溶液中加95%乙醇100ml(不准有明火)再加1~2克活性炭,混匀后,用温和的真空抽滤使热溶液通过一层预先湿透的助滤剂(硅藻土),如果滤液不清,再过滤至清,不过你应把快速生成的乳糖结晶造成的浑浊和抽滤不净造成的浑浊区分开。
滤液转入一锥形瓶,加上塞,静置放到下次实验,然后把清液滤去,乳糖结晶刮下后称量计算产率。
6.半乳糖、乳糖的粘酸实验:(这个实验也要放到下次实验中去做)
半乳糖、乳糖和葡萄糖一样是还原糖,但其它还原不能生成粘糖,原理如下:
粘酸不溶于反应混合物而沉淀析出,而葡萄二酸较易溶于氧化介质中,不产生沉淀。
于四支试管分别加入0.2克的乳糖制品,0.2克乳糖,0.1克葡萄糖和0.1克半乳糖,各试管中加入2ml水使固体溶解,必要时加热助溶,然后冷却后各管加2ml