实验三食品中营养成分的综合分析

实验三食品中营养成分的综合分析本实验属开放性实验,学生可在规定的实验周内开展实验,学生自己提供实验样品,自己设计实验方案。通过测定食品样品中的七大营养素，要求同学掌握测定食品中营养素的原理和操作方法，并且能够了解被测样品的品质以及评定该食品的营养价值，更能够培养学生根据机体在不同的生理、病理情况下新陈代谢的需要而科学地开展食谱设计,从而提高学生综合分析问题和解决问题的能力。序号营养成分测定指标测定方法1水份的测定直接干燥法2灰份的测定灼烧法3蛋白质的测定凯氏定氮法4脂肪的测定索氏提取法5纤维素的测定消煮法6还原糖的测定费林显色法7还原型维生素C的含量比色法实验内容食品样品营养分成的综合分析，主要是针对食品中的水分、灰分、蛋白质、脂肪、粗纤维素、糖类及Vc的成分分析，从而评定该食品的营养价值。食品样品营养成分综合分析主要评定指标如下表所示：实验目的1.明确对食品样品综合分析的意义，通过对食品样品中七大营养素的测定，了解被检测食品样品的品质。2.掌握测定食品样品相关的方法原理和操作技术。3.通过对食品样品中七大营养素的综合分析，评定该食品的营养价值。实验原理食品样品营养分成的综合分析，主要是针对食品中的水分、灰分、脂肪、蛋白质、糖类、粗纤维素的成分分析，采用的实验方法为国标（GB）中的标准方法。其中：（1）水分的含量测定是采用的常压干燥法，是指在100℃左右直接干燥的情况下，所失去物质的总量；（2）灰分的含量测定采用的是恒重法，是指食品经高温灼烧后遗留下来的无机物，主要是无机氧化物或盐类，称取其重量即可求得灰分含量；（3）脂肪的含量测定采用的是索氏萃取法，是指食品中的样品经无水乙醚或石油醚等有机溶剂提取后，蒸后溶剂所得到的物质；（4）蛋白质的含量测定采用的是经典的凯氏定氮法，是根据食品与硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，分解的氮与硫酸结合生成硫酸铵，然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量计算总氮含量，再换算为蛋白质含量；（5）粗纤维的含量测定是指样品在硫酸作用下，样品中的糖、淀粉、果胶质和半纤维素经水解除去后，再用碱处理，除去蛋白质及脂肪酸，遗留的残渣为粗纤维，如其中含有不溶于酸碱的杂质，可灰化后除去；（6）还原糖的含量测定采用的是斐林显色法，原理为，样品经除去蛋自质后，在加热的条件下，直接滴定已标定过的碱性酒石酸铜液（费林试剂），以次甲基蓝为指示剂，根据样品消耗的体积，计算还原糖量；（7）总抗坏血酸还原型维生素C的含量测定采用的是2，4－二硝基苯肼比色法，食品中总抗坏血酸包括还原型和脱氢型两种形式，包括还原型和脱氢型两种形式，脱氢型的抗坏血酸仍有85%左右的维生素C活性，用活性炭将还原型抗坏血酸氧化为脱氢型抗坏血酸，在一定条件下，脱氢型抗坏血酸与2，4二硝基苯肼作用生成红色的脎，脎的生成量与总抗坏血酸含量成正比，将脎溶解在硫酸中进行比色定量。实验原理实验材料（1）实验原料学生自己准备的实验原料，如水果、蔬菜、粮食等。（2）试剂石油醚；硫酸铜；硫酸钾；甲基红；溴甲酚绿；浓硫酸；氢氧化钠；浓盐酸；次甲基兰；酒石酸钾钠；冰醋酸；亚铁氰化钾；乙酸锌；葡萄糖等。仪器设备电炉，分析天平，干燥箱，真空干燥箱，高温炉，瓷坩埚，坩埚钳，凯氏定氮仪，碱式滴定管，粗纤维测定仪，粗脂肪测定仪、马弗炉等。（1）水分的含量测定是采用的常压干燥法：样品放于干燥箱内，在105℃左右直接干燥，所失去物质的总量。（2）灰分的含量测定采用的是恒重法：样品放于马弗炉中，经高温灼烧后遗留下来的无机物。（3）脂肪的含量测定采用的是索氏提取法：样品放于脂肪提取仪中，经无水乙醚或石油醚等有机溶剂提取后，蒸后溶剂所得到的物质。（4）蛋白质的含量测定采用的是经典的凯氏定氮法：样品首先经过消化炉消化，生成硫酸铵；然后放于凯氏定氮仪上蒸馏，再以盐酸标准溶液进行滴定操作，根据盐酸的消耗量计算蛋白质含量。（5）粗纤维的含量测定采用的是消煮法：样品放于粗纤维测定仪上，在硫酸作用，碱处理，除去蛋白质及脂肪酸，遗留的残渣为粗纤维。（6）还原糖的含量测定采用的是斐林显色法（7）总抗坏血酸还原型维生素C的含量测定采用的是2，4－二硝基苯肼比色法。实验步骤水份的测定实验步骤用天平平行称量原料三份，放入洁净铝制或玻璃制的扁形称量瓶，称完后置于95～105℃干燥箱中，瓶盖斜支于瓶边，加热0.5～1h后，取出盖好，置干燥器内冷却0.5h，称量，并重复干燥至恒重。注意事项：半固体或液体样品前处理：拌入一定量的海砂后再放入扁形称量瓶。（2）恒量定义：重复灼烧至前后两次称量相差不超过0.5mg为恒量。讲解内容：第一步：瓷坩埚的灼烧：取大小适宜的瓷坩埚置高温炉中，在600℃下灼烧0.5h，冷至200℃以下后，取出，放入干燥器中冷至室温，精密称量，并重复灼烧至恒量。第二步：称量：称量2～3g固体样品或5～10g液体样品放入瓷坩埚中，然后置于马弗炉中，在550～600℃灼烧至无炭粒，冷却至200℃以下后取出坩埚，并放入干燥器中冷却并称量。注意事项：（1）半固体或液体样品须先在沸水浴上蒸干，先以小火加热使样品充分炭化至无烟，再放入马弗炉中。灰分的测定蛋白质的测定蛋白质的测定步骤1-----实验材料试剂1．硫酸铜。2．硫酸钾。3．硫酸。4．混合指示液：1份0.1%甲基红乙醇溶液与5份0.1%溴甲酚绿乙醇溶液临用时混合。5．蒸馏水，放于蒸馏水桶中。6．配制2%硼酸溶液，放于酸桶中。7．配制10mol/L氢氧化钠溶液，放于碱桶中。8．配制0.05mol/L盐酸标准溶液，备用。所有试剂均用不含氮的蒸馏水或乙醇配制蛋白质的测定步骤2----样品消化过程蛋白质的测定1．消化过程样品处理：称量0.2~2.0g样品→移入消化管→加入1.5g硫酸铜→4.5g硫酸钾→10mL浓硫酸。按下图把消化管接到消化炉上→打开冷凝水→加热消化→观察消化管现象→澄清变绿后再继续消化半小时→结束消化。实验开始时，冷凝水必须打开。2.蒸馏过程冷却消化管→加入10mL蒸馏水→连结凯氏定氮仪→锥形瓶加硼酸→消化管加碱→蒸馏→硼酸接收生成氨气蛋白质的测定蛋白质的测定步骤3-----消化液的蒸馏过程本实验是在强酸、强碱、高温、高压环境下进行的，操作时要格外小心。3．滴定过程硼酸液→0.05moL/L盐酸标准溶液滴定→至溶液由蓝变棕红色为止→记录消耗的盐酸体积。蛋白质的测定蛋白质的测定步骤4-----酸碱滴定过程蛋白质含量（克/%）=蛋白氮×FA――为滴定样品用去的盐酸平均毫升数；B――为滴定空白用去的盐酸平均毫升数；C――为称量样品的克数：0.01――为盐酸的当量浓度；14――为氮的原子量；F——氮换算为蛋白质的系数。一般取平均值为6.25.计算公式脂肪的测定脂肪的测定步骤1-----脂肪的提取过程称量一定量的样品，放入将折好的滤纸筒中，再将滤纸筒放入索氏提取蕊中，向抽提瓶中倒入50mL石油醚，将索氏提取蕊与抽提瓶连结好，再将抽提瓶安装到脂肪测定仪，提取过程约4~6h。脂肪的测定步骤2-----抽提瓶的干燥过程将提取过程结束后，将索氏提取蕊取下，回收石油醚或乙醚后，将提取瓶放入干燥箱内，待干燥恒重后，称量。脂肪的测定干燥箱干燥器纤维素的测定纤维素的测定步骤1------样品的消煮过程将待测的样品粉碎过筛后，称量一定量的样品放于坩埚中，再将域名依次放入粗纤维测定仪上，打开加酸开关，加入一定量的酸液，设定酸消煮时间为30min，待酸反应结束后，再打开加碱开关，加入一定量的碱液，时间同样设定30min，待消煮结束后，再取出坩锅进行干燥。将取出的坩锅进行干燥，干燥结束后称重，再将坩埚放入马弗炉中，进行灼烧，灼烧完，再次称重，从而根据公式计算出纤维素的含量。纤维素的测定纤维素的测定步骤1------样品的灰化过程马弗炉瓷坩锅还原糖的测定还原糖的测定步骤1蛋白质的去除：精密称取样品1克于小烧杯中，用少量水溶解后，移入200mL容量瓶中，再加入3mL乙酸锌溶液和3mL亚铁氰化钾溶液，混匀，使蛋白质沉淀，再加水稀释至刻度，摇匀，用真空泵进行过滤，收集滤液备用。所需溶剂：（1）费林甲液：称取15g硫酸铜（CuSO4·5H2O），及0.05g次甲基蓝，溶于水中并稀释至1L。（2）费林乙液：称取50g酒石酸钾钠与75g氢氧化钠，溶于水中，再加入4g亚铁氰化钾，完全溶解后，用水稀释至1L，贮存于橡胶塞玻璃瓶内。（3）乙酸锌溶液：称取21.9g乙酸锌，加3ml冰乙酸，加水溶解并稀释至100ml。（4）亚铁氰化钾溶液：称取10.6g亚铁氰化钾，用水溶解并稀释至100ml。（5）葡萄糖标准溶液：1mg/ml葡萄糖。循环水真空泵吸取5.0ml甲液及5.0ml乙液，置于150ml锥形瓶中，加水10ml，加入玻璃珠2粒，在2min内加热至沸，快速从滴定管中滴加样品溶液，然后趁沸沸腾，继续以每两秒1滴的速度滴定直至终点，记录消耗样液的总体积，根据消耗样液的体积计算出还原糖的含量。样品溶液测定：酸式滴定管还原型维生素C的含量（1）样品提取：取一定量的样品置于捣碎机中捣碎，再用10g/L草酸溶液洗入容量瓶中，并稀释至刻度，过滤。（2）氧化过程：取上述滤液25mL于100mL锥形瓶中，加入半药匙（约0.2g）活性炭振摇30s，过滤。（3）脎的形成：向试管中加入上述被氧化过滤液2mL，再加入100g/L硫脲溶液1滴，2，4二硝基苯肼0.5mL，置于37℃恒温水浴中保温3h，缓慢加入15.6mol/L硫酸2.5mL，在室温下放置30min后于490nm波长下立即进行比色，测定样品管的光密度。（4）标准曲线绘制：1．取标准抗坏血酸经活性炭氧化后，用10g/L草酸溶液稀释至刻度，浓度为含抗坏血酸10μg/mL。（5）计算：根据标准曲线来计算出还原型Vc的含量。紫外可见分光光度计序号营养成分平行样1平行样2平行样3平均值1水分2灰分3脂肪4蛋白质5纤维素6还原糖7Vc小结：食品样品营养成分的综合分析结果1.食品样品的综合分析所采用的样品必须是同一样品，从而减少实验的误差。2.实验过程中，要注意观察现象，以及这些现象出现的问题。3.实验过程中应按照仪器的使用说明开展实验，仪器的安装位置应通风良好，有良好的散热条件。应及时清理实验过程中仪器中的污垢，保持好卫生。4.整个实验过程应严格按照实验步骤开展，并注意安全问题。六、注意事项1.水分测定中关键是样品多次烘干后达到恒重，恒重的标准是什么？2.灰分测定中，加速灰化的方法有哪些？3.粗脂肪测定中，为什么索氏提取法必须使用干燥样品？4.蛋白质测定中，在样品消化中，加入硫酸铜和硫酸钾的作用分别是什么？5.在粗纤维测定中，如何除去蛋白质及脂肪等杂质？6.还原糖测定滴定时，为什么需在沸腾的条件下进行？7.在测定七大营养素过程中，怎样尽可能的减少误差？思考题