酸牛乳理化指标的检测开放实验内容

酸牛乳理化指标的检测

2014年下半年酸牛乳理化指标的检测开放实验内容

酸牛乳主要理化指标的检测

酸牛乳是以生牛乳或乳粉为原料，经杀菌、接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌（德氏乳杆菌保加利亚亚种）发酵制成的成品。风味酸乳是以80%以上生牛乳或乳粉为原料，添加其它原料，经杀菌、接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌（德氏乳杆菌保加利亚亚种）发酵前或后添加或不添加食品添加剂、营养强化剂、果蔬、谷物等制成的产品。酸牛乳和风味酸乳的主要理化指标是不同的，主要理化指标包括蛋白质、脂肪、非脂乳固体、酸度等。本实验主要目的是：学生实际样品的分析方法，通过对酸牛乳主要理化指标的分析，包括试样的制备（分离提纯）、分析条件及方法的选择、标准溶液的配制和标定、以及数据处理等内容，综合训练食品分析的基本技能；掌握酸牛乳主要理化指标蛋白质、脂肪、非脂乳固体、酸度等的测定方法。

指标一 蛋白质含量的测定

一、实验原理

蛋白质是含氮的有机化合物。酸牛乳与硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后，再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即为蛋白质的含量。

二、试剂与仪器

1. 试剂

所有试剂均用不含氨的蒸馏水配制。

硫酸铜。

硫酸钾。

硫酸。

硼酸溶液（20g/L）：称取硼酸20g，溶解于1000mL热水中，冷却后加10mL0.1%溴甲酚绿和7mL0.1%甲基红指示剂。

溴甲酚绿-甲基红混合指示剂 量取30mL溴甲酚绿的乙醇溶液（2g/L），加入 20mL甲基红的乙醇溶液（1g/L），混匀。

氢氧化钠溶液（400g/L）：称取400g氢氧化钠，加水溶解至1000mL。

0.05mol/L硫酸标准溶液或0.1mol/L盐酸标准溶液。

混合消化液：H2SO4-H2O2-H2O(2：3：1)：在100mL水中缓慢加入浓硫酸200mL，冷却后再加入30%H202300mL，混匀备用。此溶液存在在阴凉处可保存1个月。

混合催化剂：硫酸铜（CuSO4.5H2O）10g，K2SO4100g，硒粉0.2g，在研钵中研细使通过40目筛，混匀后备用。

2. 仪器

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2300型凯氏定氮仪：包括消化炉和定氮蒸馏装置2部分组成。

电热干燥箱。

三、操作步骤

1. 0.1mol/L盐酸标准溶液的配制与标定

（1）0.1mol/L盐酸标准溶液的配制：量取9mL盐酸，加水稀释至1000mL。

（2）0.1mol/L盐酸标准溶液的标定：减重法准确称取约0.15g于270～300℃干燥至 恒重的基准无水碳酸钠，加入 50mL水使之溶解，再加10滴溴甲酚绿-甲基红混合指示剂，用配制的盐酸标准溶液滴定至溶液由绿色转变为紫红色，煮沸2min，冷却至室温，继续滴定至由绿色变为暗紫色，做三个平行试验，同时以水代替碳酸钠溶液做空白对比试验。按下式计算盐酸标准溶液的浓度，取三次计算结果的平均值作为盐酸标准溶液的浓度。

c?m

(V1?V2)?0.0530

式中 c——盐酸标准溶液的实际浓度，mol/L；

m——基准无水碳酸钠的质量，g；

V1——样品消耗盐酸标准溶液的体积，mL；

V2——空白试验消耗盐酸标准溶液的体积，mL；

0.0530——1Na2CO3的毫摩质量，g/mmol。 2

计算结果保留到小数点后四位。

2. 样品消化：采用减重法准确称取1g 左右的酸牛乳于消化管中，加混合催化剂

2.5g，混合消化液15mL，在消化炉上设置好消化温度420℃，消化1h。

3. 样品的测定：把制备好的样品放入样品架，然后插入仪器样品室的固定位置上，按仪器的操作规程测试。流程图见下页图8-1

当消化管就位安全门关闭后，仪器开始运行。当打开电源后，仪器会自动执行一个自检程序，如果检测到故障，信息会在屏幕上显示。在排除故障后，按回车键确认。分析程序在插入消化管7和关闭安全门后启动，硼酸吸收液通过泵18从桶17打至滴定缸23，同时蒸馏水通过泵2从桶5打至消化管7。如果设定为普通分析模式，碱通过泵10从桶9打至消化管7。一个延时(指软件程序规定的时间)后，蒸汽阀4打开将蒸汽送至消化管，同时冷凝水阀门打开将冷水送至冷凝器20。蒸馏出的氨气通过冷凝器20冷凝被送至含有硼酸吸收液的滴定缸23。

在蒸馏的同时，根据滴定缸内指示剂的颜色，盐酸标准液通过滴定器27从滴定剂(标准盐酸)桶28中打入。当滴定缸的液位上升至液位探针30，微处理器通过光电管31控制是否到达终点。如果此时已到终点，蒸馏会继续补偿直至规定体积。如果不到终点，蒸馏会继续直到一个稳定的终点。

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在蒸馏结束后，排污阀24打开，滴定缸排污，此时蒸汽继续冲洗系统。当滴定缸排净后，蒸汽阀4关闭，截止阀11打开，使消化管内液体排放至膨胀缸15，管路排放阀14打开，废液排放至收集桶13。结果显示在屏幕上或打印出来，更换消化管，关闭安全门，开始下次分析。

四、结果计算

计算公式同常量凯氏定氮法，但本仪器可以将测定结果计算后直接输出在屏幕上，根据要求可用多种形式表示样品中蛋白质含量。

五、注意事项

1. 对含糖高的样品或油脂样品在消化过程中必须先低温消化，防止样品溢出，消化所需时间较长。

2 . 样品的称样量不宜过多，否则试剂消耗多，消化时间长，适宜称样范围在0.05～2.00g之间。

图8-1 福斯特卡托公司基尔特克2300自动定氮仪

1-溢流阀；2，10，18-波纹泵；3-水蒸气发生器；4-蒸汽阀；5-蒸馏水桶；6-阀门；7-消化管；8-蒸馏系统；9-碱液桶；11-截止阀；12-安全阀；13-废液收集桶；14-管路排放阀；15-膨胀缸；16-冷凝水排放口；17-吸收液（硼酸）桶；19-氨缓冲液；20-冷凝器；21-逆止阀；22-冷却水；23-蒸馏水；24-排污阀；25-滴定缸；26-滴定剂液位检测器；27-滴定器；28-滴定剂（盐酸）桶；29-冷却水阀门；30-液位探针；31-光电管

3. 消化液过冷，在加水时，消化液有盐析出。将消化管放在消化炉上加热，使沉淀溶解。

4. 使用自动分析仪时，定氮前，应将管路中的吸收液排出去，因为管路中的吸收液长时间停留会变色。

5. 在产生蒸气的水中加入无水硫酸钠是为了提高水中的电解质。

6. 本仪器消耗盐酸标准溶液的用量最佳范围在0.5～7mL。

7. 停电的处置：测试过程中发生停水停电时，按操作规程顺序关掉仪器，保留样品。

待水电正常后，重新测试。仪器发生故障时，立即停止测试，找维修人员进行检查。故

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障排除后，恢复测试。

指标二 脂肪含量的测定

一、实验原理

利用氨-乙醇溶液破坏乳的胶体性质以及脂肪球膜，使非脂成分溶解于氨-乙醇溶液，脂肪游离出来，再用乙醚-石油醚提取脂肪，蒸馏去除溶剂后，残留物即为脂肪。

二、试剂与仪器

1. 试剂

氨水

乙醇

乙醚

石油醚（沸程30~60℃）

2. 仪器

抽脂瓶，内径2.0~2.5cm，体积100mL（或100mL具塞量筒）

电热干燥箱

三、操作步骤

1. 样品处理：采用直接称样法准确称取混合均匀的酸牛乳10g左右于100mL具塞量筒（或抽脂瓶中），加入2.0mL氨水，充分混匀后立即将其放入65℃+5℃的水浴中，加热15~20min，不时取出振荡，取出后冷却至室温。静置30S后加入10mL乙醇，充分摇匀。

2. 样品中脂肪的提取：将上述样品处理液中加入25mL乙醚，振摇0.5min，加入25mL石油醚，再振摇0.5min，静置30min，待上层液澄清时，读出醚层体积。吸取（或放出）醚层于一已恒重的脂肪瓶中，记录体积，用索氏提取器蒸馏回收乙醚，将脂肪瓶于102℃的电热干燥箱中加热1h冷却后称量，再置于102℃的电热干燥箱中加热0.5h冷却后称量，至前后两次质量相差不超过2mg。

四、结果计算

酸牛乳中脂肪含量按下式计算。

X?m1?m0?100V1m2?V2

式中 X——酸牛乳中脂肪的质量分数，g/100g；

m0——空脂肪瓶质量，g；

m1——脂肪瓶加脂肪的质量，g；

m2——称取酸牛乳试样质量，g；

V1——吸取（或放出）醚层体积，mL ；

V2——读取醚层总体积，mL 。

计算结果保留三位有效数字。

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五、注意事项

1. 加氨水后，要充分混匀，否则会影响下步醚对脂肪的提取。

2. 添加乙醇的目的是沉淀蛋白质以防止乳化，使溶解于乙醇物质留在水中，并使卵磷脂等物质溶于乙醇，防止进入醚层形成胶状物质，影响结果。

3. 加入石油醚可以降低乙醚的极性，驱除溶于乙醚的水分，使醚层和水层分层清晰。

4. 使用的乙醚不能含过氧化物，含有过氧化物不仅影响准确性，而且在浓缩时，由于过氧化物的聚积会引起爆炸。由于用乙醚提取脂肪，所以实验室一定不能有明火！

指标三 酸度的测定

一、实验原理

以酚酞为指示液，用0.1000mol/L氢氧化钠标准溶液滴定100g酸牛乳试样至终点所消耗的氢氧化钠溶液体积，经计算确定试样的酸度。

二、试剂和仪器

1. 试剂

0.1mol/L氢氧化钠标准溶液。

酚酞指示液：称取1g酚酞溶于适量体积分数为95%的乙醇中，再用乙醇定容至100mL。

优级纯的邻苯二甲酸氢钾。

2. 仪器

精密电子天平

滴定装置以及常用玻璃仪器

三、操作步骤

1. 0.1mol/L氢氧化钠标准溶液的配制与标定

（1）配制：先配成氢氧化钠饱和溶液：称取120g氢氧化钠，加100mL水，振摇使之溶解成饱和溶液，冷却后置于聚乙烯塑料瓶中，密塞，放置数日，澄清后备用。

0.1000mol/L氢氧化钠溶液的配制：吸取5.6mL澄清的氢氧化钠饱和液，加适量新煮沸过的冷蒸馏水至1000mL摇匀。

（2）标定：精密称取0.6g(准确至0.0001g)在105~110℃干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾，加80 mL新煮沸过的冷蒸馏水,搅拌使其溶解,加2滴酚酞指示剂，用配制的NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红色且30s不褪色。同时做空白对照试验。

（3）计算：用下式计算标准NaOH溶液的浓度。

C=m?1000

(V1?V2)?204.2

式中 C——标准NaOH溶液的浓度，mol/L；

m ——基准邻苯二甲酸氢钾的质量，g；

V1——标定时所消耗的NaOH标准溶液的体积，mL；