司徒茵 凌育昕
摘要:采用分光光度法、凱氏定氮法和燃燒法測(cè)定各種不同食品的蛋白質(zhì),通過(guò)測(cè)得的蛋白質(zhì)結(jié)果,比較3種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:分光光度法;凱氏定氮法;燃燒法;蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)是乳制品的重要組成部分,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,人們對(duì)乳制品的需求量日漸增多。但是由于2008年的三聚氰胺事件,中國(guó)消費(fèi)者普遍對(duì)于中國(guó)乳制品的不信任和實(shí)際需求的增長(zhǎng),確實(shí)需要一種手段來(lái)監(jiān)測(cè)乳制品中蛋白質(zhì)的含量。凱氏定氮法作為一種傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)測(cè)定手段,測(cè)定結(jié)果是否準(zhǔn)確對(duì)食品安全的影響十分重要。
2.1 材料儀器
巴氏殺菌乳、嬰幼兒奶粉、豬肉、蛋白粉均在超市選購(gòu)5份,每份不少于250g或250mL,備用。硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、氫氧化鈉、鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(HCl)]0.0500mol/L?;旌现甘疽海瑢?duì)硝基苯酚指示劑,乙酸鈉-乙酸緩沖溶液,顯色劑,氨氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(0.1g/L),定氮蒸餾裝置,分光光度計(jì),半自動(dòng)凱氏定氮儀,全自動(dòng)凱氏定氮儀,消化管,石墨消解儀,電子天平,蛋白質(zhì)分析儀。
2.2 方法
凱氏定氮法:食品中的蛋白質(zhì)在催化加熱條件后被分解,產(chǎn)生的氨與硫酸結(jié)合,生成硫酸銨。堿化蒸餾使氨游離,用硼酸吸收后,以硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定,根據(jù)酸的消耗量計(jì)算氮含量, 再乘以換算系數(shù),即為蛋白質(zhì)的含量。
分光光度法:食品中的蛋白質(zhì)在催化加熱后被分解,分解后產(chǎn)生的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨,在pH4.8的乙酸鈉-乙酸緩沖溶液中與乙酰丙酮和甲醛反應(yīng)生成黃色的3,5-二乙酰-2,6-二甲基-1,4-二氫化吡啶化合物。在波長(zhǎng)400nm下測(cè)定吸光度值,與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量,結(jié)果乘以換算系數(shù),即為蛋白質(zhì)的含量。
燃燒法:試樣在900℃-1200℃高溫下燃燒,燃燒中產(chǎn)生混合氣體,其中的碳、 硫等干擾氣體和鹽類被吸收管吸收,氮氧化物被全部還原成氮?dú)?,形成的氮?dú)鈿饬魍ㄟ^(guò)熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)進(jìn)行檢測(cè)。
通過(guò)三種方法測(cè)定8次蛋白質(zhì)的結(jié)果、分光光度計(jì)、半自動(dòng)和全自動(dòng)凱氏定氮儀,蛋白質(zhì)分析儀所得的空白并無(wú)明顯差異,說(shuō)明這三種方法符合實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的需求,不會(huì)帶入其他氮的來(lái)源。
通過(guò)三種方法測(cè)定常見(jiàn)食品中的蛋白質(zhì)結(jié)果得知,凱氏定氮法中使用全自動(dòng)凱氏定氮儀的數(shù)據(jù)結(jié)果比其他的結(jié)果略微高一些,但是與其他3種儀器并沒(méi)有明顯差異。這4種儀器的RSD值均小于5,所以這3種方法的精密度都符合實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的需求。其中全自動(dòng)定氮儀的RSD值明顯小于其他3種儀器,說(shuō)明使用全自動(dòng)凱氏定氮儀的凱氏定氮法的精密度較高。
采用4種儀器測(cè)定其回收率,半自動(dòng)和全自動(dòng)凱氏定氮儀,分光光度計(jì),蛋白質(zhì)分析儀所測(cè)得的樣品含蛋白質(zhì)加標(biāo)的結(jié)果并無(wú)明顯差異,全自動(dòng)凱氏定氮儀的結(jié)果比其他3種裝置的結(jié)果高一些,說(shuō)明使用全自動(dòng)凱氏定氮儀的凱氏定氮法的回收率要略高于分光光度法和燃燒法。三種方法加標(biāo)回收結(jié)果均達(dá)到95%以上,說(shuō)明這三種方法可靠適用于蛋白質(zhì)的檢測(cè)當(dāng)中。
采用凱氏定氮法、分光光度法和燃燒法所得的樣品含蛋白質(zhì)結(jié)果并無(wú)明顯差異,說(shuō)明這3種方法能夠有效測(cè)得乳制品中蛋白質(zhì)的含量。凱氏定氮法和分光光度法在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用濃硫酸、濃氫氧化鈉,容易對(duì)操作人員和環(huán)境造成傷害;在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生廢酸廢堿需要由專業(yè)回收公司進(jìn)行收集處理,增加了成本,而且每批次的樣品消化時(shí)間長(zhǎng)。半自動(dòng)凱氏定氮儀和分光光度法的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中受檢測(cè)工作人員的影響比較大,容易存在很大的隨機(jī)誤差,所以均用全自動(dòng)凱氏定氮儀替代。全自動(dòng)凱氏定氮儀可以通過(guò)自動(dòng)進(jìn)樣器連續(xù)進(jìn)樣;操作簡(jiǎn)便,數(shù)據(jù)由儀器計(jì)算得出,最大程度上減少了人為誤差;不受樣品組成影響,樣品結(jié)構(gòu)精密度、穩(wěn)定性、回收率在4種儀器種最高,有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)分析儀由于低濃度結(jié)果會(huì)偏低,即使不用經(jīng)過(guò)復(fù)雜的前期處理,平均每個(gè)樣品只要3-5分鐘即可,通過(guò)自動(dòng)進(jìn)樣器連續(xù)進(jìn)樣;不產(chǎn)生廢液,排的廢物主要是氮?dú)夂退?,不?huì)造成環(huán)境污染;操作簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)由儀器計(jì)算得出結(jié)論。