20-功能食品分离提取实训指导书-40本讲解

《功能食品分离提取》实训指导书

烟台南山学院

工学院食品科学与工程系

二○一三年十二月

前言

1、实验前必须认真预习实验指导书及实验内容，明确实验目的、步骤、原理、回答实验教师的提问，回答不合要求者，须重新预习，才能进行实验。

2、对规定实验外确属需要的内容，可先提出实验原理和方法，经指导教师同意后，方可进行实验。

3、做实验时必须严格遵守实验室的规章制度和仪器设备的操作规程，服从指导教师的指导。

4、爱护仪器设备，节约使用材料，使用前详细检查，使用后要整理就位，发现丢失或损坏应立即报告，未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品，不准将任何实验室物品带出室外。

5、实验时必须注意安全，防止人身和设备事故的发生，若发生事故应立即切断电源，及时向指导教师报告，并保持现场，不得自行处理，待指导教师查明原因并排除故障后，方可继续实验。

6、进入实验室后应保持安静，不得高声喧哗和打闹，不准随地吐痰，不准乱抛纸屑杂物，要保持实验室和仪器设备的整齐清洁。

7、实验完毕后，经指导教师检查仪器设备、工具、材料及实验记录后方可离开。

8、实验后要认真完成实验报告，包括分析结果、处理数据、绘制曲线及图表等。对不合格要求的实验报告应退回重做。

9、对违反实验规章制度和操作规程、擅自动用与本实验无关的仅器设备、私自拆卸仪器而造成事故和损失的肇事者必须写出书面检查，视情节轻重和认识程度按规定处理。

目录

实训一甘露醇的提取及鉴定 (1)

实训二茶叶中咖啡因的提取 (3)

实训三橘皮中香精油提取工艺条件的优化 (6)

实训四大蒜素的提取方法的比较 (8)

实训五探究花生红衣色素的最佳提取工艺条件 (11)

实训六果胶的提取 (14)

实训七碱提酸沉法提取大豆蛋白 (17)

实训八功能食品功效成分提取设计 (19)

实训一甘露醇的提取及鉴定

实验类型：综合性实验实验学时：12

实验要求：必修适用专业：食品生物技术

一、实验目的

1、了解甘露醇的理化性质。

2、掌握从海带中分离提纯甘露醇的原理和基本操作技术。

3、熟悉浸提、分离、重结晶、脱色操作。

二、实验内容

1、讲解甘露醇的理化性质及从海带中分离提纯甘露醇的原理和基本操作技术；

2、演示实验操作过程；

3、学生进行实验。

三、仪器设备

电子天平×2，电热锅×2，低速大容量离心机×1，密度计×*1

120目滤网×20cm，烧杯2L×1，玻璃棒×1，密度计×2，量筒100mL×2

抽滤装置 2：布式漏斗、抽滤瓶、真空泵，橡胶管1m

回流装置：铁架台×1，万能夹×2，弹簧夹×2，电热套×1， 22#圆底烧瓶250mL，22#球形冷凝管，乳胶管×2m（两段）

四、所需耗材

1、海藻或海带100g；

2、一次性手套×1，保鲜膜20cm，滤纸5cm×3，pH试纸1包，粉末活性炭1g，95％乙醇200mL；

3、1:3H2SO4-H2O溶液：量取硫酸25mL，稀释至100mL。

4、1mol/L三氯化铁溶液：称取1.6221g三氯化铁，溶解，定容至100mL。

5、1mol/L氢氧化钠溶液：称取8g氢氧化钠，溶解，稀释至200mL。

五、实验原理、方法和手段

甘露醇（别名：己六醇）为白色针状或斜方柱状晶体或结晶性粉末，无臭，略有甜味，不潮解。易溶于水，溶于热乙醇，微溶于低级醇类和低级胺类，微溶于吡啶，不溶于有机溶剂，具有多元醇的化学性质，可以被酯化、醚化、氧化、脱水。在无菌溶液中较稳定，不易被空气所氧化，熔点165～168℃。甘露醇在海藻、海带中含量较高。海藻洗涤液和海带洗涤液中甘露醇的含量分别为2％与1.5％，是提取甘露醇的重要资源。

本实训以海带为原料，用自来水浸泡提取甘露醇；通过调节酸度，沉淀除杂质；煮沸浓缩后用乙醇沉淀；最后通过回流、重结晶、活性炭脱色等工艺精制甘露醇。

六、实验步骤

海藻/海带→浸泡→碱洗→过滤取上清液→酸化→过滤取上清液→浓缩→回流醇溶→结晶→精制→甘露醇成品

1.浸泡提取：将海藻或海带100g加10倍量自来水，室温浸泡2～3h，用手搓洗将藻体或海带上的甘露醇洗入水中，收集的浸泡液用作第二批原料的提取溶液，一般浸泡4批后浸泡液中的甘露醇含量已较大。

注意：可以撕碎；必须不停搓洗。

2.碱化：将浸泡液倒入不锈钢锅中，边搅拌边用1mol/LNaOH溶液调pH=11，静置30min。

3.酸化：凝集沉淀多糖类黏性物，待黏性物充分凝聚沉淀后，用滤网过滤得上清液，用H2SO4-H2O（1:3）中和至pH6～7，过滤进一步除去胶状物，得中性提取液。

4.浓缩：将中性提取液倒入不锈钢锅中，加热至沸腾蒸发，氯化钠大量沉淀，不断将盐类与胶状物捞出，直至呈浓缩液，取小样倒于玻璃板上，稍冷却，应呈凝固状。

注意：浓缩时捞出胶状物容易，但捞出盐类稍难，可采用多次倾倒或过滤等方法。

5.离心：将浓缩液冷却至60～70℃趁热加入2倍量95％乙醇，不断搅拌，渐渐冷却至室温后，离心甩干除去胶质，得灰白色松散物。

6.回流提取：取松散物，加入8倍量的95％乙醇加热回流30min，冷却过滤，3000r/min 离心10min，得白色松散甘露醇粗品，同上操作，乙醇重结晶1次。

7.脱色：甘露醇粗品加适量蒸馏水，加热溶解，再按6％质量加入粉末活性炭，不断搅拌，加热至沸腾，趁热（80℃）过滤(或抽滤)，少许水洗活性炭2次，合并洗滤液(如有浑浊重新过滤)

8.重结晶：高温浓缩至浓缩液相对密度为1.2左右时，在搅拌下冷却至室温，低温结晶，抽滤至干，得到结晶甘露醇，烘干（105～110℃）得甘露醇纯品。

注意：精制时浓缩液相对密度对结晶效果有影响，应掌握好，可用密度计测量。

9.鉴别：取所制得的甘露醇纯品饱和溶液1mL，加1mol/L三氯化铁溶液与1mol/L氢氧化钠溶液各0.5mL，即生成棕黄色沉淀，振摇不消失，滴加过量的1mol/L NaOH溶液，即溶解成棕色溶液。符合此现象，可初步断定为甘露醇。

七、实验结果

描述所得产品性状，判断是否为甘露醇，计算甘露醇得率。

八、预习与思考题

1、本次实训中所得甘露醇的收率是多少？如何提高甘露醇的收率？

2、海带提取液是什么颜色？推测其是什么物质？

九、实验报告要求

字迹工整，实验结果表述清晰，有自己的分析、见解。

实训二茶叶中咖啡因的提取

实验类型：综合性实验实验学时：8

实验要求：必修适用专业：食品生物技术

一、实验目的

1、掌握从茶叶或茶叶下脚料中提取咖啡因的方法。

2、掌握升华的操作方法。

3、掌握用索氏抽提器提取有机物的原理和方法。

二、实验内容

1、讲解茶叶中咖啡因的理化性质及提取方法，讲解基本操作技术；

2、演示实验操作过程；

3、学生进行实验。

三、仪器设备

电子天平，精密电子天平×8，粉碎机×2，低速大容量离心机，干燥箱，梨形分液漏斗，研钵，烧杯100mL，药匙。

升华装置：电热套，漏斗，蒸发皿125cm，玻璃棒，铁架台，万用夹，铁圈（中），石棉网。

萃取装置：圆底烧瓶250mL，脂肪抽提器，乳胶管1m×2。

四、所需耗材

1、茶叶200g；

2、定性滤纸12cm×3张，生石灰50g，95%乙醇AR1000mL，蒸馏水500mL。

五、实验原理、方法和手段

茶叶中含有咖啡因，另外还含有丹宁酸、色素、纤维素、蛋白质等。为了从茶叶中提取咖啡因，可用适当的溶剂乙醇在索氏抽提器中连续萃取，然后蒸发去除溶剂，即得粗咖啡因。粗咖啡因中的其它一些生物碱和杂质可利用升华进一步提纯。

六、实验步骤

1、茶叶准备：用研钵磨碎茶叶共200g。

2、萃取：称取研细的茶叶或者干燥的茶叶渣10g，放入索氏抽提器的滤纸套筒中，用120mL 95%乙醇，连续提取虹吸5-8次，停止加热。

注意：茶叶和茶叶渣可以分组对进行，最终比较得率。

注意：滤纸套筒的底部应封紧，避免茶叶末泄露，套筒上部应盖上滤纸片，滤纸套筒的直径应小于萃取室的直径，套筒的高度应低于支管口。

3、蒸馏：稍冷，改成蒸馏装置，回收提取液中的乙醇，得墨绿色浓缩液。

注意：蒸馏不能直接蒸干，至粘稠状，靠余热干燥。

4、焙烧：将浓缩液倒入蒸发皿中，拌入5g生石灰粉放在石棉网上，用小火（A.酒精灯，

B.电热套80V，推荐方法B）焙炒至干砂状。

注意：生石灰应研细，以便充分吸水。

5、升华：冷却后，将玻璃漏斗罩在各已刺有许多小孔滤纸的蒸发皿上。用电热套120V 加热，当滤纸上出现许多白色针状结晶且滤纸出现焦糊，停止加热，自然冷却。揭开滤纸，用刮刀将纸上和器皿周围的咖啡因刮到已称重的称量纸上。准确称量并计算得率。

七、实验结果

%100?=茶叶质量咖啡因质量茶叶中咖啡因的含量

八、实验注意事项

升华时滤纸上的小孔大小应合适，且应使大孔一面向下，控制好温度，让咖啡因充分升华。

九、预习与思考题

1、生石灰的作用是什么？

2、为什么在升华操作中，加热温度一定要控制在被升华物熔点以下?

3、为什么升华前要将水分除尽?

4、升华方法适应哪些物质的纯化？如何改进升华的实训方法？

十、实验报告要求

字迹工整，实验结果表述清晰，有自己的分析、见解。

实训三橘皮中香精油提取工艺条件的优化

实验类型：综合性实验实验学时：4

实验要求：必修适用专业：食品生物技术

一、实验目的

1、理解橘皮中香精油的提取原理；

2、掌握橘皮提取香精油的提取技术；

3、学会提取香精油的实验设计。

二、实验内容

1、讲解橘皮中香精油的理化性质及提取方法；

2、模拟演示提取过程；

3、学生进行操作。

三、仪器设备

索氏提取器，恒温水浴锅，旋转蒸发仪，剪刀（菜刀）。

四、所需耗材

1、橘皮；

2、石油醚。

五、实验原理、方法和手段

橘皮中含有丰富的香精油．香精油在药理方面对美容、保健和心理等都有很大的作用，香精油也是饮料、啤酒、糖果、糕点的矫味剂和定香剂，并且在花露水、香水、香脂、牙膏、香皂等日用品中也有广泛的用途。实验采用采用索式提取器，用石油醚进行提取．利用回流的原理将溶剂反复利用．缩短提取时间．将有效成分分离出来。

六、实验步骤

柠檬→洗净→烘干大部分水分→去皮→破碎→石油醚浸提→浓缩→成品

1、预处理：先将新鲜橘子用去离子水洗净．待橘子表面的水分大部分都烘干后去皮．

2、破碎：将橘皮破碎至3 mm左右。

3、提取：然后以石油醚为提取剂，利用索氏提取法对橘皮进行萃取．

提取条件：

4、浓缩

5、称量

七、实验结果

计算香精油得率并比较不同提取方法。

橘皮中香精油得率的计算公式为：

出油率 = 香精油质量／橘皮用量×100％。

八、预习与思考题

1、影响出油率的因素有哪些？为什么？

2、实验设计还可以作哪些方面的改进？

九、实验报告要求

字迹工整，实验结果表述清晰，有自己的分析、见解。