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食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定 一、概述 1、食品中的蛋白質(zhì)含量及測(cè)定意義 2、蛋白質(zhì)系數(shù) 3、蛋白質(zhì)分析方法 二、《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》 1、 GB 5009.5-2010 簡(jiǎn)介 2、第一法：凱氏定氮法（重點(diǎn)） 3、第二法--分光光度法、第三法—燃燒法（簡(jiǎn)介） 三、小結(jié)與思考 自學(xué)引導(dǎo)題 1、蛋白質(zhì)系數(shù)是如何計(jì)算出來(lái)的？ 2、蛋白質(zhì)的測(cè)定方法有哪些？國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是哪一種方法？ 3、為什么說(shuō)用凱氏定氮法測(cè)出的是粗蛋白的含量？一、概述 蛋白質(zhì)是以氨基酸為最小構(gòu)成單元的大分子的含氮化合物，它是由20種氨基酸通過(guò)酰氨鍵以一定方式結(jié)合，并具有一定的空間結(jié)構(gòu)。 蛋白質(zhì)是遺傳信息的具體表達(dá)，是生命的表現(xiàn)與存在形式。 生理功能及在食品中的作用 1．蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是構(gòu)成生物體細(xì)胞組織的重要成分，是生物體發(fā)育及修補(bǔ)組織的原料，一切有生命的活體都含有不同類型的蛋白質(zhì)。 2．體的酸堿平衡、水平衡的維持； 3．遺傳信息的表達(dá)方式； 4．物質(zhì)的代謝及運(yùn)轉(zhuǎn)都與蛋白質(zhì)有關(guān)（酶）。 5．人及動(dòng)物只能從食品得到蛋白質(zhì)及其分解產(chǎn)物，來(lái)構(gòu)成自身的蛋白質(zhì)，是人體重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 6．膳食指導(dǎo)的重要（營(yíng)養(yǎng)）指標(biāo)。 7．食品生產(chǎn)的重要工藝指標(biāo)。 1、食品中的蛋白質(zhì)含量及測(cè)定意義 動(dòng)物食物品種 蛋白質(zhì)含量（％） 人 乳 1.5 牛 乳 3.2～3.3 全脂奶粉 22～25 脫脂奶粉 34～38 豬 肉 9.5 牛 肉 干 81～90 全 蛋 粉 35 脫脂蛋粉 77 常見食物中蛋白質(zhì)的含量植物食物品種 大 米 5.2～7.6 白 面 9.8～13.5 玉 米 面 7.0～9.4 黃 豆 33～42 花 生 25～38 核 桃 15～21 土 豆 10～13 綠 藻 23～44 蛋白質(zhì)的測(cè)定意義 評(píng)價(jià)食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值合理開發(fā)利用食品資源提高產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化食品配方指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)核算及生產(chǎn)過(guò)程控制 蛋白質(zhì)所含的主要元素有C 、H、O、N，而N是區(qū)別于其它有機(jī)化合物的主要標(biāo)志，并且它在蛋白質(zhì)的含量是相對(duì)衡定的，平均含量在16%左右。即一 份氮素相當(dāng)于6.25份蛋白質(zhì)，此數(shù)值（6.25）稱為蛋白質(zhì)系數(shù)。 　不同種類食品的蛋白質(zhì)系數(shù)有所不同，如玉米，蕎麥，青豆，雞蛋等為6.25，花生為5.46，大米為5.95，大豆及其制品為5.71，小麥粉為5.70，牛乳及其制品為6.38。 N系數(shù)（蛋白質(zhì)系數(shù)）為蛋白質(zhì)中氮元素百分比含量的倒數(shù)，其物理意義可表述為：一個(gè)單位重量的氮素可構(gòu)成的蛋白質(zhì)的重量單位。換句話說(shuō)，假如知道了蛋白質(zhì)中氮素的絕對(duì)含量，與N系數(shù)相乘即求得蛋白質(zhì)的絕對(duì)量，即：蛋白質(zhì)（絕對(duì)量）＝ N系數(shù)×氮素（絕對(duì)）量應(yīng)注意的問(wèn)題：就某一種食物而言，構(gòu)成其蛋白質(zhì)的種類很復(fù)雜，各種蛋白質(zhì)的氮素含量不盡相同，以構(gòu)成食品蛋白質(zhì)中含量最多的蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)而設(shè)定（如谷物以谷蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)而設(shè)定，谷蛋白含量為16.81，其氮系數(shù)為5.95）�，F(xiàn)在，各國(guó)均使用FAO（聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織）規(guī)定的氮系數(shù)： 對(duì)于加工食品而言，其蛋白質(zhì)來(lái)源（品種）復(fù)雜，測(cè)定時(shí)可采用蛋白質(zhì)的平均氮系數(shù)6.25。 3、分析方法 化學(xué)分析法 比色分析法 物理分析法二、《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì) 的測(cè)定》 1、 GB 5009.5-2010 簡(jiǎn)介 2、第一法：凱氏定氮法（重點(diǎn)） 3、第二法--分光光度法、第三法—燃燒法（簡(jiǎn)介） 蛋白質(zhì)含量測(cè)定最常用的方法--凱氏定氮法凱氏定氮法是通過(guò)測(cè)出樣品中的總含氮量再乘以相應(yīng)的蛋白質(zhì)系數(shù)而求出蛋白質(zhì)的含量 凱氏定氮法是測(cè)定總有機(jī)氮量較為準(zhǔn)確、操作較為簡(jiǎn)單的方法之一，可用于所有動(dòng)、植物食品的分析及各種加工食品的分析，可同時(shí)測(cè)定多個(gè)樣品，故國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為普遍，是個(gè)經(jīng)典分析方法，至今仍被作為標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法。 此法可應(yīng)用于各類食品中蛋白質(zhì)含量測(cè)定蛋白質(zhì)含量測(cè)定最常用的方法--凱氏定氮法 由于樣品中含有少量非蛋白質(zhì)用凱氏定氮法通過(guò)測(cè)總氮量來(lái)確定蛋白質(zhì)含量，包含了核酸、生物堿、含氮類脂、卟啉、以及含氮色素等非氮蛋白質(zhì)含氮化合物，所以這樣的測(cè)定結(jié)果稱為粗蛋白。 蛋白質(zhì)的測(cè)定 ------凱氏定氮法 Kieldhal于1833年提出，現(xiàn)發(fā)展為常量、微量、自動(dòng)定氮儀法，半微量法及改良凱氏法。 1.原理樣品與濃硫酸和催化劑一同加熱消化(digest)，使蛋白質(zhì)分解，其中碳和氫被氧化為二氧化碳和水逸出。而樣品中的有機(jī)氮(organic nitrogen)轉(zhuǎn)化為氨與硫酸結(jié)合成硫酸銨。然后加堿蒸餾，使氨蒸出，用硼酸吸收后再以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸或硫酸溶液滴定。 （1）消化總反應(yīng)式： 定氮消化裝置圖定氮消化的不同狀態(tài)消化裝置（4孔） KDN消化裝置（8孔） 試劑濃硫酸：脫水、氧化硫酸銅：催化劑及消化指示劑硫酸鉀：提高溶液的沸點(diǎn)氫氧化鈉（40%）混合指示劑 （1）0.01％甲基紅乙醇溶液；（2）0.01％溴甲酚綠乙醇液。[兩者臨用時(shí)按1:5的比例混合] 硼酸鹽酸 凱氏定氮蒸餾儀結(jié)構(gòu)圖（常量） （2）蒸餾消化完全的樣品溶液，濃氫氧化鈉使呈堿性，加熱蒸餾，即可釋放出氨氣 (NH4)2SO4+2NaOH→NH3+Na2SO4+2H2O (3）吸收與滴定 吸收：加熱蒸餾所放出的氨，硼酸溶液 滴定：鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液， 硼酸呈微弱酸性（Ka1=5.8×10-10），用酸滴定不影響指示劑的變色反應(yīng)，它有吸收氨的作用 也可采用硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收，然后再用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液反滴定吸收液中過(guò)剩的硫酸或鹽酸，從而計(jì)算總氮量各步驟操作細(xì)節(jié)圖解： 樣品消化→蒸餾→滴定（1）樣品消化 （2）蒸餾 （3）滴定 取下接收瓶，用0.1000mol/L的鹽酸或硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)—消化 （1）消化時(shí)不要用強(qiáng)火，應(yīng)保持和緩沸騰，消化中不時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)凱氏燒瓶，以便冷凝酸液洗下附在瓶壁上的固體殘?jiān)�，促進(jìn)其消化完全。（2）為加速消化，常加入 硫酸鉀：可提高消化體系溶液溫度 硫酸銅：催化劑、消化終點(diǎn)指示劑、蒸餾時(shí)堿性反應(yīng)指示劑（3）一般消化至呈透明后，繼續(xù)消化30分鐘即可，一般消化時(shí)間約4小時(shí)，時(shí)間延長(zhǎng)可能引起氨的損失。有機(jī)物如分解完全，消化液呈藍(lán)色或淺綠色，但含鐵量多時(shí)，呈較深綠色。 注意事項(xiàng)—消化（4）樣品中若含較多脂肪或糖，在開始消化時(shí)應(yīng)用小火加熱，并時(shí)時(shí)搖動(dòng)；或者加入少量辛醇或液體石蠟或硅油消泡劑，并同時(shí)注意控制熱源強(qiáng)度。（5）當(dāng)樣品消化液不易澄清透明時(shí)，可將凱氏燒瓶冷卻，加入30%過(guò)氧化氫2～3ml后再繼續(xù)加熱消化。 注意事項(xiàng)—蒸餾（1）蒸餾裝置不能漏氣 （2）蒸餾前若加堿量不足，消化液呈藍(lán)色不生成氫氧化銅沉淀，需再增加氫氧化鈉用量 （3）蒸餾完畢后，應(yīng)先將冷凝管下端提離液面，清洗管口，再蒸1分鐘后關(guān)掉熱源，否則可能造成吸收液倒吸。 注意事項(xiàng)—其它 自動(dòng)凱氏定氮儀法 在凱氏定氮法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的自動(dòng)凱氏定氮儀法，具有安全、高效、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。儀器： 1、原理及適用范圍同前 2、特點(diǎn)：（1）消化裝置用優(yōu)質(zhì)玻璃制成的凱氏消化瓶，紅外線加熱的消化爐。（2）快速：一次可同時(shí)消化8個(gè)樣品，30分鐘可消化完畢。（3）自動(dòng)：自動(dòng)加堿蒸餾，自動(dòng)吸收和滴定，自動(dòng)數(shù)字顯示裝置。可計(jì)算總氮百分含量并記錄，12分鐘完成1個(gè)樣。 為啥鐘情于三聚氰胺？為啥要打扮成蛋白質(zhì)？ 根據(jù)三聚氰胺的結(jié)構(gòu)式，分子中竟有6個(gè)氮原子。三聚氰胺的分子量為126.12，氮元素占到了66.6%。 尿素，尿素的化學(xué)式為CN2H4O，分子量為60.05，氮元素含量為46.6%， 其他可用于蛋白質(zhì)造假的有機(jī)物還有肼，其氮元素含量高達(dá)86.1%，為啥不用肼來(lái)造假捏？因?yàn)殡略诔�溫下呈液態(tài)，況且是管制物品（因?yàn)槭腔鸺�燃料，屬于�?guó)防物資），不易取得，成本較高。生物谷圓桌訪談 凱氏定氮法的缺陷并不難彌補(bǔ)，只要多一道步驟即可：先用三氯乙酸處理樣品。三氯乙酸能讓真正的蛋白質(zhì)形成沉淀，過(guò)濾后，分別測(cè)定沉淀和濾液中的氮含量，就可以知道蛋白質(zhì)的真正含量和冒充蛋白質(zhì)的氮含量。 （GB/T 21704-2008） 2008年7月1日實(shí)施的《乳與乳制品中非蛋白氮含量的測(cè)定》（GB/T 21704-2008）的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這種檢測(cè)方法就是利用三氯乙酸與蛋白質(zhì)結(jié)合形成不溶性鹽，并從水溶液中沉淀出來(lái)的性質(zhì)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾將乳制品溶液分為不溶性（沉淀）和可溶性（濾液）兩部分，再利用"凱氏定氮法"測(cè)定濾液中氮含量，就可以知道非蛋白氮的含量 三、小 結(jié)了解食品中的蛋白質(zhì)測(cè)定意義掌握基本概念：蛋白質(zhì)系數(shù)熟悉 GB 5009.5-2010 內(nèi)容 重點(diǎn)掌握凱氏定氮法（原理、操作細(xì)節(jié)、注意事項(xiàng)等）了解和熟悉第二、三法原理 思考題 1、蛋白質(zhì)的測(cè)定方法都有哪些？國(guó)標(biāo)是那些方法？ 2、為什么凱氏定氮測(cè)出的是粗蛋白的含量？BGl紅軟基地

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