Antoshka

Путь к Файлу: /Пищевая химия для заочного / методичка по пищевой -часть2.doc

Ознакомиться или скачать весь учебный материал данного пользователя
Скачиваний:   3
Пользователь:   Antoshka
Добавлен:   28.10.2014
Размер:   87.0 КБ
СКАЧАТЬ

 

 
ФГОУ ВПО

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Кафедра технологии хранения и переработки

растениеводческой продукции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

к лабораторно - практическим занятиям по дисциплине

«Пищевая химия»

 

Часть 2

 

 

 

для студентов, обучающихся по специальности 110305.65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Краснодар 2007


 

 

 
 


методичка по пищевой -часть2Одобрены на заседании методической комиссии факультета перерабатывающих технологий (протокол № 1 от « 26 » сентября  2008 г.)

 

 

Методические указания подготовили: профессор, д.т.н. Щербакова Е.В.

доцент, к.т.н. Красноселова Е.А.

         ассистент Кондратенко Т.Ю.

        

 

Рецензент – профессор, д.т.н. Родионова Л.В.

 


Лабораторная работа № 1

 

РАСТВОРИМОСТЬ ЛИПИДОВ

 

Актуальность темы: Пищевые продукты содержат в своём составе липиды (жиры, масла), которые могут подвергаться различным химическим превращениям в зависимости от технологических процессов, температурных режимов, условий хранения. Наибольшее изменение липидов наблюдаются при производстве различных фаршей, паштетов, паст и т. д, так как при этом увеличивается удельная поверхность соприкосновения липидов с кислородом воздуха.

Липиды (от греческого «липос» – жир) – это низкомолекулярные органические соединения, являющиеся важной составной частью пищевых веществ. В зависимости от возраста, физической нагрузки, климатических условий потребность в них составляет от 70 до 100 г в сутки. Значение жиров для нормального функционирования организма определяется не только их высокой энергетической ценностью (при окислении 1 г жира выделяется энергии в два раза больше, чем при окислении 1 г углеводов или белков). Таким образом, именно липиды обеспечивают от одной трети до половины общего количества калорий средней диеты человека. Незаменимыми компонентами пищи липиды делают потребность организма в жирорастворимых витаминах, которые поступают чаще всего в составе жиров, а также в незаменимых высших жирных кислотах, в том числе предшественников таких биологически активных веществ, как простагландины, тромбоксаны и лейкотриены.

Характерным свойством жиров является их хорошая растворимость во многих органических растворителях (ацетон, хлороформ, диэтиловый эфир и др.) и нерастворимость в воде.

При смешивании жиров с водой образуются эмульсии, стойкость, которых, зависит от среды, в которой они образуются. Наличие в воде веществ – эмульгаторов (мыла, желчные кислоты, карбонаты) делает эмульсии более стойкими. Образование эмульсий обусловлено тем, что в поверхностный водный слой, окружающий жировые капли, устремляются поверхностно-активные частицы эмульгаторов, которые обволакивают капли жира и препятствуют их слипанию.

 

Реактивы и оборудование: растительное масло, дистиллированная вода, этиловый спирт, бензол, хлороформ, 1%-ный раствор карбоната натрия, пробирки, держатели для пробирок, штативы для пробирок, пробки для пробирок, пипетки на 1,2 мл, карандаш по стеклу, полотенце.

 

Ход работы:

 

1. В 4 пробирки помещают по 0,2-0,3 мл растительного масла. Затем в первую пробирку добавляют 5 мл воды, во вторую – 5 мл спирта, в третью – 5 мл бензола, в четвёртую – 5 мл хлороформа. Содержимое всех пробирок энергично встряхивают. В первой пробирке масло и вода быстро разделяются на два слоя, во второй – образуется мутный раствор вследствие недостаточной растворимости масла в спирте, в третьей и четвёртой образуются прозрачные растворы.

2. В 2 пробирки вносят по несколько капель масла. В одну из них добавляют 2 мл воды, а другую – 2 мл раствора карбоната натрия. Содержимое пробирок интенсивно встряхивают и наблюдают образование эмульсии.

Отмечают различия в стойкости эмульсий в двух пробирках.

 

Контрольные вопросы

 

1. Что такое липиды?

2. Каковы основные физико-химические свойства жиров?

3.  Каков механизм образования водно-жировой эмульсии?

4. Какие вещества являются эмульгаторами жира?

 


Лабораторная работа №2

 

СРАВНЕНИЕ СТЕПЕНИ НЕНАСЫЩЕННОСТИ

ЖИРНЫХ КИСЛОТ В РАЗЛИЧНЫХ ЖИРАХ

 

В природе обнаружено более 200 жирных кислот. Однако широкое распространение имеют не более 20 , которым присущ ряд общих свойств и особенностей.

Жирные кислоты, входящие в состав липидов высших растений и животных, - это монокарбоновые кислоты, содержащие линейные углеводородные цепи (обычно С1220) общей формулы СН3 (СН2)nСООН.

Жирные кислоты, входящие в состав жиров, содержат чётное число атомов углерода. Однако в природе, хотя и редко, встречаются также кислоты с нечётным числом углеродных атомов.

В липидах содержатся кислоты как насыщенные, так и с одной или несколькими ненасыщенными (этиленовыми связями). Они всегда разделены одной метиленовой группой.

--СН=СН—СН2—СН=СН—

 

Наряду с наиболее часто встречающимися в составе жиров насыщенными жирными кислотами:

лауриновой (С12) – СН3-(СН2)10—СООН; миристиновой (С14); пальмитиновой; стеариновой; арахиновой; бегеновой; лигноцериновой в их состав входят также и ненасыщенные – олеиновая, линоленовая, линолевая.

Ненасыщенные жирные кислоты участвуют в расщеплении липопротеидов низкой плотности, в частности холестерина, предотвращают агрегацию кровяных тел и образование тромбов, снимают воспалительные процессы и могут способствовать профилактике целого ряда заболеваний. Полиненасыщенные жирные кислоты - предшественники гормоноподобных веществ - простагландинов, препятствующих отложению холестерина в стенках кровеносных сосудов.

Линолевая, линоленовая и другие полиеновые кислоты не синтезируются в организме человека и должны поступать в организм с пищей. В связи с тем, что эти кислоты необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, их относят к незаменимым жирным кислотам или чаще комплекс этих кислот объединяют в группу витаминов F.

Липиды нашли широкое применение в медицине и технике, Из них получают основу для лекарственных мазей, мыло, масляные краски, олифу и др.

От длины углеводородных цепей жирных кислот, входящих в состав жира, и от содержания в нём ненасыщенных жирных кислот зависит его точка плавления. Растительные масла жидкие потому, что в них много ненасыщенных жирных кислот.

Пользуясь способностью ненасыщенных органических соединений присоединять галоген по месту двойной связи, можно определить наличие в жире ненасыщенных жирных кислот по количеству йода, потребовавшегося для насыщения жира.

Реактивы и оборудование: Жиры, хлороформ, 0,001н раствор йода в хлороформе, пробирки, пипетки мерные на 5мл, бюретка для титрования, колбы конические на 100мл, стеклянные палочки, фарфоровые чашечки, бюретка мерная на 25 мл.

 

Ход работы

 

1. Равные навески (0,3-0,5г) различных жиров – растительного масла, сливочного масла, топлёного жира, маргарина и др. растворяют в одинаковых объёмах (3-4мл) хлороформа.

2. Полученные растворы титруют 0,001 н раствором йода в хлороформе до появления розовой окраски. Сравнивают количества раствора йода, необходимого для насыщения различных жиров.

3. Результаты опыта и его объяснение записывают.

 

Контрольные вопросы

 

1. Назовите полиненасыщенные жирные кислоты.

2. Какие химические процессы происходят при взаимодействии ненасыщенных жирных кислот с галогенами?

3. В каких жирах содержится наибольшее количество ненасыщенных жирных кислот?

 


Лабораторная работа №3

 

ПОЛУЧЕНИЕ И ГИДРОЛИЗ ЛЕЦИТИНА

 

Лецитин является одним из представителей фосфатидов. Лецитин – это сложный эфир глицерина, двух молекул жирных кислот, фосфорной кислоты и азотистого основания – холина.

В большом количестве лецитин содержится в яичном желтке, молоке, мозге, икре.

Лецитин выделяют из сухого яичного желтка путём экстрагирования его спиртом при нагревании.

Лецитин не растворяется в ацетоне и образует стойкую эмульсию с водой. При гидролизе лецитин расщепляется на составляющие его более простые соединения: глицерин, жирные кислоты, фосфорную кислоту и холин (рисунок 1).

Фосфорная кислота прочно присоединена к глицерину эфирной связью, выдерживающей мягкий гидролиз. Поэтому среди продуктов гидролиза лецитина обнаруживается также и глицеринфосфорная кислота. Холин в свою очередь, гидролизуясь, даёт продукт триметиламин, имеющий запах селёдочного рассола.

 

Реактивы и оборудование: Яичный желток, 96%-ный этиловый спирт, ацетон, 10%-ный раствор едкого натра, пробирки, пипетки, стеклянные палочки, стакан на 25-50 мл, водяная баня. Воронка, бумажный складчатый фильтр.

 

Ход работы:

 

1. Получение лецитина.

В небольшой химический стакан помещают 1/5-1/6 часть (около 1г) высушенного на воздухе и растёртого яичного желтка и при помешивании стеклянной палочкой вливают 15 мл кипящего спирта. Смесь перемешивают 10 минут. При этом происходит экстрагирование из желтка лецитина и части пигмента. Спиртовая вытяжка окрашивается в жёлтый цвет, а желток значительно обесцвечивается (если значительная часть спирта испарилась, то его следует долить).

После охлаждения смесь фильтруют через складчатый бумажный фильтр в сухую пробирку. Если фильтрат оказывается мутным, то его фильтруют второй раз через тот же фильтр. Прозрачный фильтрат представляет собой спиртовой раствор лецитина.

В другую пробирку наливают 3 мл ацетона и по каплям добавляют часть полученного фильтрата. Наблюдают появление мути, а затем выпадение осадка лецитина, что указывает на нерастворимость лецитина в ацетоне.

В третью пробирку к 2-3 мл фильтрата прибавляют каплями дистиллированную воду. Образуется стойкая эмульсия.

2. Гидролиз лецитина.

В пробирку для гидролиза наливают 5-10 капель спиртового раствора лецитина (см.п.1), добавляют 3-5 мл 10%-ного раствора едкого натра и кипятят 5-10 минут на водяной бане. При нагревании в щелочной среде эфирные связи в молекуле лецитина подвергаются гидролизу. Вещества, освободившиеся при гидролизе, могут быть обнаружены с помощью ряда реакций.

 

Обнаружение холина. Холин, получившийся при гидролизе, неустойчив в щелочной среде. Он распадается с образованием триметиламина, который можно обнаружить по появлению в конце гидролиза запаха селёдочного рассола (рисунок 2).

 

Открытие жирных кислот. После окончания гидролиза пробирку вынимают из бани и охлаждают. Гидролизат подкисляют соляной кислотой до тех пор, пока не выпадает осадок высших жирных кислот. Высшие жирные кислоты отделяют фильтрованием.

 

Обнаружение глицерина. Прозрачный фильтрат собирают в пустую пробирку, и нейтрализуют раствором едкого натра. Для этого добавляют к фильтрату 1 каплю раствора фенолфталеина и раствор едкого натра до слабо-розовой окраски. Нейтрализованный по фенолфталеину фильтрат переносят в тигель и осторожно выпаривают досуха, поместив тигель на сетку над горелкой. Часть сухого остатка (примерно половину) из тигля переносят в пробирку, добавляют шпателем немного кислого сернокислого калия и нагревают до сплавления. Как известно, в этих условиях глицерин теряет воду, превращаясь в акролеин, наличие которого определяется по появлению запаха кухонного чада.

 

Обнаружение фосфорной кислоты. К оставшемуся в тигле сухому остатку добавляют немного азотнокислого натрия и уксуснокислого калия (в порошке), перемешивают стеклянной палочкой и сплавляют при нагревании на газовой горелке. Если содержание тигля потемнеет, нагревание продолжают до обесцвечивания. После сплавления солей тигель охлаждают и добавляют в него 10-15 капель азотной кислоты, помешивая  содержимое стеклянной палочкой. Раствор из тигля сливают в пробирку, добавляют к нему двойной  объём раствора молибденового реактива и нагревают. Образуется фосфомолибдат аммония, окрашенный в жёлтый цвет.

 

3. Осаждение лецитина.

Реактивы: раствор лецитина в спирте; хлористый кадмий, насыщенный спиртовой раствор; ацетон

1. В сухую микрохимическую пробирку помещают 3 капли спиртового раствора лецитина и добавляют 3 капли раствора хлористого кадмия. Жидкость мутнеет, образуется осадок кадмиего комплекса лецитина.

2. В сухой микропробирке смешивают по 3 капли раствора лецитина и ацетона. Отмечают помутнение, возникшее из-за образования осадка лецитина.

3. К трём каплям раствора лецитина, внесённым в сухую пробирку, добавляют 5 капель воды. Отмечается помутнение, вызванное образованием осадка или эмульсии лецитина.

 

Контрольные вопросы

 

1. Какова химическая природа фосфатидов?

2. Каковы основные физико-химические свойства лецитина?

3. В каких природных объектах содержится лецитин?

4. По каким показателям судят о течении реакции гидролиза лецитина?

 


Лабораторная работа №4

 

ФЕРМЕНТЫ

 

Актуальность темы: многие ферменты используют в пищевой промышленности. В кондитерском производстве применяется инвертаза дрожжей, превращающая сахарозу в глюкозу и фруктозу, предотвращая кристаллизацию сахарозы при высоких концентрациях.

Глюкозоизомераза, иммобилизованная на целлюлозном носителе, применяется для получения глюкозо-фруктозных сиропов с преимущественным содержанием фруктозы. Крупномасштабным производством является получение глюкозы из крахмала с использованием иммобилизованной амилоглюкозидазы в проточных перемешиваемых реакторах.

Для просветления пива используют протеиназы, в частности папаин, иммобилизованный на хитине. В пивоварении для замены солода используют амилазы. Эти ферменты находят своё применение также при производстве патоки и растворимого крахмала. В хлебопечении амилазы на 30% ускоряют процесс созревания теста, улучшают качество хлеба, предотвращая процесс черствления.

При обработке молока ферменты используют в нескольких технологических процессах.

При производстве сыра одной из основных стадий является коагуляция молока, которая осуществляется при помощи ренина.

Вкусовые свойства сыра могут быть улучшены за счёт укорочения цепи углеродных атомов в результате гидролиза под действием липаз микроорганизмов.

Для стабилизации молока его обрабатывают протеиназами. Так обработанное иммобилизованным трипсином молоко меньше подвержено окислению и в течение двух недель не утрачивает своего вкуса.

Целлюлазы используют при приготовлении растворимого кофе, а также при обработке цитрусовых. Кислая липаза применяется в хлебопечении; она катализирует процесс образования моноглицеридов, препятствующих черствлению хлеба.

 


Лабораторная работа № 5

 

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ

ПОЛИСАХАРИДОВ ПИЩИ

 

Углеводы – важнейший класс природных соединений, имеющих жизненно важное значение для животных, растений и микроорганизмов. Кроме простых сахаров (глюкоза, фруктоза, сахароза и др.) в питании животных и человека существенную роль играют полисахариды – крахмал и клетчатка (целлюлоза).

Вставка от:

Крахмал является важным компонентом пищевых продуктов, исполняя роль загустителя и связывающего агента.

В одних случаях он присутствует в сырье, которое перерабатывается в пищевые продукты (например, хлебобулочные изделия). В других его добавляют для придания продукту тех или иных свойств он используется широко при производстве пудингов, концентратов, супов, киселей, соусов, салатных приправ, начинок, майонеза.

Один из компонентов крахмала – амилаза – используется для пищевых оболочек и покрытий.

Способность крахмала образовать клейстеры делает его ценным компонентом пищевых продуктов. Клейстеризация крахмала, вязкость крахмальных растворов , характеристика крахмальных гелей зависят не только от температуры, но и от вида и количества других присутствующих компонентов. С этим необходимо считаться, поскольку в процессе производства пищевых продуктов крахмал находится в присутствии таких веществ, как сахар, белки, жиры, пищевые кислоты и вода.

до

Крахмал по пищевой ценности наиболее важный для питания человека полисахарид, состоящий из фрагментов альфа-Д-глюкозы. Он состоит из полисахаридов двух типов – амилозы (неразветвлённая цепочка), амилопектина (разветвлённая цепь).

Молекулярная масса амилозы составляет около 50 000, а амилопектина около 300 000.

Ответвления в полиглюкозидной цепи имеются приблизительно через каждые 24-30 глюкозных звеньев.

В растениях крахмал содержится в виде мелких зёрен с оболочкой из амилопектина. Крахмал образует с водой коллоидные растворы и в отличие от моносахаридов он не восстанавливает аммиачный раствор серебра и цитратный раствор окиси меди.

При кислотном и ферментативном гидролизе крахмала он расщепляется через ряд промежуточных соединений и переходит в альфа-Д-глюкозу.

Характерная для крахмала качественная реакция – образование синего комплекса с йодом. Промежуточные продукт гидролиза крахмала (декстрины, мальтоза) не дают этой реакции.

Клетчатка (целлюлоза) – полисахарид, формирующий опорные структуры растений, состоит из фрагментов бета-Д-глюкозы, располагающихся в виде прямой неразветвлённой цепочки. В отличие от крахмала этот полисахарид нерастворим в воде и не поддаётся гидролизу в пищеварительном тракте человека.

Однако, присутствуя в пище растительного происхождения, клетчатка стимулирует работу пищеварительных желёз. Жвачные животные легко усваивают целлюлозу, поскольку бактерии, находящиеся в желудке, продуцируют ферменты, катализирующие гидролиз полисахарида до глюкозы.

Молекулярная масса клетчатки может достигать от 500 000 до 1 000 000. Плёнка из целлюлозы и её эфиров находит широкое применение в пищевой промышленности в качестве оболочек и упаковочных материалов (целлофан и др.).

 

а). Выделение крахмала из клубней картофеля:

 

Ход работы:

 

1.Клубни картофеля растирают и заливают в фарфоровой чашке водой, после чего смесь отжимают через марлю. Обработку повторяют 3 раза. В полученном фильтрате содержится крахмал.

2.Крахмалу дают отстояться. Для удаления белков крахмала заливают 10%-ным хлоридом натрия и дают отстояться 2 часа.

Затем жидкость сливают, а крахмал отмывают от хлорида натрия сначала прокипячённой холодной водой, а затем дистиллированной водой путём взмучивания и последующего отстаивания осадка крахмала до отрицательной реакции на ион хлора в промывных водах с нитратом серебра.

 

б). Гидролиз крахмала:

 

Ход работы:

 

1. В колбочку берут 10 мл 1%-ного крахмального клейстера и добавляют 4 мл 10%-ной серной кислоты. В 6-7 пробирок наливают по 2 мл разбавленного раствора йода. Колбочку нагревают на сетке на небольшом пламени. Через 5 мин после начала кипения отливают 0,5 мл гидролизата в пробирку с раствором йода и охлаждают полученный раствор.

Отмечают окраску раствора. Такое испытание смеси продолжают и далее через промежутки в 5 минут.

Вначале окраска еще будет синей, но затем она изменяется в фиолетовую (амилодекстрины), далее в красную (эритродекстрины), наконец, желтая окраска йода уже не будет изменяться (ахродекстрины). Декстрин в конечном итоге расщепляются до глюкозы (с промежуточным образованием мальтозы).

2. После исчезновения окраски с йодом колбу исследуемой смесью кипятят еще 5 минут, после чего раствор слегка охлаждают и нейтрализуют серную кислоту сухим углекислым кальцием, добавляя его в раствор небольшими порциями при хорошем взбалтывании. При этом образуется осадок сернокислого кальция.

3. Часть фильтрата испытывают с фелинговой жидкостью на моносахариды. Для этого в пробирку к 1 мл фильтрата приливают равный объем фелинговой жидкости, которая представляет собой щелочной раствор комплексного соединения двухвалентной меди с сегнетовой солью.

Смесь нагревают до кипения. Образующийся осадок (красный) закиси меди указывает на прошедший гидролиз, хотя по этой пробе нельзя еще сказать, прошел ли он до глюкозы или частично в фильтрате есть еще и мальтоза.

4. Часть фильтрата, около 10 мл, выпаривают в фарфоровой чашке сначала на сетке, а под конец на водяной бане до образования сиропа, желтоватого и сладкого на вкус (патока), содержащего глюкозу.

 

Общее уравнение гидролиза крахмала представлено в уравнении:

методичка по пищевой -часть2

 

 

 

 


Список использованной литературы

 

1. Методические указания к лабораторным занятиям по биохимии /Под ред. В. В. Рудакова. Л., 1986. 54 с.

2. Кучеренко Н. Е., Бабенюк Ю. Д., Васильев А. Н. Биохимия: Практикум. Киев: Высшая школа, 1988. 128 с.

3. Алейникова Т. Л., Рубцова Г. В. Руководство к практическим  занятиям по биохимии. М: Высшая школа, 1988. 239 с.

4. Кретович В.Л. Биохимия растений. М: Высшая школа, 198

5.

 

 

Дополнительная информация

 

Гидрофильность различных групп разная. Так, пептидная связь –СО-NH- связывает одну молекулу воды, карбоксильная группа –СООН – четыре молекулы воды, аминная – одну и т.д.

Те из молекул воды, которые расположены ближе к поверхности белковой глобулы, ориентированы по отношению к ней строго определённым образом. Чем дальше от поверхности глобулы удалены молекулы воды, тем беспорядочнее их расположение в растворе.

Водная оболочка, имеющаяся вокруг белковой глобулы способствует устойчивости белковых растворов и препятствует осаждению белка.

Если отнять у белковых глобул связанные с ними молекулы воды и уменьшить таким образом их гидратацию, то они начнут слипаться, образуя более крупные частицы белка, и в конце концов будут оседать из раствора.

Обезвоживание белковых глобул можно произвести с помощью органических растворителей или же солей.

Так, при насыщении водного раствора белка спиртом или ацетоном белок осаждается. Поскольку молекулы спирта, или ацетона более гидрофильны, чем белковые глобулы, то последние лишаются водной оболочки и слипаются в более крупные частицы, выпадающие из раствора в виде осадка.

После удаления спирта или ацетона белковый осадок в большинстве случаев, может быть снова растворён в воде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика