生物工业分析实验讲义1

实验一、滴定法测定酸奶总酸度

生物样品中的酸味物质，主要是溶于水的一些有机酸和无机酸。在果蔬及其制品中，以苹果酸，柠檬酸，酒石酸，琥珀酸和醋酸为主；在肉，鱼类样品中则以乳酸为例。此外，还有一些无机酸，像盐酸，磷酸等。这些酸味物质，有的是样品中的天然成分，像葡萄中的酒石酸，苹果中的苹果酸；有的是人为的加进去的，像配制型饮料中加入的柠檬酸；还有的是在发酵中产生的，像酸牛奶中的乳酸。酸在生物样品中主要有以下三个方面的作用。

1、显味剂

不论是哪种途径得到的酸味物质，都是生物样品重要的显味剂，对生物样品的风味有很大的影响。其中大多数的有机酸具有很浓的水果香味，能刺激食欲，促进消化，有机酸在维持人体体液酸碱平衡方面起着重要的作用。

2、保持颜色稳定

生物样品中的酸味物质的存在，即pH值的高低，对保持生物样品的颜色的稳定性，也起着一定的作用。在水果加工过程中，如果加酸降低介质的pH值，可抑制水果的酶促褐度；选用pH 6.5-7.2的沸水热烫蔬菜，能很好地保持绿色蔬菜特有的鲜绿色。

3、防腐作用

酸味物质在生物样品中还能起到一定的防腐作用。当生物样品的pH小于2.5时，一般除霉菌外，大部分微生物的生长都受到了抑制；若将醋酸的浓度控制在6%时，可有效地抑制腐败菌的生长。一、实验意义与目的

酸度测定的意义

1. 测定酸度可判断果蔬的成熟程度

果品、蔬菜在其生长发育过程中，有机酸的种类和含量是在不断变化的，通过测定酸的种类或含量能够判别果蔬的成熟度。例如：如果测定出葡萄所含的有机酸中苹果酸高于酒石酸时，说明葡萄还

未成熟，因为成熟的葡萄含大量的酒石酸。另外，不同种类的水果和蔬菜，酸的含量因成熟度、生长条件而异，一般成熟度越高，酸的含量越低。如番茄在成熟过程中，总酸度从绿熟期的0.94%下降到完熟期的0.64%，同时糖的含量增加，糖酸比增大，具有良好的口感，故对酸度的测定是判断原料的成熟度的主要指标之一。

2. 可判断生物样品的新鲜程度

原料的酸度常常是其新鲜的指标。例如：新鲜牛奶中的乳酸含量过高，说明牛奶已腐败变质；水果制品中有游离的半乳糖醛酸，说明受到霉烂水果的污染。因此酸度的测定是检测新鲜的指标之一。

3. 可反映了生物样品的质量

生物样品中有机酸含量的多少，直接影响生物样品的风味、色泽、稳定性和品质的高低。酸的测定对微生物发酵过程具有一定的指导意义。如：酒和酒精生产中，对麦芽汁、发酵液、酒曲等的酸度都有一定的要求。发酵制品中的酒、啤酒及酱油、食醋等中的酸也是一个重要的质量指标。

另外，酸在维持人体体液的酸碱平衡方面起着显著地作用。人体体液pH值为7.3-7.4，如果体液的pH值过大，就要抽筋，过小则又会发生酸性中毒。

生物样品中的酸度通常用总酸度（滴定酸度）、有效酸度、挥发酸度来表示。

总酸度：是指生物样品中所有酸性物质的总量，包括已离解的酸浓度和未离解的酸浓度，采用标准碱液来滴定，并以样品中主要代表酸的百分含量表示。

有效酸度：指样品中呈离子状态的氢离子的浓度（严格地讲是活度）用pH计进行测定，用pH值表示。

挥发性酸度：指生物样品中易挥发部分的有机酸。如乙酸、甲酸等，可用直接或间接法进行测定。

本实验的目的：学会用滴定法测定生物样品的总酸度。

二、原理

生物样品中的有机酸（弱酸）用标准碱液滴定时，被中和生成盐类。用酚酞作指示剂，当滴定到终点（pH=8.2，指示剂显红色）时，根据消耗的标准碱液体积，计算出样品总酸的含量。其反应式如下：

RCOOH + NaOH → RCOONa +H 2O

三、试剂

0.1mol/L 氢氧化钠，0.5%酚酞指示剂

四、实验步骤

1. 0.1mol/L 氢氧化钠的标定：

称取0.3-0.4g （0.0001g ）干燥衡重后的基准物邻苯二甲酸氢钾，加25ml 水震荡溶解，加2-3滴酚酞指示剂，用待标定的0.1mol/L 氢氧化钠滴定至溶液呈微红色，15 S 不退色，平行两次，同时做空白实验，记录用量。

2. 酸奶样品的测定：

称取5g （0.01g ）的酸奶于250ml 的锥形瓶中，加20ml 蒸馏水充分溶解摇匀，加2-3滴酚酞指示剂，用已标定的0.1mol/L 氢氧化钠溶液滴定样品至微红色15S 不退色，即为终点。

3. 计算

总酸度（%） =

式中：C ：标准氢氧化钠溶液的浓度mol/L 为

V ：滴定所消耗标准碱液的体积ml

V2：标定NaOH 所消耗碱液的平均体积ml

M ：样品质量或体积（g 或ml ）

100

⨯m CVK

1000

2.2042⨯⨯V W

W：所称的基准物的质量（g）

K：换算为适当酸的系数，0.09,即1mmol氢氧化钠相当于乳酸的克数是0.09克。

因为生物样品中含有多种有机酸，总酸度测定结果通常以样品含量最多的那种酸表示。例如一般分析葡萄及其制品时，用酒石酸表示，其K=0.075；测柑橘类果实及其制品时，用柠檬酸表示，其K=0.064；分析苹果及其制品时，用苹果酸表示，其K=0.067；分析乳品、肉类、水产品及其制品时，用乳酸表示，其K=0.090；分析酒类、调味品，用乙酸表示，K=0.060。

五思考题

1. 简述生物样品中有机酸的种类及其特点，对于颜色较深的一些样品，在测定其酸度时，如何排除干扰，以保证测定的准确度？

2. 生物样品的总酸度，有效酸度，挥发酸测定值之间有什么关系？生物样品中酸度的测定有何意义？

实验二、土豆中的淀粉含量的测定

土豆，学名马铃薯，俗称“地蛋”、“山药蛋”，系多年生地下茎草本作物，现多为一年一季或一年两季栽培。除了食用之外，大多数的土豆可以做淀粉、酒精等工业原料。鲜马铃薯中的成分除了淀粉、水之外，还有1.8-8.5%的粗蛋白质和少量的纤维素和可溶性的糖。

一、目的要求

掌握还原糖直接测定原理、方法；

了解淀粉酸水解方法。

二、原理

首先将淀粉水解成葡萄糖。

测定总糖通常以还原糖的测定法为基础，将生物样品中的非还原性双糖，经酸水解成还原性单糖，再按还原糖测定法测定，测出以转化糖计的总糖量。

其次标定葡萄糖的含量，之后换算成淀粉地含量。

葡萄糖的标定原理如下：将一定量的碱性酒石酸铜甲、乙液等量混合，立即生成天蓝色的氢氧化铜沉淀，这种沉淀很快与酒石酸钾钠反应，生成深蓝色的可溶性酒石酸钾钠铜络合物。在加热条件下，以次甲基蓝作为指示剂，用样液滴定，样液中的还原糖与酒石酸钾钠铜反应，生成红色的氧化亚铜沉淀，待二价铜全部被还原后，稍过量的还原糖把次甲基蓝还原，溶液由蓝色变为无色，即为滴定终点。根据样液消耗量可计算还原糖含量。另外，斐林试剂中加入亚铁氰化钾(黃血盐)，使红色氧化亚铜沉淀生成可溶性的复盐，反应终点更为明显。

Cu

2O+K

4

Fe(CN)

6

+H

2

O=K

2

Cu

2

Fe(CN)

6

+2KOH(淡黃色)

三、试剂

1．碱性酒石酸铜甲液：称取15g硫酸铜及0.05g四甲基蓝，溶于水中并稀释到1000 ml