□ 崔喜艳 大连海洋学校
鱼中含有大量的蛋白质,常以结合态存在于食品中,通过样品处理使其含有的大分子蛋白质变成小分子水、二氧化碳、二氧化硫等物质。蛋白质测定时,样品的处理方法有:灰化法、湿法消化法、氧化分解法、消解法、酶解法等。
1 样品处理的原则
1.样品分解要完全,保证样品中的被测元素全部溶解出来。
2.样品处理过程中要避免引入干扰元素,同时要有利于除去干扰成分。
3.分解方法要尽量简便,易操作,经济、迅速、安全,尽量减少对环境的污染。
2 使用的仪器及装置
电子天平、电炉、凯氏烧瓶、铁架台、通风橱、小漏斗、蒸馏装置、滴定装置。
3 研究过程
依据GB 5009.5—2010国家标准,采用凯氏定氮法进行蛋白质含量的测定。研究时分成8组,每组4人。
试剂:硫酸钾、硫酸铜、硫酸、2%硼酸溶液、混合指示剂(甲基红和次甲基蓝)、40%氢氧化钠溶液、0.05mol/L盐酸标准溶液。
仪器:半微量凯氏定氮蒸馏装置。
3.1 第一种操作方法
1.样品处理:精密称取2.0g小黄花鱼肉样品,移入干燥的500mL定氮瓶中,加入0.2g硫酸铜、3g硫酸钾和20mL硫酸,稍摇匀后于瓶口放一小漏斗,将瓶以45度角斜支于有小孔的石棉网上。小心加热,待内容物全部炭化、泡沫完全停止后,加强火力,并保持瓶内液体微沸,至液体呈蓝绿色澄清透明后,再继续加热半小时。取下放冷,小心加20mL水。放冷后,移入100mL容量瓶中,并用少量水洗定氮瓶,洗液并入容量瓶中,再加水至刻度,混匀备用。
取与处理样品相同量的硫酸铜、硫酸钾、硫酸按同一方法做试剂空白试验。
2.蒸馏:采用半微量凯氏定氮蒸馏装置
(1)连好装置,准确吸取2%硼酸2.5mL放入吸收杯中,加入混合指示剂3滴,至于冷凝管下,使冷凝管口浸没于吸收液中。
(2)吸取10毫升样品处理液注入凯氏反应器中,用少量水冲洗反应器瓶口,加入10毫升氢氧化钠溶液,加塞。
(3)加热蒸馏,使冷凝管出来的液体不再呈碱性,加热过程结束。
3.滴定:用标准的盐酸滴定吸收液,至浅红色半分钟不褪色达终点,记下标准盐酸的消耗量。同时做空白试验。
4.计算
样品中蛋白质含量计算公式为:
式中:
V1—样品液消耗标准盐酸溶液的体积,mL;
V2—空白液消耗标准盐酸溶液的体积,mL;
N—标准盐酸溶液的浓度,mol/L;
m—样品质量(g)。
计算结果见表1。
3.2 第二种操作方法
精密称取2.0g小黄花鱼肉样品,移入干燥的500mL定氮瓶中,加入0.4g硫酸铜、6g硫酸钾、50mL水,稍摇匀后于瓶口放一小漏斗,将瓶以45度角斜支于有小孔的石棉网上。小心加热,待内容物全部炭化、泡沫完全停止后,加强火力,并保持瓶内液体微沸,至液体呈蓝绿色澄清透明后,再继续加热半小时。取下放冷,冷后,移入100mL容量瓶中,并用少量水洗定氮瓶,洗液并入容量瓶中,再加水至刻度,混匀备用。
取与处理样品相同量的硫酸铜、硫酸钾、水按同一方法做试剂空白试验。
蒸馏、滴定、计算同上。
计算结果见表2。
4 结果讨论
由测得数据可以看出,第二种方法计算结果偏低。分析原因:
1.蛋白质在水的条件下,通过加热也可以发生分解,即水解,即蛋白质→眎→胨→多肽→二肽→氨基酸→氨等低分子产物,可能是蛋白质在水解时没有完全变成氮的化合物,即水解不完全。
2.样品在消化时加消化剂硫酸的作用是产生初生态的氧,将有机物炭化后的碳转化为二氧化碳,自身被还原为二氧化硫,二氧化硫使氮还原为氨使氨保留在溶液中。
第二种方法不加消化剂硫酸,只增加1倍硫酸钾和硫酸铜的用量。硫酸铜的作用是催化剂,加速反应进行,样品消化终点的蓝绿色也是硫酸铜所呈现的。加入硫酸钾的作用是提高溶液的沸点,加速有机物的分解。由于溶液沸点提高,将造成蛋白质分解的氨逸出造成损失,影响测定结果。
但在实际操作中第二种方法样品消化时间较第一种时间短,且能得到非常好的澄清透明消化液。
3.尝试以下改进,即在凯氏烧瓶口将消化产生的气体通过冷凝管被吸收剂硼酸吸收,同时此吸收剂再吸收蒸馏产生的氨,用标准的酸滴定吸收剂,然后进行计算。这样可减少氨的损失,计算结果数据有所增加,但操作难度也增加。
计算结果见表3。
此法时间长,需要不断调整加热的火力,防止出现产生的气体压力过大而出现塞被冲开的现象,使吸收液无法吸收;另外需加大冷却水的流动速度。
参考文献
[1] 中国预防医学科学院。营养与食品卫生研究所编着。食物成分表。人民卫生出版社2003年10月。
[2] 刘绍主编。食品分析与检验。华东科技大学出版社。2011年3月。
[3] 俞一夫主编。食品分析技术。中国轻工业出版社。2009年7月。
食安中国
(责任编辑:yangj)