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1、生物工业分析实验教学大纲（食品质量与安全、生物技术专 业）生物工业分析实验教学大纲课程名称：生物工业分析英文名称：Analysis of biology industry课程编码：1403250406学时：36学分：2适用专业：食品质量与安全，生物技术课程类别：选修课程性质：专业课先修课程：无机化学、有机化学、分析化学、生物化学教 材：自编讲义一、制定本大纲的依据本大纲依据天津科技大学本科生课程教学大 纲编制规范以及生物工程本科专业培养目标而制 定。二、本实验课程的具体安排实验项目的设置及学时分配 、/JT实验项内容简介（50字左实 验实 验实 验实 验每组号目名称右）学要类类人时求型别数介绍
2、天平、滴定、移液等基本操作实验室注意事项；讲解误1基本操 作、基础差的概念，数据处 理的知识；熟悉实2必修综 合专业2知识验所用仪器、容器，讲解容器的清洗方法32原料中 粗淀粉 的测定淀粉经酸水解生 成葡萄糖，所生成 的葡萄糖用斐林 法测定。斐林试剂 由甲、乙液组成。 络合物中的二价 铜是氧化剂氧化 还原糖中的戳基， 反应终点用次甲 基蓝指示剂显示， 二价铜全部被还 原后，过量一滴还 原糖立即使次甲 基蓝还原，溶液蓝 色消失，为滴定终 点。5必 修综合专业23麦芽糖 化力的 测定淀粉经糖化酶水 解为葡萄糖，葡萄 糖的醛基被弱氧 化剂次碘酸钠氧 化，过量的碘用 Na2s2O3滴定。掌握 Na2s
3、2O3标准溶液浓 度的标定，碘量法 氧化还原测定原 理及方法，效价计 算方法5必 修综 合专业24啤酒中 甲醛氮 的测定氨基酸是具有氨 基和竣基的两性 化合物，不能用 NaOH直接滴定，而 采用加入甲醛溶 液，使氨基的碱性 被掩蔽，呈现较基 酸性，再用NaOH 滴定。4必 修综合专业25啤酒中a -氨基氮的测定水合黄三酮与氨 基酸反应生成还 原型水合前三酮， 氨基酸被氧化脱 竣产生醛、C02 nh3,然后nh3水 合黄三酮、还原型 水合前三酮三者 作用，生成蓝紫色 络合物，该络合物 在570nm处有最大 吸收，可用分光光 度计定量测定。4必 修综 合专业26啤酒中 双乙酰 的测定双乙酰是赋予啤
4、 酒风味的重要物 质，在成品啤酒中 的含量一般应小 于0. 2mg/L o实验 采用比色法测定 双乙酰。邻苯二胺 与连二酮反应，生 成物的盐酸盐在 335nm有最大吸 收，以此可进行定 量测定。4必修综 合专业2铁在啤酒中能引 起浑浊，影响啤酒 的贮存和口味，啤 酒中铁的界限值7啤酒中 铁的测 定为Ippmo铁与邻菲 罗琳在微酸性条 件下形成红色络 合物，因此可采用 分光光度法比色 测定。4必 修综合专业28气相色 谱法分 析白酒 中的风 味组成采用气相色谱 极性毛细管色谱 柱分离，内标法定 量。8必修综 合专业2备注：实验要求：填必修、选修。实验类型：填演示、验证、综合、设计。实验类别：基础
5、、专业等三、本实验课在该课程体系中的地位与作用生物工业分析实验是生物工程专业的一门专业课程，是一门实践性很强的学科，它的任务是 学生在已学过有机化学、分析化学、生物化学等有 关课程的基础上，综合运用所学知识，探索解决生 物工程质量问题的一般规律，掌握其基本知识与技 能。通过本实验课程的学习，要求学生树立比较完 整的生物工程质量观念；掌握常用的含量测定的原 理与方法；能够从分析物的化学结构出发、结合理 化性质，理解其分析方法之间的关系，并综合运用 所学知识，初步具有分析、评价以及控制工艺质量 标准的能力。四、学生应达到的实验能力与标准：从加强基础、培养能力、提高素质的教学目的出 发，以生物工程本
6、科生必须具备的基本操作、基本 技能和基本理论的教学为基础，在知识结构上注意 将能力要求贯穿于实验教学全过程，培养学生独立 思考、综合分析、科学思维能力和创新意识，全面 提高学生的综合素质。通过课程学习，应掌握相关 的分析理论，加深对本学科专业知识的理解；正确 掌握实验中各类化合物的分析方法及操作技术，掌 握常用的检测技术在生物工业分析工作中的应用； 具有独立开展分析工作的能力，并具有严谨认真， 实事求是的科学态度和工作作风。五、讲授实验的基本理论与实验技术知识（一）、原料中粗淀粉的测定基本内容: 淀粉经酸或酶水解生成葡萄糖，所生成的葡萄糖用斐林法测定。斐林试剂由甲、乙液组成。甲液 为硫酸铜溶液
7、，乙液为氢氧化钠与酒石酸钾钠溶液。平时甲、乙液分别贮存，测定时甲、乙液等体积混 和。混和后，硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜沉淀与酒石酸钾钠反应生产酒石酸 钾钠铜络合物；络合物中的二价铜是氧化剂，能使 还原糖中的埃基氧化，自身还原为一价的氧化亚铜 沉淀。反应终点用次甲基蓝指示剂显示，二价铜全 部被还原后，过量一滴还原糖立即使次甲基蓝还原, 溶液蓝色消失，为滴定终点。基本要求：掌握菲林试剂的标定方法，菲林法测定葡萄糖的原理及方法，含量计算方法所需仪器设备:碱式滴定管每组1个、玻璃器皿、电炉基本耗材：葡萄糖标样、甲基蓝、葡萄糖注射液、硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠（二）、麦芽糖化力的测
8、定基本内容: 啤酒生产中，麦芽糖化力是麦芽质量的重要指标之一，主要取决于淀粉糖化酶活力大小，酶活性 越强，糖化中可溶性糖越多，麦芽的糖化能力越高。麦芽糖化酶活力定义：100g无水麦芽20, PH4.3, 30min水解淀粉产生麦芽糖的克数。采用碘量法测定 麦芽糖化力。淀粉经糖化酶水解为葡萄糖，葡萄糖的醛基被弱 氧化剂次碘酸钠氧化，过量的碘用Na2s2O3滴定。基 本要求：掌握Na2s2O3标准溶液浓度的标定，碘量法 氧化还原测定原理及方法，效价计算方法所需仪器设备：碘量瓶每组2个；碱式滴定管每组1个基本耗材：无水乙酸钠、冰乙酸、淀粉、NeSzOs、L、 NaOH（三）啤酒中甲醛氮的测定基本内容
9、：氨基酸是具有氨基和竣基的两性化合物，不能用NaOH直接滴定，而采用加入甲醛溶液，使氨基的 碱性被掩蔽，呈现竣基酸性，再用NaOH滴定。基本要求：掌握甲醛氮的测定原理、方法所需仪器设备:酸度计、磁力搅拌器、碱式滴定基本耗材：甲醛、酚醐指示剂、基准物质苯二甲酸氢钾、NaOH（四）啤酒中a-氨基氮的测定基本内容: -氨基氮是占啤酒中各种氨基酸总量的绝大部分，本实验采用水合建三酮显色方法，以a-氨基氮 中含氮量来表示a -氨基氮的含量。水合黄三酮与氨基酸反应生成还原型水合黄三酮,氨基酸被氧化脱竣产生醛、co2 nh3,然后 nh3 水合苛三酮、还原型水合黄三酮三者作用，生成蓝紫 色络合物，该络合物在
10、570nm处有最大吸收，可用 分光光度计定量测定。基本要求：掌握水合黄三酮法比色测定a -氨基氮的原理和方法。所需仪器设备：紫外分光光度计、水浴锅、相关玻璃器皿基本耗材：玮三酮、啤酒、标准甘氨酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢1T、果糖、碘化钾、乙醇（五）啤酒中双乙酰的测定基本内容: 双乙酰和2, 3-戊二酮总称为连二酮，是赋予啤酒风味的重要物质，其含量高低是衡量啤酒成熟度 的重要指标之一。双乙酰在成品啤酒中的含量一般 应小于0.2mg/L。本实验采用比色法测定双乙酰。邻 苯二胺与连二酮反应，生成物的盐酸盐在335nm有 最大吸收，以此可进行定量测定。基本要求：掌握双乙酰的水蒸汽蒸馈提取及比色 定量方法
11、的原理及操作所需仪器设备：紫外可见分光光度计、相关玻璃器皿基本耗材：盐酸、消泡剂、邻苯二胺（六）啤酒中铁的测定基本内容：铁在啤酒中能引起浑浊，促进氧化和乙酰乳酸盐变成双乙酰，影响啤酒的贮存和口味，啤酒中铁 的界限值为lppm。铁与邻菲罗琳在微酸性条件下形 成红色络合物，因此可采用分光光度法比色测定。基本要求：掌握啤酒中铁的测定原理及方法方所需仪器设备：可见分光光度计、相关玻璃器基本耗材：标准铁、盐酸羟胺、邻菲罗琳（七）气相色谱法分析白酒中的风味组成基本内容：采用气相色谱极性毛细管色谱柱分 离，内标法定量。基本要求：掌握气相色谱法的分离分析原理;醇、醛、酯的气相色谱分析的原理和方法；掌握气 相色
12、谱的操作，内标法定量计算方法所需仪器设备：岛津GC-14B气相色谱仪，各种玻璃器皿基本耗材：白酒实物标样、白酒、内标物六、实验的考核与成绩评定考核内容：1、每个实验的实验原理，实验现象，实验注意事项2、实验所涉及的相关基础知识3、分析学科的基本知识，如误差的概念，数据处理的知识考核方式：闭卷考试，总成绩由平时实验报告成绩和闭卷考试成绩两部分组成，各占50%七、主要参考书1 .发酵工业分析，天津轻工业学院等合编，北京，中国轻工业出版社，1997年第1版2 .发酵工业分析（续篇），天津轻工业学院等合编，北京，中国轻工业出版社，2000年3 .生物工程分析与检验，王福荣主编，北京, 中国轻工业出版社，2005年7月第一版4 .食品分析S.Suzanne Nielsen著，杨严俊等译，北京，中国轻工业出版社，2002年7月第1版;制定人：张燕审定：李昌模批准：张泽生2006年12月19