发布时间:2018-11-30 09:29 原文链接: 如何改进蛋白质测定的方法

  蛋白质是食品中最重要的营养成分,也是评价食品营养价值的重要指标,因而在食品分析中是一个高频率的分析项目。就分析方法而言,GB/T 5009.5-2003中的第一法是首选的方法。蛋白质测定仪法是由样品消化、水蒸气蒸馏和滴定三个连续的操作步骤组成的。鉴于水蒸气蒸馏耗水费电,且高温操作较不安全,本文改为气提后,免除了此弊端,分析结果的准确度和精密度完全达到了国家标准方法的要求。

  1 气提条件的影响

  1.1 空气流量的选择在固定气提时间为 30 min 的条件下的实验结果如图 2 所示。由图 2 可见,气提率随空气流量的增大而增加。在流量达 0.7 L/min 以上时,气提率已达100 %。故实验时选用流量为 0.8 L/min。在此流量条件下为防止吸收液飞溅,在吸收管中放入 3 粒直径为4~5 mm 玻璃珠,以增大吸收面积并使吸收平稳。

图2 空气流量对气提率的影响


 

  图2 空气流量对气提率的影响

  1.2 温度对气提的影响提高温度有利于氨的逸出,却不利于氨的吸收。硼酸吸收液的温度不应超过 40 ℃,否则吸收氨的作用减弱而造成损失。因此,气提和滴定都选择在室温条件下进行。由于标准氮溶液的基体与试液基本相同,在相同条件下具有相同的气提率。因此在分析样品时,同时分析标准氮溶液来计算滴定度,则在不同室温下测定时,由于室温的不同引起的误差得以消除。

  1.3 碱的加入量的选择试液中的铵离子必须在强碱性条件才能转变成氨分子而逸出。实验结果表明,NaOH (400 g/L)溶液加入量在9~13 mL,气提率均能达到 100 %,因此选用加入量为 10 mL。

  1.4 气提时间的选择实验结果如图 3 所示,由图 3 可见,气提时间在25 min 以上时,气提率均能达到 100%。因此试样和氮标准溶液的分析均选用气提时间为 30 min。一台大样采样器可同时分析两个样品,效率提高了一倍。同时,气提和滴定操作交叉进行,又利于工作安排。

图3 气提时间对气提率的影响


 

  图3 气提时间对气提率的影响

  1.5 吸收液体积的影响在固定硼酸量为 0.2 g 时,加入不同量的水来配制吸收液。实验结果显示:吸收液的体积变化在 15~25mL 之间,对测定结果无影响。故实验选用硼酸(10g/L)溶液的加入量为 20 mL。

  1.6 干扰及其消除若实验室内的空气中含有氨或有启用氨水之操作及有可能存在的碱性气体,均对测定有正干扰,但可用装有硼酸棉的净化管来消除;空气中的酸性气体如二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等,可被试液中的游离碱吸收,不干扰测定。食品中如含硝酸盐或亚硝酸盐或亚硫酸盐,在试样处理时,能挥发除去,故对测定无影响。若食品中混有或人为加入的含氮有机化合物如三聚氰胺、尿素、氨基化合物等等,均有严重的正干扰,必须在试样处理前检测后进行分离。

  从试样的消化处理看出,本法测得的是总氮量,包括蛋白质、核酸、生物碱、卟啉、含氮类脂及色素等。它是通过合适的系数 F 来换算成蛋白质含量的。

  食品种类不同,换算系数也各异。

  2 滴定条件的选择

  2.1 滴定指示剂的选择和配制在酸碱滴定中,选择指示剂变色的 pH 距间是否与滴定反应的等当点基本相符及其在滴定终点时色变的敏锐程度都是十分重要的。本实验用硫酸来滴定氨,滴定的 pH 突跃大致在6.3~4.3 之间。选用的甲基红与溴甲酚绿混合指示剂的变色点为 pH 5.1,在滴定的pH 突跃范围之内,也与滴定反应的等当点相符。指示剂变色的敏锐程度则与两个指示剂的配比有关。我们选用了国内和国际上公认的配比,即 3 份 0.1%溴甲酚绿乙醇溶液与 1 份0.2%甲基红乙醇溶液混合。

  我们的实验也证实,该混合指示剂在滴定终点时色变非常敏锐,是一个理想的指示剂。在 20 mL 吸收液中的加入量以 2~3 滴为宜。又为简化操作,将指示剂合并加入硼酸吸收液中。

  2.2 滴定剂的浓度和选择鉴于上述混合指示剂的敏锐性,作为滴定剂的硫酸(1/2 H2SO4)溶液的浓度由 0.05 mol/L 降至0.025mol/L,滴定终点指示剂的色变仍十分清晰。故在样品含氮量高时,可选用前者;而在含氮量低时,则选用后者,以减小滴定误差,提高分析的准确度。

  2.3 基准物质的选择如果我国质量技术监督检测的主管部门制备有食品标样发售,那么就可用这个标样作为基准物质,在与试样相同条件下消化、气提和滴定,就可根据标样含蛋白质的标准值来计算试样的蛋白质含量,这无疑是一个最好的方法。在无食品标样的情况下,考虑到试样在消解过程中,蛋白质中氮素全部转化为硫酸铵。

  因此,我们选用优级纯的化学试剂硫酸铵作为基准物质来配制标准溶液。若硫酸铵难以购得,用优级纯氯化铵也是可行的。只是前者相对分子质量较大,配制时可减小称量误差。

  2.4 空白实验液的滴定按文献的要求,每次样品的分析都需作试剂空白实验。这是一件麻烦的事。空白滴定值的来源,来自实验中加入的各种试剂和实验用水。如果实验使用无氨水(其制备方法见文献)则实验空白仅与试剂有关。故我们在配制氮标准溶液时,加入与试样处理同量的试剂,则试剂空白的影响得以消除。

  3 方法的准确度和精密度考查各类食品用GB/T5009.5-2003国家标准方法和本法多次重复测定的结果列于表 1。由表 1 看出,样品分析的相对误差在 0.78%以下,本法的相对标准偏差也在 0.75%以内,完全能达到国家标准方法对准确度和精密度的要求。

表1 样品分析结果

  表1 样品分析结果

  4 结论本文研究成功的食品中蛋白质测定的新方法,实验结果证明,它具有节能、降耗、增效、安全、准确等五大优点,优于国家标准 GB/T5009.5-2003 的分析方法。值得推广和应用。