动物性农产品加工实验指导.doc
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1、 动物性农产品加工实 验 指 导(自编教材)聊城大学农学院实验管理中心编印 目 录实验一 双水相萃取法富集分离螺旋藻藻蓝蛋白的研究1实验二 超滤法生产大豆浓缩蛋白4实验三 猪胰脂肪酶的分离纯化与其性质研究5实验四 超高压技术应用于食品新产品开发8实验五 肉的品质评定与其超高压处理技术10实验六 各种肉制品的加工生产13实验七 甜酒酿的制作17实验八 果味酸乳的制作19实验九 平板菌落计数21实验十 原料乳的验收23实验十一 各种乳制品的加工27实验十二 各种农产品机械与设备的工作原理35实验十三 鲜切果蔬抑菌涂膜保鲜实验37实验十四 食品包装市场调查3831 / 33实验一 双水相萃取法富集分
2、离螺旋藻藻蓝蛋白的研究一、实验目的让学生掌握双水相体系的构建和天然产物的提取方法。二、实验要求(1)上课前应阅读本任务书中相应的部分,明确实验的容和要求。(2)根据实验容阅读教材中的有关章节,弄清基本概念和方法,使实验能顺利完成。三、实验原理双水相系统是指某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相,并且在两相中水分均占很大比例,Albert sson于20 世纪50 年代后期开发了双水相萃取法。70 年代以后,众多科学家发展了双水相萃取技术在生物分离过程中的应用,为蛋白质特别是胞蛋白质的分离与纯化开辟了新的途径。四、实验材料、仪器和试剂(粗五号字宋体)螺旋藻、PEG4000、硫酸钠
3、、氯化钾、分光光度计、50ml量筒4个、500ml烧杯4个、电子天平、NaH2PO42H2O、Na2HPO412H2O五、实验步骤或方法1、螺旋藻细胞的破碎与其含量计算准确称取0. 5 g 螺旋藻粉,加入100 mL p H 为7. 0 的0. 01 mol/ L 的磷酸缓冲液,采用反复冻融(3次) 的方法对藻体细胞进行破碎,在显微镜下观察计数细胞破碎率可达到90 %以上。将破碎的螺旋藻细胞悬浊液于4 000 r/ min 离心20 min,倾倒上清液可得到含藻蓝蛋白的粗提液。测粗提液在620、650 nm下的吸光度,计算藻蓝蛋白的含量。螺旋藻中以藻胆蛋白吸收光谱的差异作为其检定的标准。藻蓝蛋
4、白( PC) 在620 nm 处有最大光吸收值,其含量测定计算方法如式(1) 所示。藻蓝蛋白的纯度为溶液在620和280 nm 的吸光度的比值。PC=0.1425*A620 (1)其中,藻蓝蛋白的质量浓度( g/ L), A620代表波长在620 nm 处的吸光度。2、相图的绘制准确称取质量分数为50%的PEG原液于试管中,加入19%硫酸钠原液,混合,直至试管开始出现混浊为止,计量加入硫酸钠的量,再加入适量水,使体系变澄清,计量加入的水,并继续加入硫酸钠,使系统再次变混浊,如此反复操作,计算达到混浊时PEG和硫酸钠在系统中的质量分数,得出PEG和硫酸钠的相图。3、双水相萃取方法在粗提液中加入一
5、定量的PEG和无机盐,充分振荡使成相物质溶解,同时完成了藻蓝蛋白在双水相系统中的分配过程。此双水相系统静置一定时间,当两相达到相分离,分别用移液管抽取上下相的溶液,在波长280、620、650 nm下测吸光度,计算藻蓝蛋白的质量浓度和纯度。最佳提取条件为:12 % PEG4000、15 % Na2 SO4 、1 % KCl。六、实验结果与数据处理(或实验图像、现象等)藻蓝蛋白收率、分配系数经双水相系统萃取过的螺旋藻细胞破碎液(粗提液) 中,藻蓝蛋白富集于双水相系统的上相中,因此计算藻蓝蛋白收率( E) 、分配系数( K) 如下式:式中的V 代表溶液体积,下标0 ,t ,b 分别代表粗提液、萃取
6、后双水相系统上相和下相的溶液。绘制PEG-硫酸钠双水相相图,并计算藻蓝蛋白收率( E) 、分配系数( K)。七、思考题1、双水相体系的原理是什么?2、双水相相图的作用是什么?3、双水相萃取法与什么优点?参考文献:,王雪青,庞广昌,卓峰. 双水相萃取法富集分离螺旋藻藻蓝蛋白的研究. 海洋科学, 2008,32(7):30-37.附录:磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffer, PB)试剂: NaH2PO42H2O Na2HPO412H2O配制方法:配制时,常先配制0.2mol/L的 NaH2PO4和0.2mol/L的Na2HPO4,两者按一定比例混合即成0.2mol/L的磷酸盐缓冲液(PB
7、),根据需要可配制不同浓度的PB和PBS。(1)0.2mol/L的 Na2HPO4;称取NaH2PO4.2H2O 31.2g(或 NaH2PO4H2O 27.6g)加重蒸水至1000ml溶解。(2)0.2mol/L的 Na2HPO4:称取Na2HPO4.12H2O 71.632g(或 Na2HPO47H2O 53.6g或 Na2HPO42H2O 35.6g)加重蒸水至1000ml溶解。(3)0.2mol/L pH7.4的PB的配制:取19ml 0.2mol/L的 NaH2PO4和81ml 0.2mol/L的 Na2HPO412H2O,充分混合即为0.2mol/L的PB(pH约为7.47.5)。
8、若pH偏高或偏低,可通过改变二者的比例来加以调整,室温保存即可。0.2mol/L磷酸盐缓冲液(pH5.78.0)pH 0.2mol/L NaH2PO4(ml) 0.2mol/L Na2HPO4(ml)5.7 93.5 6.55.8 92.0 8.05.9 90.0 10.06.0 87.7 12.36.1 85.0 15.0 6.2 81.5 18.56.3 77.5 22.56.4 73.5 26.56.5 68.5 31.56.6 62.5 37.56.7 56.5 43.56.8 51.0 49.06.9 45.0 55.07.0 39.0 61.07.1 33.0 67.07.2 28
9、.0 72.07.3 23.0 67.07.4 19.0 81.07.5 16.0 84.07.6 13.0 87.07.7 10.5 89.5 7.8 8.5 91.57.9 7.0 93.08.0 5.3 94.7实验二 超滤法生产大豆浓缩蛋白一、实验目的让学生掌握超滤方法大豆分离蛋白的制备方法。二、实验要求(1)上课前应阅读本任务书中相应的部分,明确实验的容和要求。(2)根据实验容阅读教材中的有关章节,弄清基本概念和方法,使实验能顺利完成。三、实验原理目前应用于食品的大豆蛋白有大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白,目前膜分离已经应用于这两种大豆蛋白的生产中。膜分离过程没有相变,能够保持天然蛋白质的
10、物理化学特性;超滤能够截留传统生产工艺中流失的清蛋白,提高蛋白质回收率。与冷冻干燥、蒸发相比,膜分离能耗较少;根据实际应用的需要膜分离可以在低温、常温和较高的温度下进行。四、实验材料、仪器和试剂大豆粕、氢氧化钠、电子天平、超滤设备、磨酱机五、实验步骤或方法1、实验步骤:低温脱脂豆粕稀碱浸提(料液比1 : 15,在400r/ min 下搅拌30min,调pH 值8.0) 离心分离(在3 500r/ min 下离心15min,保留上清液) 沉淀重复上面的步骤预处理(过60 目尼龙滤筛) 超滤蛋白浓缩液。2、工艺要点:1)、将大豆粕干法粉碎至40-60目,然后加水混合,用磨酱机磨细。2)、第一次浸提
11、时加水为大豆重的15倍,前后两次浸提的加水比例以1.5:1较好,用氢氧化钠将浸提液的pH值调到8.0,进行搅拌30min。3)、超滤。六、实验结果与数据处理记录实验过程和实验过程中的现象。七、思考题1、超滤的原理是什么?2、超滤过程受什么因素的影响?3、超滤在食品中的应用。实验三 猪胰脂肪酶的分离纯化与其性质研究一、 实验目的本实验主要对学生进行酶的分离纯化、酶的鉴定、酶活性和特性等分析技术的训练。使学生在大学四年当中可以得到良好的科学素养的熏和科学兴趣的培养,并让其中一些基础好、有潜力的本科生通过循序渐进和适当的学习和训练,具备从事科研工作的基础知识能力和前沿洞察力,使学生的知识、能力和素质
12、全面协调发展。二、 实验原理采用层析设备纯化脂肪酶,并鉴定脂肪酶,测定脂肪酶的活性。三、实验要求(1)上课前应阅读本任务书中相应的部分,明确实验的容和要求。(2)根据实验容阅读教材中的有关章节,弄清基本概念和方法,使实验能顺利完成。四、实验材料、仪器和试剂新鲜猪胰脏、SephadexG-100、低温离心机、真空冻干机、层析工作站系统、低温层析柜、紫外分光光度计、磁力搅拌器、真空泵、聚乙烯醇、橄榄油、酚酞、透析袋、罗丹明B、硝基苯酚、异丙醇、无水乙醇等。五、实验步骤或方法1、粗猪胰脂肪酶的制备取新鲜猪胰脏50g切成薄片,用组织捣碎机搅成胰浆,加入pH8.0 0.2mol/L磷酸盐缓冲液250ml
13、,用磁力搅拌器搅拌2h,用双层纱布过滤,取溶液,接着1500r/min 离心去除沉淀,溶液加入冷却到5的丙酮150ml, 用磁力搅拌器继续搅拌30min,用低温离心机4,2000r/min 离心20min,取沉淀,然后用200ml 75%的丙酮溶解搅拌,再离心。沉淀放在低温真空干燥机中冻干。冻干的固体粉末加入到冷却5的氯仿-甲醇( 2:1)100ml 中,用磁力搅拌器搅拌20min,用低温离心机离心,2000r/min,倒掉上层溶液,沉淀溶于50ml乙醚中,搅拌离心,沉淀再溶于50ml丙酮溶液,搅拌离心。沉淀放在低温真空干燥机中冻干。冻干粉末溶于20ml pH8.0 0.2mol/L磷酸盐缓冲
14、液,搅拌20min,在8000r/min 离心30min,取上层溶液,加入硫酸铵,饱和度为60%,同时调节pH 为8.0,静止30min,离心取沉淀,沉淀溶于10ml pH8.0 0.2mol/L磷酸盐缓冲液中,透析,用PEG20000浓缩,真空低温冻干即得粗猪胰脂肪酶。2、粗脂肪酶的纯化上步冻干粉末溶于缓冲液(pH8.0 0.2mol/L磷酸盐缓冲液2ml) ,进行凝胶层析,填料选为SephdaxG- 100,缓冲液用pH8.0 0.2mol/L磷酸盐缓冲液。将含有胰脂肪酶的小管收集,超滤浓缩,在真空低温冻干,获得的粉末就是猪胰脂肪酶。利用Sephadex G-100纯化粗酶液(1) Sep
15、hadex G-100的预处理取2.5 g Sephadex G-100,至于烧杯中,加入蒸馏水,轻轻搅拌,弃去悬浮颗粒,如此反复洗涤几次后,加入过量(pH8.0 0.2mol/L磷酸盐缓冲液)缓冲液,室温下溶胀72 h。(2) 装柱取直径1.0 cm,长50 cm的层析柱,垂直固定在铁架台上,将层析柱下端的止水螺丝旋紧,向柱中加入约57 cm的pH8.0 0.2mol/L磷酸盐缓冲液,然后缓慢加入溶胀好的凝胶,注意使柱中无气泡,打开出样阀。凝胶缓缓下沉,继续加入,用玻璃棒轻轻搅拌,使柱中无界限。待凝胶柱装好后,在凝胶表面放一层滤纸,避免上样时破坏胶面。用缓冲液平衡层析柱,并打开恒流泵控制流速
16、为12 mL/h。(3) 上样将柱的上端打开,用吸管将凝胶上面的缓冲液吸出,不要吸净,留一薄层液面,以免空气进入。沿管壁缓缓加入样品,注意不要打乱凝胶表面。拧开下端的螺旋夹,使样品进入凝胶中,快要进完时,加12 mL缓冲液冲洗柱壁,随即用多量的洗脱液洗脱。(4) 洗脱、收集当样品完全进入凝胶后,用(pH8.0 0.2mol/L磷酸盐)缓冲液洗脱样品,洗脱速度为0.4 mL/min,并分管收集,1.5mL/管,收集100管。(5) 凝胶柱的重复使用与保存当样品的各组分全部洗脱下来之后,即可加入新的样品,继续使用。保存方法有三种:在液相中保存最方便,即于凝胶悬液中加入防腐剂(一般为0.02% Na
17、N3或0.002%洗必泰)或高压灭菌后4 保存。此法至少可以保存半年以上。用完后,以水冲洗,然后用60%70%酒精液冲洗,凝胶体积缩小,即在半收缩状态下保存。长期不用者,最好以干燥状态保存,即水洗净后,用含乙醇的水洗,逐渐加大乙醇用量,最后用95%的乙醇洗,可全部去水,再用乙烯去除乙醇,抽滤干,于6080干燥后保存。3、脂肪酶的酶活测定以橄榄油为底物,采用酸碱滴定法。酶活力单位定义:40,pH 7.5条件下,以每分钟产生1mol脂肪酸所需的酶量定义为1个活力单位mol/(minml),以U表示。取100ml锥形瓶4个,1个作为对照组,另3个为测定组。反应过程如下:对照组 测定组1 测定组2 测
18、定组30.025mol/L磷酸缓冲液(pH7.5) 5ml 5ml 5ml 5ml聚乙醇橄榄油乳化液 4ml 4ml 4ml 4ml95乙醇 15ml-40水浴预热510min粗酶液40水浴保温15min(精确计时)95乙醇 - 15ml 15ml 15ml酚酞指示剂 3滴 3滴 3滴 3滴用0.05mol/L标准氢氧化钠滴定至微红色,记录滴定消耗的体积。计算:脂肪酶活力单位(AB)Nf/t式中:A为样品耗碱液体积,B为对照组耗碱液体积,N为每毫升碱液微克分子数,f为稀释倍数,t为作用时间(min)4、脂肪酶性质研究4.1.温度对脂肪酶活性的影响:取一定量的纯化后的酶液,设定温度为10、20、
19、30、40、50、60,底物浓度3mg/ml,pH为8.0,反应时间为15min,测定酶的活力。以相对酶活为纵坐标,反应温度为横坐标,绘制反应温度曲线。4.2.pH对脂肪酶活性的影响:分别配制pH为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0的磷酸钠盐底物缓冲液,使酶在不同的pH缓冲液中,在37条件下进行酶-底物的反应,测酶的活力。以相对酶活为纵坐标,绘制酶反应pH值曲线。4.3.热稳定性试验:将一定量的酶液,根据不同菌株的最适温度分别放置在三个温度梯度的水浴保温,每隔20min在最适反应温度、反应pH值的条件下测定残余酶活。以相对酶活为纵坐标,反应时间为横坐标,绘制酶活曲线。(贵元,20
20、07)4.4.酸碱稳定性试验:不同pH值的缓冲液(从pH5.0到12.0,每1个pH单位为一个梯度)中,酶液与缓冲液1:1混合在4下放置过夜,然后将酶液调回到最适作用pH值,在最适反应温度下测定残余酶活。以相对酶活为纵坐标,反应pH值为横坐标,绘制酶活曲线(顾美英,2006)六、实验结果与数据处理测定脂肪酶得率、脂肪酶活力与其脂肪酶性质。七、思考题1、猪胰脂肪酶在体的存在形式是什么?2、试验中选用氯仿和甲醇的混合液的目的是什么?3、试验中用丙酮和乙醚的主要作用是什么?实验四 超高压技术应用于食品新产品开发一、 实验目的掌握超高压处理技术原理、方法,并用此方法开发新型食品。二、 实验原理超高压技
21、术是一种冷杀菌技术,对食品的营养成分破坏少。利用超高压技术加工食品,有效地克服了传统的热加工法处理食品所带来的种种弊端,在满足能源问题、化学污染问题和社会对高质量食品的需求等方面充分体现出了其自身价值。尤其是近年来人们对食品的新鲜度的要求越来越高,希望食品在加工过程中能保持其原有的新鲜度,因而导致了微加工食品概念的诞生,推动了对非热加工技术的研究开发。三、实验要求(1)上课前应阅读本任务书中相应的部分,明确实验的容和要求。(2)根据实验容阅读教材中的有关章节,弄清基本概念和方法,使实验能顺利完成。四、实验材料、仪器和试剂超高压处理设备、苹果、聚乙烯塑料包装袋、真空包装机、结晶紫中性红胆盐琼脂、
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