广州大学化学化工学院本科学生综合性、设计性实验报告实验课程 食品分析实验 实验项目 麦芽糖质量指标的测定 专业 食品科学与工程 班级 学号 姓名 指导教师 开课学期 2015 至 2016 学年 第一 学期时 间 2015 年 月 日1实验序号 实验项目 麦芽糖质量指标的测定实验时间 实验室 小组成员1实验目的（1）通过对麦芽质量指标的测定，综合训练食品分析的基本实验技能，掌握食品分析的基本原理和方法。（2）学会合理安排实验顺序及实验时间。（3）巩固“直接干燥法”、“碘量法”、“凯氏定氮法”、“茚三酮比色法”及“折光法”的基本原理和操作技术，学会正确分析实验的影响因素。2实验原理、实验流程或装置示意图实验原理：（1）麦芽含水量的测定麦芽含水量是麦芽质量控制指标之一。水分含量高，会影响麦芽的浸出率。一般深色麦芽的含水量5%。常用直接干燥法测定。（2）麦芽浸出率测定麦芽渗出率与大麦品种，气候和生长条件、制麦方法有关，质量要求优良麦芽无水浸出率为 76%以上，常用方法有密度瓶法、折光法，可根据麦芽汁相对密度查得的麦芽汁中浸出物的质量百分数，计算渗出率，或根据麦芽汁折光锤度（质量百分数）直接初算渗出率。（3）麦芽糖化力测定麦芽糖化力是指麦芽中的淀粉酶水解淀粉成为含有醛基的单糖或双糖的能力，它是麦芽质量的重要指标之一。良好的淡色麦芽糖化力为 250350，次品在 150 以下。麦芽糖化力的测定通常是采用碘量法。原理是麦芽中的淀粉酶水解淀粉成单糖或双糖后，醛糖在碱性碘液中定量氧化为相应的羧酸，剩余的碘酸化后析出，以淀粉作为指示剂，用硫代硫酸钠滴定，同时做空白试验，从而可计算出麦芽的糖化力。（4）麦芽蛋白质溶解度测定麦芽蛋白质溶解度是用麦芽浸出汁的可溶性氮与麦芽总氮之比的百分率表示，比值愈大说明蛋白质分解愈完全。常用凯氏定氮法测定氮含量。（5）麦芽 氨基氮含量 麦芽 氨基氮含量是极为重要的质量指标。部颁标准规定良好的麦芽每 100克无水麦芽含 氨基酸毫克数为 135150。大于 150 为优，小于 120 为不佳。在啤氿行业中常有茚三酮比色法和 EBC2，4，6 一三硝基苯磺酸测定法（简称 TNBS法），推荐茚三酮比色法：茚三酮为一氧化剂，它能使 氨基酸脱羧氧化，生成 CO2、氨和比原来氨基酸少一个碳原子的醛，还原茚三酮再与氨和未还原茚三酮反应，生成蓝紫色缩合物，产生的颜色深浅与游离 氨基氮含量成正比，在波长 570nm 处有最大的吸收值，可用比色法测定。实验装置示意图3.实验设备及材料（1）实验材料：浓硫酸（分析纯）；硫酸铜（分析纯）；硫酸钾（分析纯）；40%氢氧化钠溶液；0.01mol/L 盐酸标准溶液；2%硼酸溶液；混合指示剂：0.2%甲基红乙醇溶液 1 份与 0.2%溴甲酚绿乙醇溶液 5 份，临用时混合。0.1mol/L 硫代硫酸钠标准溶液：称取 12.5g Na2S2O35H2O 于 250mL 烧杯中，用新煮沸且已放冷的蒸馏水溶解后，移入 500mL 棕色瓶中，加入 0.1gNa2CO3，用上述蒸馏水稀释至 500mL，摇匀，放暗处 714 天后，用重铬酸钾标准液进行标定。2%可溶性淀粉溶液：准确称取 2g 可溶性淀粉，加少量蒸馏水调成糊状，倾入80mL 沸水中，继续煮沸至透明，冷却后定容至 100mL。pH 4.3 乙酸乙酸钠缓冲溶液：称取 30g 分析纯醋酸，加蒸馏水稀释至 1000mL。另取 34g 乙酸钠溶解并稀释至 500mL，将两溶液混合。1mol/L 氢氧化钠溶液：称取 40g 氢氧化钠，用水稀释至 1000mL。1mol/L 硫酸溶液：量取 30mL 浓硫酸，缓缓倒入适量水中并稀释至 1000mL，冷却，摇匀。0.1mol/L 碘溶液：称取 13g 碘及 35g 碘化钾，溶于 100mL 水中，稀释至 1000mL，摇匀，保存于棕色具塞瓶中。茚三酮显色剂：称取 100g 磷酸氢二钠、60g 磷酸二氢钾、5g 水合茚三酮和 3g 果糖，用水溶解后稀释至 1000mL（此溶液在低温下用棕色瓶可保存 2 周，pH 应为 6.66.8）。碘酸钾稀释液：称取 2g 碘酸钾溶于 600mL 水中，再加入 96%乙醇 400mL，摇匀。甘氨酸标准溶液：称取 0.0200g 甘氨酸于 100mL 水中，0贮藏（此液含 -氨基酸 200mg/L）。临用时按要求稀释。（2）实验仪器干燥箱；称量皿；干燥器；分析天平；凯氏消化装置，见图 41；凯氏定氮蒸馏装置，见图 42；恒温水浴锅；硬质烧杯；721 分光光度计；折光计；常用玻璃仪器。1一、实验方案设计4.实验方法步骤及注意事项实验步骤：（1）样品处理麦芽的粉碎按取样方法取样品倒入粉碎机中粉碎，过 60 目筛，使细粉含量达 90%以上。谷皮如不能一次磨成细粉，需反复粉碎，直至达到要求。供分析水分、总氮含量使用。麦芽渗出液的制备称取粉碎麦芽 40.0g，置于已知重量的硬质烧杯中，加 480mL 水，于 40水浴中不断搅拌，浸出 1h 后冷却，补水使内容物净重量为 520.0g。搅匀，用双层滤纸过滤，取最初滤液的 100mL 返回重滤。清液供分析相对密度、可溶性固形物、可溶性总氮及麦芽糖化力（其中，测麦芽糖化力须稀释 1 倍后再使用）。（2）麦芽含水量的测定 精确称取粉碎麦芽 5.000g，放入已恒重的称量皿中，弄平，盖好盖子，操作要迅速。 将称量皿置于干燥箱中，将盖取下，于 105107下烘干 3h。 趁热将称量皿盖好，取出。置干燥器中冷却半小时后称重。重复烘干半小时，冷却称重至恒重（如两次称重相差在 2mg 以内，即为恒重）。 记录实验数据（3）麦芽渗出物测定称取粉碎麦芽样 20.00g，（深色麦芽为 40.00g）置于已知质量的搪瓷杯或硬质烧杯中，加蒸馏水 480mL。 于 40水浴中，在 40恒温下搅拌 1h（搅拌机转速为 1000 转/分）。 取出渗出杯，冷却至室温，补充水使其内容物质量为 520.0g（深色麦芽为540.0g）。 （4）搅拌均匀后，以双层干燥滤纸过滤，弃去最初滤出的 100mL 滤液，返回重滤，重滤后，滤液为麦芽渗出液,供分析糖化力用样。（2）麦芽糖化力测定麦芽糖化液的制备量取 2%可溶性淀粉溶液 100mL，置于 250mL 容量瓶中，加 10mL 乙酸乙酸钠缓冲溶液，摇匀，在 20水浴中保温 20min。准确加入 5.00mL 麦芽浸出稀释液，摇匀，在 20水浴中准确保温 30min，立即加入 4mL 1mol/L 氢氧化钠溶液，振荡，以终止酶的活动，用水定容至刻度。空白试液的制备量取 2%可溶性淀粉溶液 100mL，置于 250mL 容量瓶中，在 20水浴中保温20min 后，加入 4mL 1mol/L 氢氧化钠溶液，摇匀，加 5.00mL 麦芽浸出稀释液，用水定容至刻度。碘量法定糖吸取麦芽糖化液和空白试液各 50.00mL，分别置入 250mL 碘量瓶中，各加入25.00mL、0.1mol/L 碘溶液，3mL、1mol/L 氢氧化钠溶液摇匀，盖好，静置15min。加 4.5mL、1mol/L 硫酸溶液，立即用 0.1mol/L 硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失为终点。 实验结果记录（5）麦芽蛋白质溶解度测定消化分别取麦芽粉碎样约 0.3g（精确到 0.001g）和麦芽浸出液 5.00mL，分别置于两个 100mL 凯氏烧瓶中，加入约 5g 硫酸钾和 0.3g 硫酸铜粉末，稍摇匀后瓶口放一小漏斗，加入 20mL 浓硫酸，将瓶斜置于电炉上，在通风柜中加热进行消化。开始用低温加热，待内容物全部炭化，泡沫停止后，再升高温度保持微沸，消化至蓝绿色澄清透明后，继续加热 20min。取下凯氏烧瓶放冷后，将消化液小心无损地转移到 100mL 容量瓶中（瓶中预先加入 20mL 水）并用少量水洗涤定氮瓶，洗液并入容量瓶，混匀冷却后，定容至刻度，摇匀即为消化液。试剂空白：取与样品消化相同量的硫酸钾、硫酸铜、浓硫酸，按以上方法进行消化，得试剂空白消化液。检查与洗涤在蒸馏前应检查微量凯氏定氮蒸馏装置是否装好。把装有蒸馏水的三角瓶置于冷凝器下方，并将冷凝器的尖端插入水面下，加热蒸汽发生瓶内的水至沸，然后移去火源，三角瓶中的蒸馏水倒吸入蒸馏瓶 3 内，再倒吸至蒸汽发生瓶中，由排水管排出。照上述方法将仪器洗涤 23 次。蒸馏将自来水经 1 注入到蒸汽发生瓶中，使水面稍低于蒸汽发生瓶颈部的转弯处。将装有 20mL、2%硼酸溶液及混合指示剂 23 滴的三角瓶置于冷凝器下方，使冷凝管的下端插入硼酸液面下（不宜太深）。吸取 5.0mL 消化液，从样品入口 4 处加入蒸馏瓶 3 中，用 10mL 蒸馏水冲洗进样口后，再加 40%氢氧化钠溶液 10mL，用少量蒸馏水冲洗及密封进样口。将蒸汽发生瓶内的水煮沸。通入蒸汽反应 10min（从反应液沸腾算起）后，移动三角瓶使冷凝管的下端离开液面，再蒸馏 12min，用少量蒸馏水洗涤冷凝管下端后，取下三角瓶，准备滴定。滴定用已标定的 0.01mol/L 盐酸标准溶液滴定馏出液至灰色为终点。实验数据记录1（6）-氨基酸的测定 样品处理以蒸馏水稀释麦芽渗出液，建议将麦芽渗出液稀释 100 倍，使稀释浓度为13mg -氨基氮/L。 取五支试管，其中三支各加 2.00mL 甘氨酸标准稀释液（此稀释液每升含有 2mg-氨基氮），一支加 2.00mL 试样，另一支加 2.00mL 蒸馏水作空白。然后在各试管中加显色剂 1.00mL，摇匀，并在管口塞上玻璃球，在沸水浴中准确加热 16min。 取出试管，立即在 20水浴中冷却 20min。 各管加入 5.00mL 碘酸钾稀释液，混匀，30min 内，在 570nm 波长下用 1cm比色皿测定光密度。注意事项：麦芽渗出液保存不应超过 6h。麦芽糖化液制备中，加氢氧化钠后溶液应呈碱性，pH 为 9.410.6，可用 pH试纸检验。茚三酮与氨基酸的反应非常灵敏，痕量的氨基酸也能给结果带来很大误差，故操作中要十分注意，如容器必须洗净，洗净后只能接触其外表面，移液管不能用嘴吸等。茚三酮与氨基酸显色反应要求在 pH 6.7 条件下加热进行，碘酸钾在稀溶液中使茚三酮保持氧化态，以阻止副反应。25实验数据处理方法（1）麦芽糖含水量的测定记录实验数据烘干后样品及称量皿重量 m2（g）称量皿重量m0（g）烘干前样品及称量皿重量m1（g） 1 2 3 恒重值计算公式水分含量 M（%） 102（2）麦芽渗出物测定计算公式麦芽浸出物的计算以风干麦芽样品计麦芽浸出物 E1（%）= （42）BM0)8(以绝干麦芽样品计麦芽浸出物 E2（%）= （43）1式中：E1风干麦芽浸出物 （%）；E2无水麦芽浸出物 （%）；M麦芽水分 （%）；B麦芽汁中可溶性固形物 （%）。（3）麦芽糖化力测定实验结果记录项 目 糖化液（mL） 空白液（mL）次 数 1 2 3 1 2 3耗Na2S2O3（mL）平 均（mL） V = V0 =计算麦芽糖化力是以 100g 无水麦芽在 20、pH 4.3 条件下分解可溶性淀粉 30min 产生 1g 麦芽糖为 1 个维柯（WK）糖化力单位。麦芽糖化力（WK） （44）10)