水果中果胶物质的提取和测定

水果中果胶物质的提取和测定一、实验目的1、温水基本操作，如PH计的使用、抽滤，分光光度计的使用，标准曲线的绘制2、初步了解和掌握食品中某些成分的提取技术、分离技术以及测定方法，为灵活运用食品化学的研究方法奠定基础。二、实验原理本实验采用钙离子螯合剂和果胶酶提取水果中的总果胶物质，然后用分光光度法测定总果胶物质，先用乙醇处理样品，使果胶沉淀，再用乙醇溶液洗涤沉淀，除去可溶性糖类、脂肪、色素等物质，从残渣中提得果胶物质。采用NaOH溶液将果胶物质皂化，生成果胶酸钠，再经乙酸酸化使之生成果胶酸，再加入果胶酶使之水解。分光光度法测定是以果胶分子的基本结构单位——半乳糖醛酸和咔唑的反应为基础的。果胶经水解生成半乳糖醛酸，在强酸中与咔唑发生缩合反应，生成紫红色化合物，其呈色强度与半乳糖醛酸含量成正比，测定的结果可用脱水半乳糖醛酸（AUA）。三、实验步骤1、果胶物质的提取将10g新鲜橘皮和125ml95%乙醇一起捣碎，抽滤后保留沉淀，用50ml75%乙醇洗涤沉淀两次，将沉淀转移到250ml烧杯中，加入100ml1%EDTA溶液，用1mol/LNaOH将PH调节至11.5，保持30min后，再用醋酸溶液将果胶溶液酸化到PH5.0，然后加入10ml果胶酶提取液，搅拌0.5h后，定容至250ml，用脱脂棉过滤，弃去沉淀和前20ml滤液，吸取部分滤液稀释10倍，作为测定果胶含量的样品。2、半乳糖醛酸的比色测定在20Ⅹ200mm试管中准确加入12ml浓硫酸，用冰浴将试管及内容物冷却到3℃，吸入1.00ml待测溶液，每毫升溶液中含5~40µg果胶物质。将试管中的内容物振荡均匀后，在冰浴中冷却至5℃以下，然后将试管在100℃水浴中加热10min，冷却至20℃，吸入1.00ml0.15%咔唑试剂，充分混匀，在室温下放置25min，在520nm波长下测定溶液的吸光度，从加入咔唑试剂到测定溶液吸光度的时间和温度在各次测定中应保持一致。3、标准曲线的绘制准确称量0.1205g一水半乳糖醛酸（相对分子质量为212），加入10ml0.05mol/LNaOH使之溶解，然后用水定容到1L，放置过夜。1ml上述溶液中含AUA100µg，将此标准溶液分别稀释到每ml含10、20、30、40、50、60µgAUA。然后按前述方法测定每个溶液中咔唑试剂反应后的吸光度，以吸光度为纵坐标，脱水半乳糖醛酸的质量为横坐标绘制标准曲线。四、实验仪器与试剂仪器：玻璃器皿烧杯、试管、玻棒、胶头滴管、容量瓶、PH计、分光光度计试剂：①果胶酶提取液：1份果胶酶试剂和10份水在一起搅拌1h，然后离心除去沉淀，上清液即为果胶酶提取液；②1%EDTA溶液（乙二胺四乙酸）；③醋酸溶液（1份醋酸+2份水）；④浓硫酸；⑤95%乙醇；⑥精制乙醇：在1L95%乙醇中，加入4g锌粉和4ml硫酸（1+1），在水浴中回流24h，然后蒸馏，在馏出液中加入4g锌粉和4gKOH后再蒸馏一次；⑦一水半乳糖醛酸。五、实验注意事项1、在半乳糖醛酸的测定中，从加入咔唑试剂到测定溶液吸光度的时间和温度在各次测定中应保持一致；2、硫酸的纯度对咔唑的呈色反应有很大影响，必须用分析纯的硫酸。六、数据记录与处理实验中称取沉淀7.00g，所以计算式中样品重量为1000g，波长520nm分组012吸光度值A0.0000.4870.453标准曲线为：y=0.00403x将y1=0.487，y1=0.453分别代入得x1=120.844µg/ml，x2=112.407µg/ml计算：水果中总果胶物质的质量分数（以AUA计）计算如下：AUA含量（µg/ml）Ⅹ稀释倍数Ⅹ250（ml）/样品重量（g）/1000000Ⅹ100%①x1=120.844µg/mlAUA1=120.844µg/ml代入上式得w1=3.02%②x2=112.407µg/mlAUA2=112.407µg/ml代入上式得w2=2.81%w=（w1+w2）/2=2.92%平均偏差=（│w1-w│+│w2-w│）/2=0.11%相对平均偏差=平均偏差/w=0.11%/0.92%=3.61%七、思考题1、加入EDTA溶液的作用是什么？答：水溶液中的某些金属离子可能会与果胶络合对实验结果产生影响，而EDTA作为一种螯合剂，可以与碱金属、稀土金属和过渡金属等形成稳定的。2、当样品中存在着其他种类的相对分子质量较高的碳水化合物，对实验结果会造成怎样的影响？答：高分子碳水化合物的存在会对咔唑的呈色反应产生较大影响，从而使实验测量结果偏高。3、果胶在提取中发生了什么样的化学变化？答：果胶首先在NaOH的作用下发生了皂化反应，水解成果胶酸钠和醇，又被乙酸酸化成果胶酸，最后在果胶酶作用下水解成半乳糖醛酸。4、原果胶、果胶、果胶酸在结构和性质上有什么差异？答：原果胶：即天然果胶是由D-半乳糖醛酸以及∂-1,4糖苷键相连形成的直链高分子化合物，其中大部分门羧基已形成甲基酯，原果胶是一种无定形的胶质，有强亲水性，粘着而柔软，可被酸碱、果胶酶等溶液，水解成果胶。果胶：是一种酸性多糖，是由∂-1,4连接的多聚半乳糖醛酸，具有水溶性，适宜条件下气溶液能形成凝胶，部分发生甲基氧化。果胶酸：由半乳糖醛酸聚糖、半乳聚糖和阿拉伯聚糖以不同比例组成的杂多糖果胶、果胶酸不含甲酯基。5、配制标准溶液时为何要称量0.1205g一水半乳糖醛酸？答：一水半乳糖醛酸式量M=212，脱水半乳糖醛酸（AUA）式量=176标准曲线绘制时要求：标准溶液AUA=100µg/ml=0.1g/L根据一水半乳糖醛酸与脱水半乳糖醛酸物质的量相等，即x/212=0.1/176得出，x=0.1205g/L定容为1L时，配置标准溶液需称取0.1205g一水半乳糖醛酸