Hệ thống bài tập hóa sinh thực phẩm

Quy tắc làm việc trong phòng thí nghiệm Để đảm bảo hiệu quả và sự an toàn trong khi làm việc ở phòng thí nghiệm sinh viên phải thực hiện nghiêm túc các quy tắc sau: I.. Đa số các chất hữ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM THTN CN THỰC PHẨM – SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG

o0o

-HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA SINH THỰC PHẨM

NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Xuất bản lần 1LƯU HÀNH NỘI BỘ

Thành phố Hồ Chí Minh, 2005

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

Quy tắc làm việc trong phòng thí nghiệm 3

Nội dung thực hành 7

BÀI 1: Xác định hàm lượng đường theo phương pháp RODZEVICH 8

BÀI 2: Khảo sát sự biến tính của protein 10

BÀI 3:Khảo sát một số sản phẩm trao đổi của glucid 13

BÀI 4:Khảo sát hàm lượng vitamin c trong quá trình chế biến thực phầm 16

BÀI 5: Khảo sát hoạt tính enzym protease 18

BÀI 6: Sự oxy hóa chất béo 21

Quy tắc làm việc trong phòng thí nghiệm

Để đảm bảo hiệu quả và sự an toàn trong khi làm việc ở phòng thí nghiệm sinh viên phải thực hiện nghiêm túc các quy tắc sau:

I Nội quy phòng thí nghiệm.

Điều 1 : Sinh viên có nhiệm vụ làm đầy đủ các bài thí nghiệm theo chương trình qui

định, phải chuẩn bị đầy đủ các lý thuyết trước khi vào làm thực hành

Điều 2 : Phải đến phòng thí nghiệm đúng giờ qui định Không được rời phòng thí

nghiệm nếu không được phép của giáo viên phụ trách

Điều 3 : Khi làm việc phải giữ trật tự, cấm ăn uống, hút thuốc trong phòng thí nghiệm Điều 4 : Khi sử dụng Hóa chất dễ cháy, dễ nổ, dụng cụ dễ vỡ, đắt tiền phải tuyệt đối

tuân theo chỉ dẫn của giáo viên

Điều 5 : Cần có ý thức tiết kiệm Hóa chất, tránh gây đổ vỡ dụng cụ Khi đổ vỡ dụng cụ

phải báo với giáo viên và bồi hoàn đầy đủ

Điều 6 : Không được di chuyển Hóa chất khỏi chỗ qui định, không làm các thí nghiệm

ngoài bài qui định

Điều 7 : Trước khi mở Hóa chất phải lau sạch nắp và cổ chai.

Điều 8 : Dụng cụ dùng để lấy Hóa chất phải thật sạch và dùng xong phải rửa ngay.

Không dùng lẫn các dụng cụ lấy Hóa chất cho các loại hóa chất khác nhau.

Điều 9 : Cẩn thận khi làm thí nghiệm, phải trung thực, khách quan khi báo cáo kết quả Điều 10 : Giữ sạch sẽ nơi làm việc, rửa dụng cụ và lau chùi ngăn nắp nơi làm việc, bàn

giao đầy đủ cho nhân viên phòng thí nghiệm trước khi ra về Phân công trựcnhật các buổi thí nghiệm để đôn đốc giữ vệ sinh trật tự

Điều 11 : Phải thực hiện qui định về phòng hỏa.

Điều 12 : Khi ra về phải tắt đèn, quạt, ngắt cầu dao điện và kiểm tra các vòi nước.

II Quy tắc làm việc với hóa chất độc, dễ nổ, dễ cháy.

Đa số các chất hữu cơ sử dụng trong thí nghiệm đều độc hại, do đó cần phải nắmvững quy tắc chống độc, chống nổ cháy khi làm việc với chất hữu cơ

1 Hóa chất phải chứa trong chai, lọ có nút đậy, dán nhãn Khi cầm chai Hóa chất

không được xách cổ chai mà phải bê đáy chai

2 Sử dụng các chất KCN, NaCN, HCN, (CH3)2SO4, CH3NH2, Cl2, NO2 phải đeo mặt

nạ, kính bảo hiểm và phải làm trong tủ hút và không tắt máy khi tủ còn chấtđộc

3 Sử dụng Na, K phải dùng kẹp sắt, lau khô bằng giấy lọc và dùng rượu butylic hay

amylic để hủy Na, K dư

4 Brôm được chứa trong bình dầy, màu tối có nút nhám, rót brôm phải tiến hành trong

tử hút, đeo kính bảo hiểm và găng tay Mỗi lần lấy brôm không quá 10ml, khicho vào bình phản ứng phải dùng phễu nhỏ giọt đã thử độ kín

5 Khi làm việc với H2SO4 đặc phải rót cẩn thận qua phễu trong tủ hút Pha loãng axit

(acid) H2SO4 phải trong bình chịu nhiệt và rót từ từ axit (acid) vào nước khuấyđều

6 Bao giờ cũng đổ acid (baz) vào nước khi pha loãng.

7 Không dùng miệng để hút acid (baz) Không hút bằng pipet khi còn ít hóa chất

trong lọ

8 Sử dụng chất dễ cháy như benzen, eter, aceton, etylacetat, cacbondisunfua, eter dầu

hỏa phải để xa ngọn lửa, không đun nóng trực tiếp trên ngọn lửa mà phải dùngbếp cách thủy

III Sơ cứu trong phòng thí nghiệm.

1 Bỏng acid đặc phải rửa ngay vết bỏng bằng vòi nước mạnh từ 3–5 phút, dùng bông

tẩm KMnO4 3% bôi nhẹ lên vết bỏng, hoặc dùng natribicacbonat loãng (1%)rửa vết bỏng

2 Bỏng kiềm đặc thì tiến hành như trên nhưng thay nước bằng dung dịch acid acetic

1%

3 Khi bị Hóa chất bắn vào mắt phải rửa ngay mắt bằng dòng nước sạch hoặc NaCl

1% chảy liên tục và đưa ngay đến bệnh viện

4 Bỏng bởi vật nóng (thủy tinh, kim loại) thì phải bôi dung dịch KMnO4 3% rồi bôi

mỡ chống bỏng

5 Bỏng bởi P bôi chỗ bỏng bằng dung dịch CuSO4 2%

6 Trường hợp uống phải acid thì phải súc miệng và uống nước lạnh có MgO.

4

7 Trường hợp uống phải baz thì phải súc miệng và uống nước lạnh có axit axetic (acid

acetic) 1%

8 Ngộ độc khí Clo, brôm thì đưa ngay ra chỗ thoáng có không khí trong lành.

9 Ngộ độc bởi asen, thủy tinh, muối xianua phải nhanh chóng đưa đến bệnh viện.

10 Bị đứt tay phải lau sạch máu, sát trùng bằng cồn hay dung dịch KMnO4 3% rồi cầm

máu bằng dung dịch FeCl3 và băng lại

11. Khi bị cháy quần áo trên người với diện tích lớn thì tuyệt đối không chạy ra chỗ gió phải

nằm xuống mà lăn để dập tắt lửa, nếu diện tích cháy bé thì dùng nước, giẻ lau để dậptắt

NỘI DUNG THỰC HÀNH

BUỔI

BÀI THỰC

HÀNH

NỘI DUNG

1 1 Xác định hàm lượng đường theo phương pháp RODZEVICH

2 2 Khảo sát sự biến tính protein

3 3 Khảo sát một số sản phẩm trao đổi của Glucid

4 4 Khảo sát hàm lượng Vitamin C trong quá trình chế biến sản phẩm

5 5 Khảo sát hoạt tính enzym protease

6 6 Sự oxy hóa chất béo

6

CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4

Phương pháp dựa trên cơ sở trong môi trường kiềm các đường khử có thể khử

Cu2+ thành Cu+ dưới dạng kết tủa đỏ gạch và qua lượng CuSO4 dư (không tham gia phảnứng) tính được lượng đường khử

+ Cơ chế phản ứng:

Đầu tiên tạo thành kết tủa hydroxyde đồng [Cu(OH)2] màu xanh da trời:

- Sau đó, Cu(OH)2 tác dụng với muối seignette tạo thành muối phức hòa tan, dungdịch có màu xanh thẫm:

- Muối phức trên là một hợp chất không bền Các đường có chứa nhóm aldéhyde dễdàng khử Cu++ thành Cu+ tạo ra kết tủa đồng I oxyde (Cu2O) màu đỏ gạch và đường bịoxy hóa khi tác dụng với dung dịch Fehling:

Lượng CuSO4 dư cho tác dụng với KI trong môi trường H2SO4 giải phóng iode tự

Fehling B: Hòa tan 200gam muối Seignette (Potassium Sodium Tartrate:

KNaC 4 H 4 O 6 4H 2 O) và 150gam Sodium hydroxide (NaOH) với nước cất, sau đó đổ lẫn vào nhau, định mức thành 1lít.

Nếu không có muối seignette, có thể pha dung dịch Fehling B như sau: hòa tan 150gam Sodium hydroxide (NaOH) trong nước cất, sau đó cho 50ml glycerine (1,2,3-

CH 2 OHCHOHCH 2 OH) vào dung dịch NaOH, khuấy đều Định mức dung dịch đến 1000ml.

Trước khi sử dụng pha Fehling A với Fehling B theo tỉ lệ 1:1 Thuốc thử phải có màu xanh lam, trong suốt

- Dd KI 30%

- Dd H2SO4 25%

- Dd Na2S2O3 0,1 N

- Pb(NO3)2 10% hoặc Pb(C2H3O2)10%

4 Tiến hành thí nghiệm

Chuẩn bị dung dịch thí nghiệm:

- Cho 5g nguyên liệu tươi không nhiều tinh bột vào cối chày sứ Nghiền cẩnthận với 30 ml nước cất ở 80oC Chuyển tòan bộ hỗn hợp vào bình định mức100ml Đun cách thủy ở 80oC trong 30 phút, sau đó kết tủa protein và các tạp chấtbằng 3 ml acetate chì Pb(C2H3O2)2 10% hoặc Pb(NO3)2 10%

- Lọai bỏ lượng chì dư bằng dung dịch Na2S2O3 bảo hòa, để yên 10 phút.Thêm nước cất đến vạch 100ml Lọc thu dung dịch để làm thí nghiệm

- Cho vào bình nón 100ml: 2ml dd đường thí nghiệm + 4ml nước cất + 4 mldung dịch Fehling

8

- Đun sôi 2 phút (dung dịch có màu xanh trong suốt nhưng có lớp kết tủa đỏgạch dưới đáy bình) Nếu trong thời gian này không xuất hiện kết tủa đỏ gạch thìlặp lại thí nghiệm với lượng dung dịch đường nhiều hơn và ngược lại, nếu dungdịch mất màu xanh hòan toàn thì lặp lại thí nghiệm với lượng dung dịch đườngnhiều hơn (tổng thể tích phải đảm bảo 10ml).

- Làm nguội Cho thêm vào hỗn hợp 1ml H2SO4 25% và 1ml KI 30% lắcđều và giữ trong 20 phút

- Chuẩn độ lượng iode bằng Dd Na2S2O3 0,1 N Làm thí nghiệm đối chứngvới với nước cất thay cho dung dịch đường

Hàm lượng % đường khử tính theo công thức:

(V1 – V2).f.3,3 V 100X=

W VaVới:

V1: số ml chuẩn độ mẫu đối chứng

V2: số ml chuẩn độ mẫu thí nghiệm

f: hệ số hiệu chỉnh dd Na2S2O3 0,1N

3,3 : hệ số chuyển thành đường

V: tổng thể tích dịch chiết

Va: thể tích dịch thí nghiệm

W: trọng lượng nguyên liệu

100: hệ số chuyển thành %

Yêu cầu:

1 Viết phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm, giải thích?

2 Cho biết kết quả thí nghiệm và cho nhận xét

+ CÂU HỎI ƠN TẬP:

1 Thế nào là đường khử? Nêu tính chất và các phương pháp định tính

2 Vai trị và ý nghĩa của đường khử với sản xuất đời sống ?

BÀI 2 KHẢO SÁT SỰ BIẾN TÍNH CỦA PROTEIN

I.CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT

Sự biến tính của protein là sự biến đổi cấu trúc của phân tử protein (từcấu trúc bậc 2 trở lên) dẫn đến thay đổi một số tính chất như tính tan, hoạttính sinh học… Khi protein biến tính, trong phân tử protein có sự sắp xếp lạicác phân tử, các nhóm, do đó các cấu trúc của protein bị thay đổi, protein bịđông tụ thành dạng keo không hòa tan

Các yếu tố có thể gây biến tính protein là: nhiệt độ cao, acid vô cơđậm đặc, một số acid hữu cơ, kiềm đặc, muối kim loại nặng như Pb, Fe, Hg,Cu,… Một số khác như ure, guadin có tác dụng phá hủy liên kết hydro, do đócũng phá hủy liên kết bậc 2,3,4 của phân tử protein

Dưới các tác nhân khác nhau quá trình biến tính xảy ra khác nhau.Thông thường protein bị vón cục và kết tủa có hai dạng kết tủa thuận nghịchvà kết tủa không thuận nghịch

Các yếu tố tạo kết tủa thuận nghịch gồm: các dung môi hữu cơ(acetone, etanol) ở nhiệt độ thấp (0-40C), các muối kim loại kiềm và kiềm thổ(NH4)2SO4, Na2SO4, NaCl, MgSO4

Các yếu tố tạo kết tủa không thuận nghịch: nhiệt độ cao, kim loại nặng(Fe, Cu, Pb, Hg), acid tricloacetic, acid picnic…

II.DỤNG CỤ - HÓA CHẤT - NGUYÊN LIỆU

II.1.Dụng cụ-hóa chất

- Dung dịch A (2g Na2CO3 hòa tan

trong NaOH N/10 thành 100 ml)

- Dung dịch B (0,5g CuSO4.5H2O

hòa tan trong Citrat Natri 1%

thành 100ml)

- Dung dịch C (Pha dung dịch

A và B theo tỉ lệ 49:1)

- (NH4)2SO4 bảo hòa

- Ethanol

- HNO3 đậm đặc

- Tricloacetic acid (TCA) 10%

- Dd CuSO4

- Albumin 1%

- Albumin 0,1%

- Acid acetic 1%

II.2.Nguyên liệu: Lòng trắng trứng 5%

III.THỰC HÀNH

III.1.Kết tủa bằng muối trung tính

Cho vào ống nghiệm 5ml lòng trắng trứng, 5ml dung dịch (NH4)2SO4

bão hòa, xuất hiện kết tủa Lọc kết tủa, sau đó đem hòa tan kết tủa vào 10ml

H2O Tương tự cho vào ống nghiệm 5ml lòng trắng trứng, 10ml dung dịch(NH4)2SO4 bão hòa, xuất hiện kết tủa Lọc kết tủa, sau đó đem hòa tan kếttủa vào 5ml H2O Quan sát lượng kết tủa ở 2 ống nghiệm Giải thích kết quả

III.2.Kết tủa bằng dung môi hữa cơ

Lấy 2 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 1ml dung dịch albumin 1% làmlạnh trong nước đá Thêm vào ống 1: 2ml ethanol 96% lạnh, ống 2: 3ml acetol96% lạnh, Quan sát lượng kết tủa tạo thành Sau khi kết tủa đã lắng xuốngđáy ống, gạn bỏ lớp dung môi, thêm nước vào, lắc đều Quan sát và giải thíchcác kết quả

III.3.Kết tủa bằng nhiệt độ cao

Cho vào 2 ống nghiệm, mỗi ống 5ml dung dịch lòng trắng trứng 5% Thêm 1giọt acid acetid 1% vào ống 2 Sau đó đem đun Quan sát thời gian xuất hiện kết tủavà giải thích kết quả

III.4.Kết tủa bằng acid hữu cơ

Cho vào ống nghiệm 2ml dung dịch lòng trắng trứng 5%, thêm 10 giọtdung dịch acid tricloacetid 10% Xuất hiện kết tủa Giải thích kết quả (Phảnứng này có thể được dùng để phát hiện protein trong nước giải khát, phản ứngcó độ nhạy 0,0015%)

III.5 Kết tủa bằng muối kim loại nặng

Cho vào ống nghiệm 2ml dung dịch lòng trắng trứng 5%, thêm vào 1giọt CuSO4 Quan sát kỹ, sau đó thêm vào vài giọt CuSO4 Quan sát và giảithích kết quả trong 2 trường hợp

III.6.Định lượng protein bằng phương pháp Lowry

III.6.1.Nguyên tắc:

Dựa vào cường độ màu xanh của phức chất đồng protein khử hỗn hợpphosphovolphramat để xác định lượng protein Phức chất màu xanh có độ hấpthu cực đại ở bước sóng 750nm Phương pháp Lowry sử dụng phối hợp phảnứng Biure (tác dụng lên liên kết peptid) và phản ứng với thuốc thử Folin (tácdụng lên gốc tyrosin, tryptophan, histidin) để tạo phức màu đặc trưng

III.6.2.Thực hành:

Cho vào ống nghiệm 0,4 ml dung dịch đã chuẩn bị ở phần làm biến tínhtrên Thêm vào đó 2 ml dung dịch C Lắc đều và để yên ở nhiệt độ phòngtrong 10 phút, sau đó thêm vào 0,2ml thuốc thử Folin, lắc đều trong 5-10phút, thêm nước cất cho đủ 5 ml Đem đọc mật độ quang ở bước sóng 750nmhay 500nm

Dựng đường chuẩn:

Hút 0,4ml dung Albumin chuẩn có các nồng độ theo thứ tự 0, 50, 100,

150, 200, 250ml vào các ống nghiệm sạch và sấy khô đã đánh số sẵn vàthực hiện phản ứng như đã ghi ở phần trên Muốn vậy ta thực hiện theo bảngsau:

Nồng độ Protein g/ml 0 50 100 150 200 250Dung dịch Albumin 0,1% (ml) 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5Nước cất (ml) 10 9,5 9,0 8,5 8,0 75

Vẽ biểu đồ biểu diễn sự biến thiên của mật độ quang (OD) theo nồngđộ protein chuẩn (g/ml)

Từ đường chuẩn, so sánh mật độ quang của ống nghiệm chứa mẫuprotein, từ đó suy ra hàm lượng protein của dung dịch

IV.CÂU HỎI CHUẨN BỊ

1.Biến hình protein là gì? Mục đích của việc làm biến hình proteintrong thực phẩm

2.Các biện pháp làm biến hình protein

12

BÀI 3 KHẢO SÁT MỘT SỐ SẢN PHẨM TRAO ĐỔI

CỦA GLUCID

I.CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT

Acid pyruvic là sản phẩm trung gian quan trọng của quá trình phân cắtcác monosaccharide 6 carbon Từ sản phẩm 3 C, acid pyruvic có thể phân giảitiếp tục theo con đường lên men kị khí hay oxi hóa đến cùng qua chu trìnhcrep Bởi vậy, acid puruvic được coi là 1 trong những sản phẩm đặc trưngnhất của quá trình phân giải monosaccharide

Quá trình phân giải glucose trong điều kiện kị khí tao nên ethanol, CO2

và năng lượng cung cấp cho hoạt động của cơ thể, phản ứng như sau:

CH3 CH3

C6H12O6→… → C = O → H-C=O CH3-CH2-OH COOH NADH +H+ NAD+

Glucose Acid puruvic acetaldehyde Ethanol

Nguyên tắc định lượng acid pyruvic: trong môi trường acid, acid pyruvic kết

hợp với kalibisulfit tạo thành muối bisulfit của acid pyruvic Lượngkalibisulfit dư kết hợp với iod tạo thành kalibisulfat Trong môi trường kiềm,muối bisulfit của acid pyruvic bị phân hủy giải phóng bisulfit Xác định lượngbisulfit (tương đương với acid pyruvic cần tìm) bằng cách chuẩn độ với iod

Nguyên tắc định lượng ethanol: ethanol có thể phản ứng với K2Cr2O7 trongmôi trường acid làm cho môi trường chuyển màu cam của Cr+6 sang màu xanhlục của Cr-3 Sau đó, sự tương tác với KI sẽ giải phóng iod tự do, lượng iod đóđược chuẩn độ bởi dung dịch Na2S2O3

II DỤNG CỤ - HÓA CHẤT - NGUYÊN LIỆU

- KI 10%

- Kalibisulfid 1% (chuẩn bịtrước khi dùng)

II THỰC HÀNH

Cho vào 2 erlen 5g men rượu đã nghiền nhỏ và 50 ml dung dịchglucose 1%, lắc nhẹ Thêm vào đó 5 giọt acid tartric 5% để tạo nên môitrường acid yếu trong dung dịch Đậy kín miệng erlen bằng polyetylen, đặtống nghiệm vào tủ ấm nhiệt độ 370C trong 2 giờ

III.1.Định lượng acid pyruvic:

Lấy 10ml dung dịch đã lên men, cho vào 1 ml acid oxalic 0,1N Thêmvào đó 10 giọt kalibisulfid 1%, lắc đều, để bình trong tối 15 phút

Tiếp tục cho vào erlen vài giọt tinh bột 1% và cho từ từ từng giọt I2

0,1N cho đến khi dung dịch xuất hiện màu xanh Để loại bỏ I2 dư, cho từnggiọt natrithiosulfat 0,1N cho đến khi dung dịch mất màu xanh Sau đó, chothêm từng giọt I2 0,01N để dung dịch lại xuất hiện màu xanh

Cho thêm vào erlen 10 giọt Na2CO3 bão hòa, màu xanh của dung dịchbiến mất Chuẩn độ dung dịch trong bình bằng I2 0,01N đến khi xuất hiệnmàu xanh bền trong khoảng 30 giây

*Tính kết quả:

X=

1

01 , 0 2

V

V

A 

(mg/ml)

A : Đương lượng gam của acid pyruvic

V2 : Số ml I2 0,01N dùng để chuẩn độ

V1 : Số ml mẫu đem phân tích

0,01: Nồng độ đương lượng của I2 (0,01N)

14