食品資源綜合利用PPT課件

1、 課程簡介：課程簡介： 本實驗課程主要面向本實驗課程主要面向“食品科學(xué)與工程食品科學(xué)與工程”專業(yè)專業(yè)本科生，實驗分必修和選修本科生，實驗分必修和選修2 2種類型，包括種類型，包括“魚皮膠魚皮膠原蛋白的水解原蛋白的水解”、“海藻酸鈉的提取海藻酸鈉的提取”幾部分。實幾部分。實驗教學(xué)主要是設(shè)計型實驗，提高學(xué)生的解決實際問驗教學(xué)主要是設(shè)計型實驗，提高學(xué)生的解決實際問題的能力。題的能力。第1頁/共24頁目目 錄錄 實驗一 魚皮膠原蛋白的水解（設(shè)計性實驗）6學(xué)時 實驗二 大豆分離蛋白的提?。ㄔO(shè)計性實驗） 6學(xué)時 實驗三 大豆分離蛋白的酶解（設(shè)計性實驗） 6學(xué)時 實驗四 海藻酸鈉的提取（設(shè)計性實驗）6學(xué)時第

2、2頁/共24頁實驗一實驗一 魚皮膠原蛋白的水解魚皮膠原蛋白的水解 【實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹?本實驗要求理解魚皮的前處理、低溫酶解和水解液的超濾精制操作的原理和方本實驗要求理解魚皮的前處理、低溫酶解和水解液的超濾精制操作的原理和方法。法?！緦嶒炘韺嶒炘怼?魚皮膠原蛋白含量占其蛋白質(zhì)總量的魚皮膠原蛋白含量占其蛋白質(zhì)總量的80%以上，通過酶適度水解產(chǎn)生膠原蛋白以上，通過酶適度水解產(chǎn)生膠原蛋白肽。在偏離中性的肽。在偏離中性的pH值下，低溫處理魚皮，去除脂肪和雜質(zhì)，使用堿性蛋白酶、中值下，低溫處理魚皮，去除脂肪和雜質(zhì)，使用堿性蛋白酶、中性蛋白酶或酸性蛋白酶協(xié)同作用，所得到的水解液經(jīng)過過濾、超濾、離子交換

3、脫色性蛋白酶或酸性蛋白酶協(xié)同作用，所得到的水解液經(jīng)過過濾、超濾、離子交換脫色脫鹽、真空濃縮，分別進行噴霧干燥和冷凍干燥，得到完全溶解的黃白色或白色粉脫鹽、真空濃縮，分別進行噴霧干燥和冷凍干燥，得到完全溶解的黃白色或白色粉末狀膠原蛋白寡肽。末狀膠原蛋白寡肽。第3頁/共24頁【實驗步驟實驗步驟】 1.魚皮前處理：魚皮前處理： 將新鮮魚皮或解凍魚皮使用濃度為將新鮮魚皮或解凍魚皮使用濃度為2.5%的食鹽溶液清洗，然后使用清水進行漂的食鹽溶液清洗，然后使用清水進行漂洗；用洗；用2%的食品級氫氧化鈉溶液在室溫以下浸泡上述原料的食品級氫氧化鈉溶液在室溫以下浸泡上述原料2h，清洗浸泡處理的魚，清洗浸泡處理的魚

4、皮至皮至pH值為中性。值為中性。 2. 水解魚皮：水解魚皮： 斬碎處理好的魚皮，采用一定底物濃度的堿性蛋白酶水解一定時間，使用離心斬碎處理好的魚皮，采用一定底物濃度的堿性蛋白酶水解一定時間，使用離心機或過濾的方法分離出未水解物和雜質(zhì)，水解產(chǎn)物為澄清透明的無色至淺黃色溶液機或過濾的方法分離出未水解物和雜質(zhì)，水解產(chǎn)物為澄清透明的無色至淺黃色溶液。第4頁/共24頁3.分離水解液：分離水解液： 應(yīng)用不同分子量截留率的中空纖維超濾器超濾上述水解液，獲得分子質(zhì)應(yīng)用不同分子量截留率的中空纖維超濾器超濾上述水解液，獲得分子質(zhì)量量20006000Da的組分和的組分和2000Da以下的組分以下的組分?！緦嶒灢襟E實

5、驗步驟】4.脫鹽：脫鹽： 分別將上述超濾液應(yīng)用離子交換樹脂進行脫鹽處理分別將上述超濾液應(yīng)用離子交換樹脂進行脫鹽處理。第5頁/共24頁【實驗步驟實驗步驟】5.真空脫鹽：真空脫鹽： 將上述兩組分分別應(yīng)用真空濃縮器進行濃縮得到膠原蛋白濃縮液。將上述兩組分分別應(yīng)用真空濃縮器進行濃縮得到膠原蛋白濃縮液。6.噴霧干燥：噴霧干燥： 將濃縮液使用噴霧干燥器進行干燥，干燥產(chǎn)品為水分含量將濃縮液使用噴霧干燥器進行干燥，干燥產(chǎn)品為水分含量8.0%的淡的淡黃色粉末。黃色粉末。7.凍干：凍干： 將經(jīng)真空濃縮得到的濃縮液進行冷凍干燥，干燥產(chǎn)品為水分含量將經(jīng)真空濃縮得到的濃縮液進行冷凍干燥，干燥產(chǎn)品為水分含量8.0%的白色

6、粉末。的白色粉末。第6頁/共24頁【質(zhì)量評價質(zhì)量評價】1.感官指標感官指標淡黃色或白色固體粉末淡黃色或白色固體粉末2.理化指標理化指標粗蛋白粗蛋白90.0%，相對分子量，相對分子量5006000，水分，水分 8.0%，灰分，灰分 2.0%，二氧化硫，二氧化硫 50（mg/kg)，pH（1%水溶液）水溶液）4.07.0，水不溶物（質(zhì)量分數(shù)），水不溶物（質(zhì)量分數(shù)） 0.10%。3.評價方法：評價方法：按照按照QB 2732-2005水解膠原蛋白水解膠原蛋白進行評價。進行評價。第7頁/共24頁【思考題思考題】1、影響酶水解魚皮膠原蛋白水解度的因素有哪些、影響酶水解魚皮膠原蛋白水解度的因素有哪些?2、

7、魚皮不同分子量膠原蛋白肽的分離方法有哪些、魚皮不同分子量膠原蛋白肽的分離方法有哪些?3、工業(yè)生產(chǎn)需要使用什么工藝流程和設(shè)備？、工業(yè)生產(chǎn)需要使用什么工藝流程和設(shè)備？第8頁/共24頁實驗二實驗二 大豆分離蛋白的提取大豆分離蛋白的提取 【實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹?本實驗要求理解大豆分離蛋白提取的原理和掌握提取的方法。本實驗要求理解大豆分離蛋白提取的原理和掌握提取的方法?！緦嶒炘韺嶒炘怼?利用蛋白質(zhì)在等電點的聚集、沉淀、偏離等電點時解聚、溶解的原理，采用堿利用蛋白質(zhì)在等電點的聚集、沉淀、偏離等電點時解聚、溶解的原理，采用堿提酸沉法提取。提酸沉法提取。 第9頁/共24頁【實驗步驟實驗步驟】1.堿液浸提、離

8、心分離：堿液浸提、離心分離： 將脫脂大豆粕粉原料投入浸提罐內(nèi)，加將脫脂大豆粕粉原料投入浸提罐內(nèi)，加10倍量水，用倍量水，用40%氫氧化鈉溶液調(diào)氫氧化鈉溶液調(diào)pH至至7.08.0，加熱到，加熱到4550 ，浸提，浸提4050分鐘，經(jīng)離心分離收集蛋白質(zhì)溶液分鐘，經(jīng)離心分離收集蛋白質(zhì)溶液 2. 加酸沉淀、離心分離：加酸沉淀、離心分離： 在在45 條件下，用一定濃度的鹽酸調(diào)條件下，用一定濃度的鹽酸調(diào)pH 至至4.24.6，靜置，靜置30分鐘，使蛋白分鐘，使蛋白質(zhì)能形成較大的顆粒而沉淀下來，經(jīng)離心分離收集沉淀蛋白質(zhì)。質(zhì)能形成較大的顆粒而沉淀下來，經(jīng)離心分離收集沉淀蛋白質(zhì)。第10頁/共24頁3.水洗分離：

9、水洗分離： 分離后的酸沉蛋白質(zhì)凝乳加分離后的酸沉蛋白質(zhì)凝乳加56倍量的水，水洗倍量的水，水洗12次，用離心機分次，用離心機分離。離。4.解碎、中和解碎、中和 分離出的沉淀蛋白質(zhì)呈凝膠狀，有較多團塊，需加入適量水解碎，分離出的沉淀蛋白質(zhì)呈凝膠狀，有較多團塊，需加入適量水解碎，攪打成勻漿，然后加入一定稀堿中至攪打成勻漿，然后加入一定稀堿中至pH6.87.2?！緦嶒灢襟E實驗步驟】第11頁/共24頁5. 滅菌滅菌 中和后的蛋白乳液置夾層鍋內(nèi)，用蒸汽加熱至中和后的蛋白乳液置夾層鍋內(nèi)，用蒸汽加熱至6070，保溫，保溫2030分鐘滅分鐘滅菌。菌。6.噴霧干燥噴霧干燥7.包裝成品包裝成品【實驗步驟實驗步驟】第

10、12頁/共24頁1.感官指標感官指標 外觀呈淡黃色或乳白色粉末，具有產(chǎn)品應(yīng)有的滋味和氣味，無異味，不外觀呈淡黃色或乳白色粉末，具有產(chǎn)品應(yīng)有的滋味和氣味，無異味，不含有含有 正常視力可見的雜質(zhì)。正常視力可見的雜質(zhì)。2.理化指標理化指標 水分水分10%，蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)90%，灰分，灰分 8%，粗纖維，粗纖維 0.5%。3.評價方法：評價方法： 按照按照GB/T 20371-2006食品工業(yè)用大豆蛋白食品工業(yè)用大豆蛋白進行評價。進行評價?！举|(zhì)量評價質(zhì)量評價】第13頁/共24頁【思考題思考題】1、堿液浸提溫度和、堿液浸提溫度和pH對提取大豆分離蛋白有什么影響對提取大豆分離蛋白有什么影響?2、加酸沉淀工

11、序要注意什么、加酸沉淀工序要注意什么?3、在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)選用什么設(shè)備、在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)選用什么設(shè)備?第14頁/共24頁實驗三實驗三 大豆分離蛋白的酶解大豆分離蛋白的酶解 【實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹?本實驗要求掌握利用酶法水解大豆分離蛋白的方法本實驗要求掌握利用酶法水解大豆分離蛋白的方法【實驗原理實驗原理】 利用蛋白酶水解大豆分離蛋白，隨著酶反映的進行，蛋白質(zhì)的分子量逐漸變利用蛋白酶水解大豆分離蛋白，隨著酶反映的進行，蛋白質(zhì)的分子量逐漸變小，并轉(zhuǎn)化為肽或者氨基酸，其物理性狀及機能特性都發(fā)生明顯變化，在營養(yǎng)學(xué)上小，并轉(zhuǎn)化為肽或者氨基酸，其物理性狀及機能特性都發(fā)生明顯變化，在營養(yǎng)學(xué)上比蛋白質(zhì)和氨基酸具有

12、更多的優(yōu)點。比蛋白質(zhì)和氨基酸具有更多的優(yōu)點。第15頁/共24頁【實驗步驟實驗步驟】 1.預(yù)處理：預(yù)處理： 將大豆分離蛋白配制成一定的溶液，在將大豆分離蛋白配制成一定的溶液，在9095 下處理下處理20分鐘，迅速冷卻至酶分鐘，迅速冷卻至酶解溫度。解溫度。 2. 加酶水解：加酶水解： 分別用分別用AS1.398中性蛋白酶和中性蛋白酶和Alcalase堿性內(nèi)切蛋白酶進行水解堿性內(nèi)切蛋白酶進行水解。 第16頁/共24頁3.測定蛋白質(zhì)的水解度：測定蛋白質(zhì)的水解度： 蛋白質(zhì)的水解度常以蛋白中的肽鍵被斷裂的百分率來表示，采用蛋白質(zhì)的水解度常以蛋白中的肽鍵被斷裂的百分率來表示，采用pH-Stat法測定水解度。

13、法測定水解度。4.滅酶、離心：滅酶、離心： 水解至預(yù)定時間后，用鹽酸調(diào)整水解至預(yù)定時間后，用鹽酸調(diào)整pH至至4.5。迅速升溫到。迅速升溫到85 以上，加熱以上，加熱10分鐘鈍化蛋白酶，冷卻后離心收集上清液即得水解液。分鐘鈍化蛋白酶，冷卻后離心收集上清液即得水解液?！緦嶒灢襟E實驗步驟】第17頁/共24頁【思考題思考題】1、預(yù)處理對水解大豆分離蛋白的作用、預(yù)處理對水解大豆分離蛋白的作用?2、對兩種蛋白酶的水解度和風(fēng)味進行比較、對兩種蛋白酶的水解度和風(fēng)味進行比較?第18頁/共24頁實驗四實驗四 海藻酸鈉的提取海藻酸鈉的提取 【實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹?本實驗要求掌握海藻酸鈉分離提取的方法。本實驗要求掌握海

14、藻酸鈉分離提取的方法?！緦嶒炘韺嶒炘怼?海藻酸鈉的提取采用鈣凝離子交換法，將原料海帶經(jīng)消化，使海帶中的不溶性海藻酸鈉的提取采用鈣凝離子交換法，將原料海帶經(jīng)消化，使海帶中的不溶性海藻酸鈣轉(zhuǎn)化為可溶性海藻酸鈉，再經(jīng)鈣析，使海藻酸鈉轉(zhuǎn)化為海藻酸鈣從膠液中海藻酸鈣轉(zhuǎn)化為可溶性海藻酸鈉，再經(jīng)鈣析，使海藻酸鈉轉(zhuǎn)化為海藻酸鈣從膠液中絮凝出來，通過離子交換脫鈣、乙醇沉淀、烘干等工序，可制得成品海藻酸鈉。絮凝出來，通過離子交換脫鈣、乙醇沉淀、烘干等工序，可制得成品海藻酸鈉。第19頁/共24頁【實驗步驟實驗步驟】1.原料浸泡、切碎原料浸泡、切碎： 加加10倍于海帶質(zhì)量的水浸泡，并加適量甲醛，浸泡結(jié)束后洗滌并切

15、碎，瀝倍于海帶質(zhì)量的水浸泡，并加適量甲醛，浸泡結(jié)束后洗滌并切碎，瀝干后備用。干后備用。 2. 消化：消化： 加一定量純堿進行消化，消化時一定要攪拌加一定量純堿進行消化，消化時一定要攪拌。 3.稀釋、過濾：稀釋、過濾： 加水沖稀，并用紗布初濾一次，再離心過濾加水沖稀，并用紗布初濾一次，再離心過濾。第20頁/共24頁【實驗步驟實驗步驟】4.鈣析：鈣析： 向膠液中加一定濃度的氯化鈣，并同時加鹽酸中和消化反應(yīng)中多余的純堿至中向膠液中加一定濃度的氯化鈣，并同時加鹽酸中和消化反應(yīng)中多余的純堿至中性。性。5.離子交換脫鈣：離子交換脫鈣： 將鈣析后的產(chǎn)品過濾后，再往里加入氯化鈉溶液脫鈣。將鈣析后的產(chǎn)品過濾后，再往里加入氯化鈉溶液脫鈣。6.乙醇沉淀：乙醇沉淀： 向海藻酸鈉溶液中加入無水乙醇，邊加邊攪拌，海藻酸鈉絮狀物析出，過濾，向海藻酸鈉溶液中加入無水乙醇，邊加邊攪拌，海藻酸鈉絮狀物析出，過濾，除去乙醇。除去乙醇。7.干燥粉碎：干燥粉碎： 在在40 下干燥固形物，粉碎過下干燥固形物，粉碎過80目篩，即得海藻酸鈉成品。目篩，即得海藻酸鈉成品。第21頁/共24頁1.感官指標感官指標外觀為淡黃色或白色粉末外觀為淡黃色或白色粉末2.理化指標理化指標pH6.08.0，水不溶物（以干基計），水不溶