綜合訓練實驗麥芽質(zhì)量評定實驗二麥芽質(zhì)量指標的測定

1、綜合訓練實驗六、麥芽質(zhì)量評定實驗二 麥芽質(zhì)量指標的測定一、目的與要求1. 通過對麥芽主要質(zhì)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(jù)實驗任務學會選擇正確的分析方法以及學會合理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(shù)，學會正確分析實驗影響因素。二、實驗原理及相關(guān)知識（一）實驗任務麥芽是麥芽廠和啤酒廠麥芽車間的產(chǎn)品，同時又是釀造啤酒的主要原料，麥芽的質(zhì)量直接影響啤酒的質(zhì)量。而麥芽質(zhì)量的好壞主要由水分、糖化力，蛋白質(zhì)含量、蛋白溶解度、及-

2、氨基氮等指標決定，本實驗根據(jù)麥芽的主要質(zhì)量指標，要求分析下列項目：1. 麥芽水分含量；2. 麥芽滲出率；3. 麥芽糖化力；4. 麥芽蛋白質(zhì)含量；5. 麥芽蛋白溶解度；6. 麥芽-氨基氮含量；（二）實驗原理及相關(guān)知識1. 麥芽水分含量麥芽水分是麥芽質(zhì)量控制指標之一，水分大，會影響麥芽的浸出率，質(zhì)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(zhì)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(guān)，質(zhì)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

3、光法，可根據(jù)麥芽汁相對密度查得的麥芽汁中浸出物的質(zhì)量百分數(shù)，計算滲出率，或根據(jù)麥芽汁折光錘度（質(zhì)量百分數(shù)）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(zhì)量的主要指標之一，質(zhì)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(zhì)（總氮）含量麥芽蛋白質(zhì)一般為8%11%（干物質(zhì)），常用微量凱氏定氮法，其原理見第

4、三章實驗八。5. 麥芽蛋白溶解度（氮溶指數(shù)）麥芽蛋白溶解度是用協(xié)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(zhì)分解愈完全。麥芽質(zhì)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(xié)定法麥芽汁樣與濃硫酸和催化劑共同加熱消化，使蛋白質(zhì)分解，產(chǎn)生的氨與硫酸結(jié)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(jù)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(zhì)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(shù)為135150。大于150為優(yōu)，

5、小于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(chǎn)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。（三）實驗方案設(shè)計提示1. 根據(jù)樣品測定項目設(shè)計實驗方案。2. 選擇樣品提取和預處理方法，及根據(jù)誤差的要求和實際需要選擇恰當?shù)奶炱絻x器和玻璃量具。3. 方案設(shè)計時可以參考相關(guān)知識，或其他資料。4. 本實驗為2個單元，請根據(jù)實驗任務以及實驗室提供的儀器

6、和試劑合理安排實驗實施方案。三、儀器與試劑（一）實驗室提供下列儀器和試劑1. 儀器：（1）鼓風恒溫干燥箱；（2）各種分析天平；（3）干燥器；（4）稱量皿；（5）凱氏消化裝置；（見圖8-1） （6）改良式凱氏定氮蒸餾器；（見圖8-2）（7）恒溫水浴鍋及電動攪拌器；（8）搪瓷杯或硬質(zhì)燒杯；圖8-1 凱氏消化裝置1、墊2、支架3、凱氏燒瓶 4、電爐（9）分光光度計；（10）阿貝折光儀、密度計。2. 試劑（1）測蛋白質(zhì)各種試劑，同第三章實驗八。（2）測糖化力試劑： 硫代硫酸鈉標準溶液：（0.1mol/L） 稱12.5g Na2S2O3·5H2O于250mL燒杯中，用新煮沸且已放冷的蒸餾水溶解

7、后，移入500mL棕色瓶中，加入0.1g Na2CO3，用上述蒸餾水稀釋至500mL，搖勻，放暗處714天后，按GB601配制與標定。 PH4.3乙酸一乙酸鈉緩沖溶液；稱取30g分析純乙酸用蒸餾水稀釋至1000mL，另稱取34g分析純乙酸鈉（CH3COONa·3H20）溶于蒸餾水中并稀釋至500mL。將兩溶液混合，其PH為4.3±0.1。 氫氧化鈉溶液（1mol/L）：稱取40g氫氧化鈉，用水溶解至1000mL。 硫酸溶液（1mol/L）：量取28ml濃硫酸，緩緩倒入適量水中并衡釋至1000mL，冷卻，搖勻。 碘溶液（0.1mol/L）：稱取13g碘及35g碘化鉀，溶于10

8、0mL水中并稀至1000mL，搖勻，保存于棕色具塞瓶中。 可溶性淀粉（分析純）（3）測氨基酸試劑： 茚三酮顯色劑： 稱取100g磷酸氫二鈉（Na2HPO4·12H2O）、60g磷酸二氫鉀（KH2PO4）、50g水合茚三酮和3g果糖，用水溶解后稀釋至1000mL，（此溶液在低溫下用棕色瓶子可保存2周，PH應為6.66.8）。 碘酸鉀稀釋液：稱取2g碘酸鉀溶于600mL水中，再加入95%乙醇400mL，混勻。 甘氨酸標準溶液：準確稱取干燥的甘氨酸0.2000g于燒杯中，先用少量水溶解后，定量轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋毛標線，搖勻，0貯藏。臨用時按要求稀釋、此液為200mg/L氨

9、基酸標準溶液。（二）學生自行準備的儀器和試劑1. 安裝改良式凱氏定氮蒸餾裝置。（見圖-2）2. 配制2%可溶性淀粉溶液： 稱取2g可溶性淀粉，加少量蒸餾水調(diào)成糊狀，傾入100mL沸水中，繼續(xù)煮沸至透明，冷卻。3. 標定鹽酸標準溶液（0.01mol/L）；按GB601配制與標定。四、實驗步驟提示（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

10、已知質(zhì)量的搪瓷杯或硬質(zhì)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(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分）。（3）取出滲出杯，冷卻至室溫，補充水使其內(nèi)容物質(zhì)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(xié)定法麥芽汁的制備：（1）稱取粉碎麥芽樣50.0g放入已知質(zhì)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(nèi)升至70，此時于杯內(nèi)加入100mL70水。（3）在70保溫1h

11、后沖洗攪拌器，取出糖化杯，在1015min內(nèi)急速冷卻到室溫。（4）擦干杯處壁水分，補加水準確使其內(nèi)容物質(zhì)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(xié)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(nèi)，即作為

12、恒重）。 記錄下列數(shù)據(jù)。稱重皿質(zhì)量/m0（g）樣品和稱重皿質(zhì)量/m1（g）烘干后樣品和稱重皿質(zhì)量/m2（g）#1#2#3恒重值（2）結(jié)果計算式中：X樣品中水分的質(zhì)量分數(shù)，%；m0稱量皿的質(zhì)量，g；m1稱量皿和樣品的質(zhì)量，g；m2稱量皿和樣品干燥恒重后的質(zhì)量，g。2. 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(xié)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（20±0.5），（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

13、密度瓶，調(diào)整麥芽汁使達到刻度，再待5min后準確的調(diào)整至恰好在刻度。將密度瓶取出外面擦干，用濾紙除去溢出側(cè)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(shù)。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。 折光錘度法，見第一章實驗二。（2）結(jié)果計算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麥芽水分%B麥芽汁中可溶性固形物%3. 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，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20mi

14、n。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

15、酸鈉溶滴定至藍色失為終點。 實驗記錄表項目糖化液空白液次數(shù)123123取樣毫升數(shù)/mL滴定耗Na2S2O3毫升數(shù)/mL平均值/mLV=V0=（2）結(jié)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(chǎn)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(shù)，mL;V麥芽糖化液消耗Na2S2O3標準溶液的毫升數(shù)，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(shù)；（20g麥芽樣的轉(zhuǎn)換系數(shù)，濃色麥芽應將34.2改為17.1）4 麥芽蛋白質(zhì)（總氮）測定，（凱氏定氮法）（1）測定步驟 消

16、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(guān)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c. 打開開關(guān)2使冷水進入蒸汽發(fā)生瓶內(nèi)，當液面升至34厘米時將開關(guān)2關(guān)閉。d. 打開開關(guān)3，取消化稀釋液5.00mL從漏斗處放入蒸餾瓶內(nèi)，加入40%氫氧化鈉8mL左右。再用少量

17、蒸餾水洗凈漏斗（少量多次），并使流入蒸餾瓶內(nèi)。隨即關(guān)閉開關(guān)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(shù)據(jù)記錄表樣品名稱樣品質(zhì)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 殘液排出與洗滌a. 用洗耳球插入餾出管內(nèi)將空氣壓入蒸餾瓶內(nèi)，經(jīng)開關(guān)4排出反復多次即可將殘液排凈。（或在蒸餾結(jié)束時立即打開開關(guān)2使冷水進入蒸汽發(fā)生瓶內(nèi)產(chǎn)生真空將殘液

18、抽出）。b. 打開開關(guān)3從漏斗注入冷水洗滌蒸餾瓶，關(guān)閉開關(guān)3，按上述手續(xù)反復多次即可洗凈。c. 打開開關(guān)2讓冷卻水進入蒸汽發(fā)生蒸內(nèi)并同時打開開關(guān)4將水排出，待瓶洗凈后關(guān)閉開關(guān)1、2并將洗水全部倒出后關(guān)閉開關(guān)4。（2）計算公式式中：X1100克無水麥芽總氮的質(zhì)量分數(shù)，%；X2麥芽蛋白質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，%；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(zhì)量，g；6.25氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù)；m樣品質(zhì)量（或體積），g（或mL）;M麥芽樣品中水分的含量，%。5. 麥芽蛋白溶

19、解度測定（1）步驟：分別測麥芽總氮和麥汁可溶性氮，麥芽總氮按“4.”進行操作，麥汁可溶性氮的測定，吸取協(xié)定法麥芽汁25.00mL，置于500mL凱氏燒瓶中，其余步驟按“4.”進行操作。（2）結(jié)果計算 可溶性氮含量計算 蛋白溶解度計算式中：X3麥芽可溶性氮的質(zhì)量分數(shù)，%；X1麥芽總氮的質(zhì)量分數(shù)，%；NSI蛋白溶解度（氮溶指數(shù)），%。V2協(xié)定法麥芽汁樣消耗鹽酸標準溶液的體積，mL；B麥芽汁中可溶性固形物，%；d麥芽汁在20 200相對密度；E2無水麥芽浸出率，%。式中其余符號的意義同前。6. 茚三酮比色法測定氨基氮含量。（1）測定步驟 繪制標準曲線準確吸取200ug/mL的甘氨酸標準溶液0.0、0.5、1.0、1.5、2.5、3.0mL（相當于0、100、300、400、500、600ug甘氨酸），分別置于25mL容量瓶或比色管中，各加水補充至容積為4.0mL，然后加入茚三酮顯色劑1.00mL，混合均勻，于沸水浴中加熱16min，取出迅速冷室溫，加5.00mL碘酸鉀稀釋溶液，并加水至標線，搖勻。靜置15mim后，于570nm波長下，用1cm比色皿，以試劑空白為參比液