食品生物化学实验备课笔记.docx

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食品生物化学实验备课笔记

实验一 马铃薯淀粉的显色和水解

一、实验目的和要求

1、了解马铃薯淀粉的组成，进一步了解淀粉的性质及淀粉水解的原理和方法。

2、如何验证淀粉是否水解及其水解的条件和产物。

二、实验原理

1、淀粉与碘的反应 直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫红色，糊精遇碘呈蓝紫、紫、橙等颜色。

这些显色反应的灵敏度很高，可以用作鉴别淀粉的定量和定性的方法，也可以用它来分析碘的含量。

直链淀粉是由α-葡萄糖分子缩合而成的螺旋体，每个葡萄糖单元都仍有羟基暴露在螺旋外。

碘分子跟这些羟基作用，使碘分子嵌入淀粉螺旋体的轴心部位。

碘跟淀粉的这种作用叫做包合作用，生成物叫做包合物。

在淀粉跟碘生成的包合物中，每个碘分子跟6个葡萄糖单元配合，碘分子处在螺旋的轴心部位。

淀粉跟碘生成的包合物的颜色，跟淀粉的聚合度或相对分子质量有关。

在一定的聚合度或相对分子质量范围内，随聚合度或相对分子质量的增加，包合物的颜色的变化由无色、橙色、淡红、紫色到蓝色。

例如，直链淀粉的聚合度是200～980或相对分子质量范围是32000～160000时，包合物的颜色是蓝色。

分支很多的支链淀粉，在支链上的直链平均聚合度20～28，这样形成的包合物是紫色的。

糊精的聚合度更低，显棕红色、红色、淡红色等。

下表就是淀粉的聚合度和生成碘包合物的颜色。

表1-1　淀粉的聚合度和生成碘包合物的颜色

葡萄糖单位的聚合度

3.8

7.4

12.9

18.3

20.2

29.3

34.7以上

包合物的颜色

无色

淡红

红

棕红

紫色

蓝紫色

蓝色

淀粉跟碘生成的包合物在pH=4时最稳定，所以它的显色反应在微酸性溶液里最明显。

2、淀粉的水解 淀粉是一种重要的多糖，是一种相对分子量很大的天然高分子化合物。

虽属糖类，但本身没有甜味，是一种白色粉末，不溶于冷水。

在热水里淀粉颗粒会膨胀，有一部分淀粉溶解在水里，另一部分悬浮在水里，形成胶状淀粉糊。

淀粉进入人体后，一部分淀粉收唾液所和淀粉酶的催化作用，发生水解反应，生成麦芽糖；余下的淀粉在小肠里胰脏分泌出的淀粉酶的作用下，继续进行水解，生成麦芽糖。

麦芽糖在肠液中麦芽糖酶的催化下，水解为人体可吸收的葡萄糖，供人体组织的营养需要。

反应过程为：

（C6H12O5）m→（C6H10O5）n→C12H22O11→C6H12O6

淀粉   糊精    麦芽糖 葡萄糖

葡萄糖是淀粉最重要的下游产品之一，工业生产中常常使用玉米淀粉水解来加工结晶葡萄糖。

三、试剂和器材

1、器材：

试管夹、量筒、烧杯各一只、白瓷板一块、试管一支、水浴锅。

2、试剂：

马铃薯淀粉及0.1％溶液、10％NaOH溶液、20％H2SO4溶液、10％Na2SO4溶液、稀碘液、乙醇、2%CuSO4溶液。

四、操作步骤

1、淀粉与碘的反应

①取少量淀粉于白瓷板空内，加碘液两滴，观察颜色。

②取试管一支，加入0.1％的淀粉6ml，碘两滴，摇匀，观察颜色变化。

另取试管两支，将此淀粉均分为三等份并编号做如下实验：

1号管在酒精灯上加热，观察颜色变化。

然后冷却，又观察颜色变化。

2号管加入10％NaOH溶液几滴，观察颜色变化

3号管加入乙醇几滴，观察颜色变化。

记载上述实验过程和结果，并解释现象。

2、淀粉水解实验设计

设计实验方案，试验淀粉能不能水解，水解的条件和产物是什么？

怎样判断淀粉是否水解了？

（1）在试管1中加入0.5g淀粉和4ml水，在试管2中加入0.5g淀粉和4ml20%的硫酸溶液。

分别加热试管3~4min。

（2）把试管2中的一部分溶液倒入试管3中，留作下一步实验用。

（3）向试管1和试管2中加入几滴碘溶液，观察现象。

发现试管1的溶液呈蓝色（淀粉遇碘变成蓝色），试管2无明显现象。

不同现象的原因是：

淀粉在酸性条件并加热的条件下发生了水解反应。

（4）向试管3中滴入10%的碱液，中和溶液中的硫酸，把溶液调呈弱碱性，使溶液的PH值约为9~10。

（5）另取一只试管4加入3ml氢氧化钠溶液，并向其中滴入4滴2%的硫酸铜溶液，立即有蓝色的氢氧红铜沉淀生成。

再取试管3中的水解液1ml滴入，振荡混合均匀后，用酒精灯加热煮沸，溶液颜色常有蓝色——黄色——绿色（黄蓝两色混合）——红色等一系列变化。

最终有红色沉淀生成。

原因是氢氧化铜被还原生成红色难溶于水的氧化亚铜。

实验结论：

淀粉在酸的催化作用下，能发生水解；淀粉的水解过程：

先生成分子量较小的糊精（淀粉不完全水解的产物），糊精继续水解生成麦芽糖，最终水解产物是葡萄糖。

注意事项：

淀粉水解的中间产物糊精（有分子量较大的红糊精和分子量较小的白糊精），对碘反应的颜色变化是：

紫色—棕色—黄色，若淀粉水解不彻底，也会有不同的颜色出现。

问题思考：

1、试管1为什么变成了蓝色？

试管2为什么无明显现象？

为什么？

（试管1中的淀粉未水解，淀粉遇碘变成蓝色；试管2中淀粉在酸的催化作用下水解了，所以无明显现象；不同现象的原因是：

淀粉在酸性条件并加热的条件下发生了水解反应。

）

2、如何验证淀粉没有还原性？

（提示：

不能发生银镜反应或者不能还原氢氧化铜）

3、实验延伸设计：

如何验证唾液酶对淀粉水解的催化作用？

（注意事项：

用唾液作催化剂水解淀粉时，温度不得超过45摄氏度，因为温度过高，唾液酶易失去活性，最适宜的温度是37—40摄氏度。

）

实验二 植物油脂酸价的测定

一、实验目的和要求

1．初步掌握测定植物油脂酸价的原理与方法。

2．了解测定油脂酸价的意义。

二、实验原理

油脂在空气中暴露过久，部分植物油脂会被水解产生游离脂肪酸和醛等物质，并且这些物质具有剌激性气味，使油脂产生酸败。

酸败的程度是以水解产生的游离脂肪酸的多少为指标的，常以酸价（或酸值）来表示。

同一种油脂若酸价高，则说明油脂水解产生的游离脂肪酸就多。

酸价是指中和1g脂肪中游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。

酸价越高，油脂的质量也越差。

三、试剂和器材

1．锥形瓶（250mL）。

2．量筒（50mL）。

3．碱式滴定管（250mL）。

4．花生油或菜油

5．1：

1乙醇——乙醚混合液

6．0.1mol/L氢氧化钾标准溶液

7．酚酞-乙醇溶液

四、实验步骤

1．准确称取1~3g菜油于250mL锥形瓶中。

2．在瓶内加入乙醇—乙醚混合液50mL，充分振动，使油样完全溶解成透明溶液。

待油样完全溶解后，加入1%酚酞指示剂1~2滴，立即用0.1mol/L氢氧化钾标准溶液滴定至溶液呈微红色（放置30S内不褪色）为终点，并记录用去的氢氧化钾的体积，并按下式计算酸价。

消耗氢氧化钾毫升数×氢氧化钾标准溶液浓度×氢氧化钾分子量

酸价==————————————————————————

油脂样品的克数

五、思考题

1．测定植物油脂酸价时，装油的锥形瓶和油样中均不得混有无机酸，这是为什么？

2．为什么酸价的高低可作为衡量油脂好坏的一个重要指标？

实验三氨基酸的纸上层析

一、实验目的和要求

1、学习纸层析法的基本原理。

2、掌握纸层析法对混合氨基酸进行分离和鉴定的技术。

二、实验原理

纸层析法属于分配层析法的一种，是以滤纸作为惰性支持物。

滤纸纤维上分布大量的亲水性羟基，因此能吸附水作为固定相，通常把有机溶剂作为流动相。

将样品在滤纸上（此点称为原点），用有机溶剂进行展层时，样品中的各种溶质即在两相溶剂中不断进行分配。

由于各种溶质在两相溶剂中的分配系数不同，因而不同溶质随流动相移动的速率不等，于是从点样的一端向另一端展开时，样品中不同溶质被分离开来，形成距原点距离不等的层析点。

样品被分离后在纸层析图谱上的位置，是用比移值Rf来表示的

在一定条件下（如温度、展层剂的组成、层析纸质量等不变），某物质的Rf值是一个常数，借此可作定性分析依据。

本实验只利用纸层析分离氨基酸。

三、试剂和器材：

（1）层析缸（可用标本缸代替）。

（2）层析滤纸（新华一号滤纸）。

（3）喷雾器、电吹风、三角板、铅笔、毛细管（可用微量注射器代替）。

（4）氨基酸标准溶液：

1%的甘氨酸、赖氨酸、色氨酸、组氨酸、缬氨酸、脯氨酸。

（5）混合氨基酸溶液：

将1%的甘氨酸、赖氨酸、色氨酸、组氨酸、缬氨酸、脯氨酸也按1%浓度制成混合溶液。

（6）展层剂甲：

正丁醇：

80%甲酸：

水＝15：

3：

2（体积分数）

展层剂乙：

正丁醇：

12%氨水：

95%乙醇＝13：

3：

3（体积分数）

（7）色剂：

0.1%茚三酮－丙酮溶液（取0.1g茚三酮溶于100mL无水丙酮，贮于棕色瓶中待用。

）

四、操作步骤：

（1）取滤纸二张（12cm×12cm），按图要求画好平行线和样点并在样点上标号。

（2）点样 用毛细管依次点上氨基酸标准样液和混合液于样点并记录各样点所点的氨基酸。

点样时一定要注意：

第一，样点直径控制在3mm以内；第二，每样点需重复点3次，但每次需经干燥后方可再点，为了快速干燥，可用电吹风在较低档温度下风干。

点好样的滤纸卷成筒状，用透明胶纸黏接，要注意在卷纸筒时，两纸不能搭接。

（3）展层 在层析缸内放好展层剂甲，（展层剂液面高度约1cm），将一张点好样的滤纸小心地移入层析缸，点样端浸入展层剂甲中，要特别注意不要使样点浸入展层剂。

盖好层析缸。

当看到展层剂到达画定的溶剂前沿线时，取出滤纸，用较低档温度电吹风吹干。

同时将另一张点好样的纸照上法放入层析，此纸只此一次单向层析。

将吹干的滤纸转90°，再卷筒状，用透明胶固定，放入另一个放置有展层剂

乙的层析缸内展层。

展层完毕吹干。

此纸则为双向层析。

（4）显色 将上述单向层析和双向层析的滤纸经吹干后用喷雾器把茚三酮溶液均匀地喷在纸上（不要喷的太多），取下纸，放入65℃烘箱中显色数分钟，或用电吹风热风吹干显色亦可。

（5）计算各氨基酸的Rf。

五、思考题：

（1）你是怎样理解本实验为什么要设计单向层析和双向层析的？

（2）本实验做单向层析时是使用展层剂甲，是否可以用展层剂乙，为什么？

（3）计算各Rf，并说明混合氨基酸溶液中含有一些什么氨基酸？

实验四蛋白质的显色反应

一、实验目的和要求

1、学习几种鉴定氨基酸与蛋白质的一般方法及其原理。

2、学习和了解一些鉴定氨基酸的特殊颜色反应及其原理。

二、实验原理

（1）双缩脲反应当尿素加热到180℃左右时，2分子尿素发生缩合放出1分子氨而形成双缩脲。

双缩脲在碱性溶液中与铜离子结合生成复杂的紫红色化合物，这一呈色反应称为双缩脲反应。

蛋白质分子中含有多个与双缩脲相似的键，因此也具有双缩脲的颜色反应。

借此可以鉴定蛋白质的存在或测定其含量。

应当指出，双缩脲反应并非蛋白质的特异颜色反应，因为凡含有肽键的物质并不都是蛋白质。