牛奶成分的鉴定和质量优劣的比较牛奶成分的鉴定和质量优劣的比较实验报告实验报告生命科学学院实验技能大赛2014 年 3 月 2 日目录目录1.研究意义2.实验目的及初步设想3.实验设计思路4.实验所需器材及试剂5.实验具体操作6.实验结果7.分析与结论8.思考与感悟研究意义研究意义牛奶，是最古老的天然饮料之一。营养成份很高，牛奶中的矿物质种类也非常丰富，除了我们所熟知的钙以外，磷、铁、锌、铜、锰、钼的含量都很多。最难得的是，牛奶是人体钙的最佳来源，而且钙磷比例非常适当，利于钙的吸收。种类复杂，至少有 100 多种，主要成份有水、脂肪、磷脂、蛋白质、乳糖、无机盐等。英国前首相丘吉尔在谈到二战后欧洲重建问题时，曾说过这样一句名言：“没有什么投资比得上向儿童提供牛奶更重要！”的确，专家研究指出，牛奶是大自然赋予人类的最有益于健康的食品。如果每天饮用400 毫升牛奶，就能满足人体一天所需的蛋白质、热能和钙。鉴于牛奶营养的完善性，许多国家都采取措施扩大乳制品的生产和消费，世界卫生组织也把人均乳制品列为衡量一个国家人民生活水平的主要指标。但是由于受传统饮食习惯的影响和经济发展水平的限制，我国现在的牛奶消费量和消费水平还很低。有统计资料显示，目前中国大陆地区年人均牛奶消费量为 6.39 公斤，仅为世界人均牛奶占有量的 6.39%，为发达国家的 2.1%。中国人每天早餐一杯奶，就算可以了，如果再吃点酸奶、晚上再喝一杯，那就算很多的了。随着我国经济水平的提高，国民对于健康饮食的意识逐步提高，对于牛奶的消费也日益提高。但每个人对牛奶营养的摄取要求不同，该如何去选择市面上的各种类型的牛奶（如高钙奶、牛初乳、酸奶等） ，如何对其标签注明的成分进行鉴别，如何科学地饮用牛奶。这些都要求了解牛奶的蛋白质、脂肪含量等各种指标，进而进行科学的选用。目前市面上的牛奶成分表中所标注出的各种营养成分不尽相同，本次研究在实验前对超过 20 种不同地区和品牌的牛奶成分表进行了汇总，得出了如下的大体成分表。牛奶均值（每 100 克中含）成分名称成分名称含量含量成分名称成分名称含量含量成分名称成分名称含量含量可食部100水分(克)89.8能量(千卡)54能量(千焦)226蛋白质(克)3脂肪(克)3.2碳水化合物(克)3.4膳食纤维(克)0胆固醇(毫克)15灰份(克)0.6维生素 A(毫克)24胡萝卜素(毫克)0视黄醇(毫克)24硫胺素(微克)0.03核黄素(毫克)0.14尼克酸(毫克)0.1维生素 C(毫克)1维生素 E(T)(毫克)0.21a-E0.1(-)-E0.07-E0.04钙(毫克)104磷(毫克)73钾(毫克)109钠(毫克)37.2镁(毫克)11铁(毫克)0.3锌(毫克)0.42硒(微克)1.94铜(毫克)0.02锰(毫克)0.03碘(毫克)1.9 根据市场调查发现，不同种类牛奶的某些指标有显著差异，主要表现为蛋白质、脂质及碳水化合物含量，而牛奶中钙含量的高低也往往会成为衡量牛奶优劣的一大指标。因此，定量的检测不同品牌不同种类牛奶中主要营养物的含量，进而分析市面上出售的牛奶的质量优劣同时分析对于不同需求人群的不同选择可以为消费者在今后选购牛奶时提供参考。实验目的和初步设想实验目的和初步设想通过实验测定不同种类牛奶中主要成分指标的差异，通过统计分析，一方面与厂家自身宣称的指标进行对比，同时，在不同厂家间进行横向比较，参考过国家标准，确定牛奶的优劣。实验设计思路实验设计思路物理性质的检测物理性质的检测包括质量、体积、PH 等指标。直观反映不同品牌牛奶的差异。淀粉的定性检验淀粉的定性检验在牛奶中淀粉并非必要成分，甚至应当不出现在成品中，商家可能会利用淀粉掺入牛奶来改善提高牛奶口感，在本次试验中仅作定性检验。蛋白质的测定蛋白质的测定考马斯亮蓝法考马斯亮蓝法考马斯亮蓝 G-250（Coomassie G-250）是一种甲基取代的三苯基甲烷，分子中磺酸基的蓝色染料，在 465nm 处有最大吸收值。考马斯亮蓝 G-250 能与蛋白质通过范得华相互作用形成蛋白质考马斯亮蓝复合物蓝色溶液，引起该染料的最大吸收 max 的位置发生红移，在 595nm 处有最大吸收值。由于蛋白质考马斯亮蓝复合物在 595nm 处的光吸收远高于考马斯亮蓝在 465nm 处的光吸收，因此，可大大地提高蛋白质的测定灵敏度。蛋白质考马斯亮蓝复合物溶液颜色的深浅与蛋白质的浓度成正比。利用溶液颜色的差异进行比色测定，适合于蛋白质类的定量分析，尤其适合于稀有蛋白质的微量分析。考马斯亮蓝 G-250 试剂呈色反应颜色稳定、灵敏度高，最低测试蛋白质量在 1ug 左右。脂质的测定脂质的测定哥特里哥特里罗紫法罗紫法利用氨溶液使乳中酪蛋白的钙盐成为可溶性钙盐，使结合的脂肪游离，用乙醚从乳中提取脂肪，干燥至恒量，称其质量得乳中脂肪含量（GB/T5009.46-2003） 。利用氨乙醇溶液，破坏乳的胶体性状及脂肪球膜，使非脂成分溶解于氨乙醇溶液中而脂肪游离出来，再用乙醚石油醚提出脂肪，蒸馏去除溶液后，残留物即为乳脂。还原糖（乳糖）的测定还原糖（乳糖）的测定乳糖是一种光活性物质，利用旋光仪在波长 589.3589.4 nm 处测量其旋光度即可求出乳糖的含量。计算公式：牛奶中乳糖浓度(g/100 ml) =*100比旋光度旋光度 牛奶体积测定时样品体积CaCa 的测定的测定EDTAEDTA 滴定法滴定法用二乙胺四乙酸二钠盐（EDTA）溶液滴定牛奶中的钙。用 EDTA 测定钙，一般在 pH = 1213 的碱性溶液中，以钙试剂（络蓝黑 R）为指示剂，与 Ca2+形成粉红色的络合物，终点由粉红色变为纯蓝色，变色敏锐，且此 pH 值下 Mg2+沉淀不会干扰滴定结果。滴定时Fe、Al 干扰用三乙醇胺掩蔽。实验所需器材及试剂实验所需器材及试剂物理指标物理指标分析天平、量筒、密度计、PH 计。化学成分化学成分蛋白质的测定蛋白质的测定试剂试剂1、考马斯亮蓝试剂：考马斯亮蓝 G250 100mg 溶于 50ml 95%乙醇，加入 100ml 85% H3PO4，用蒸馏水稀释至1000ml,滤纸过滤。最终试剂中含 0.01%（W/V）考马斯亮蓝 G250,4.7%（W/V）乙醇，8.5%（W/V）H3PO4。 （另可参考生化实验教材）2、标准蛋白质溶液：纯的牛血清血蛋白，预先经微量凯氏定氮法测定蛋白氮含量，根据其纯度同0.15mol/LNaCl 配制成 100ug/ml 蛋白溶液。 （还需请教生化实验老师具体操作）3、蒙牛、伊利、燕塘、三种纯牛奶各 3 盒。器材器材1、722S 型分光光度计使用及原理。2、1ml、5ml 移液枪各三支，相应枪头各 30 个。脂质的测定脂质的测定试剂试剂 250g/L 氨水（相对密度 0.91） 20mL 96%（体积分数）乙醇 100mL 乙醚：不含过氧化物 200mL 石油醚：沸程 3060。 200mL器材器材125mL 分液漏斗*6电磁加热搅拌器*2水浴锅100mL 烧杯*61-5mL 移液枪（配枪头 50 支）100-1000uL 移液枪（配枪头 30 支）10mL 移液管*425mL 移液管*4电热恒温烘箱（80-120）电子天平（最小量程0.1mg）还原糖的测定还原糖的测定试剂试剂纯牛奶（市售） ，21.9%乙酸锌溶液10.6%亚铁氰化钾0.1mg/ml 的标准乳糖溶液0.2%蒽酮溶液器材器材一支 5ml 移液枪，三支 25ml 移液管，九支 250ml 容量瓶，一支 50ml 移液管，九支 10ml 试管，水浴锅，试管架，电磁加热搅拌器，分光光度计，比色皿，dancer,擦镜纸CaCa 的测定的测定仪器仪器：1-5ml 移液枪*1、锥形瓶（250 mL）*9、碱性滴定管*1，1000ml 烧杯*1，分析天平（精确称量到0.0001g） ，1000ml 容量瓶*1，250ml 容量瓶*1，表面皿*1，25ml 移液管*2药品药品：EDTA 标准溶液（0.02 molL） 、NaOH 溶液（20 %） 、铬蓝黑 R（0.5%） ，30%三乙醇胺，1:1 盐酸 ，蒸馏水，碳酸钙实验具体操作实验具体操作蛋白质的测定蛋白质的测定1 1、标准曲线制作：、标准曲线制作：1）试管编号012345678100ug/ml 标准蛋白（ml）0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.15mol/L NaCl （ml）10.90.80.70.60.50.40.30.2考马斯亮蓝试剂 （ml）555555555摇匀，1h 内以 0 号管为空白对照,在 595nm 处比色蛋白质浓度(g/ml)01020304050607080A595nm2）以 A595nm为纵坐标，标准蛋白含量为横坐标（九个点为 0ug、10ug、20 ug、30 ug、40 ug、50 ug、60 ug、70 ug、80 ug），用 origin 作图 ，测出回归线性方程。一般相关系数应过 0.999 以上，至少 2 个 9 以上。2 2、蛋白质含量的测定：、蛋白质含量的测定：1）试管编号A1A2A3B1B2B3C1C2C30.15mol/L NaCl 稀释 300 倍的待测样品（ml）（具体稀释倍数依实际而定）1考马斯亮蓝试剂 （ml）5摇匀，1h 内以 0 号管为空白对照,在 595nm 处比色A595nmA595nm 平均值对应样品蛋白质浓度（g/ml）其中，A、B、C 分别为伊利、蒙牛、燕塘的三组平行样本。2）利用回归方程求出样品蛋白质含量。一般被测样品的 A595nm值在 0.10.05 之间，所以上述样品如果 A595nm值太大，可以稀释后再测 A595nm值，然后再计算。以下为计算公式：每种牛奶蛋白质含量（每百毫升）=稀释倍数*对应样品蛋白浓度*100/106脂质的测定脂质的测定用电子天平称量干燥的锥形瓶质量 m0吸取 10.0ml 试样（质量为 m2）于 100mL 烧杯中，加入 1.25ml 0.25g/mL 氨水，充分混匀。置 60水浴中加热 5min，将液体充分转移至分液漏斗，再振摇 2min，加入 10ml 乙醇，充分摇匀，加入 25ml 乙醚振摇 0.5min，再加入 25ml 石油醚，震荡 0.5min。静止 30min，待上层液澄清时，下层液体又下口放出，上层液体倒入干燥的锥形瓶中。将该锥形瓶置于沸水浴中加热直至使醚和乙醇彻底挥发（此过程约 0.5 小时） ，再置 75电热恒温烘箱干燥 0.5h 后称量，得锥形瓶质量加乳脂质量 m1。计算计算M=(mM=(m1 1-m-m0 0)*)*100 10式中：M100mL中含脂质的质量，g；m1锥形瓶加脂肪质量，g；m0锥形瓶质量，g；还原糖的测定还原糖的测定样品处理：准确吸取 10ml 新鲜牛奶于 100ml 容量瓶中，加 20ml 水，缓慢加入 2ml 21.9%乙酸锌溶液及 2ml 10.6%亚铁氰化钾溶液，加水至刻度，混匀，静置 30min 过滤，将滤液稀释 5 倍备用。直线回归方程的建立：取试管 5 支，分别加入 0.1mg/ml 的标准乳糖溶液0.20、0.40、0.60、0.80、1.00ml,再于各管补加蒸馏水至 1.00ml，另取 1 支试管加蒸馏水至 1.00ml 作为空白管，向以上 6 支试管中分别加入 0.2%蒽酮溶液 4.00ml，混匀，沸水浴 10min,取出，冷至室温，测各管的 O、D620nm，将数据作回归处理，得出直线回归方程。样品测定：取试管 2 支，分别加入稀释样品液 0.05ml，再于各管补加蒸馏水至1.00ml，另取 1 支试管加蒸馏水 1.00ml 作为空白管，向以上 3 支试管中分别加入 0.2%蒽酮溶液 4.00ml，混匀，沸水浴 10min，取出，冷至室温，测各管的 O、D620nm，将数据代入直线回归方程，即可求得测试管中乳糖质量，再经换算，可得样品中乳糖的含量。CaCa 的测定的