食品化学实验指导 (3)

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实验五 酶促褐变的影响因素

一、实验目的：

了解水果蔬菜切分后酶促褐变的机理和影响因素，了解亚硫酸盐、温度、pＨ值、酸、还原剂等因素对反应速度的影响，从而理解酶促褐变的控制方法。

二、实验原理：

许多水果和蔬菜切开后都容易变褐，其主要机理是酶促褐变。酶促褐变是果蔬材料当中的酚酶催化多酚类底物产生醌类物质，并进一步聚合成为黑色素的反应，该反应的发生需要有活性的酶、酚类物质、氧气、恰当的温度和pＨ环境才能发生，其酶的最大活性发生在pH5-7。亚硫酸盐或二氧化硫为褐变抑制剂。维生素C具有还原作用，可以将醌类物质还原为酚类物质，阻止其进一步褐变。金属螯合剂可以螯合酚氧化酶的辅基金属离子，对酶促褐变反应的发生有抑制。热烫可抑制酶的活性，从而抑制反应发生。

三、材料、试剂与设备：

1、材料：马铃薯、甘薯、梨、苹果等 2、试剂： 0.5％ 维生素C溶液

0.5％ 维生素C－2％柠檬酸混合溶液 0.5% 亚硫酸氢钠溶液；

3、设备：天平、分光光度计、离心机、电炉、100ml烧杯、100ml量筒、滴管、玻棒、

铁圈、石棉网、1-14pH试纸、标签纸等。

四、实验步骤：

1．蒸馏水处理、酸处理、维生素C处理和亚硫酸氢钠处理

（1） 取4个100ml小烧杯，编号，并按下列要求加入试剂，测定pH值，记录。

1号杯中加入30ml蒸馏水。

2号杯中加入30ml 0.5%亚硫酸氢钠溶液。 3号杯中加入30ml维生素C溶液。

4号杯中加入30ml维生素C-柠檬酸混合液。

（2）选取一种实验材料，去皮，切成豌豆大小的碎块，迅速各称取10克，分别装入已

编号的4个小烧杯中。 （3） 用玻棒搅匀，稍沉淀后溶液倒入离心管于4000转/分的离心机中离心5min。上清

液于410nm处和600nm处以空气做参比测定4种溶液的透光率值，并记录。 （4） 60分钟后，分别混匀4种溶液，离心，同上法进行测定，记录。 2． 酶促褐变程度实验

（1） 将切成豌豆大小的实验材料放在空气中，分别于初始、30min、60min、90min时

各取10克于小烧杯中，加30ml蒸馏水搅拌，溶液倒入离心管于4000转/分的离心机中离心5min。上清液于410nm或600nm处测定透光率值，记录。 （2） 绘制时间——透光率值的曲线。

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3．热烫处理

（1）取250ml烧杯1只，加入100ml蒸馏水，煮沸。

（2）称取已切成大小均一的样品碎块约10克，分成两份。 （3）在沸水中加入一份实验样品，煮沸30秒钟，用漏勺捞起。

（4）煮沸后样品与同时切开的另一半实验样品一起放在空气中30分钟后，对比其颜色

变化。

五、结果记录

表1 比色记录值（透光率）

空气中对照 蒸馏水处理 亚硫酸氢钠处理 抗坏血酸处理 抗坏血酸－柠檬酸处理 初始 600nm 410nm 30分钟 600nm 410nm 60分钟 600nm 410nm 90分钟 600nm 410nm 表2 各处理对酶促褐变反应速度的影响 空气中对照 蒸馏水处理 亚硫酸氢钠处理 抗坏血酸处理 未热烫处理 热烫处理 样品初始颜色 60分钟后颜色 抑制褐变效果 抗坏血酸－柠檬酸处理 六．结论：

七．注意事项

1．实验材料尽量选用新鲜的，以保证酶有足够的活性。 2．比色时溶液一定要澄清透明，否则影响透光率。

3．因酶促褐变随时在发生，为保证结果的可靠性，各处理的比色时间尽量一致。

八．思考题：

1．实验材料放在空气当中为什么会发生褐变，原因是什么？

2．为什么材料泡在水中，水会变褐？人们用水来防止蔬菜材料褐变是什么道理？ 3．水中加入亚硫酸盐对褐变的速度有什么影响？为什么？ 4．热烫前后酶促褐变的速度有何不同？为什么？

5．通过实验，你认为加工中可采取哪些措施防止褐变的发生？

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实验六 花青素稳定性的影响因素

一、实验目的

本实验为部分自主设计试验。同学们可通过实验了解花青素的性质，特别是要掌握影响花青素颜色变化的主要因素，从而提出在加工过程中如何利用花青素的这些特性为生产实践服务。

二、实验原理

花青素属黄酮类化合物，是植物中主要的水溶性色素之一。它色彩十分鲜艳美丽， 以蓝、紫、红、橙等颜色为主。

花青素和花色苷的化学性质不稳定，常常因环境条件的变化而改变颜色，影响变 色的条件主要包括pH值、氧化剂、酶、金属离子、糖、温度和光照等。

三、实验材料

1、几种色彩不同的植物：玫瑰茄、玫瑰花、菊花、紫甘蓝、桑葚、心里美萝卜等。 2、试剂：1mol/L NaOH溶液、冰乙酸、亚硫酸氢钠、2%抗坏血酸、三氯化铝、三氯化铁、30％过氧化氢、果糖、木糖等。

3、仪器：试管、烧杯、电炉、表皿、水浴锅、可见分光光度计（带扫描）

四、实验过程 （一） 样品处理

将几种花用热水浸泡，取其溶液实验；几种含花青素的水果、蔬菜可取少量研磨后用水提取，取清液实验。

（二）实验操作

1、pH值对花青素色泽的影响

取若干支试管，编号。取不同颜色花的溶液和果蔬汁约2～3ml分别于各试管中，逐滴加入1mol/L NaOH溶液，观察颜色变化，记录。然后再分别向各试管中滴加冰乙酸，观察颜色变化，记录。取1～2种溶液，就其碱性和酸性条件下溶液的颜色在可见光区扫描，分析最大吸收波长的转移特点。

2、亚硫酸盐对花青素颜色的影响

取不同颜色的溶液约2～3ml，分别加入少许亚硫酸氢钠，摇匀，观察色泽变化， 记录。也可按实验操作1做扫描分析，结合不同吸收波长的变化和相同波长下吸光度值的变化对比分析。

3、抗坏血酸对花青素颜色的影响

取不同颜色的溶液约2～3ml，分别加几滴2%抗坏血酸，观察溶液颜色变化，记录。

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4、金属离子对花青素色泽的影响

取不同颜色的溶液约2～3ml，逐一加入少许三氯化铝或三氯化铁，振摇，观察并记录色泽变化。

5、温度的影响

取不同颜色的溶液约2～3ml于表皿中，电炉上小火加热，观察颜色变化。

6、糖对花青素颜色的影响

取不同颜色的溶液约2～3ml于试管中，分别加果糖、木糖等少许，沸水浴中加热，观察其颜色的变化并记录。

五、实验记录

列表记录以上各种处理花青素颜色的变化

六、实验说明

实验中可自行选择带有花青素的样品，影响因素及实验条件也可以自己设计。

七、思考题

1、在pH值的影响中，如果先加酸，为什么不易变色，而加碱却很容易变色？ 2、为什么不同颜色的溶液在相同的环境条件下，其颜色变化会有不同的结果？ 3、在若干影响因素中，哪一种因素对花青素的影响最大？为什么？

4、通过实验，你对花青素的性质有何理解？对在加工中含花青素样品的护色你有什么想法？

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实验七 辣椒红色素的分离提取及测定

一、实验目的

本实验为自主设计实验。要求学生几人一小组，自己查阅文献、制定实验方案、 在教师指导下讨论通过后进行实验。通过对辣椒红色素的提取及分离、测定，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，从而对食品有效成分的分析有比较系统的认识，为能灵活运用食品化学的研究方法打下良好的基础。

本次实验还拟通过这种方式，使同学们了解一个研究性实验的基本过程，从而提高对科学研究的兴趣，为今后创新性实验的开发奠定一定的能力基础，同时也在于培养大家团结协作的团队精神。

二、实验原理

辣椒红色素为脂溶性色素，选用适当的方法提取后，可采用不同的分离技术进行色素的分离，用分光光度法或色谱法进行定量测定。

三、实验材料与设备 1、材料：干红辣椒

2、试剂：石油醚、丙酮、氯仿、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、柱层析用硅胶、薄层层析用硅胶、0.5％羧甲基纤维素钠等。

3、设备：粉碎机、索式提取器、超声波清洗器、微波萃取器、旋转蒸发仪、烘箱、

柱层析、层析缸、分光光度计、高效液相色谱仪等

四、实验过程（可作为参考）

1、色素提取：将干辣椒粉碎后用索氏提取法进行浸提 2、色素的粗分离：柱层析法

3、色素分离：薄层板的制备及层析分离 4、色素测定：分光光度法或高效液相色谱法

五、实验说明

1、实验的设计及实施要根据实验室的具体条件而定。

2、实验结束后，每组需交一份研究性实验报告，内容包括辣椒红素的简要综述、实验的方法和结果（需附分离图）、分析讨论、参考文献。

六、思考题

1、除辣椒红素外，还有哪些色素的分离提取可以用到你所采用的方法？

2、辣椒红素属于食品中的哪一类色素？它的性质如何？在分离提取以及储藏、加工过程中应注意哪些问题？

3、一个实验的成功包括很多因素，通过这次实验，你最大的收获和体会是什么？

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