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食品添加剂实验指导书

实验一 增稠剂的黏度特性
一、 概述
增稠剂是食品加工中常用的添加剂之一，其主要作用是保持食品的稳定性，而这种功能是通过食品体系的黏度实现的。食品胶一般都能溶解或分散在水中，发生水化作用产生增稠或提高流体粘度的效应，因此几乎所有的食品胶都具有增稠效果。但对于不同的食品胶，增稠效果并不一样。大多数食品胶在很低浓度(1%)时就能获得高粘度的流体，但也有一些胶体即使在很高的浓度下也只能得到较低粘度的流体。食品胶中，主要的增稠剂有：瓜尔豆胶、黄原胶、刺槐豆胶、卡拉胶、羧甲基纤维素钠等。
增稠剂多为高分子亲水胶体，溶于水后的溶液具有一定的粘性，其粘性的大小（即黏度）受多种因素的影响，包括增稠剂的种类、溶液的浓度、体系的温度和PH制以及体系中其他组分等。因此，掌握增稠剂的黏度特性对于更好的掌握和使用增稠剂有着重要的意义。
本实验分别以瓜尔豆胶、黄原胶为研究对象，研究浓度、温度、剪切速率、离子强度、加热和冻融等对其粘度的影响。并在此基础上研究瓜尔豆胶和黄原胶的复配性能，研究其在不同配比(2:1,3:2,1:1,1:2)、不同混合胶浓度时的协同增效作用。
二、 实验目的
1、 掌握增稠剂黏度测定的原理和方法；
2、 了解常用的黏度剂的使用方法；
3、 掌握影响增稠剂黏度的因素
三、 实验原理
当牛顿流体在毛细管中处于层流状态时，在t时间内通过毛细管的溶液量Q与毛细管两端的压力差△P、毛细管半径R及管长之间的关系遵循Hagen-Poiseuille定律：
Q/t=∏△PR4/8ηl (1)
式中，η为溶液黏度。根据上式可得
η=∏△PR4t/8QL （2）
当毛细管黏度确定后，∏△PR4/8QL为定值，设其为A，由有：
η=A△Pt （3）
利用已知年度的标准溶液（通常为蒸馏水），通常对比标准溶液与待测溶液通过毛细管的时间，就可以求出待测溶液的粘度。即：
η/η0= A△Pt/ A△P0t0 （4）
因△P与溶液密度ρ相关，于是
η=η0〔ρt/ρ0t0〕 (5)
四、 实验原料与仪器
1、增稠剂
瓜尔豆胶、黄原胶、果胶、阿拉伯胶、海藻酸钠
2、仪器
烧杯、容量瓶、量筒、毛细管粘度计、电炉、磁力搅拌器、铁架台、秒表、NDJ-1旋转粘度计、恒温水浴锅、酸度计
五、 实验方法
1、结构及相对分子量对黏度的影响
（1）分别称取海藻酸钠、果胶、明胶、卡拉胶、阿拉伯胶等不同结构、不同相对分子量的增稠剂1%，置于烧杯中，加入适量的蒸馏水，在磁力搅拌器上搅拌至溶解。
将完全溶解的增稠剂溶液分别倒入容量瓶中，用蒸馏水定容。
（2）取一定量的蒸馏水倒入毛细管粘度计中，用吸耳球将其吸至中间管中，上液面超过刻度线M1。将粘度计固定在铁架台上，并保持液面水平。用秒表记录蒸馏水通过M1至M2之间所需要的时间t0，重复三次，取平均值。
（3）取与蒸馏水等量的各种增稠剂溶液，按上述步骤测定个时间t的平均值。
（4）根据公式5，因各种增稠剂的浓度≤1%，因此，ρ≈ρ0 故可根据下式计算各种增稠剂溶液的粘度：
η=η0〔t/t0〕 （6）
（5）NDJ-1旋转粘度计的使用：
①安装好旋转粘度计，注意要调节水平螺钉，保持仪器的水平。
②测定：将被测液体置于不小于70ml的烧杯或直筒形容器中，准确控制被测溶液温度保持在25℃，并将保护架装载仪器上。选择适当转子，装入仪器，并使转子逐渐浸入被测溶液中，直到转子的背面标志和液面相平为止，调整仪器的水平，选择转速为60r/min，按下指针控制杆，开启电机开关，转动变速旋钮，使所需要的转速向上，对准速度指示点，放松指针控制杆，使转子在液体中旋转，经过多次旋转（一般控制在20-30s），待指针稳定后，按下指针控制杆，使读书固定下来，再关掉电机，读取读数。重复上述操作，测定其它增稠剂的粘度。
2、黄原胶粘度性能研究
1）、浓度对黄原胶粘度的影响
配制若干个浓度分别为0—1%（如：0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0. 5%）的黄原胶溶液，在25℃、12rpm下测其粘度，记录结果于下表中。每个浓度重复3次，取其平均值。以浓度为横坐标、粘度平均值为纵坐标作图，得一浓度对粘度的影响曲线（如附录3），并对此结果进行分析。
浓度
1
2
3
平均值
0.1%

0.2%

0.3%

0.4%

0.5%

2）、温度对黄原胶粘度的影响
在0—100℃取若干个温度(如：25℃、40℃、50℃、60℃、70℃)，并分别在其温度下测0.3%黄原胶溶液的粘度，粘度计转速均为12rpm。每个温度重复3次，结果记录于下表中。以温度为横坐标、粘度平均值为纵坐标作图，得一温度对粘度的影响曲线，并对此结果进行分析。
温度
1
2
3
平均值
25℃

40℃

50℃

60℃

70℃

3）、剪切速率对黄原胶粘度的影响
分别在6rpm、12rpm、30rpm、60rpm下测0.3%黄原胶溶液的粘度，测定温度均为25℃。每个转速重复3次，记录结果于下表中。以转速为横坐标、粘度平均值为纵坐标作图，得一转速对粘度的影响曲线，并对此结果进行分析。
转速
1
2
3
平均值
6rpm

12rpm

30rpm

60rpm

4）pH值对黄原胶粘度的影响
用同一样品分别调节pH=3、5、7、9、11时，在25℃12rpm下测其粘度，记录结果并作图分析。
5）离子强度对黄原胶粘度的影响
在25℃、12rpm下，分别测定0.3%黄原胶溶液在0%、5%、10%、15%氯化钠溶液中的粘度，记录结果并作图分析。
6）加热和冻融对黄原胶粘度的影响
0.3%黄原胶溶液置于高压蒸汽灭菌锅内以1.05kg/cm2压力灭菌30min；或置于低温冰箱内-18℃冷冻3.5小时，然后在室温下融化。在25℃、12rpm下测其粘度，记录结果并作图分析。
3、瓜尔豆胶和黄原胶的复配性能研究
研究瓜尔豆胶和黄原胶在不同配比(1:0,2:1,1:1,1:2,0:1)、不同混合胶浓度(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)时的复配性能。在25℃、12rpm下测其粘度，每个重复3次取平均值，结果记录于下表中。以配比为横坐标、粘度平均值为纵坐标作图，得到复配胶浓度分别在0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%时配比对粘度的影响曲线（如附录3），并对此结果进行分析。
配比
1:0
2:1
1:1
1:2
0:1
0.1%

0.2%

0.3%

0.4%

0.5%

七、思考题
1、各种增稠剂的特性。
2、影响增稠剂粘度的因素。

实验二 增稠剂的凝胶特性
一、概述：
除了黏度外，凝胶特性也是食用增稠剂的一个重要性质，其对于保持制品的完全性和形态具有重要的意义。凝胶作用是由纤维状高分子相互缠结，或分子间键结合得到三维网络结构而形成的。通常，增稠剂以散乱的链状分子分散于水中形成凝胶，但当改变温度、浓度或添加某种物质时，链状分子便会互相产生结合点，形成网络结构。由于增稠剂分子具有不同的结构和基团，所以，它们在结合市有关不同的模式。因此，不同的增稠剂形成的凝胶在性质上也有很大的差异。
增稠剂凝胶特性的两个指标分别为形成凝胶的最小浓度和背后的凝胶强度，这些指标是与增稠剂的种类相关的。因此，对于食品加工而言，掌握增稠剂的凝胶特性是十分重要的。
本实验分别以明胶、卡拉胶为研究对象，研究浓度、糖、酸、冷冻对其凝胶的影响。并在此基础上重点研究卡拉胶和魔芋胶的复配性能，研究其在不同配比(4:1,3:1,2:1,1:1)、不同混合胶浓度时的协同增效作用。
二、实验目的
1、掌握增稠剂凝胶的特性
2、掌握增稠剂凝胶强度的测定方法
三、实验原理：
增稠剂形成凝胶必须具备两个基本条件：一是该增稠剂具有凝胶特性；二是必须具备一定的浓度。形成凝胶的最小浓度是各种增稠剂自身和性质所决定的，各种增稠剂之间还存在不同的协同效应。通过改变增稠剂的浓度与种类配比，观察凝胶形成的情况，就可以确定凝胶形成的最小浓度与协同效应。
增稠剂形成凝胶强度与其种类和浓度有关，所谓凝胶强度是指凝胶在受外力作用时胶面破裂的最小受力。对于已形成的凝胶，使其表面受一作用力，逐渐增加作用力的大小，直到凝胶破裂，该力即可表示凝胶的强度（kg/cm2）
四、实验用品与仪器
1、增稠剂： 海藻酸钠、黄原胶、CMC、果胶、卡拉胶、魔芋胶
2、仪器
烧杯、容量瓶、量筒、电炉、磁力搅拌器、铁架台、恒温水浴锅、在自制凝胶强度测定仪、托架天平
五、实验方法
1、形成凝胶的最小浓度
将各种增稠剂加热配制成浓度为0.1—1%的系列溶液，冷却后，观察有无凝胶形成，记录结果。
2、凝胶强度的测定
在100ml烧杯中制成不同的凝胶体。将其置于托盘天平的左侧，称其重量（W1），用铁架台固定一截面积（S）为1cm2左右的玻璃棒，使玻璃棒的下端与凝胶表面刚好接触。
缓慢增加天平右端的重量，直到凝胶表面初恋破裂为止。记录天平右端的重量（W2）。
按下式计算凝胶强度，并记录结果。
凝胶强度（kg/cm2）=(W2-W1)/S
3、持水性分析:
测定完凝胶强度（G·S）后的凝胶，质量为m1；用纱布轻轻挤压除去水分后称重，质量为m2；持水率可由公式持水率(%)=(m1-m2)/m1 *100计算求得，一般测两次取平均值。
七、结果与分析
1、形成凝胶所需的最小浓度

0.1%
0.2%
0.3%
0.4%
0.5%
0.6%
0.7%
0.8%
0.9%
1.0%

2、明胶凝胶性能研究
1） 浓度对明胶凝胶性能的影响
分别配制若干个不同浓度的明胶溶液，待其在室温放置24hr后，分别测其凝胶强度及持水性，记录结果于下表中。每个浓度重复3次，取其平均值。以浓度为横坐标、凝胶强度平均值为纵坐标作图，得一浓度对凝胶强度的影响曲线，并对此结果进行分析。
浓度
1
2
3
平均值
凝胶强度
持水性
凝胶强度
持水性
凝胶强度
持水性
凝胶强度
持水性
12%

15%

18%

20%

22%

2）糖对明胶凝胶性能的影响
分别测定18%明胶溶液在0%、5%、8%、10%、15%蔗糖溶液中的凝胶性能，记录结果并作图分析。
蔗糖
浓度
1
2
3
平均值
凝胶强度
持水性
凝胶强度
持水性
凝胶强度
持水性
凝胶强度
持水性
0%

5%

8%

10%

15%

3）酸对明胶凝胶性能的影响
分别测定18%明胶溶液在0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%柠檬酸溶液中的凝胶性能，记录结果并作图分析。
柠檬酸浓度
1
2
3
平均值
凝胶强度
持水性
凝胶强度
持水性
凝胶强度
持水性
凝胶强度
持水性
0%

0.05%

0.1%

0.15%

0.2%

4）冷冻对对明胶凝胶性能的影响
配制两份18%明胶溶液，一份置于室温，另一份置于低温冰箱内-18℃冷冻一周后取出在室温下融化，分别测其凝胶性能，记录结果并作比较分析。
3、卡拉胶和魔芋胶的复配性能研究
研究卡拉胶和魔芋胶在不同配比(4:1,3:1,2:1,1:1)、不同混合胶浓度(0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)时的复配性能，记录结果于下表中。

配比
4:1
3:1
2:1
1:1
凝胶强度
持水性
凝胶强度
持水性
凝胶强度
持水性
凝胶强度
持水性
0.2%

0.3%

0.4%

0.5%

八、思考题：
1、增稠剂的凝胶特性及影响因素
2、增稠剂之间的协同效应

实验三 乳化剂性能测定

一、概述：
乳化剂(emulsifier)是一种分子中具有亲水基和亲油基的表面活性剂，可介于油和水的中间，使不相溶的一种液体很好地分散于另一种液体中，形成稳定的乳浊液，是食品加工中十分重要的一类食品添加剂，其具有稳定食品乳浊液的功能。乳化剂的性能可用其乳化剂起泡性、乳化容量和乳化稳定性来表示。
所谓乳化剂的起泡性是指在一定条件下，乳化剂、油脂与水的混合，在高速搅拌下形成泡沫的多少。乳化容量是指在一定条件下，单位数量的乳化剂在形成O/W乳浊液体系时所能乳化的油脂的最大量。而乳化稳定性则表示其对所形成的乳浊液的稳定性的能力。
食品多是由乳浊液组成或含有乳浊液体系，对该体系的稳定作用是食品科学及加工中十分关注的问题。不同的乳化剂具有不同的乳化性能，其对乳浊液的稳定作用是决定其在食品加工中如何使用的重要依据。
常用乳化剂有：单硬脂酸甘油酯、脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸聚甘油酯、脂肪酸丙二醇酯、脂肪酸山梨糖醇酐酯、卵磷脂等。
二、实验目的
1、 掌握常用的乳化剂的性能。
2、 掌握判断食品乳化剂性能的方法
三、实验原理：
乳化剂在泡沫中的界面活性：一般在水和油相之间存在着很强的表面张力，即使高度搅拌，也不能使其相混合。通过添加一定的乳化剂，降低界面的表面张力，早脚板过程中使得空气较容易被搅打进去，可获得稳定性高的较多泡沫。因此，通过测量搅打后溶液形成泡沫的多少，可以测定乳化剂的性能。
乳化剂分子具有一定的导电性，在乳浊体系中，随着油脂量的增加，乳化剂分子与油脂结合后导电性下降。根据导电率的变化，可以判断乳化剂与油脂的作用情况。当导电率为零时，则体系中没有游离的乳化剂分子，即乳化剂完全与油脂相结合。这时，有质量即为乳化剂的最大乳化油值得量。
乳化剂的乳化稳定性与它们和油脂的结合强度相关，结合强度越大，稳定性越好。当将乳化剂形成的乳浊液进行离心处理时，由于受到离心力的作用，乳化剂与油脂的结合程度会受到破坏，继而发生乳化剂与油脂的分离现象。根据离心处理后油脂的分层情况，可以判断乳化剂的乳化稳定性。
四、实验原料与仪器
1、实验原料：单硬脂酸甘油酯、脂肪酸聚甘油酯、脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸山梨糖醇酐酯、卵磷脂、花生油
2、仪器：高速搅拌机、电导率仪、烧杯、容量平、量筒、电炉
五、实验方法
1、乳化剂起泡性能的测定
起泡能力及其起泡稳定性测定：乳化剂和水、油的混合液（水：油=1：9），用高速组织捣碎机搅拌30s后，转入量筒中，马上测定泡沫高度，来表示起泡能力的大小；静止24hr后再测其泡沫高度，来观测其泡沫稳定性。
1）单一乳化剂起泡性能比较及浓度对起泡性能影响。
分别测定蛋糕中常用乳化剂的起泡性能，其浓度均为1%。每种乳化剂重复3次，记录结果并作图分析。
乳化剂
1
2
3
平均值
单硬脂酸甘油酯

脂肪酸聚甘油酯

脂肪酸蔗糖酯

脂肪酸山梨糖醇酐酯

卵磷脂

根据以上实验结果选取起泡性能较好的乳化剂，研究浓度对其起泡性能的影响，记录结果并作图分析。
浓度
1
2
3
平均值
1%

2%

3%

4%

5%

2）浓度、配比对复配乳化剂起泡性能的影响。
选取起泡性能较好的两种乳化剂进行复配实验，研究浓度、配比对其起泡性能的影响，记录结果并作图分析。
配比
2:1
3:2
1:1
1:2
1%

2%

3%

4%

5%

2．乳化剂乳化性能研究
取2.5g乳化剂溶于50ml水中，加入50m植物油，用高速剪切混合乳化机于10000rpm搅拌3min；将乳浊液移至刻度离心管中，以4000rpm离心10-15min后读取乳化相体积，按照下式计算结果。
乳化稳定性%=乳化层高度/液体总高度×100
1）单一乳化剂乳化性能研究
分别测定蛋糕中常用乳化剂的乳化性能，其浓度均为1%。每种乳化剂重复3次，记录结果并作图分析。
乳化剂
1
2
3
平均值
单硬脂酸甘油酯

脂肪酸聚甘油酯

脂肪酸蔗糖酯

脂肪酸山梨糖醇酐酯

卵磷脂

根据以上实验结果选取乳化性能较好的乳化剂，研究浓度对其乳化性能的影响，记录结果并作图分析。
浓度
1
2
3
平均值
1%

2%

3%

4%

5%

2）浓度、配比对复配乳化剂乳化性能的影响。
选取乳化性能较好的两种乳化剂进行复配实验，研究浓度、配比对其乳化性能的影响，记录结果并作图分析。
配比
2:1
3:2
1:1
1:2
1%

2%

3%

4%

5%

3、乳化容量的测定
采用电导法。取一定量的乳化剂（W），用1%的NaCl溶液溶解并定容至50ml，转入高速搅拌机中，加入少量（V1）的纯正花生油搅拌30s后，再滴加花生油，并观察电导率仪的指针。当电导率下降为零时，记录滴加的由量（V2），按照下是计算乳化剂的乳化容量。
乳化剂的乳化容量（ml/g）=V1+V2/W
1）单一乳化剂乳化性能研究
分别测定蛋糕中常用乳化剂的乳化性能，其浓度均为1%。每种乳化剂重复3次，记录结果并作图分析。
乳化剂
1
2
3
平均值
单硬脂酸甘油酯

脂肪酸聚甘油酯

脂肪酸蔗糖酯

脂肪酸山梨糖醇酐酯

卵磷脂

根据以上实验结果选取乳化性能较好的乳化剂，研究浓度对其乳化性能的影响，记录结果并作图分析。
浓度
1
2
3
平均值
1%

2%

3%

4%

5%

2）浓度、配比对复配乳化剂乳化性能的影响。
选取乳化性能较好的两种乳化剂进行复配实验，研究浓度、配比对其乳化性能的影响，记录结果并作图分析。
配比
2:1
3:2
1:1
1:2
1%

2%

3%

4%

5%

六、结果与分析
乳化剂
单硬脂酸
甘油酯
脂肪酸聚
甘油酯
脂肪酸蔗糖酯
脂肪酸山梨糖醇酐酯
卵磷脂
起泡性

乳化稳定性%

乳化容量（ml/g）

七、思考题
1、乳化剂的类型及特点。
2、乳化剂在加工中的作用。
3、测定乳化剂性能的方法。

实验四 色素的稳定性
一、概述
色素是对食品进行着色处理的添加剂，使用的目的是为了保持食品原料的原有颜色，弥补加工中天然色素在加工中的变化导致产品的变色现象；使产品的颜色与其风味保持一致；满足消费者的“心理”要求。
食用色素包括天然色素和人工合成色素两大类。无论哪类色素，在加工过程中，常常会由于各种因素而发生变色，衡量色素在加工中色调稳定性的指标有坚牢度和稳定性，前者是指在食品固体成分表面上的色素，对环境因素的抵抗作用，而后者是描述均匀分散在食品表面凝固的色素对环境的抵抗能力。
掌握影响色素稳定性的因素，对于正确使用色素具有重要意义。
二、实验目的
1、掌握食用色素坚牢度和稳定性的评价方法
2、掌握天然色素的提取方法
3、掌握影响色素坚牢度与稳定性的因素
三、实验原理
各种色素都有其固定的吸收波长和吸光度值，其坚牢度和稳定性可以用以下指标表示：耐热性、耐光性、耐酸性、耐碱性、耐氧化性、耐还原性、耐金属离子性和耐菌性。
将色素溶液加热、调节PH值、加入氧化剂和还原剂以及金属离子，通过测定上述各溶液的吸光度，并与之正常色素溶液的吸光度进行比较，就可以确定色素的坚牢度和稳定性。
四、实验原料与仪器
1、原料：新鲜花卉、胭脂红、柠檬黄，0.1NHCl、0.1NNaOH、1%高锰酸钾、5%Na2S2O3、5%抗坏血酸、1%三氯化铁、1%氯化铜
2、仪器
烧杯、容量瓶（25ml、100ml、1000ml）、移液管（1ml）、试剂瓶、量筒
电炉、酸度计、分光光度计、水浴锅
五、实验方法
1、试剂的配制
（1）色素溶液的配制
称取胭脂红0.625g、柠檬黄1.25g，分别放入烧杯中，加入少量蒸馏水溶解后，移入1000ml容量瓶，用蒸馏时定容至刻度。
取新鲜花卉200g，加水于60℃浸泡至花卉颜色变淡，将提取液真空浓缩至膏状，移入真空干燥箱中干燥成粉末状，称重。
（2）氧化剂、还原剂的配制
分别称取1g高锰酸钾、硫代硫酸钠、抗坏血酸放入烧杯，用少量蒸馏水溶解，移入100ml容量瓶中，以蒸馏水定容至刻度。
（3）金属离子溶液的配制
分别称取4.84g三氯化铁、2.116g氯化铜与烧杯中，用蒸馏水溶解，定容至100ml。
2、色素溶液特征吸光度的测定
（1）色素溶液吸光值的测定
⑴胭脂红、柠檬黄溶液的吸光值测定
分别取胭脂红、柠檬黄溶液1ml，移入25ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度（此时这两个色素溶液的浓度分别是5ppm和10ppm）。取上述溶液分别在508nm和428nm波长下测定其吸光度。
⑵天然色素溶液吸光度值的测定
将提取的色素配成1％的溶液，用分光光度计在190――800nm波长下测定其吸光度，根据测定结果绘制吸光度值――吸光波长特征曲线，以最大吸光度的波长为该色素的特征吸光波长。
3、色素坚牢度与稳定性测定
（1）温度的影响
分别吸取不同色素溶液1ml，天然色素溶液1％移入25ml容量瓶中定容后，置于40℃、60℃、80℃、100℃水浴锅内恒温水浴1h，冷却后于相应的特征波长下测定其吸光度值。
（2）PH值的影响
按上述操作制成不同的色素溶液，分别用不同PH值的酸、碱溶液进行定容，在特征波长下测定其吸光度值。
（3）氧化剂、还原剂的影响
按上述操作制成不同的色素溶液，分别用不同氧化剂、还原剂溶液进行定容，在特征波长下测定其吸光度值。
（4）光稳定性
按上述操作制成不同的色素溶液，取10ml加入两支比色管中，一支存放于暗处作为对照，另一支置于紫外灯下照射30――60min后，在特征波长下测定其吸光度值。
（5）金属离子的影响
按上述操作制成不同的色素溶液，分别加入0.25ml、0.5ml、0.75ml的Fe3+、Al3+、Cu2+溶液进行定容，在特征波长下测定其吸光度值。
六、结果与分析
1、色素溶液的特征吸光值
胭脂红λ508nm＝ ；柠檬黄λ428nm=
天然色素的特征波长λ＝ ；该波长下的吸光度值为А＝
天然色素吸光值――吸光波长的曲线图

2、温度的影响

40℃
60℃
80℃
100℃
吸光度

保存率

3、PH值的影响

3
5
9
11
吸光度

保存率

4、氧化剂÷还原剂的影响

高锰酸钾
硫代硫酸钠
抗坏血酸
对照
吸光度

保存率

5、光的影响

暗处理
紫外光照射
吸光度

保存率

6、金属离子的影响

Fe3+浓度（ppm）
Cu2+浓度（ppm）

200
400
200
400
吸光度

保存率

七、思考题：
1、食用色素的特性是什么？
2、影响食用色素坚牢度与稳定性的因素有那些？
3、天然色素与人工合成色素在性质上有何不同？

实验五 抗氧化剂性能试验
一、概述：
氧化酸败是影响油脂及含油食品储藏期限的重要因素，其不仅使食品的营养价值下降，还会引起不良气味，更为严重的是，氧化酸败产物对人体具有一定的毒害作用。
抗氧化剂是抑制或延缓油脂及含油食品氧化酸败的一种食品添加剂，不同的抗氧化剂种类不同，具有不同的抗氧化性能，而且抗氧化剂之间也会存在着一种增效作用。因此，掌握抗氧化剂的各种性能，对于良好的控制油脂及含油食品的氧化酸败具有重要意义。
二、实验目的
1、掌握各种抗氧化剂的抗氧化性能
2、掌握研究抗氧化性能的几种方法
三、实验原理
油脂的氧化酸败可用下式描述:
起始阶段：RH→→R·＋H·
传递阶段：R·＋O2→→ROO· ROO·＋RH→→R·+ROOH
分解阶段：ROOH→→ROO·＋·H ROOH→→RO·+·OH
终止阶段：ROO·＋R·→→ROOH
当油脂发生氧化酸败时，由于生成一定的过氧化物ROOH，因此其过氧化值增大。食品的抗氧化剂是通过与游离基R·结合而阻止其氧化过程，由于这抑制了过氧化物的形成，因而过氧化值较低。因此通过比较添加抗氧化剂前后油脂过氧化值的变化，就可以判断抗氧化剂的性能。
TBA法测定原理是：油脂发生氧化酸败最终形成过氧化物丙二醛（MDN），TBA（硫代巴比妥酸）能与丙二醛在一定条件下反应生成粉红色物质，这种粉红的物质在532nm 有最大吸收峰，这种物质的浓度与颜色成正比。因此，在特定波长下测定粉红色物质的含量即可得知过氧化物丙二醛的含量。油脂中添加抗氧化剂，可使油脂的氧化酸败过程受到阻止或延缓，生成的丙二醛的含量就会降低，因而测得粉红色物质的含量也就降低。所以，通过在一定条件下测得TBA与丙二醛的生成物的含量即可推断抗氧化剂的性能。
四、实验原料与仪器
1、原料：植物油、卵磷脂、亚油酸、抗氧化剂BHT、BHA、TBHQ、牛蒡多糖、生姜多糖牛蒡多酚、梨皮多酚、乙醇、牛蒡、Vc、2-硫代巴比妥酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、FeS04·7Hz0、三氯乙酸（TCA）
2、仪器：水浴锅、蒸馏器、冷凝器、粉碎机、烘箱、电炉、磁力搅拌器、分光光度计、烧杯、容量瓶、试管、移液管
五、实验方法
1、 用pH7.4,O.1mol/L磷酸缓冲液(PBS)配制1:25稀释的卵磷脂悬浊液(用前用磁力搅拌10min )。
2、 取此悬浊液0.2mL，分别加入不同体积的样品溶液，0.2mL 25mmo1/L FeS04·7Hz0溶液，用上述PBS补足至2mL，对照管除不加样品溶液外其它试剂同前，并提前加入20% TCA溶液0.5mL。
3、 对照管与样品管同置37℃水浴振荡15min,取出后加入20% TCA 0.5mL，静置10min。
4、 于3500rpm下离心lOmin，取上清液2mL
5、 分别加入0.8%硫代巴比妥酸(TBA)1mL,混匀，置100℃水浴15min，取出冷却，
6、 以分光光度计测定其在532nm下的吸光度值A。
7、 计算：样品对脂质过氧化反应的抑制率I可表示为,见下式:
I= （A对照管－A样品管）/A对照管*100(%) (式2.7)
六、结果与分析

对照
BHA
BHT
Vc
牛蒡多酚
梨皮多酚
抑制率%

七、思考题
1、 常用的抗氧化剂的种类及特点。
2、 食品氧化的过程。
3、 抗氧化剂的机理。

实验六 防腐剂抑菌性能试验
一、概述
微生物是引起食品腐败变质的重要因素，食品加工的关键问题之一就是如何防止腐败微生物在食品中的生长与繁殖。而要想达到延长保质期，是食品流通并具有商品价值的重要措施之一就是在食品加工过程中添加适量的防腐剂。
抑制微生物或杀死微生物的方法很多，使用化学防腐剂是方法简单、成本低廉的一种有效措施。但是，近几年来，食品防腐剂的安全卫生条件日益受到人们的关注，化学防腐剂对人体都会有或多或少的毒害作用，对自然界的生态环境也会造成不利的影响，因此，寻求广谱、高效、低毒、天然的食品防腐剂是目前科学研究中的热点之一。
不同的防腐剂的抑菌特性不同，而且防腐剂的抑菌能力与其浓度相关，且受其他因素的影响。因此，掌握防腐剂的抑菌特性，对于正确使用防腐剂具有重要意义。
二、实验目的：
1、 掌握各种防腐剂的抑菌特性。
2、 掌握防腐剂抑菌特性的测定方法
三、实验原理：
防腐剂是通过抑制微生物细胞内的某些酶系活性以及破坏微生物细胞的膜结构，达到抑菌效果的。因此，要使防腐剂具有良好的抑菌效果，必须保证两个基本条件：一是防腐剂必须与微生物相接触，二是防腐剂必须达到一定浓度。
通过在微生物的培养集中加入不同种类及浓度的防腐剂，观察微生物的培养情况，就可以确定防腐剂的抑菌种类及抑菌浓度。
四、实验材料与仪器
1、 菌种：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、啤酒酵母、黑曲霉
2、 培养基：肉汤蛋白胨培养基、马铃薯蔗糖培养基、麦芽汁琼脂培养基
3、 防腐剂：苯甲酸钠、山梨酸钾、乳酸链球菌素、牛蒡多酚提取液、梨皮多酚提取液
4、 仪器：培养皿、烧杯、量筒、试管、天平、广口瓶、脱脂棉、纱布、滤纸、恒温培养箱、恒温水浴锅、电炉、打孔器、干燥箱、灭菌锅、血球计数器、无菌操作台、酒精灯、移液管、接种针、75%酒精、
五、实验方法
1、防腐剂的配制：将各种防腐剂分别配制成100—1000ppm的溶液，将用打孔器制成的直径为1cm的滤纸圆片分别在各种防腐剂溶液中浸泡5min，取出滤纸圆片，用干燥箱烘干，备用。
2、培养基的制备
1）液体培养基的制备：将各种防腐剂按照要求配制后，在其中分别加入各种防腐剂，使防腐剂的浓度控制在100—1000ppm。注入数支试管中。
2）固体培养基的制备：在液体培养基中加入1%的琼脂，加热溶解后，倾注平皿中，冷却备用。
3）菌悬液的制备：将各菌种接种2-3环于相应的培养基的斜面上，分别在相应的培养温度下，活化24h，然后，用无菌水制成含菌数约为108个/ml的菌悬液，备用。
3、 微生物培养：
1）最小抑菌浓度的确定
在各试管中分别接入1ml的各种菌悬液，分别在37℃和28℃下培养24-72h。观察试管的变化。若试管中出现混浊现象，则表明有微生物的增殖；若试管中为清澈状，则说明无微生物生长。以无微生物生长的试管中的防腐剂最小浓度为该防腐剂对该种微生物的最低抑菌浓度。
2）最大抑菌圈的直径测定
在含有固体培养基的培养皿中分别接种不同微生物，将含不同防腐剂的种类及浓度的滤纸圆片放置于培养基的中间。分别在37℃和28℃下培养24-72h，观察培养皿种微生物的生长情况，测定培养民中无微生物生长的区域大小。以其直径为该防腐剂对该种微生物的最大抑菌圈直径。
六、 实验结果与分析
1、防腐剂的最小抑菌浓度（ppm）

大肠杆菌
金黄色葡萄
球菌
枯草芽孢杆菌
啤酒酵母
黑曲霉
苯甲酸钠

山梨酸钾

乳酸链球菌素

牛蒡多酚

梨皮多酚

2、防腐剂的最大抑菌圈直径（cm）

大肠杆菌
金黄色葡萄球菌
枯草芽孢杆菌
啤酒酵母
黑曲霉
苯甲酸钠

山梨酸钾

乳酸链球菌素

牛蒡多酚

梨皮多酚

七、 思考题
1、常用防腐剂的特性及使用方法。
2、天然防腐剂与合成防腐剂的主要区别。
3、测定防腐剂防腐效果的方法有哪些？

实验七 内酯豆腐的制作
一、实验目的（与要求）
了解和掌握内酯豆腐的制作原理，工艺流程和制作方法。
二、实验原理
葡萄糖酸-δ-内酯是一种新型的蛋白质凝固剂，易溶于水，为白色晶体，在常温下缓慢水解，加热是水解速度加快，水解产物为葡萄糖酸。葡萄糖酸可使蛋白质凝固沉淀，内酯豆腐的生产就是基于这一原理。
三、材料与设备
大豆、葡萄糖酸内酯、石膏、酒石酸钠、复合磷酸盐、水
磨浆机、分离筛、灌装机、杀菌机、封口机
四、实验方法
（一）工艺流程
大豆→清洗→浸泡→清洗→磨浆→浆渣分离→豆浆→煮浆→豆浆热交换→过滤→混合→灌装→升温成型→冷却→成品
（二）操作要点
1.原料处理与浸泡：原大豆经过分选、除杂和清洗后进行浸泡，使大豆充分吸水膨胀，一般要求吸水后的大豆质量为原来的2.2-3.5倍，通常使用软水浸泡，浸泡时的家水量一般为大豆质量的.5-4倍，浸泡时间视水温而定。下表为浸泡至大豆质量为原来的2.2倍时的参考时间。
大豆浸泡时间与水温的关系
水温/℃
5
10
18
27
浸泡时间/h
24
18
12
8
2.制浆：将浸泡好的大豆用豆浆机磨浆。磨浆时适当加水，并且要均衡。通常1kg大豆可出6kg左右豆浆，豆浆中干物质含量为10%，蛋白质含量为5%，磨浆细度要求颗粒平均细度为15µm左右。
3.浆渣分离：将磨好的豆浆通过离心机（分离筛）经过90-102目的网孔布进行2次分离。
4.煮浆：采用100℃、保持5min，气源压力为0.3Mpa以上。目的是使大豆蛋白质的肽链由于变性由有序的球状结构转向无序伸展的线型结构而形成凝胶原，并且使大豆蛋白质的分子量增大，为后面的凝固成形打下基础。煮熟的豆浆再经过80-100目分离筛过滤，并用板式热交换器冷却到30℃。
3.混合：将葡萄糖内酯与豆浆混合，葡萄糖内酯的加量为豆浆量的0.2-0.3%。葡萄糖内酯在混合前必须用水稀释，每l千克内酯加1.5