Transcript 功能食品实验
实验一 一 绿茶中茶多酚的提取及检识鉴定 实验原理 茶多酚是茶叶中三十多种酚类物质的总称，约占茶叶 干物质总量的25%～35%，包括儿茶素、黄酮类化合物、花 青素、鞣酸等四大类物质。 本实验利用利用茶多酚与无机盐中的金属离子(如Ca2+、 Mg2+、Zn2+等)配位生成沉淀的特性而对茶多酚进行分离。 纯品茶多酚有吸潮性，遇铁变成绿色聚合物。弱碱性 条件下，茶叶中多酚类物质能与亚铁离子形成紫蓝色络 合物。在酸性介质中，茶多酚能与钼酸铵反应生成黄色 钼酸酯。 二 试剂和器材 绿茶(市售)、95%乙醇、氯化钙(无水)、浓硫酸、NaOH、 硫酸亚铁铵、钼酸铵 剪刀、10 mL量筒、100 mL量筒、10 mL玻璃试管、100 mL 烧杯、减压回流装置、500 mL圆底烧瓶、250 mL圆底烧瓶、 医用纱布、离心沉淀器、天平、pH试纸。 溶液的配制 1. 酒石酸亚铁溶液的配制 称取0.2 g硫酸亚铁铵(A.R)1 g和酒石酸钾钠(A.R)，用蒸馏水溶解 后定容至200 mL。 2. 100 g/L的钼酸铵溶液的配制 称取钼酸铵10.0 g至100 mL容量瓶中，加适量水超声溶解并稀释至 刻度。 3. 2.0 mol/L的硫酸溶液的配制(98%的浓硫酸ρ为1.84 g/cm3) 浓硫酸(ωB = 0.98, ρ=1.84 kg/L)计算CB＝ ωB×ρ×V/M=0.98×1.84×1×103/98=18.4 mol/L C浓V浓＝C稀V稀 配制2 mol/L硫酸30 mL的需浓硫酸量是：V×18.4=2×30 V=3.26 mL≈3 mL 用干燥的10 mL量筒量取浓硫酸3 mL ，沿杯壁慢慢倒入适量水中， 并用玻璃棒不断搅拌至冷却。将已稀释冷却的硫酸溶液转移到100 mL 量筒中，洗涤烧杯3次，一并转入量筒中，加水至30 mL刻度线即可。 三 实验步骤 1 茶多酚的浸提 茶叶用剪刀剪碎，准确称取10 g，选用体积浓度为70%乙醇100 mL为浸提剂 (料液比1∶10)，在70℃水浴下振荡浸提30 min， 浸提2次，并趁热用纱布过滤。合并滤液，即为茶多酚浸提液。 2 浸提液中茶多酚的鉴定 取浸提液约2 mL于10 mL试管中，滴加酒石酸亚铁溶液， 产生颜色变化，观察现象、记录结果。取浸提液约2 mL于 10 mL试管中，滴加100 g/L的钼酸铵溶液，观察现象、记 录结果。 3 茶多酚沉淀-转溶纯化 取浸提液，减压回收乙醇，至无乙醇味(约60 mL)。取浓缩 后浸提液，加入12 g CaCl2，摇匀。用0.1%NaOH溶液调pH值至7， 待沉淀完全后，静置约10 min，5000转/min离心5 min，滴管吸 去上清液，即得茶多酚-钙盐沉淀。 在茶多酚-钙盐沉淀物中加入2 mol/L的硫酸溶液30 mL，搅 拌，室温下放置15 min，使之溶解，然后5000转/min离心5 min。 4 茶多酚的鉴定 取约2 mL的上清液，于10 mL试管中，调pH值至7，滴加酒 石酸亚铁溶液，观察现象、记录结果。取约2 mL于10 mL试管中， 滴加100 g/L的钼酸铵溶液，观察现象、记录结果。与浸提液鉴 定结果进行比较。 5 干燥 茶多酚易溶于乙酸乙酯，而共存物咖啡因在乙酸乙酯中溶解 度很低。故将转溶后得到的清液，用适量的乙酸乙酯进行萃取可 进一步纯化茶多酚。 上清液用2 mol/L NaOH溶液调pH 至7，移入蒸发皿，放置水 浴锅上至完全挥干(用玻棒不断搅拌防止局部过热)，得到成品。 成品茶多酚为浅褐色粉末，易溶于温水和含水乙醇中。 四 注意事项 茶多酚在碱性条件下和光照时易发生氧化褐变反应，整个实验 过程需尽量避光。 思考题 1. 试述茶多酚的主要理化性质。 2. 酒石酸亚铁法鉴别茶多酚的原理是什么？ 实验二 苦瓜皂苷的制备及检识测定 一、目的和要求 1. 掌握苦瓜皂苷分离纯化步骤及皂苷类成分的鉴 定方法。 2. 熟悉苦瓜皂苷的功效及大孔树脂除杂原理。 实验二 苦瓜皂苷的制备及检识测定 二、试验原理 苦瓜(Momordica charantia L.)，属于葫芦科苦瓜属植物， 其果实和种子作为药用具有清热解毒和清心等功效。苦瓜皂苷是 苦瓜中的有效成份之一，国内外研究表明，苦瓜皂苷具有降血糖、 抑菌、消炎等作用。 苦瓜中的皂苷分为萜类皂苷和甾体皂苷两大类，萜类以为葫芦 烷型四环三萜为主以及少量齐墩果酸型和乌苏烷型五环三萜。目 前，已经提取分离出的有苦瓜皂甙A、B、C、D、E、F、G、H、I （momordicoside A、B、C、D、E、F、G、H、I、L）等60余种。 实验二 苦瓜皂苷的制备及检识测定 二、实验原理 经大孔树脂D101处理除去多糖类水溶性杂质后，苦瓜皂 苷类成分得以较好富集。 苦瓜皂苷采用Liberman-Burchard反应进行检识。L-B反 应原理主要是使三萜皂苷中羟基脱水，增加双键结构，再经 双键移位、双分子缩合等反应生成共轭双烯系统，又在酸作 用 三、仪器与器材 苦瓜干燥饮片 70%乙醇、90%乙醇、醋酐、浓硫酸 剪刀、D101型大孔吸附树脂、玻璃棒、纱布、250 mL圆底烧瓶、 500 mL圆底烧瓶、冷凝设备、真空泵、恒温水浴锅、细铁丝、 布氏漏斗、铁夹、皮箍、移液管、500 mL烧杯、试管、量筒、 滴管2个、钢铲 四、实验步骤 1 3 苦瓜皂苷的提取 （1) 称取苦瓜饮片20 g，用剪刀剪碎。 (2) 将剪碎的苦瓜饮片置于250 mL圆底烧瓶中，加入6倍量70%乙醇 (用无水乙醇自行配制)，以70%乙醇提取2次，每次提取40 min。将提取 液倒出时用纱布过滤，提取液倒置500 mL烧杯中。合并2次提取液，至 250 mL圆底烧瓶中。 (3) 安装减压回收装置。提取液减压回收乙醇，得苦瓜总提取物(为 防止暴沸及皂苷产生的泡沫，真空泵真空度保持在0.06 ~ 0.07，水浴锅 温度保持在90℃)。减压回收乙醇至圆底烧瓶中充满泡沫无法回收停止。 (4) 将样品溶液倒入500 mL烧杯中，称取20 g D101大孔树脂加入烧 杯中，用玻璃棒搅拌混匀，静置30 min。 四、试验步骤 1 3 苦瓜皂苷的提取 (5) 将混有树脂的样品采用布氏漏斗进行过滤。注意过滤过程中布 氏漏斗中垫2层滤纸，并用蒸馏水将滤纸全部润湿，防止大孔树脂掉落到 回收瓶中。烧杯中残留的树脂采用少量多次的方法用蒸馏水清洗倒入布 氏漏斗中。 (6) 将回收瓶中的溶液弃去，并用无水乙醇将回收瓶润湿。将滤纸 上的大孔树脂倒入烧杯中，用无水乙醇洗涤，无水乙醇加入量为没过树 脂面1 cm左右，玻璃棒搅拌后再用布氏漏斗进行过滤。树脂弃去，回收 瓶液体留用。 (7) 将回收瓶中的溶液加入到250 mL烧瓶中进行减压回收，回收到 残留少量液体时停止。用滴管将液体吸入到蒸发皿中(蒸发皿先称出空 重)，放置水浴锅上至完全挥干。期间可用玻璃棒不断搅拌加快挥发。 (8) 称重，得出苦瓜皂苷重量。 四、试验步骤 2 3 皂苷类成分的检识 采用liberman-Burchard反应，即醋酐-硫酸反应对苦瓜皂苷进 行检识。注意整个过程中不能有水。醋酐-浓硫酸试剂采用20：1进行 配置，可用滴管进行。即1滴浓硫酸加20滴醋酐，得醋酐-浓硫酸试剂。 用不锈钢铲将苦瓜皂苷从蒸发皿中取出适量，分别加入到两个干 燥的试管中。两个试管中分别加入醋酐约5 mL溶解，水浴锅中稍加热。 在一个试管中加入浓硫酸-醋酐试剂，另一个什么都不加进行对照。 两个试管都放置水浴锅中加热，注意观察试管中颜色变化、记录结果。 一般由黄色转为红色、紫色或绿色。 五、注意事项 1. 由于皂苷遇水会严重起泡，减压回流时，要控制好真空的 压力及恒温水浴锅的温度。 2. 采用Liberman-Burchard反应对苦瓜皂苷进行检识的过程中， 注意整个过程不能有水。 思考题 1. 大孔树脂的分离皂苷的原理？ 2. L-B反应原理是什么？ 实验三 山楂枸杞菊花甘草复合功能饮料的制备及评价 一、目的和要求 1. 功能性保健饮料基本配方原则。 2. 功能性保健饮料基本提取制备、调配方法。 3. 总黄酮的基本鉴别方法。 二、原理 保健饮料具有健康、天然、方便的特点。一般保健 饮料需要涉及到常见草药添加剂的正确配伍，例如金丝 桃、高丽参、银杏叶、卡瓦根、麻黄、生姜、抗氧化维 生素和矿物质等，以及常用的食品添加剂。 本实验以山楂为主要材料，再辅以枸杞、菊花、甘 草3种天然草本植物为原料，而这些原料中都含有抗氧化 的有效成分黄酮类物质。研究表明，黄酮类物质具有类 雌激素的作用， 可以清除体内的自由基， 调节肠胃， 协调人体整体平衡，以达到延缓衰老、养生保健的效果。 通过对山楂枸杞菊花甘草中总黄酮的提取并调配研制出 一种抗氧化保健养生的功能饮料。 三、试剂与器材 山楂、菊花、枸杞、甘草、市售白砂糖、食用香精、 蜂蜜、柠檬酸、饮用纯净水。 剪刀、500 mL圆底烧瓶、100 mL量筒、250 mL烧杯、 100 mL烧杯、250 mL输液瓶及配套胶塞、医用纱布、棉 绳、一次性塑料刻度滴管、一次性口杯。 5%亚硝酸钠溶液、10%硝酸铝溶液、4%氢氧化钠溶液。 分析天平、电热恒温水浴箱、消毒柜、灭菌锅。 四、试验步骤 饮料的一般制备工艺流程：原料处理→浸提→过 滤→浓缩→调配→灌装→封口→杀菌→成品。 四、实验步骤 1 原料处理 将山楂饮片、枸杞、菊花、甘草除杂后，山楂饮片、枸 杞剪碎。按山楂∶枸杞∶菊花∶甘草质量比为6：6：2：1混 合。 2 浸提 称取15 g处理后的原料(山楂∶枸杞∶菊花∶甘草 质量比为6：6：2：1)置500 mL圆底烧瓶中，加入150 mL饮用纯净水，水浴浸提1.5 ｈ，浸提2次，浸提液趁 热用纱布过滤，合并滤液，备用。浸提最佳条件为浸 提温度80℃、浸提时间1.5 ｈ、固液比1：10。 四、实验步骤 3 总黄酮成分的鉴别 取样品液约1 mL，分别滴入 5%亚硝酸钠溶液、10%硝酸 铝溶液，摇匀，再加入4%氢氧化钠溶液约5 mL，摇匀，观察 现象，记录结果。 复合饮料口味的调配 4 将浸提液、白砂糖、蜂蜜、柠檬酸、食用香精等按不同 比例混合，通过感官评定确定最佳配比。其中主料配方为浸提 液50-90%，在调配中使用适量添加剂，以增加风味并获得长 期稳定、均一的复合饮料。 5 灭菌 封盖后，蒸汽灭菌30 min。 五、注意事项 蒸汽灭菌后瓶身温度较高，切忌用冷水冲洗瓶身冷却，以免 炸裂。 思考题 1. 简述饮料的一般制备工艺流程 2. 复合饮料口味调配的要素有哪些？ 实验四 大枣多糖的制备及检测鉴定 一、目的和要求 1. 掌握大枣多糖的分离纯化步骤及多糖的鉴别 方法。 2. 了解大枣多糖的功效。 二、实验原理 大枣是鼠李科(Rhamnaceae) 枣属植物枣树 (ZizipHusJujuba Mill) 的果实，具有养肝护肝、养血补气、抗 过敏、抗疲劳、抗癌养颜及防治心血管疾病的作用。 《中华人 民共和国药典》将其列为常用中药品种，属药食同源植物产品。 大枣多糖是由多种单糖聚合而成的高分子聚合物，为大枣中补气 生血的主要活性成分。有研究表明，大枣多糖具有明显的抗补体 活性和促进淋巴细胞增殖的功能，对提高机体免疫力具有重要作 用，对免疫器官的萎缩也具有很好的拮抗作用，可广泛应用于医 药、保健品及功能食品。 二、实验原理 大枣是鼠李科(Rhamnaceae) 枣属植物枣树(ZizipHusJujuba Mill) 的 果实，具有养肝护肝、养血补气、抗过敏、抗疲劳、抗癌养颜及防治心血 管疾病的作用。 《中华人民共和国药典》将其列为常用中药品种，属药食 同源植物产品。大枣多糖是由多种单糖聚合而成的高分子聚合物，为大枣 中补气生血的主要活性成分。有研究表明，大枣多糖具有明显的抗补体活 性和促进淋巴细胞增殖的功能，对提高机体免疫力具有重要作用，对免疫 器官的萎缩也具有很好的拮抗作用，可广泛应用于医药、保健品及功能食 品。 二、实验原理 利用多糖在水中溶解度好，而在有机溶剂中溶解度较差的原理对大枣 多糖采用醇沉的方法进行分离。糖类的鉴别通常采用molish反应。糖在浓 酸(4−10N)加热作用下，失去三分子水，生成具有呋喃环结构的化合物。 由五碳糖生成的是糠醛，甲基五碳糖生成的是5-甲基糠醛，六碳糖生成的 是5-羟甲基糠醛。糠醛酸在此条件下往往脱羧，并形成糠醛。 二、实验原理 • 糠醛衍生物和许多芳胺、酚类可缩合成有色物质。本实验中多糖检出 的Molish试剂是浓硫酸和α-萘酚就是应用此种原理。 • 蛋白质的鉴定通常采用茚三酮法。水合茚三酮与α-氨基酸共热， 能使氨基酸起氧化脱氨反应生成酮酸，酮酸脱羧成醛，茚三酮变为还 原茚三酮，还原茚三酮与茚三酮，氨作用产生蓝色物质。反应如下图。 此反应在蛋白质、氨基酸的定性上很重要，放出的NH3可用定量法加 以测定，从而计算出参加反应的氨基酸量。 三、试剂与器材 大枣、木瓜蛋白酶、95%乙醇、无水乙醇、活性炭、 Molish试剂、浓硫酸； 500 mL烧杯、250 mL烧杯、玻璃棒、电热恒温水浴锅、纱布、 电子天平、蒸发皿、试管、试管夹、铁架台、小漏斗、滤纸、量 筒，三角架、石棉网。 四、实验步骤 1 提取大枣多糖 (1) 准确称取常温下去核大枣50 g放入500 mL烧杯中，加入一定量(6: l)的蒸馏水并混匀。 (2) 点燃煤气灯，将装有大枣的烧杯放置石 棉网上，加热煮沸40 min。加热过程中用玻璃棒 不断搅拌，并隔一段时间加入蒸馏水，保持烧杯 中蒸馏水的刻度约400 mL左右。 (3) 加热后静置5 min后，提取液用纱布过滤， 滤液倒入250 mL烧杯中，置石棉网上明火加热 浓缩至约50 mL。 四、实验步骤 • (4) 浓缩提取液加3倍95%乙醇沉淀多糖，纱布过滤， 除去乙醇，得粗多糖。 • (5) 上述粗多糖用30 mL蒸馏水溶解，再用3倍95%乙 醇再沉淀一次。 • (6) 将得到的95%乙醇沉淀物每次加入15 mL无水乙醇 洗涤沉淀多糖二次。 • (7) 将沉淀物转移置蒸发皿中(蒸发皿先称出空 重)80℃水浴加热干燥，(溶液状态下吸取一滴管放置试管 中)即得褐色大枣粗多糖，称重。 四、实验步骤 2 木瓜蛋白酶法脱蛋白 (1) 粗多糖中加入一定量的水(5倍于干物质) 后在80℃水浴 加热，用玻璃棒搅拌溶解。 (2) 冷却后，室温下溶液中加粗多糖质量3%的木瓜蛋白酶， 进行酶解(吸取两滴管溶液分别加入2个试管中)20 min。 (3) 溶液用无水乙醇沉淀，纱布过滤(四层纱布)，得多糖粗 品。 四、实验步骤 3 活性碳脱色 脱蛋白后的多糖粗品加一定量的水至蒸发皿中，加粉 末活性炭1 mg，水浴锅加热80℃采用漏斗趁热过滤，得滤 液为多糖溶液。 4 多糖的鉴别 将脱蛋白后的多糖吸取一滴管加入试管中，然后加两滴 Molish试剂，摇匀。再沿试管壁小心加入约1 mL浓硫酸，切 勿摇动。小心竖直后仔细观察液面交界处的颜色变化。 四、实验步骤 5 蛋白质的定性鉴别 将脱蛋白前和脱蛋白后的试管中加入几滴2%茚 三酮乙醇溶液(2 g茚三酮加入无水乙醇使成100 mL， 加热溶解)，放置水浴锅中加热观察颜色变化。 四、注意事项 1. 水浴加热温度不能过高，防止多糖发生焦化现象。 2. 滴加浓硫酸时小心切勿溅到手上。 思考题 1. 多糖颜色反应原理是什么？ 2. 蛋白质的定性鉴别原理？ 实验五 玫瑰精油的提取及其乳霜的制备 一、目的和要求 1. 挥发油类的基本性质及提取原理。 2. 乳霜类功能性护肤品的基本制备方法。 二、实验原理 精油(essential oils)又称挥发油(volatile oils)，是 一类在常温下能挥发的、可随水蒸气蒸馏的、与水不相混的 油状液体的总称。大多数挥发油具有芳香气味，广泛应用于 香料、食品与化妆品等的生产。 挥发油为多种类型成分的混合物，一种挥发油往往含有 几十种到一、二百种成分，其中以某种或数种成分占较大的 分量。其基本组成为脂肪族、芳香族和萜类化合物。挥发油 中存在的萜类主要是单萜和倍半萜，通常它们含量较高，但 无香气，不是挥发油的芳香成分。而某些萜类的含氧衍生及 芳香族化合物含量虽少，但它们具有挥发油的特异芳香味和 显著的生物活性。 护肤品从其功能上可以分为：营养保湿类、抗皱抗衰 老类、祛斑美白类和防晒类等。上述各类产品的基础配方 均大同小异，从配方的乳化类型可以分为O/ W、W/ O、W/ O/ W，其外观形式通常为膏霜类，乳液类和水剂类。护肤 品主要由乳化剂、润肤剂、增稠剂和添加剂等组成。 通常根据具体生产情况，配方中还会考虑加入螯合剂、 着色剂及粉类遮盖剂等以提高使用效果，适应不同的消费 需求。配方中加入螯合剂如EDTA，为了避免生产原料中残 存的微量金属离子如铁离子等杂质降低某些防腐剂与防晒 剂效果的发挥。 三、试剂与器材 玫瑰干花(市售)、饮用纯净水 硬脂醇(十八醇)、凡士林(医用)、二甲基硅油、 月桂醇硫酸钠(SDS)、甘油、尼铂金乙酯(对羟基苯甲 酸乙酯)。100 mL烧杯3只、1 L圆底烧瓶、挥发油提取 器、回流冷凝装置、玻棒、一次性塑料滴管。恒温水 浴锅、1 L电热套、电子天平。 四、实验步骤 1 玫瑰精油的提取 称取玫瑰干花150 g，适当粉碎后，倒入1 L的圆底烧瓶 内，加4倍量水，80℃水浴浸提30 min，取出约10 mL水提液， 备用。电热套加热，共水回流冷凝法提取玫瑰挥发油，时间为 沸腾后提取4 h。 四、实验步骤 2 • 玫瑰保湿乳霜的制备 分别称取硬脂醇(十八醇) 1.8 g、凡士林(医用) 2.0 g、二甲 基硅油0.5 g置100 mL小烧杯中，90℃水浴加热使其融化，最后加入 所提玫瑰精油1-2滴，作为油相。 • 分别称取十二烷基硫酸钠(SDS) 0.4 g、甘油0.1 g、尼铂金乙酯 (对羟基苯甲酸乙酯) 0.02g置100 mL小烧杯中，加入玫瑰水提液8 mL、 饮用纯净水6-10 mL，90℃水浴混匀，作为水相。 • 在搅拌下将水相成分以细流状加入油相，在水浴上继续保持恒温并搅 拌几分钟，然后在室温下继续搅拌至冷凝。 四、实验步骤 3 处方 四、注意事项 玫瑰精油提取率很低，为0.02%，提取后应小 心转移，避免丢失。 思 考 题 1. 试选用一个简易且快捷的方法区分精 油和一般脂肪油。 2. 乳霜基质的基本组成成分有哪些？ 谢 谢 谢 谢