半微量凯氏定氮法测定蛋白质消化工艺的改进

半微量凯氏定氮法测定蛋白质消化工艺的改进 半微量凯氏定氮法测定蛋白质消化工艺的 改进 食品,II鲥枝 ScienceandTechnologyofFoodIndustry分轿检浏 宗留香',肖青苗,康怀彬' (1.河南科技大学食品与生物工程院,河南洛阳471003;2.河南科技大学动物科技学 院,河南洛阳471003) ?一:本文建立了以se做催化荆,利用改新的仪器消化蛋白 质,是一种工艺改新的方法.实验结果表明:具有检测快 速,结果准确,减少投资,防止污染,改善操作环境,安全 可靠的性能,是蛋白质测定方法的一种改进创新,对于教 学及中小型企业具有重要的意义. 关?诩:蛋白质测定,消化工艺,改进 中图分类号:TS201.2'1文献标识码:A 文章编号:1002—0306(2oo7)05—0232—03 蛋白质含量是食品检测中的一项重要指标.近 年来,人们发展了许多测定蛋白质的方法.如双缩脲 法,Folin酚法,改良的简易Folin酚考马斯亮蓝法, 紫外吸收法,染料结合法,水杨酸比色法等,但就方 法的准确性,精密度以及应用程度而言,国际经典测 定方法一凯氏定氮法为首选.现在尽管有很多先进 的自动或半自动凯氏定氮仪,但这些仪器不仅价格昂 贵,且需专门试剂,目前尚难以普及【l1.国标国家,r 5009.5—85规定采用凯氏定氮法(半微量)圆.该法被 国家认可其优点是检测采用经典的具有科学性,合 理性的玻璃仪器操作,减少污染,准确度高,适合于 所有的样品检测,因此一直沿用至今.但存在消化时 间太长(不同材料通常1到几小时)及放出有毒有害 气体,必须在通风橱中进行的弊端.目前有关资料提 收稿日期:20o6一O8—31 作者简介:宗留香(1953一),女,高级实验师,从事食品生化,食品化学 及食品营养卫生等方面的教学及研究工作. 出改变催化剂(由铜改为硒)提高测定速度嘲;有的提 出采用减少剂量提高测定速度f;还有资料提出利用 过氧化凯氏定氮法提高测定速度但后者的问题仍 然存在;为此笔者采用一套改进仪器,用Se粉做催 化剂进行消化,不用通风橱,实现环保消化,并提高 消化效率,使企业降低投资成本.该方法对于教学实 验及测定工作具有重要的意义. 1材料与方法 1.1材料与仪器 0.0500mol/L盐酸 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 溶液,400g/LNaOH溶液, 20g/L硼酸溶液,甲基红一溴甲酚绿混合指示剂, CuSO4?5H20,H2SO4,K2S04,Se粉均为 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 纯. 通风橱,半微量凯氏定氮装置,微量滴定管,电 子天平,电热套,磨口短颈烧瓶,特殊冷凝装置,移液 管,锥形瓶,凯氏烧瓶. 1.2实验方法 1.2.1样品的消化嗍 1.2.1.1国家标准消化法称取一定量的样品于洁净 干燥的凯氏烧瓶中,加入3粒玻璃珠,3gK~SO, 0.2gCuSO4?5H2o,再加入20mL浓H2sO4,摇匀后在凯 氏烧瓶上加一个漏斗,于通风橱内进行消化.先在石 棉网上用电炉加热,使之炭化,然后再用大火使之消 化完全为清亮,透明的淡蓝绿色为止,冷却.同时做 空白实验. 1.2.1.2改革消化实验法称取一定量的样品于干燥 的短颈圆底磨口烧瓶中(150-250mL),加入3粒玻璃 一 , [3]钟耀广,王书杰,李长胜.酱卤制品在煮制过程中发生的 肉质变化叨.LivestockandPoultryIndustry,1999(12):60. [4]郑坚强,司俊玲,马俪珍.酱乳鸽制作工艺的研究[J].肉类 工业.2003(8):14-15. 【5】陈明造,郭秀兰.卤制食品制作技术【J】.山东食品科技,2001 fl1:8. [6】陈立东,赵颖,蒋予箭.熟肉制品生产过程中的HACCP系统 的建立【J】.肉类工业,2003(1o):12-16. [7]郑坚强,司俊玲,马俪珍.盐水鸭,酱鸭和烤鸭制作工艺的 研究[J】.肉类工业,2003(9):13-15. 【8】王丽哲,陈伯祥.传统肉制品现代工业化生产的探讨【J】. 山东食品科技,2000(1):4-5. 分析检测 食品摹业斜妓 珠,加入3gKzSO,0.15gSe粉,从加酸量筒中加入浓 H2SO,摇匀后,把一特制的冷凝管套入,分别接好进 水和出水口的乳胶管,再把烧瓶放入电热套中,在上 部用万用夹把冷凝管与铁架台固定好,接通水源,打 开电热套,先用小火炭化,再用大火消化完全为清 亮,透明的淡黄色为止,冷却.同时做空白实验. 同一样品按上述方法,用不同的催化剂,不同的 消化方法,消化出不同的系列,备用. 1.2.1.3定容将消化好冷却止室温的消化液分别全 部转移到100mL容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度,摇 匀,备用. 1.2.2蒸馏,计算按参考文献[2,5,6]方法将消化液 分别进行蒸馏,滴定,计算各自蛋白质的含量. 计算公式: 蛋白质(%)=—(V-Vo)xCxO.O14×F×100% 通过测定结果,比较不同催化剂对同一样品中 蛋白质测定结果的影响,不同消化方法对蛋白质测 定结果影响及两种消化方法对消化率及设备要求的 影响,从而得出消化工艺改进的可行性及其优越性. 2结果与讨论 2.1两种催化剂对同一样品中蛋白质测定结果的 影响 本实验根据参考文献[5]选择CuSO?5H:0和S. Vo1.28,No.O5,2007 粉做催化剂,加入量选择CuS0?5H:20为3.00g,Se粉 0.15g,分别进行实验比较.用Se粉和CuS04?5H20两 种催化剂分别对同一样品进行国家标准的通风橱消 化法,然后用半微量凯氏定氮仪,蒸馏,滴定,测定结 果,观察消化时间和蛋白质含量的测定,结果见表1. 由表1可知,用Se粉做催化剂消化比CuSO? 5HzO做催化剂消化所需的时间短.一般CuSO?5HzO 消化时间根据所用的材料不同,所需的时间也不同, 谷物消化的时间通常约为1,1.5h左右,可是改用Se 粉做催化剂后,消化时间明显缩短,约用30,40min. 说明Se粉比CuS0?5HzO催化能力强,可大大加快 消化速度,缩短消化时间. 2.2不同样品用两种方法消化对蛋白质测定结果的 影响 用两种消化方法对不同样品测定,即在通风橱中 用电炉消化和改良Se法不用通风橱进行消化,然后 用半微量凯氏定氮仪,蒸馏,滴定,计算各自蛋白质 的含量,结果见表2. 由表2可知,三种样品分别采用两种方法消化, 其中1,4为一种样品,分别测得蛋白质含量x=15.40 和x=15.35;2与5为第二种样品,分别测得x=15.12 和x=15.16;3与6为第三种样品,分别测得x=l6.30 和x=16.30.可以看出,两种消化方法测定其同一样 品,结果蛋白质含量非常接近.按照参考资料[6]分别 表1两种催化剂对同一样品中蛋白质测定结果的影响 编号样品(g)消化方法K2sO(g)H2sO(mL)消化时间蛋白质(%) 测1测2测3 农品,Il鲥技 ScienceandTechnologyofFoodlndustry 进行方差一致性检验,FR样l=2.0,FR样z=1.33,FR样3= 4.0,查表6—7,在给定的显着性水平a=0.05,测定次 数nl=n:=3时,其临界区间(0.16,6.3),而FR样l=2.0, FR样:=1.33,FR样3=4.0均落在临界区间,如果取a= 0.05作为检验标准,则说明这两种测定方法的精密 度无显着差异同.可见,采用改良Se法不仅可以提高 消化效率,而且可以在不用通风橱的条件下进行测 定,结果准确,这为我们降低成本的投入,提高检测 效率,改进蛋白质的检测方法提供了新的思路. 2.3两种消化方法对消化效率及设备的影响 通过表1,表2的测定结果,可以从消化方法,催 化剂,消化时间及消化工艺对设备的要求,分析两种 消化方法对消化效率及设备的影响,见表3. 2.3.1由表3可知,国家标准消化法是以CuSO?5HO 作为催化剂,消化时间约1.5h(不同的食品原料消化 时间不同)左右,改用Se粉做催化剂后,同样方法消 化时间约为30,40min,可见改用催化剂可提高消化 效率.同时看出,采用CuSo-5H20做催化剂消化,即 使用改良消化法需要的时间也与国家标准法基本一 样,不能提高消化效率. 2.3.2由表3又知,因消化产生大量有毒有害气体, 国家标准消化法必需在通风橱条件下进行,而改良 消化法是在不用通风橱条件下,用玻璃仪器装置使 反应废气直接进入出水管,与水溶解稀释排除.如 此看来,改良消化法又可以改变工作环境,降低投资 成本. 2.3.3从表3又知,用Se粉替代CuSo?5H20作为催 化剂,用国家标准法和改良消化法进行消化比较,效 率上国家标准法消化用60,80min,而改良消化法只 需30,40mln;设备上国家标准消化法因污染空气,必 须在通风橱中进行,而改良法是利用密闭的玻璃装 置使废气直接溶解,与水从出水口排除,不用通风橱 即可工作.可见,Se粉改良消化法不仅可以提高消化 效率,测定结果准确,而且省去了通风设备,降低投 资成本,改变工作环境,明显优于国家标准法. 2.4仪器改进的必要性及优点 2.4.1改进后的优势采用改良Se消化法,在不用通 风橱条件下进行消化,虽然改变了设备成本高,消化 时间长的弊端,提高了消化效率,降低了成本,但经 过长时间的实验操作发现,消化用原有的玻璃仪器 装置(重庆仪器厂产),由于冷凝管的进出水口太短, 乳胶管易脱落,水滴在下面消化瓶上易炸裂(不仅前 功尽弃而且很危险).再者,电炉长时间加热把乳胶 管烤老化,引起漏水现象,故我们改用电热套,并把 原有的平底消化瓶改为短颈的磨口圆烧瓶,它比原 来的更易冲洗,与电热套配套可减少乳胶管的老化程 分析检浏 度,使用起来更合理. 2.4.2创造一个良好的工作环境消化过程中样品在 烧瓶中沸腾,有机物在浓硫酸的作用下分解,放出大 量的有毒有害气体,严重污染空气,危害人体健康, 所以必须在通风橱中进行.而改进后的消化不用通 风橱,易挥发物及气体从冷凝管冷凝后,气体(有毒 有害)从冷凝管上侧出口进入梨形腔中,然后在冷凝 管的出口处与水汇合,气体溶解于水中形成酸,从出 水管排出.废气在密闭的空间混合吸收,排出,减少 空气污染,避免对人体的危害.这样,在操作过程中 只要控制好水的大小,气体的出量,火力的大小就可 使检测人员在一个较好的条件下操作.在创造一个 良好的实验环境条件下,同时加快实验速度,提高实 验效率也是我们改进实验的目的. 2.4-3降低投资成本,具有重要的应用价值蛋白质 测定工艺改进的结果,既可以提高实验效率,测定结 果准确,还可以在实验消化操作时排除对人体的危 害,保障良好的工作环境,甚至省去了通风橱这样的 大型设备,对于实验教学及企业大大减少了投资,降 低了成本.该法具有重要的应用价值.该法使用玻璃 仪器,比起一些贵重的仪器价格便宜得多,对于一些 中小企业具有重要的应用价值. 3结论 本文建立了以Se做催化剂,利用改进的仪器消 化蛋白质,是一种工艺改新的方法.实验结果表明, 此法具有检测快速,结果准确,减少投资,防止污染, 改善操作环境,安全可靠的性能,是蛋白质测定方法 的一种改进创新,对于教学改革及中小型企业具有 重要的意义. 参考文献: 【1】王雅.蛋白质测定实验的研究叨.实验室研究与探讨,2005, 24(4):58~59. 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