麥芽質量指標的測定

1、廣州大學化學化工學院 本科學生綜合性、設計性實驗報告實驗課程 食品分析實驗 實驗項目 麥芽質量指標的測定 專業(yè) 食品安全與質量 班級 食品132 學號 1305300098 姓名 謝力新 指導教師 戰(zhàn)宇 開課學期 2015 至 2016 學年 1 學期 時 間 2015 年 10 月 7 日一、實驗方案設計實驗序號實驗項目麥芽質量指標的測定實驗時間2015.10.7實驗室生化樓328小組成員謝力新，張銀善1 實驗目的1. 通過對麥芽主要質量指標的測定，以達到綜合應用各種分析方法的目的,綜合訓練食品分析的基本技能，掌握食品分析的基本原理和方法。2. 根據實驗任務學會選擇正確的分析方法以及學會合理

2、安排實驗的順序和實驗時間。3. 正確應用“直接干燥法”、“碘量法”、凱氏定氮法、“茚三酮比色法”及“折光法”、“密度法”等基本技術，學會正確分析實驗影響因素。 2 實驗原理、實驗流程或裝置示意圖實驗原理及相關知識1. 麥芽水分含量麥芽水分是麥芽質量控制指標之一，水分大，會影響麥芽的浸出率，質量要求麥芽使用時水分5%。常用直接干燥法，其原理是：在一定的溫度（95105）和壓力（常壓）下，將樣品放在烘箱中加熱干燥，除去蒸發(fā)的水分，干燥前后的質量之差即為樣品的水分含量。2. 麥芽滲出率麥芽滲出率與大麥品種，氣候和生長條件、制麥方法有關，質量要求優(yōu)良麥芽無水浸出率為76%以上，常用方法有密度瓶法、折光

3、法，可根據麥芽汁相對密度查得的麥芽汁中浸出物的質量百分數，計算滲出率，或根據麥芽汁折光錘度（質量百分數）直接初算滲出率。3. 麥芽糖化力麥芽糖化力是指麥芽中淀粉酶水解淀粉成為含有醛基的單糖或雙糖的能力。它是麥芽質量的主要指標之一，質量要求良好的淡色麥芽糖化力為250WK以上，次品為150WK以下。麥芽糖化力的測定常用碘量法，其原理是麥芽中淀粉酶解成含有自由醛基的單糖或雙糖后，醛糖在堿性碘液中定量氧化為相反的羧酸，剩余的碘酸化后，以淀粉作指示劑，用硫代硫酸鈉滴定，同時做空白試驗，從而計算麥芽糖化力。4. 麥芽蛋白質（總氮）含量麥芽蛋白質一般為8%11%（干物質），常用微量凱氏定氮法，其原理見第三

4、章實驗八。5. 溶指麥芽蛋白溶解度（氮數）麥芽蛋白溶解度是用協定法麥芽汁的可溶性氮與總氮之比的百分率，比值愈大，說明蛋白質分解愈完全。麥芽質量要求蛋白溶解度41%為優(yōu)；3841%為良好；3538%為滿意；35%為一般。常用凱氏定氮法，分別用麥芽粉樣和協定法麥芽汁樣與濃硫酸和催化劑共同加熱消化，使蛋白質分解，產生的氨與硫酸結合生成硫酸銨，留在消化液中，然后加堿蒸餾使氮游離，用硼酸吸收后，再用鹽酸標準溶液滴定，根據標準酸的消耗量可計算出麥芽總氮和可溶性氮。6. 麥芽氨基氮含量麥芽氨基氮含量是極為重要的質量指標。部頒標準規(guī)定良好的麥芽每100克無水麥芽含氨基酸毫克數為135150。大于150為優(yōu)，小

5、于120為不佳。在啤氿行業(yè)中常有茚三酮比色法和EBC2，4，6一三硝基苯磺酸測定法（簡稱TNBS法），推薦茚三酮比色法：茚三酮為一氧化劑，它能使氨基酸脫羧氧化，生成CO2、氨和比原來氨基酸少一個碳原子的醛，還原茚三酮再與氨和未還原茚三酮反應，生成藍紫色縮合物，產生的顏色深淺與游離氨基氮含量成正比，在波長570nm處有最大的吸收值，可用比色法測定。3 實驗設備及材料 1. 儀器：鼓風恒溫干燥箱；各種分析天平；干燥器；稱量皿；凱氏消化裝置； 改良式凱氏定氮蒸餾器；恒溫水浴鍋及電動攪拌器；搪瓷杯或硬質燒杯；分光光度計；阿貝折光儀、密度計。2材料：硫代硫酸鈉標準溶液：（0.1mol/L）；PH4.3乙

6、酸一乙酸鈉緩沖溶液；氫氧化鈉溶液（1mol/L） 硫酸溶液（1mol/L）； 碘溶液（0.1mol/L）；可溶性淀粉（分析純）；茚三酮顯色劑；碘酸鉀稀釋液；甘氨酸標準溶液4實驗方法步驟及注意事項（一）樣品處理1. 麥芽粉的制備按取樣法先取少量樣品倒入粉碎機中，用以洗滌粉碎機，然后倒入樣品進行粉碎，使用60目篩過篩，使細粉含量達90%以上。如表皮不能一次磨成細粉，需反復粉碎，直至達到要求。供分析水分、總氮含量用。2. 麥芽滲出液的制備（1）稱取粉碎麥芽樣20.00g，（深色麥芽為40.00g）置于已知質量的搪瓷杯或硬質燒杯中，加蒸餾水480mL。（2）于40水浴中，在40恒溫下攪拌1h（攪拌機轉

7、速為1000轉/分）。（3）取出滲出杯，冷卻至室溫，補充水使其內容物質量為520.0g（深色麥芽為540.0g）。（4）攪拌均勻后，以雙層干燥濾紙過濾，棄去最初濾出的100mL濾液，返回重濾，重濾后，濾液為麥芽滲出液,供分析糖化力用樣。3. 協定法麥芽汁的制備：（1）稱取粉碎麥芽樣50.0g放入已知質量的糖化杯中，加入200mL蒸餾水（一般為4647），使混合后恰好達到45保溫30min。（2）以每分鐘升溫1的速度升溫，在25min內升至70，此時于杯內加入100mL70水。（3）在70保溫1h后沖洗攪拌器，取出糖化杯，在1015min內急速冷卻到室溫。（4）擦干杯處壁水分，補加水準確使其內容

8、物質量為450g。（5）攪拌均勻后，以雙層干燥紙過濾，最初濾出的100mL濾液反回重濾，重濾后的溶液為協定法麥汁,供分析相對密度，可溶性固形物，可溶性氮，氨基氮等用。（二）測定方法1. 直接干燥法測定麥芽水分含量（1）步驟 稱取粉碎麥芽約5g，稱量準確至0.001g，放入已稱至恒重的稱重皿中，弄平立即蓋好，操作愈迅速愈好。 稱重皿置干燥箱中，將蓋取下，在105107下干燥3h。 趁熱將稱重皿蓋好，取出，置干燥器中冷卻半小時后稱重。再重復烘半小時，冷卻稱重到恒重（如兩次稱重相差在2mg以內，即作為恒重）。2. 碘量法測定麥芽糖化力（1）操作步驟 麥芽糖化液的制備量取2%可溶性淀粉溶液100mL，

9、置于200 mL容量瓶中，加10 mL乙酸一乙酸鈉緩沖溶液，搖勻，在20水浴中保溫20min。準確加入5.00 mL麥芽浸出液，搖勻，在20水浴中準確保溫30min，立即加入1mol/L氫氧化鈉溶液4 mL，振蕩，以終止酶的活動，用水定容至刻度。 空白試驗的制備量取2%可溶性淀粉溶液100mL，置于200mL容量瓶中，在20水浴中保溫20min后，加入1mol/L氫氧化鈉溶液2.35mL，搖勻，加5.00mL麥芽浸出液，用水定容至刻度。 碘量法定糖吸取麥芽糖化液和空白試驗液各50.00mL，分別置入250mL碘量瓶中，各加入0.1mol/L碘溶液25.00 mL，1mol/L氫氧化鈉溶液3mL

10、搖勻，蓋好，靜置15min。加1mol/L硫酸溶液4.5mL，立即用0.1mol/L硫代硫酸鈉溶滴定至藍色失為終點。3 麥芽蛋白質（總氮）測定，（凱氏定氮法）（1）測定步驟 消化稱取麥芽粉碎樣約1.5g（精確到0.001g），移入干燥的500mL凱氏燒瓶中，其余步驟按第三章實驗八，操作。消化裝置見圖。-1 蒸餾本實驗建議采用改良式微量定氮蒸餾裝置，可按8-2圖安裝進行蒸餾和吸收。蒸餾操作步驟如下：a. 量取20mL 2%硼酸溶液于收集瓶（三角錐瓶）中，加混合指示劑23滴，接于游離氨餾出管A處，并使管口插入液面下（不宜太深）。b. 打開開關1使冷水進入冷凝器部分。圖8-2 改良式微量定氮蒸餾裝置

11、c. 打開開關2使冷水進入蒸汽發(fā)生瓶內，當液面升至34厘米時將開關2關閉。d. 打開開關3，取消化稀釋液5.00mL從漏斗處放入蒸餾瓶內，加入40%氫氧化鈉8mL左右。再用少量蒸餾水洗凈漏斗（少量多次），并使流入蒸餾瓶內。隨即關閉開關3。e. 加熱蒸餾，待蒸餾約10分鐘后（以蒸餾液沸騰時算起），將餾出管提出液面再蒸餾12分鐘，直至氮全部餾出（可用紅色石蕊試紙檢查至餾出液不使石蕊試紙變藍色為止）少量水洗滌餾出管處部，洗水一并當于上集瓶。 滴定 用已標定的0.01mol/L鹽酸標準溶液滴定收集之餾出液至灰色為終點。 數據記錄表 殘液排出與洗滌a. 用洗耳球插入餾出管內將空氣壓入蒸餾瓶內，經開關4排

12、出反復多次即可將殘液排凈。（或在蒸餾結束時立即打開開關2使冷水進入蒸汽發(fā)生瓶內產生真空將殘液抽出）。b. 打開開關3從漏斗注入冷水洗滌蒸餾瓶，關閉開關3，按上述手續(xù)反復多次即可洗凈。c. 打開開關2讓冷卻水進入蒸汽發(fā)生蒸內并同時打開開關4將水排出，待瓶洗凈后關閉開關1、2并將洗水全部倒出后關閉開關4。4. 茚三酮比色法測定氨基氮含量A 以蒸餾水稀釋麥芽滲出液，建議將麥芽滲出液稀釋100 倍，使稀釋濃度為1-3mg a-氨基酸氮/L B 取五支試管，其中三支各加2.00m1甘氨酸標準稀釋液 (此稀釋液每升含有2mg a-氨基酸氮)，一支加2ml試樣，另一交加2.00m1蒸餾水作空自。然后在各試管

13、中加顯色劑，搖勻，井在管口塞上玻璃球，在沸水浴中準確加熱16min. C 取出試管，立即在20C水浴中冷卻20min D 各管加入5,001 碘酸鉀稀釋液，混勻，30min 內，在570nm 波長下用lcm 比色皿測定光密度5.麥芽滲出率測定（1）麥汁可溶性固形物的測定密度瓶法a.將協定法麥芽汁混勻，立即灌入密度瓶中。將絕干的附溫密度瓶用約10mL麥芽汁洗兩次，然后灌滿麥芽汁，裝上溫度計，并放置于水浴中（200.5），（如麥芽汁溫度比較高，可先將麥芽汁放入冰箱中冷卻后再做）保持水浴液面超過密度瓶頸刻度以上，在冰箱中恒溫25min。b. 取出密度瓶，調整麥芽汁使達到刻度，再待5min后準確的調整

14、至恰好在刻度。將密度瓶取出外面擦干，用濾紙除去溢出側管的麥汁，立即蓋上罩，放置5min，稱量。計算相對密度，取5位小數。C. 從密度瓶計算浸出物。麥芽汁正確的浸出物量可由相對密度d從正式的糖度表附錄查得B。注意事項1. 麥芽滲出液保存不應超過6h；2. 麥芽糖化液的制備中，加氫氧化鈉溶液后溶液應呈堿性，pH為9.410.6，可用pH試紙檢驗；3. 本實驗中用Na2S2O3標準溶液的制備、標定及注意問題參考分析化學有關部份。4. 茚三酮與氨基酸反應非常靈敏，痕跡量的氨基酸也能給結果帶來很大誤差，故操作中要十分注意，如容器必須仔細洗凈，洗凈后只能接觸其外部表面。移液管不能用嘴吸等。5. 茚三酮與氨

15、基酸顯色反應要求在pH6.7的條件下加熱進行，果糖作為還原性發(fā)色劑，碘酸鉀在稀溶液中使茚三酮保持氧化態(tài)，以阻止副反應。6. 麥芽粉和麥芽汁消化液蒸餾時加堿量要充足，蒸餾裝置不能漏氣。5 實驗數據處理方法1. 直接干燥法測定麥芽水分含量 （1）數據記錄稱重皿質量/m0（g）樣品和稱重皿質量/m1（g）烘干后樣品和稱重皿質量/m2（g）#1#2#3恒重值（2）結果計算式中：X樣品中水分的質量分數，%；m0稱量皿的質量，g；m1稱量皿和樣品的質量，g；m2稱量皿和樣品干燥恒重后的質量，g。2. 麥芽滲出率測定（1）實驗記錄表項目糖化液空白液次數123123取樣毫升數/mL滴定耗Na2S2O3毫升數/

16、mL平均值/mLV=V0=（2）結果計算：麥芽糖化力是以100g無水麥芽在20、pH4.3條件下分解可溶性淀粉30min產生1g麥芽糖為1個維柯（WK）糖化力單位 式中 V0空白液消耗Na2S2O3標準溶液的毫升數，mL;V麥芽糖化液消耗Na2S2O3標準溶液的毫升數，mL；CNa2S2O3標準溶液的摩爾濃度，mol/L；M麥芽水分百分含量，%；34.2換算系數；（20g麥芽樣的轉換系數，濃色麥芽應將34.2改為17.1）3. 麥芽蛋白質（總氮）測定，（凱氏定氮法）（1）數據記錄表樣品名稱樣品質量（體積）/g（mL）滴定耗鹽酸標準溶液/mL第一次第二次第三次平均值（2）計算公式式中：X1100

17、克無水麥芽總氮的質量分數，%；X2麥芽蛋白質的質量分數，%；V1碎麥芽樣消耗鹽酸標準溶液的體積，mL；V0空白試劑肖耗鹽酸標準溶液的體積，mL;C鹽酸標準溶液的濃度，mol/L0.0141mL鹽酸標準溶液C(Hcl)=lmol/L相當于氮的質量，g；6.25氮換算為蛋白質的系數；m樣品質量（或體積），g（或mL）;M麥芽樣品中水分的含量，%。4. 茚三酮比色法測定氨基氮含量式中：X每100g麥芽中氨氮的含量，mg/100g；m測定用麥汁中氨基酸的含量，ug；m1測定的樣品溶液相當于樣品的質量，g5.麥芽滲出率測定麥芽浸出率的計算以風干麥芽樣品計：麥芽浸出物以絕干麥芽樣品計：麥芽浸出物式中：M麥

18、芽水分%B麥芽汁中可溶性固形物%6參考文獻1 曹程節(jié)， 紀華. 麥芽質量指標的探討J.釀酒科技.1998(06)2 戰(zhàn)宇，周永強. 食品分析實驗指導.教師對實驗方案設計的意見 簽名： 年 月 日二 實驗報告1.實驗現象與結果1 直接干燥法測定麥芽水分含量 （1）數據記錄稱重皿質量/m0（g）樣品和稱重皿質量/m1（g）烘干后樣品和稱重皿質量/m2（g）#1#2#3恒重值19.980822.706324.499822.494322.474422.4725（2）結果計算2. 麥芽滲出率測定（1）實驗記錄表項目糖化液空白液次數123123滴定耗Na2S2O3毫升數/mL20.8021.2820.7522.0022.1822.20平均值/mLV=20.94V0=22.13（2）結果計算：麥芽糖化力是以100g無水麥芽在20、pH4.3條件下分解可溶性淀粉30min產生1g麥芽糖為1個維柯（WK）糖化力單位 3. 麥芽蛋白質（總氮）測定，（凱氏定氮法）（1）數據記錄表樣品名稱樣品質量（體積）/g（mL）滴定耗鹽酸標準溶液/mL第一次第二次第三次平均值粉末0.301911.80