食品中蛋白質(zhì)測(cè)量方法
摘要：蛋白質(zhì)是食品中的重要營(yíng)養(yǎng)成分，也是評(píng)價(jià)食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一，因此蛋白質(zhì)的測(cè)定在食品分析中是一個(gè)高頻的分析項(xiàng)目，具有非凡的意義。目前測(cè)定蛋白質(zhì)的主要方法有凱氏定氮法、分光光度法、燃燒法和近紅外方法。本文主要采用了凱氏定氮法和燃燒定氮法兩種方法測(cè)定：玉米淀粉，奶粉，蜂王漿，功能性大豆?jié)饪s蛋白，大豆分離蛋白和蜂蜜等的蛋白質(zhì)的含量，比較兩種方法和所用儀器之間的優(yōu)缺點(diǎn)，以確定一種快速無(wú)污染的氮含量測(cè)定的方法。?
蛋白質(zhì)是由氨基酸脫水縮合經(jīng)過(guò)肽鏈鏈接而成的高分子化合物，它存在于機(jī)體中的每個(gè)細(xì)胞中，主要參與酶和激素的構(gòu)成，作為運(yùn)載工具，構(gòu)成抗體，調(diào)節(jié)滲透壓，供給能量等，是生命的基礎(chǔ)物質(zhì)。蛋白質(zhì)一般由碳、氫、氧、氮四種元素構(gòu)成，也有部分蛋白質(zhì)含有硫、鐵、銅和磷等元素，其中氮是蛋白質(zhì)中含量最穩(wěn)定的元素，平均含量為16%，故測(cè)定食物中蛋白質(zhì)含量通常只用測(cè)定氮元素的含量。?
1 實(shí)驗(yàn)方法與原理?
早在一百多年前，凱氏定氮法就被應(yīng)用于測(cè)定物質(zhì)中的含氮量，但因凱氏法的測(cè)定耗時(shí)長(zhǎng)，且需要使用危險(xiǎn)化學(xué)試劑，容易造成環(huán)境污染，危害人類(lèi)健康，隨著氮元素分析設(shè)備的不斷改進(jìn)，杜馬斯燃燒法逐漸替代傳統(tǒng)的凱氏定氮法。本實(shí)驗(yàn)主要采用凱氏定氮法和燃燒法兩種方法分別測(cè)定各種食品中蛋白質(zhì)的含量，比較兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。?
1.1 凱氏定氮法?
凱氏定氮法原理為：食品中的蛋白質(zhì)在硫酸銅催化的情況下被分解產(chǎn)生氮原子，能與硫酸結(jié)合成硫酸銨。堿化蒸餾使氨游離，再用硼酸吸收，以鹽酸或硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，根據(jù)消耗酸的數(shù)量換算出蛋白質(zhì)的含量。凱氏定氮法是測(cè)定蛋白質(zhì)最常用的方法，它是測(cè)定樣品中氮含量最簡(jiǎn)單和最準(zhǔn)確的方法之一。?
1.2 燃燒定氮法?
燃燒法原理：將樣品在900℃～1200℃的高溫下燃燒，燃燒產(chǎn)生混合氣體，將其中碳硫等干擾氣體以及鹽類(lèi)用吸收管吸收，氮氧化物全部被還原成氮?dú)?，形成的氮?dú)馔ㄟ^(guò)熱導(dǎo)檢測(cè)儀（TCD）進(jìn)行檢測(cè)得出含量。?
2 實(shí)驗(yàn)材料儀器與步驟?
2.1 試驗(yàn)原料：?
本實(shí)驗(yàn)主要測(cè)定的食品材料有：玉米淀粉；蜂蜜；蜂王漿；功能性大豆?jié)饪s蛋白；奶粉；大豆分離蛋白等。儀器有：全自動(dòng)凱氏定氮儀（Kjeltec2300，F(xiàn)OSS公司），杜馬斯燃燒定氮儀（Rapid NCUBE，德國(guó)Elementar公司）。?
2.2 主要儀器設(shè)備?
2.2.1 凱氏定氮法?
稱(chēng)取一定量的樣品到消化管內(nèi)，全自動(dòng)凱氏定氮儀器kjeltec2300，硼酸溶液：10g/L，氫氧化鈉溶液：400g/L，催化劑4.5gk2SO4+0.5gcuso4.5H2O/片。加熱溫度420℃，加熱時(shí)間110min，使用前排氣泡并清洗系統(tǒng)，樣品中加入催化劑2片和硫酸12ml，輕微混勻啟動(dòng)消解程序，消解結(jié)束后，將定氮管支架及定氮管取入冷卻至室溫。?
2.2.2 杜馬斯燃燒法?
采用德國(guó)生產(chǎn)的氮素自動(dòng)分析儀。稱(chēng)取一定量樣品包在錫箔中，置于自動(dòng)落樣器上。樣品落入燃燒反應(yīng)爐后，通純氧170ml/min五分鐘，直到氧氣剩余量為12%時(shí)停止燃燒。燃燒爐中的產(chǎn)物經(jīng)載氣運(yùn)送到原爐中，用銅針和鎢還原成氮?dú)?，出去水后進(jìn)入TCD檢測(cè)器檢測(cè)，測(cè)定結(jié)果由計(jì)算機(jī)自動(dòng)輸出和打印。?
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析比較?
3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表1）?
據(jù)統(tǒng)計(jì)，蜂王漿的蛋白含量在15%左右，玉米淀粉在0.3%左右，奶粉在10%～20%之間，功能性大豆?jié)饪s蛋白濕基在68%左右，蜂蜜的蛋白含量不到1%，大豆分離蛋白含量最多，濕基蛋白質(zhì)在86%-87%以上。?
3.2 結(jié)果分析與討論?
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，兩種測(cè)量方法的結(jié)果未呈顯著性差異，兩者都處于滿(mǎn)意結(jié)果的范圍之內(nèi)。杜馬斯燃燒法測(cè)定各種樣品時(shí)所得的結(jié)果均略高于凱氏定氮法，測(cè)定結(jié)果更精準(zhǔn)，重復(fù)性更好。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中比較得出：①凱氏定氮法相對(duì)于杜馬斯燃燒法而言，使用范圍較廣，高中低含量的蛋白質(zhì)，固體或液體的樣品都可以采用該方法。杜馬斯燃燒法對(duì)于含量低于1%以下的樣品不適合，且液體樣品不好操作；②凱氏定氮法耗費(fèi)時(shí)間，平均一個(gè)樣品需要5min左右的時(shí)間，大量消耗人力和時(shí)間，該測(cè)試方法受檢測(cè)人員的影響較大。由于該法工作量大，需要溶液種類(lèi)多，滴定的時(shí)候需要人員更換消化管，總原因會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)存在隨機(jī)誤差，實(shí)驗(yàn)結(jié)果受外界干擾，不精確。杜馬斯燃燒法使用的儀器是自動(dòng)加樣，故不存在進(jìn)樣等的操作誤差，省時(shí)省力，但杜馬斯法所用的儀器成本高，維修復(fù)雜，其送樣檢樣的成本較高；③凱氏定氮法中使用了強(qiáng)酸強(qiáng)堿等危險(xiǎn)性試劑，容易對(duì)污染到環(huán)境和對(duì)操作人員存在潛在危險(xiǎn)性傷害。杜馬斯燃燒法不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，但樣品重量太大的時(shí)候容易造成爆燃，測(cè)定結(jié)果數(shù)值偏高。?
杜馬斯法和凱氏定氮法在食品蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)精度和重復(fù)性均可滿(mǎn)足相應(yīng)的國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但在重復(fù)性和精確度來(lái)說(shuō)，杜馬斯法更優(yōu)秀，且杜馬斯法還能節(jié)約時(shí)間和人力，操作簡(jiǎn)單，誤差較少，對(duì)環(huán)境的污染度較低，因此，在滿(mǎn)足使用杜馬斯燃燒法的條件下，可優(yōu)先選擇杜馬斯燃燒法進(jìn)行測(cè)定食品中蛋白質(zhì)的含量。?
參考文獻(xiàn)?
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