食品中蛋白质含量测定方法的改进和应用
作者：刘玉兰 李珊 刘坤
单位：青岛医学院化学教研室(青岛 266021)
关键词：食品；蛋白质类；消化
青岛医学院学报990219【摘要】 ①目的 建立一种食品中蛋白质含量的快速消化简便测定法。②方法 改进了凯氏定氮法的消化方式，采用8.8mol/L过氧化氢-浓硫酸混合液(4∶1,V∶V)为消化试剂，消化好的试样以甲醛法测定。③结果 该法消化迅速，消化时间由原来的2h缩短至10min，测定结果与凯氏定氮标准法的测定结果基本一致。④结论 该法分析速度快，操作简便，可用于食品中蛋白质的测定。
中国图书馆分类法分类号 O629.73
A NEW MEASUREMENT OF PROTEIN IN FOOD
, http://www.100md.com
Liu Yulan, Li Shan, Liu Kun
Department of Chemistry, Qingdao Medical College, Q ingdao 266021
【ABSTRACT】 Objective To set up a fast digesting and measu ring method for protein in food. Methods The old digesting way of kjeldhl method (for nitrogen det ermination) was improved. Hydrgen peroxide (8.8mmol/L) and sulphuric acid mixed solution (4∶1,V∶V) was used as digesting reagent. Samples were measured wi th methylaldehyde method. Results The digesting time was reduced from two hours to te n minutes. The results of our measuring method were basicly the same as that of kjeldhl method (for nitrogon determination). Conclusion This new method is both fast and simple. It can be use d to measure the proteins in food.
, 百拇医药
【KEY WORDS】 food; proteins; digestion
食品中蛋白质是人类最重要的营养物质之一，测定蛋白质含量是食品检验工作的一项重要内容。目前国内主要采用常规凯氏定氮法〔1〕，国外也多采用常规或改良的凯氏定氮法测定食品中蛋白质含量〔2〕。此法费时、费水、费电，且操作繁琐，试剂消耗量大。而先进的蛋白质测定仪价格昂贵，且需专门试剂，目前尚难普及〔3〕。我们对凯氏定氮法所用的常规消化方法进行了改进，并采用甲醛简便测定法取代凯氏定氮测定法。实验证明，该法分析速度快，操作简便，为大批量测定蛋白质提供了最优的手段。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
万用电炉；凯氏瓶；浓H2SO4(AR，淄博化学试剂厂)；8.8mol/LH2O2(AR,镇江市化学试剂厂)；氯化铵(AR，青岛市四方区化学试剂厂)；氢氧化钠(AR，淄博市化学试剂厂)；甲醛(AR，济南市有机化工厂)；30mmol/L酚酞指示剂(上海市化学试剂采购供应站试剂厂)；7mmol/L甲基红指示剂(上海市试剂三厂)。
, 百拇医药
1.2 实验方法
1.2.1 消化 称取约0.5g样品置于凯氏瓶中，加5mL浓H2SO4，置于电炉上加热5min，然后以2mL/min的滴速加消化液(8.8mol/LH2O2∶浓H2SO4=4∶1,V∶V)15mL，加完后继续加热3min，样品由黑色变为无色，再加热2min除去H2O2.冷却后小心地缓缓加入蒸馏水20mL，摇匀，待溶液温度降至室温后转移到100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。
1.2.2 甲醛处理 甲醛中常有微量甲酸，应除去，否则产生正误差。处理方法：取原甲醛(13mol/L)的上层清液于烧杯中，加入等体积的水稀释，再加入2滴酚酞指示剂，最后用0.1mol/L的NaOH中和至微红色。
1.2.3 蛋白质的测定 取消化液10mL于100mL三角瓶中，加入蒸馏水20mL，甲基红指示剂2滴，先用2.5mol/LNaOH中和过剩的硫酸，接近终点时改用0.1mol/LNaOH溶液滴定到红色消失变成黄色，加入6.5mol/L甲醛溶液10mL，强力振摇0.5min,放置1min以上，然后加入2滴酚酞指示剂，用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定至微红色，0.5min不褪色，即为终点，记录所耗用NaOH的体积。同时在同一条件下作空白试验对照。
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1.2.4 蛋白质含量计算方法 蛋白含量计算公式：
粗蛋白含量(%)=c(V-V0)×0.14×F/m
式中c：氢氧化钠标准液物质的量浓度；V：样品滴定时耗用氢氧化钠溶液体积(mL)；V0：空白滴定时耗用氢氧化钠溶液体积(mL)；F：氮换算为蛋白质的系数，一般食品取6.25，大豆为5.71,小麦为5.85,花生为5.50；m:样品质量。
2 结果
2.1 样品经不同消化法消化后粗蛋白含量测定结果及其比较
本实验分别用快速消化法和常规消化法对样品进行消化，均用凯氏定氮法测定粗蛋白含量。结果表明，样品经两种不同消化方法消化后，最终测得粗蛋白含量结果基本一致，偏差<0.30.见表1.
, 百拇医药
表1 两种消化方法所得粗蛋白含量结果比较(%) 试样
快速消化
常规消化
偏差
棉籽饼
39.01
39.25
+0.24
大 豆
40.20
40.10
-0.10
, 百拇医药 花 生
25.80
25.65
-0.15
小 麦
12.80
12.85
+0.05
玉 米
8.50
8.60
+0.10
蚕 豆
, http://www.100md.com
5.25
5.38
+0.13
2.2 样品快速消化后用不同方法测定粗蛋白含量的结果比较
样品经快速消化后，分别用甲醛简便测定法和凯氏定氮法测定粗蛋白含量。结果表明，两种不同测定方法，最终测得粗蛋白含量结果基本一致，偏差<0.20.见表2.表2 两种方法测定粗蛋白含量结果比较(%) 试样
凯氏法
甲醛法
偏差
棉籽饼
39.01
, http://www.100md.com
39.20
+0.19
大 豆
40.20
40.35
-0.15
花 生
25.80
25.91
+0.11
小 麦
12.80
12.86
, 百拇医药
+0.06
玉 米
8.50
8.54
+0.04
蚕 豆
5.25
5.28
+0.03
3 讨论
检验食品中蛋白质含量时，往往只检测总氮含量，然后乘以蛋白质换算系数得到蛋白质含量，常称为粗蛋白的含量，甲醛简便测定法测定的即是粗蛋白含量。其测定原理为：待测食品消化后，氮转变为铵盐，铵盐与甲醛作用，生成六次甲基四胺，同时释放出定量的酸，然后用碱标准溶液直接滴定。其反应式为：4NH+4+6HCHO
(CH2)6N4+4H++6H2O
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本文样品经快速消化法消化后，分别用甲醛法和凯氏定氮法来测定样品中粗蛋白含量，结果两种测定方法测得的含量基本一致，说明甲醛法测定食品中蛋白质含量不仅结果可靠，而且克服了凯氏定氮法操作过程繁琐、仪器安装复杂、试剂消耗量大、费时、费水、费电等缺点。
本文不仅对常规的蛋白质测定方法进行了改进，还改进了凯氏定氮法的消化方法，用过氧化氢-硫酸混合液为消化试剂，加液方式由一次性加入改为定时定量、逐滴缓慢加入，取代了凯氏定氮法复杂的消化体系和操作步骤，使反应更加充分、快速。因此，显著缩短了消化时间，是常规消化法消化时间的1/12.本文结果表明，样品经快速消化法消化后，其粗蛋白含量测定结果与常规消化法基本一致。说明快速消化法不仅消化效果完全、可靠，而且省时、快速，尤其适合于大批量蛋白质的测定分析。
综上所述，食品中蛋白质含量的快速消化甲醛简便测定法的消化效果和测定结果准确、可靠，并且具有省时、省力、节约、分析速度快等优点，非常适合于食品生产的蛋白质检验。
参考文献
1 大连轻工业学院，华南理工大学编.食品分析.北京：中国轻工业出版社，1994.214～216
2 叶世柏，强卫国，李明元，等主编.卫生检验方法新编.北京大学出版社，1993.7～8
3 夏玉宇著.食品卫生质量检验与监查.北京工业大学出版社，1993.42～43
(1998-10-22收稿 1999-04-25修回), 百拇医药
单位：青岛医学院化学教研室(青岛 266021)
关键词：食品；蛋白质类；消化
青岛医学院学报990219【摘要】 ①目的 建立一种食品中蛋白质含量的快速消化简便测定法。②方法 改进了凯氏定氮法的消化方式，采用8.8mol/L过氧化氢-浓硫酸混合液(4∶1,V∶V)为消化试剂，消化好的试样以甲醛法测定。③结果 该法消化迅速，消化时间由原来的2h缩短至10min，测定结果与凯氏定氮标准法的测定结果基本一致。④结论 该法分析速度快，操作简便，可用于食品中蛋白质的测定。
中国图书馆分类法分类号 O629.73
A NEW MEASUREMENT OF PROTEIN IN FOOD
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Liu Yulan, Li Shan, Liu Kun
Department of Chemistry, Qingdao Medical College, Q ingdao 266021
【ABSTRACT】 Objective To set up a fast digesting and measu ring method for protein in food. Methods The old digesting way of kjeldhl method (for nitrogen det ermination) was improved. Hydrgen peroxide (8.8mmol/L) and sulphuric acid mixed solution (4∶1,V∶V) was used as digesting reagent. Samples were measured wi th methylaldehyde method. Results The digesting time was reduced from two hours to te n minutes. The results of our measuring method were basicly the same as that of kjeldhl method (for nitrogon determination). Conclusion This new method is both fast and simple. It can be use d to measure the proteins in food.
, 百拇医药
【KEY WORDS】 food; proteins; digestion
食品中蛋白质是人类最重要的营养物质之一，测定蛋白质含量是食品检验工作的一项重要内容。目前国内主要采用常规凯氏定氮法〔1〕，国外也多采用常规或改良的凯氏定氮法测定食品中蛋白质含量〔2〕。此法费时、费水、费电，且操作繁琐，试剂消耗量大。而先进的蛋白质测定仪价格昂贵，且需专门试剂，目前尚难普及〔3〕。我们对凯氏定氮法所用的常规消化方法进行了改进，并采用甲醛简便测定法取代凯氏定氮测定法。实验证明，该法分析速度快，操作简便，为大批量测定蛋白质提供了最优的手段。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
万用电炉；凯氏瓶；浓H2SO4(AR，淄博化学试剂厂)；8.8mol/LH2O2(AR,镇江市化学试剂厂)；氯化铵(AR，青岛市四方区化学试剂厂)；氢氧化钠(AR，淄博市化学试剂厂)；甲醛(AR，济南市有机化工厂)；30mmol/L酚酞指示剂(上海市化学试剂采购供应站试剂厂)；7mmol/L甲基红指示剂(上海市试剂三厂)。
, 百拇医药
1.2 实验方法
1.2.1 消化 称取约0.5g样品置于凯氏瓶中，加5mL浓H2SO4，置于电炉上加热5min，然后以2mL/min的滴速加消化液(8.8mol/LH2O2∶浓H2SO4=4∶1,V∶V)15mL，加完后继续加热3min，样品由黑色变为无色，再加热2min除去H2O2.冷却后小心地缓缓加入蒸馏水20mL，摇匀，待溶液温度降至室温后转移到100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。
1.2.2 甲醛处理 甲醛中常有微量甲酸，应除去，否则产生正误差。处理方法：取原甲醛(13mol/L)的上层清液于烧杯中，加入等体积的水稀释，再加入2滴酚酞指示剂，最后用0.1mol/L的NaOH中和至微红色。
1.2.3 蛋白质的测定 取消化液10mL于100mL三角瓶中，加入蒸馏水20mL，甲基红指示剂2滴，先用2.5mol/LNaOH中和过剩的硫酸，接近终点时改用0.1mol/LNaOH溶液滴定到红色消失变成黄色，加入6.5mol/L甲醛溶液10mL，强力振摇0.5min,放置1min以上，然后加入2滴酚酞指示剂，用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定至微红色，0.5min不褪色，即为终点，记录所耗用NaOH的体积。同时在同一条件下作空白试验对照。
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1.2.4 蛋白质含量计算方法 蛋白含量计算公式：
粗蛋白含量(%)=c(V-V0)×0.14×F/m
式中c：氢氧化钠标准液物质的量浓度；V：样品滴定时耗用氢氧化钠溶液体积(mL)；V0：空白滴定时耗用氢氧化钠溶液体积(mL)；F：氮换算为蛋白质的系数，一般食品取6.25，大豆为5.71,小麦为5.85,花生为5.50；m:样品质量。
2 结果
2.1 样品经不同消化法消化后粗蛋白含量测定结果及其比较
本实验分别用快速消化法和常规消化法对样品进行消化，均用凯氏定氮法测定粗蛋白含量。结果表明，样品经两种不同消化方法消化后，最终测得粗蛋白含量结果基本一致，偏差<0.30.见表1.
, 百拇医药
表1 两种消化方法所得粗蛋白含量结果比较(%) 试样
快速消化
常规消化
偏差
棉籽饼
39.01
39.25
+0.24
大 豆
40.20
40.10
-0.10
, 百拇医药 花 生
25.80
25.65
-0.15
小 麦
12.80
12.85
+0.05
玉 米
8.50
8.60
+0.10
蚕 豆
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5.25
5.38
+0.13
2.2 样品快速消化后用不同方法测定粗蛋白含量的结果比较
样品经快速消化后，分别用甲醛简便测定法和凯氏定氮法测定粗蛋白含量。结果表明，两种不同测定方法，最终测得粗蛋白含量结果基本一致，偏差<0.20.见表2.表2 两种方法测定粗蛋白含量结果比较(%) 试样
凯氏法
甲醛法
偏差
棉籽饼
39.01
, http://www.100md.com
39.20
+0.19
大 豆
40.20
40.35
-0.15
花 生
25.80
25.91
+0.11
小 麦
12.80
12.86
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+0.06
玉 米
8.50
8.54
+0.04
蚕 豆
5.25
5.28
+0.03
3 讨论
检验食品中蛋白质含量时，往往只检测总氮含量，然后乘以蛋白质换算系数得到蛋白质含量，常称为粗蛋白的含量，甲醛简便测定法测定的即是粗蛋白含量。其测定原理为：待测食品消化后，氮转变为铵盐，铵盐与甲醛作用，生成六次甲基四胺，同时释放出定量的酸，然后用碱标准溶液直接滴定。其反应式为：4NH+4+6HCHO
(CH2)6N4+4H++6H2O, http://www.100md.com
本文样品经快速消化法消化后，分别用甲醛法和凯氏定氮法来测定样品中粗蛋白含量，结果两种测定方法测得的含量基本一致，说明甲醛法测定食品中蛋白质含量不仅结果可靠，而且克服了凯氏定氮法操作过程繁琐、仪器安装复杂、试剂消耗量大、费时、费水、费电等缺点。
本文不仅对常规的蛋白质测定方法进行了改进，还改进了凯氏定氮法的消化方法，用过氧化氢-硫酸混合液为消化试剂，加液方式由一次性加入改为定时定量、逐滴缓慢加入，取代了凯氏定氮法复杂的消化体系和操作步骤，使反应更加充分、快速。因此，显著缩短了消化时间，是常规消化法消化时间的1/12.本文结果表明，样品经快速消化法消化后，其粗蛋白含量测定结果与常规消化法基本一致。说明快速消化法不仅消化效果完全、可靠，而且省时、快速，尤其适合于大批量蛋白质的测定分析。
综上所述，食品中蛋白质含量的快速消化甲醛简便测定法的消化效果和测定结果准确、可靠，并且具有省时、省力、节约、分析速度快等优点，非常适合于食品生产的蛋白质检验。
参考文献
1 大连轻工业学院，华南理工大学编.食品分析.北京：中国轻工业出版社，1994.214～216
2 叶世柏，强卫国，李明元，等主编.卫生检验方法新编.北京大学出版社，1993.7～8
3 夏玉宇著.食品卫生质量检验与监查.北京工业大学出版社，1993.42～43
(1998-10-22收稿 1999-04-25修回), 百拇医药