蛋白質(zhì)是構(gòu)成一切細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)必不可少的成分。它是人類生命活動(dòng)*重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。在人體細(xì)胞中,蛋白質(zhì)約占1/ 3,成年人體內(nèi)平均約含蛋白質(zhì)16.3 %。蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的主要功能是: (1)構(gòu)成酶、**、抗體以及機(jī)體組織。(2)促進(jìn)人體生長發(fā)育。(3)維持****滲透壓。(4)供給人體部分能量。在生命活動(dòng)中蛋白質(zhì)無處不在,而且具有多種多樣的重要功能。生物體一旦失去蛋白質(zhì),一切生命活動(dòng)即將停止,生命終結(jié)。所以說,蛋白質(zhì)是生命物質(zhì),也是食品中重要的營養(yǎng)指標(biāo)。
食品中的蛋白質(zhì)是復(fù)雜的含氮有機(jī)化合物,分子量很大,他們由20種氨基酸通過酰胺鍵以一定的方式結(jié)合起來,并具有一定的空間結(jié)構(gòu),所含的主要化學(xué)元素為C、H、O、N,含氮?jiǎng)t是蛋白質(zhì)區(qū)別于其他有機(jī)化合物的主要標(biāo)志,凱氏定氮法測(cè)定食品中蛋白質(zhì)即是通過測(cè)定氮的含量,然后乘以蛋白質(zhì)的換算系數(shù)得到蛋白質(zhì)的含量。
1 凱氏定氮法的原理
凱氏定氮法測(cè)定食品中蛋白質(zhì)的原理是樣品與濃硫酸、硫酸鉀、硫酸銅一同加熱消化,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)氮轉(zhuǎn)化為氨和硫酸結(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)鹽酸溶液滴定,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)酸消耗量可計(jì)算出蛋白質(zhì)的含量。凱氏定氮法應(yīng)用到的儀器有
定氮儀或者全自動(dòng)定氮儀。2 蛋白質(zhì)測(cè)定中各步驟的反應(yīng)方程式
(1) 消化
2NH2 (CH2) 2COOH + 13H2SO4 =(NH4 ) 2SO4 + CO2↑ +SO2↑+16H2O
(2) 蒸餾
在消化完全的樣品溶液中加入濃氫氧化鈉是呈堿性,加熱蒸餾即可釋放出氨氣,其反應(yīng)方程式如下:NaOH + (NH3) 2SO4=2NH3↑ + Na2SO4 + H2O
(3) 吸收
加熱蒸餾所放出的氨,可用硼酸溶液進(jìn)行吸收,其反應(yīng)方程式如下:
2NH34H2BO3 = (NH4) 2B4O7 + 5H2O
(4) 滴定
(NH4) 2B4O7 + 5H2O + 2HCl = 2NH4Cl + 4H3BO3
3 凱氏定氮法檢驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)
(1) 樣品應(yīng)盡量選取具有代表性的,大塊的固體樣品應(yīng)用粉碎設(shè)備打得細(xì)小均勻,液體樣要混合均勻。
(2)稱量放入凱氏燒瓶時(shí),應(yīng)小心,不要讓樣品粘附在燒瓶的頸部,否則會(huì)使頸部上粘附的含氮化合物在無硫酸存在的情況下未消化完全而造成氮損失。
(3)消化過程中不要用強(qiáng)火,特別是樣品脂肪或糖含量較高時(shí),消化過程中易產(chǎn)生大量泡沫,強(qiáng)火會(huì)使樣品溢出瓶外或?yàn)R起粘附在凱氏燒瓶壁上無法消化完全而造成氮損失,因此應(yīng)在開始消化時(shí)用小火加熱,保持和緩沸騰,使火力集中在凱氏燒瓶底部。上海沛歐的紅外程序升溫消化爐可以避免掛壁現(xiàn)象的產(chǎn)生。
(4)樣品中脂肪含量過高時(shí),要增加硫酸的量,因消化時(shí)脂肪消耗硫酸量大,使硫酸缺少不能生成硫酸銨造成氮損失。上海沛歐消化爐具有排污裝置，密封性好。
(5)消化至液體澄清透明后只需繼續(xù)加熱0.5h即可,加熱過久,硫酸不斷被分解,水分不斷逸出而使硫酸鉀濃度增大,沸點(diǎn)升高,易使已生成的銨鹽發(fā)生熱分解放出氨而造成損失,特別是蛋白質(zhì)含量低的食品因此而無法測(cè)定。
(6)在蒸餾前應(yīng)檢查蒸餾裝置的密封情況,加氫氧化鈉接口一定的密封,避免因蒸餾裝置漏氣造成氨的逸出而影響測(cè)定結(jié)果。上海沛歐定氮儀保證3年管路不老化，不漏氣。
(7) 滴定用的標(biāo)準(zhǔn)酸必須按照標(biāo)準(zhǔn)配制和標(biāo)定,標(biāo)準(zhǔn)酸濃度的準(zhǔn)確度將影響檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
(8)為了提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,減少隨機(jī)誤差,檢驗(yàn)一個(gè)樣品一定要進(jìn)行平行試驗(yàn)。凱氏定氮法測(cè)定食品中蛋白質(zhì)含量的步驟較多,在檢驗(yàn)過程中應(yīng)注意以上事項(xiàng),減少在各步驟中的實(shí)驗(yàn)誤差,以提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。
（9）上海沛歐定氮儀SKD-100,SKD-200,SKD-600,SKD-800均采用強(qiáng)耐腐性的材料做成，保證三年不換任何管路及接口部件，密封性好，保證了凱氏定氮時(shí)氮的損失。
（10）上海沛歐消化爐采用程序升溫技術(shù)，解決了脂肪高，蛋白高的樣品消化時(shí)易掛壁的現(xiàn)象??！
