第一篇:實(shí)驗(yàn)三蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)
食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)三蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)
1.實(shí)驗(yàn)原理
各種蛋白質(zhì)具有不同的功能性質(zhì),如牛奶中的酪蛋白具有凝乳性,在酸、熱、酶(凝乳酶)的作用下會(huì)沉淀,用來制造奶酪。酪蛋白還能加強(qiáng)冷凍食品的穩(wěn)定性,使冷凍食品在低溫下不會(huì)變得酥脆。面粉中的谷蛋白(面筋)具有粘彈性,在面包、蛋糕發(fā)酵過程中,蛋白質(zhì)形成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),能保住氣體,使體積膨脹,在烘烤過程中蛋白質(zhì)凝固是面包成型的因素之一。肌肉蛋白的持水性與味道、嫩度及顏色有密切的關(guān)系。鮮肉糜的重要功能特性是保水性,脂肪粘合性和乳化性。在食品的配制中。選擇哪一種蛋白質(zhì),原則上是根據(jù)它們的功能性質(zhì)。
通過本實(shí)驗(yàn)可以定性地了解上述幾種蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)。
2.試劑和儀器
⑴ 實(shí)驗(yàn)樣品:面粉、牛奶、瘦肉。
⑵ 乳酸溶液。
⑶ 焦磷酸鈉。
⑷ 鉸肉機(jī)。
⑸ 100mL小燒杯。
⑹ 滴管。
⑺ 大號(hào)塑料碗。
⑻ 10mL移液管。
⑼ 5mL移液管。
⑽ 玻璃棒。
⑾ 蒸鍋。
3.實(shí)驗(yàn)步驟
⑴ 酪蛋白的凝乳性
在小燒杯中加入15ml牛奶,遂滴滴加50%的乳酸溶液,觀察酪蛋白沉淀的形成,當(dāng)牛奶溶液達(dá)到pH=4.6時(shí)(酪蛋白的等電點(diǎn)),觀察酪蛋白沉淀的量是否增多。⑵ 面粉中谷蛋白的粘彈性
分別將20g高筋面粉和低筋面粉加9ml水揉成面團(tuán),將面團(tuán)不斷在水中洗揉,直至沒有淀粉洗出為止,觀察面筋的粘彈性,并分別稱重,比較高筋粉和低筋粉中濕面筋的含量。⑶ 肌肉蛋白質(zhì)的持水性
將新鮮瘦豬肉在攪肉機(jī)中攪成肉糜,取10g肉糜三份,分別加入2ml水,4ml水以及4ml含有20mg焦磷酸鈉(或三聚磷酸鈉)的水溶液,順一個(gè)方向攪拌2分鐘,放置半小時(shí)以上,觀察三份肉糜的持水性、粘著性。蒸熟后再觀察其膠凝性。
4.思考題
⑴ 牛奶敗壞為何出現(xiàn)沉淀?沉淀是什么?
⑵ 在面制品的加工中如何選擇使用高筋粉和低筋粉?
⑶ 為什么加入焦磷酸鈉會(huì)增加肉的持水性?
第二篇:蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)的應(yīng)用
二、食品加工中蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的應(yīng)用
各種蛋白質(zhì)都有不同的功能性質(zhì),在食品加工過程發(fā)揮出不同的功能。根據(jù)其功能性 質(zhì)的不同,選定適宜的蛋白質(zhì),確定用量,加入到食品中,使之與其它成分如糖、脂肪、水反應(yīng),可加工成理想的成品。
(一)以乳蛋白作為功能蛋白質(zhì)
在生產(chǎn)冰淇淋和發(fā)泡奶油點(diǎn)心過程中,乳蛋白起著發(fā)泡劑和泡沫穩(wěn)定劑的作用。乳蛋 白冰淇淋還有保香作用。在焙烤食品中加入脫脂乳粉,可以改善面團(tuán)的吸水性,增大體 積,阻止水分的蒸發(fā),控制氣體的逸散速度,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)性。乳清中的蛋白質(zhì),具有較強(qiáng)的 耐攪打性,可用作西式點(diǎn)心的頂端配料,穩(wěn)定泡沫,脫脂奶粉可以作為乳化劑添加到肉糜 中去,增強(qiáng)其保濕性?!?/p>
(二)以卵類蛋白作為功能蛋白質(zhì)
卵類蛋白主要由蛋清蛋白和蛋黃蛋白組成。
蛋清蛋白的主要功能是促進(jìn)食品的凝結(jié)、膠凝、發(fā)泡和成形。在攪打適當(dāng)黏度的卵類 蛋白質(zhì)的水分體系時(shí),其中的蛋清蛋白的重疊的分子部分伸展開,捕捉并且滯留住氣體,形成泡沫。卵類蛋白對(duì)泡沫有穩(wěn)定作用。用雞蛋作為揉制糕餅面團(tuán)混合料時(shí),蛋白質(zhì)在 氣一液界面上形成彈性膜,這時(shí)已有部分蛋白質(zhì)凝結(jié).把空氣滯留在面團(tuán)中,有利于發(fā)酵,防止氣體逸散,面團(tuán)體積增大,穩(wěn)定蜂窩結(jié)構(gòu)和外形。
蛋黃蛋白的主要功能是乳化及乳化穩(wěn)定性。它常常吸附在油水界面上,促進(jìn)產(chǎn)生并穩(wěn) 定水包油乳狀液。卵類蛋白能促進(jìn)油脂在其它成分中的擴(kuò)散,從而加強(qiáng)食品的黏稠度。
雞蛋在調(diào)味汁和牛乳糊中不但起增稠作用,還可作為黏結(jié)劑和涂料,把易碎食品黏連 在一起,使它們?cè)诩庸r(shí)不致散裂。
(三)以肌肉蛋白質(zhì)作為功能蛋白質(zhì)
肌肉蛋白的保水性是影響鮮肉滋味、嫩度和顏色的重要功能性質(zhì),也是影響肉類加工 質(zhì)量的決定因素。肌肉中的水溶性肌漿蛋白和鹽溶性肌纖蛋白的乳化性,對(duì)大批量肉類的 加工質(zhì)量影響極大。肌肉蛋白的溶解性、溶脹性、黏著性和膠凝性,在食品加工中也很重 要。如膠凝性可以提高產(chǎn)品強(qiáng)度、韌性和組織性。蛋白的吸水、保水和保油性能,使食品 在加工時(shí)減少油水的流失量,阻止食品收縮;蛋白的黏著性有促進(jìn)肉糜結(jié)合,免用黏著劑 的作用。
(四)以大豆蛋白質(zhì)作為功能蛋白質(zhì)
大豆蛋白質(zhì)具有廣泛的功能性質(zhì),如溶解性、吸水和保水性、黏著性、膠凝性、彈 性、乳化性和發(fā)泡性等。每一種性質(zhì)都給食品加工帶來特定的效果。如將大豆蛋白加入到 咖啡乳內(nèi),是利用其乳化性;涂在冰淇淋表面,是利用其發(fā)泡性;用于肉類加工,是利用 它的保水性、乳化性和膠凝性。加在富含脂肪的香腸、大紅腸和午餐肉中,是利用它的乳 化性,提高肉糜問的黏性等等。因其價(jià)廉,故應(yīng)用得非常廣泛。
第三篇:蛋白質(zhì)酶水解物的功能性質(zhì)
蛋白質(zhì)酶水解物的功能性質(zhì)
在蛋白質(zhì)水解過程中,蛋白質(zhì)分子發(fā)生很大變化,即可離解的基團(tuán)(-COOH、NH4+)數(shù)目的增多;親水性及凈電荷數(shù)的增加;分子內(nèi)部的疏水性殘基暴露;功能性質(zhì)如溶解性、乳化作用、起泡性、膠凝性及風(fēng)味等發(fā)生變化。蛋白質(zhì)酶水解物在較大范圍的pH、溫度、氮濃度和離子強(qiáng)度條件下具有較好的溶解性能。蛋白質(zhì)酶水解物的乳化性可通過控制水解度得以改善,但高度水解的蛋白質(zhì)的乳化能力急劇下降,乳化穩(wěn)定性差。蛋白質(zhì)酶水解物的粘度和蛋白質(zhì)比較明顯下降,在受熱情況下不發(fā)生膠凝變性,熱穩(wěn)定性好。但是蛋白質(zhì)在水解達(dá)到一定程度時(shí)產(chǎn)生苦味肽。苦味肽都含有一些長鏈烷基側(cè)鏈或芳香側(cè)鏈,疏水性較強(qiáng),通過控制水解度可以降低苦味肽的產(chǎn)生量。
1、溶解性質(zhì)
蛋白質(zhì)酶水解物最重要的性質(zhì)之一是它在一定的pH、溫度、氮濃度和離子強(qiáng)度情況下的溶解性,酶水解提高了高原蛋白質(zhì)的溶解性。這種溶解性的增加的性質(zhì)對(duì)低過敏性嬰兒食品和含水解物營養(yǎng)食品的加工是非常重要的,常用于水果飲料(低pH)的蛋白質(zhì)強(qiáng)化。富含蛋白水解物的營養(yǎng)食品在加工過程中要經(jīng)過殺菌處理,這要求蛋白水解物受熱不凝集、不沉淀,熱穩(wěn)定性好。同時(shí),蛋白水解物營養(yǎng)食品經(jīng)常要強(qiáng)化鈣鐵磷硫等礦質(zhì)元素,故蛋白水解物應(yīng)在一定離子強(qiáng)度下保持穩(wěn)定。
2、乳化性質(zhì)
蛋白水解物的乳化性質(zhì)可通過水解度得以改善。許多研究表明,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)被酶水解后,在一定pH、離子強(qiáng)度和溫度的條件下,水解物的分子量是決定乳化能力的主要因素。當(dāng)水解度較低時(shí),肽的分子量較大,能增加乳化力;但當(dāng)水解度較高時(shí),分子量的降低使肽分子不能像完整蛋白質(zhì)分子一樣在界面展開和定向,無法減小界面張力,因此乳化能力下降,通常認(rèn)為具有20個(gè)以上氨基酸簇的肽類只有良好的乳化性,而小肽分子的乳化穩(wěn)定性較差。
3、起泡性質(zhì)
攪打蛋清蛋白質(zhì)的水分散系,形成泡沫,卵黏蛋白對(duì)泡沫有穩(wěn)定作用。當(dāng)卵清蛋白被酶水解后,在水解度較低或中等情況下,蛋清蛋白水解物的起泡性將增加,但隨著水解度的進(jìn)一步升高,起泡性有所降低,且泡沫穩(wěn)定性下降。
蛋白質(zhì)酶水解物的消化吸收
肽是蛋白質(zhì)水解的主要產(chǎn)物,人們對(duì)肽的理化性質(zhì)和生理功能的研究頗為廣泛和深入。傳統(tǒng)的生物化學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為,蛋白質(zhì)是在消化道中由各種蛋白酶作用分解為氨基酸,以氨基酸的形式吸收進(jìn)入血液20世紀(jì)五六十年代,首先提出了肽的完整吸收理論,以后的營養(yǎng)試驗(yàn)和藥理試驗(yàn)證實(shí):在某些情況下,完整的肽是可以通過肽載體進(jìn)入循環(huán)的。蛋白質(zhì)進(jìn)入消化道后,在消化道蛋白酶的作用下,13生成氨基酸,23生成小肽。游離氨基酸由氨基酸載體轉(zhuǎn)運(yùn),進(jìn)入腸細(xì)胞,為耗能的主動(dòng)運(yùn)輸;小肽進(jìn)入腸細(xì)胞方式與游離氨基酸吸收機(jī)制類似,但小肽吸收主要依靠氫離子濃度梯度而游離氨基酸主要依鈉離子濃度梯度。小肽被腸細(xì)胞攝入后,在腸細(xì)胞內(nèi)進(jìn)一步水解,以游離氨基酸形式進(jìn)入循環(huán)參與體內(nèi)代謝,不被水解的小肽直接由腸細(xì)胞基底面進(jìn)入血液循環(huán)。人體內(nèi)有許多活性肽,它們起著激素、遞質(zhì)的作用。源于天然食品的蛋白質(zhì)有些具有生物活性,如免疫球蛋白的調(diào)節(jié)作用等。也有一些蛋白質(zhì)經(jīng)適當(dāng)酶、適度水解后生成某些小肽,提供潛在的生物活性。這些食品源性的活性肽均為小肽,一般含有2~7個(gè)氨基酸殘基,由于其無毒副作用,引起了人們的極大關(guān)注。
第四篇:蛋白質(zhì)序列、性質(zhì)、功能和結(jié)構(gòu)分析
蛋白質(zhì)序列、性質(zhì)、功能和結(jié)構(gòu)分析
基于網(wǎng)絡(luò)的蛋白質(zhì)序列檢索與核酸類似,從NCBI或利用SRS系統(tǒng)從EMBL檢索。
1、疏水性
分
析
ExPASy的ProtScale
程
序(http:// PHDhtm: http:
EpitopeInfo: http://epitope-informatics.com/Links.htm
5、蛋白質(zhì)功能預(yù)測(cè) 蛋白質(zhì)序列分析的一般流程如下圖。圖1 蛋白質(zhì)序列分析的一般流程(1)基于序列同源性分析的蛋白質(zhì)功能預(yù)測(cè) 至少80個(gè)氨基酸長度范圍內(nèi)具有25%以上的序列一致性才提示可能的顯著性意義。未知功能序列對(duì)庫檢索的一般分析策略如下: ①和運(yùn)行Blastp程序的服務(wù)器(http://,將目的序列粘貼到輸入框中,點(diǎn)擊“search”即可。數(shù)據(jù)庫PROSITE是由專家根據(jù)生物學(xué)知識(shí)審編的SWISS-PROT蛋白質(zhì)序列中有生物學(xué)意義的位點(diǎn)(sites)、模式(patterns)和輪廓(profiles)的數(shù)據(jù)庫,包括酶活性位點(diǎn)、輔因子結(jié)合位點(diǎn)、二硫鍵位點(diǎn)等。此庫可以幫助確定新的蛋白質(zhì)序列是否屬已知的家族。其網(wǎng)址為: http://
PFAM: http://可用于對(duì)查詢蛋白質(zhì)序列相似性分析以確定其結(jié)構(gòu)。
c、ISSD數(shù)據(jù)庫
http://www.protein.bio.msu.su/issd/。d、HSSP數(shù)據(jù)庫
http://www.sander.embl-heidelberg.de/hssp/。e、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類數(shù)據(jù)庫(SCOP)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類數(shù)據(jù)庫(structural classification of proteins,SCOP)http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/。f、Dali/FSSP數(shù)據(jù)庫
http://www.embl-ebi.ac.uk/dali/。(2)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
蛋白質(zhì)多重序列對(duì)齊結(jié)果進(jìn)行蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的PHD程序:
http://www.embl-heidelberg.de/predictprotein/predictprotein.html(3)蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè) a、與已知結(jié)構(gòu)的序列比較
采用BlastP程序直接搜索NRL-3D、SCOP等數(shù)據(jù)庫,如果在連續(xù)100個(gè)氨基酸范圍內(nèi)含有大于40%的一致性,那么在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上則具有較為顯著的相似性。此種情況下,即預(yù)測(cè)中結(jié)果按照同源模建(homology modeling)方法能夠提供詳細(xì)而準(zhǔn)確的結(jié)果。在25~40%之間則難以提供精確的結(jié)果。
如果無法在NRL-3D數(shù)據(jù)庫找到匹配序列,下一步則是搜索HSSP數(shù)據(jù)庫。最簡單的方法是用BLAST或FASTA程序搜索蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(SWISS-PROT,Trembl,PIR)。序列檢索系統(tǒng)(sequence retrieve system,SRS)能夠提供大于25%的序列一致性。如果檢出結(jié)果含有HSSP數(shù)據(jù)庫的信息,那么在字段DR中會(huì)有注釋。如果與HSSP數(shù)據(jù)庫中的蛋白質(zhì)含有超過25%的序列一致性,那么一般認(rèn)為該蛋白質(zhì)至少和HSSP數(shù)據(jù)庫中的蛋白質(zhì)具有相似的折疊模式。
b、同源模建
Swiss-Model服務(wù)器(http://www.expasy.ch/swissmod/SM_TOPPAGE.html)提供自動(dòng)化財(cái)同源模建分析任務(wù)。c、穿針引線(threading)算法和折疊識(shí)別 有如下程序資源: TOPITS: http://www.embl-heidelberg.de/predictprotein/predictprotein.html frsvr
(fold
recognition
server): http://www.mbi.ucla.edu/people/frsvr/frsvr.html 123D: http://www-lmmb.ncifcrf.gov/~nicka/123D.html THEADER
and
THEADER2: http://globin.bio.warwick.ac.uk/~jones/threader.html http://globin.warwick.ac.uk/~jones/threader.html
7、蛋白質(zhì)分子進(jìn)化分析
同源蛋白質(zhì)(homolog)進(jìn)一步可分為直系同源(ortholog)和旁系同源(paralog)。前者指在不同物種中具有相同功能和共同起源和基因,后者則指在同一物種內(nèi)具有不同功能、但也有共同起源的基因,例如同是起源于珠蛋白的α珠蛋白、β珠蛋白和肌紅蛋白。
早期基于序列同源性來區(qū)分蛋白質(zhì)家族的不同層次。由于在分子進(jìn)化過程中,組成一個(gè)蛋白質(zhì)序列的所有氨基酸并不具備同樣的進(jìn)化速率,具有重要功能位點(diǎn)的氨基酸顯然進(jìn)化較慢,因此單純基于序列相似性并不合理。蛋白質(zhì)進(jìn)化過程中反映出重要氨基酸組群進(jìn)化速率較慢而形成的保守性。這一結(jié)果體現(xiàn)在很多蛋白質(zhì)家族成員之間蛋白質(zhì)序列相似性可能只局限于某個(gè)序列區(qū)域或結(jié)構(gòu)域中。因此,蛋白質(zhì)超家族的概念已發(fā)展成為具有某種共同結(jié)構(gòu)域的所有分子組成的分子集合。這一概念將蛋白質(zhì)超家族進(jìn)行了擴(kuò)大。這一點(diǎn)也反映在PDB數(shù)據(jù)庫的處理中,即PIR數(shù)據(jù)庫不只依據(jù)序列的相似性,而且結(jié)合結(jié)構(gòu)域的分析進(jìn)行蛋白質(zhì)家族和超家族分類。
蛋白質(zhì)分類數(shù)據(jù)庫(ProtoMap):http://www.protomap.cs.huji.ac.il/。如果發(fā)現(xiàn)一個(gè)未知蛋白質(zhì)序列和較多不同種屬或同一種屬的蛋白質(zhì)序列具有較高的同源性(大于30%),那么提示待分析蛋白質(zhì)序列可能是相應(yīng)家族的成員,從而可從分子進(jìn)化的角度對(duì)蛋白質(zhì)序列進(jìn)行綜合分析?;静襟E包括:
①用待分析蛋白質(zhì)序列檢索蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫,獲取同源性較高的蛋白質(zhì)序列。此過程可通過NCBI/Blastp程序分析。
②將所有相關(guān)序列組織成FASTA格式,作為后續(xù)進(jìn)行Clustal W/X軟件分析的輸入數(shù)據(jù)。
③采用Clustal W/X算法對(duì)這些序列進(jìn)行聚類分析,可聯(lián)網(wǎng)到http://www.ebi.ac.uk/clustalw/或直接使用Clustal W/X軟件進(jìn)行。④根據(jù)蛋白質(zhì)序列多重對(duì)齊結(jié)果繪制分子進(jìn)化樹。采用本地化軟件MacVector、DANMAN、TreeView等進(jìn)行。
第五篇:大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)-糖、脂類、氨基酸和蛋白質(zhì)的性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)二十六
糖、脂類、氨基酸和蛋白質(zhì)的性質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
1.熟悉單糖、二糖和多糖的性質(zhì);
2.掌握主要糖類的鑒別;
3.掌握油脂的化學(xué)性質(zhì);
4.掌握氨基酸和蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及其鑒別方法。
【實(shí)驗(yàn)原理】
單糖均有還原性質(zhì),二糖分子中有半縮醛羥基者亦有還原性,所以能還原班乃德試劑等。還原糖與鹽酸苯肼生成的糖脎是結(jié)晶,難溶于水,糖脎生成的速度和結(jié)晶形狀以及熔點(diǎn)均因糖的不同而異,因此可利用糖脎的生成鑒別各種糖。糖類在濃硫酸或濃鹽酸作用下,能與酚類化合物縮合成有色物質(zhì)。如與α-萘酚作用產(chǎn)生紫紅色,叫做莫利許試驗(yàn)。反應(yīng)十分復(fù)雜,但可利用此法檢出糖類。
果糖(酮糖)可與間苯二酚的鹽酸溶液作用,溶液加熱后很快變成鮮紅色,稱為西里瓦諾夫試驗(yàn)。多糖無還原性,但在酸存在下,加熱水解后可產(chǎn)生多個(gè)分子的單糖,因而對(duì)班乃德試劑也起反應(yīng)。隨淀粉分子的逐步水解,溶液與碘液作用所呈顏色由藍(lán)變紫到紅。最后,溶液對(duì)碘液不再顯色時(shí)為水解終點(diǎn)。
油脂一般不溶于水,但在膽鹽的乳化作用下,油脂微粒能較為穩(wěn)定地分散在水中形成乳濁液。油脂一般都是甘油與高級(jí)脂肪酸所呈的酯,油脂在堿性溶液中能水解成為甘油和高級(jí)脂肪酸的鹽——肥皂,這一水解稱為皂化。油脂皂化所得的甘油溶于水,而肥皂在水中則形成膠體溶液,但加入飽和食鹽后,肥皂就被鹽析而出,由此可以將甘油與肥皂分開。油脂的皂化液若用無機(jī)酸酸化則析出固體高級(jí)脂肪酸,若與鈣、鎂等金屬鹽類作用,則生成不溶于水的鈣肥皂或鎂肥皂。肥皂不適用于硬水就是這個(gè)原因。油脂的不飽和性可通過借溴的四氯化碳溶液來檢出,這是時(shí)由于溴加成到組成油脂的不飽和脂肪酸的雙鍵上而使其褪色。
α-氨基酸與茚三酮的水合物在水溶液中加熱時(shí),被氧化分解生成比原來α-氨基酸少一個(gè)碳原子的醛,并放出一分子二氧化碳和一分子氨,同時(shí)茚三酮被還原成仲醇,與所生產(chǎn)的氨生成具有藍(lán)紫色的化合物。
蛋白質(zhì)是含氮的極其復(fù)雜的生物高分子。在酸、堿或酶的作用下,單純蛋白質(zhì)發(fā)生水解,其最終產(chǎn)物是α-氨基酸。蛋白質(zhì)中的某些氨基酸的特殊基團(tuán)可以與某些化學(xué)試劑作用呈現(xiàn)出各種顏色反應(yīng),這種呈色反應(yīng)可以作為蛋白質(zhì)或氨基酸的定性和定量根據(jù)。
【儀器材料】
小試管10支、大試管1支、燒杯(150
mL)1個(gè)、燒杯(400
mL)2個(gè)、酒精燈1只,白瓷滴板1塊、帶有長玻璃管的軟木塞1支。
【試劑藥品】
2%葡萄糖、2%果糖、2%麥芽糖、2%蔗糖、2%淀粉、3mol/L硫酸、鹽酸苯肼-醋酸鈉溶液、10%碳酸鈉、碘液、濃硫酸、班乃德試劑、紅色石蕊試紙、西里瓦諾夫試劑、棉子油、40%氫氧化鈉溶液、乙醇、飽和食鹽水、0.1%苯酚溶液、蛋白質(zhì)溶液、米倫試劑、10%鹽酸溶液、10%三氯乙酸溶液、1%甘氨酸、0.2%茚三酮。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
(一)糖的化學(xué)性質(zhì)
1.糖的還原性:
取試管4支,各加入班乃德試劑[1]1
mL,再分別加入2%葡萄糖、2%果糖、2%麥芽糖和2%蔗糖[2]的溶液各2滴,在沸水浴中加熱2~3
min,待溶液自行冷卻后觀察結(jié)果。
2.糖脎的生成試管2支,分別加入2%葡萄糖和2%果糖溶液各1
mL,再加入新配制的鹽酸苯肼-醋酸鈉[3]溶液1
mL,將2支試管搖勻后,置于沸水浴中加熱30
min,取出所有的試管,讓它們自行冷卻(為什么?),此時(shí)就有黃色結(jié)晶生成[4]。取少量結(jié)晶在顯微鏡下觀察糖脎結(jié)晶的形狀。
3.顏色反應(yīng)
(1)莫利許試驗(yàn):取試管4支,分別加入2%葡萄糖、2%果糖、2%蔗糖、2%淀粉溶液各1
mL,然后加入新配制的莫利許試劑(α-萘酚的酒精溶液)2滴,混勻后,將每支試管傾斜,沿管壁徐徐加入濃硫酸0.5~1
mL。將試管靜置,觀察在兩液界面間出現(xiàn)紫紅色環(huán)。數(shù)分鐘后,若如無紫色生成,可在水浴中溫?zé)岷笤龠M(jìn)行觀察。
(2)西里瓦諾夫試驗(yàn):取試管4支,各加入西里瓦諾夫試劑(間苯二酚的鹽酸溶液)1
mL,然后在三個(gè)試管中分別加入2%葡萄糖、2%果糖和2%蔗糖溶液各5滴,第四支試管留作對(duì)照,將4支試管搖勻后,同時(shí)放在水浴中加熱2
min,比較各管出現(xiàn)顏色的順序。
4.蔗糖的水解
取試管2支,各加入2%蔗糖溶液1
mL,然后于1支試管中加入3
mol/L硫酸2滴,將此試管放在沸水浴中加熱5~10
min,冷卻后,加入10%的Na2CO3至溶液呈堿性(紅色石蕊試紙變藍(lán))。將兩支試管各加班乃德試劑10滴,并放在沸水浴中加熱3~4
min,觀察兩支試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
5.淀粉的性質(zhì)
(1)與碘液作用:取1支試管加2%淀粉溶液10滴,加碘液1滴,顯何色?將溶液直接在酒精燈上加熱,有何現(xiàn)象?再放冷,又有什么變化?
(2)水解反應(yīng):取試管1支,加2%淀粉溶液2
mL,再加入濃硫酸3滴,在水浴中加熱煮沸10~15
min,加熱時(shí),每隔1~2
min,用吸管吸出1滴反應(yīng)液滴在白瓷滴板上,加碘液1滴,觀察結(jié)果。待反應(yīng)液與碘液不再顯色時(shí),再加熱煮沸2~3
min,放冷,反應(yīng)液用10%Na2CO3溶液中和后(用石蕊試紙檢驗(yàn)),再加入班乃德試劑5~10滴,將試管放在水浴中煮沸2~3
min,觀察結(jié)果。
(二)油脂的皂化
取棉子油5滴,置于大試管中,加入乙醇和40%氫氧化鈉溶液各3
mL,然后在試管口塞上一個(gè)帶有長玻璃管的軟木塞,并將試管放入水浴中加熱回流45
min。待試管稍冷后將已皂化完全[5]的溶液倒入盛有4
mL飽和食鹽水的小燒杯中,邊到邊攪拌,此時(shí)有肥皂析出。如肥皂尚未析出,可將溶液冷卻即凝結(jié)成肥皂。
(三)氨基酸的性質(zhì)
在一試管中,加入1%甘氨酸20滴,再加入0.2%茚三酮5滴,搖勻,在廢水中加熱3~5
min,觀察溶液顏色有何變化。
(四)蛋白質(zhì)的性質(zhì)
1.茚三酮反應(yīng)[6]:
在1支試管中加入蛋白質(zhì)溶液10滴,然后加0.2%茚三酮溶液3滴,在沸水浴中加熱5~10
min,觀察溶液顏色變化。
2.米倫反應(yīng)[7]:
取2支試管,在1支試管中加入0.1%苯酚溶液3滴,在另一支試管中加入蛋白質(zhì)溶液3滴,然后在兩管中加入米倫試劑(汞或亞汞的硝酸鹽和亞硝酸鹽)3滴,此時(shí)在蛋白質(zhì)溶液試管中有白色沉淀生成。將兩支試管放在沸水中加熱,注意兩管中的有何顏色有何變化。
【思考題】
1.何謂還原糖和非還原糖?
2.區(qū)別下列化合物:果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉。
3.什么是油脂?自然界中的油脂主要含有什么成分?
4.寫出三種含硫的α-氨基酸的結(jié)構(gòu)式及其名稱。
【附注】
[1]
班乃德(Benedict)試劑,簡稱班氏試劑,是經(jīng)過改良的斐林試劑。它的主要成分為硫酸銅、檸檬酸鈉和和碳酸鈉。班氏試劑較斐林試劑穩(wěn)定,與還原糖的作用極為靈敏。班乃德(Benedict)試劑,簡稱班氏試劑,是經(jīng)過改良的斐林試劑。它的主要成分為硫酸銅、檸檬酸鈉和和碳酸鈉。班氏試劑較斐林試劑穩(wěn)定,與還原糖的作用極為靈敏。
[2]
所用蔗糖必須非常純凈,否則如含有還原糖仍可與班乃德試劑反應(yīng)。
[3]
苯肼難溶于水,而鹽酸苯肼-醋酸鈉的混合液可起復(fù)分解反應(yīng)生成苯肼醋酸鹽,結(jié)果溶解難度增大,有利于苯肼與糖生成糖脎的反應(yīng)。再者,醋酸鈉在此尚可起到緩沖的作用,調(diào)節(jié)pH=4~6,有利于糖脎的生成,因苯肼可溶于強(qiáng)酸。
[4]
如果在煮沸過程中溶液濃縮,則溶液將呈現(xiàn)淡紅色而無結(jié)晶生成,須用水稀釋后才生成結(jié)晶。
[5]
試驗(yàn)皂化是否完全,可取1滴反應(yīng)液置于一小試管中,加4
mL熱蒸餾水,如無油滴析出,則便是皂化已完全,可停止回流。反之,則需要繼續(xù)回流,直至棉子油完全皂化為止。
[6]
蛋白質(zhì)中α-氨基酸能夠與茚三酮的水合物在水溶液中加熱時(shí)即產(chǎn)生藍(lán)色的化合物。此反應(yīng)是所有α-氨基酸共有的反應(yīng),非常靈敏,即使α-氨基酸的水溶液稀釋至1:1500000亦能呈現(xiàn)顏色。
[7]
米倫試劑是汞或亞汞的硝酸鹽和亞硝酸鹽,此外還含有過量的硝酸和少量的亞硝酸。它能與酚類化合物產(chǎn)生顏色反應(yīng)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)蛋白質(zhì)分子中均含有酪氨酸殘基,而酪氨酸有酚的結(jié)構(gòu),因此也能與米倫試劑作用,先生成白色沉淀,加熱時(shí)變紅。