食品中蛋白质的测定方法
食品中蛋白质

蛋白质的含量一般是按照总氮量乘上一个合适的
蛋白质换算系数来求得的。这个系数决定于物质中蛋 白质的含氮量。蛋白质的含氮量一般为15—17%,平 均值为16%左右。所以只要测出样品(鸡蛋、青豆、 肉、玉米等)中的含氮量,再乘以换算系数,就可计 算出样品中的蛋白质含量。
(g); m------试样的质量或体积(g或mL) F------氮换算为蛋白质的系数。一般食物为6.25;乳制品为6.38;
面粉为5.70;玉米、高梁为6.24;花生为5.46;米为5.95;大 豆及其制品为5.71;肉与肉制品为6.25;大麦、小米、燕麦、 裸麦为5.83;芝麻、向日葵为5.30。 计算结果保留三位有效数字。
至液体呈蓝绿色澄清透明后,再继续加热0.5-1h,取下放冷, 小心加20ml水,移入100ml容量瓶中,并用少量水洗涤烧瓶,洗 液并入容量瓶,再加水至刻度,混匀备用。同时做试剂空白试验。
消化装置
加入试剂的作用:
K2SO4的作用:作为增温剂,提高溶液沸点;加速 对有机物的分解作用。 CuSO4的作用:作为催化剂。还可以作消化终点指 示剂:当完全消化后,反应停止,变为兰色。浓硫 硫酸的作用:硫酸使有机物脱水,并破坏有机物, 使有机物中的C、H氧化为CO2和H2O蒸汽逸出,而 蛋白质则分解氮,与硫酸结合成硫酸铵,留在酸性 溶液中。
5.2 蒸馏:
(1)仪器的洗涤:仪器应先经一般洗涤,再经水蒸汽洗涤。 洗涤方法:先煮沸蒸汽发生器,器中盛有2/3体积的用几滴硫酸 酸化过的水,样品杯中也加入2/3体积蒸馏水进行水封。关闭反 应管下的管夹使蒸汽通过反应室的插管进入反应室,再由冷凝 管下端逸出(可在冷凝管下口放一个准备好的盛有硼酸-指示剂 的锥形瓶,观察锥形瓶中的溶液是否基本上不变色,可证明蒸 馏器内部已洗涤干净) 。 排废:用右手轻提样品杯中棒状玻塞,使水流入反应室的同时, 立即用左手捏紧橡皮管,以断气源,盖好玻塞。由于反应室外 层中蒸汽冷缩、压力降低,反应室内废液通过反应室中插管自 动抽到反应室外壳中。再在样品杯中加入2/3体积蒸馏水,反复 三次。关闭夹子再使蒸汽通过全套蒸馏仪1~3min,可进行蒸 馏。
蛋白质含量的测定方法

蛋白质含量的测定方法蛋白质是生物体内重要的营养成分,对于人体的生长发育和健康维护起着重要的作用。
因此,准确测定食品、药物、生物样品中的蛋白质含量,对于保障食品安全和科学研究具有重要意义。
本文将介绍几种常用的蛋白质含量测定方法,供大家参考。
首先,常用的蛋白质含量测定方法之一是比色法。
比色法是通过蛋白质与某种试剂发生化学反应,产生有色产物,再利用光度计测定产物的吸光度来间接测定蛋白质含量。
其中,最常用的试剂是布拉德福试剂和伯尼斯试剂。
这种方法操作简便,测定结果准确,因此被广泛应用于食品、生物样品的蛋白质含量测定。
其次,还有一种常用的蛋白质含量测定方法是比浊法。
比浊法是通过蛋白质与某种试剂发生沉淀反应,根据沉淀的浑浊度来测定蛋白质含量。
常用的试剂有硫酸铵和三氯乙醛。
比浊法操作简便,成本低廉,适用于大批量样品的测定。
另外,还有一种常用的蛋白质含量测定方法是氨基酸分析法。
氨基酸分析法是通过水解蛋白质,然后利用色谱仪或氨基酸分析仪测定水解产物中各种氨基酸的含量,从而计算出蛋白质的含量。
这种方法对于蛋白质的成分分析非常准确,但操作复杂,需要专业设备和技术支持。
最后,还有一种常用的蛋白质含量测定方法是生物素标记法。
生物素标记法是将生物素标记在蛋白质分子上,然后利用生物素与酶的特异性结合来测定蛋白质含量。
这种方法对于高灵敏度的蛋白质测定非常有效,但需要专门的标记试剂和设备支持。
总之,蛋白质含量的测定方法有很多种,每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际应用中,需要根据样品的特点和实验条件选择合适的测定方法,以确保测定结果的准确性和可靠性。
希望本文介绍的几种常用方法能够为大家在蛋白质含量测定方面提供一些帮助。
食品中蛋白质的含量测定

蛋白质的测定方法测定食品中的蛋白质含量有二种方法,一是凯氏微量法,二是自动定氮分析法。
一.凯氏微量法有手工滴定定氮和自动定氮仪定氮,实验者可根据经济条件设备而定。
1.原理蛋白质是含氮的有机化合物。
食品与硫酸和催化剂一同加热消化,使蛋白质分解,分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。
然后碱化蒸馏使氨游离,用过量硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定,根据酸的消耗量乘以换算系数,即为蛋白质含量。
2NH2(CH2)2COOH+13H2SO4 (NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2O(NH4)2SO4+2NaOH 2NH3+2H2O+Na2SO42.方法本法参照GB 5009.5 -85适用于各类食品及饲料中蛋白质的测定3.试剂所有试剂均用不含氨的蒸馏水配制。
试剂均为分析纯。
3.1硫酸铜3.2硫酸钾3.3浓硫酸3.4 2%硼酸溶液(或1%的硼酸)3.5 混合指示剂:1份0.1%甲基红乙醇溶液与5份0.1%溴甲酚绿乙醇溶液临用时混合。
也可用2份0.1%甲基红乙醇溶与1份0.1%次甲基蓝乙醇溶液临用时混合。
3.6饱和氢氧化钠:500g氢氧化钠加入500ml水中,搅拌溶解,冷却后放置数日,澄清后使用。
3.7 0.01mol/L或0.05mol/L盐酸标准溶液:需标定后使用(配制及标定方法见附录)4.仪器消化炉凯氏定氮蒸馏装置万分之一电子天平凯氏定氮蒸馏装置:如图所示5. 操作步骤5.1样品处理:精密称取0.1~2.0g固体样品或2~5g半固体样品或吸取液体样品5~20ml,放入100ml 或500ml凯氏烧瓶中,加入0.2g硫酸铜,0.3g硫酸钾及3~20ml浓硫酸,放置过夜后小心加热,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,取下放冷后用约2~10ml蒸馏水冲洗瓶壁,混匀后继续加热至液体呈蓝绿透明,取下放冷,小心加10~20ml水混匀,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。
食品中蛋白质含量测定(凯氏定氮法)

实验:食品中蛋白质含量测定(凯氏定氮法)一、目的与要求1、学习凯氏定氮法测定蛋白质的原理。
2、掌握凯氏定氮法的操作技术,包括样品的消化处理、蒸馏、滴定及蛋白质含量计算等。
二、实验原理蛋白质是含氮的化合物。
食品与浓硫酸和催化剂共同加热消化,使蛋白质分解,产生的氨与硫酸结合生成硫酸铵,留在消化液中,然后加碱蒸馏使氨游离,用硼酸吸收后,再用盐酸标准溶液滴定,根据酸的消耗量来乘以蛋白质换算系数,即得蛋白质含量。
三、仪器与试剂(一)试剂(所有试剂均用不含氨的蒸馏水配制)1、硫酸铜(CuSO4·5H20)2、硫酸钾3、浓硫酸(密度为1.8419g/L)4、2%硼酸溶液(20g/L)5、40%氢氧化钠溶液(400g/L)6、0.01mol/L盐酸标准滴定溶液。
7、混合指示试剂:0.1%甲基红乙醇溶液1份,与0.1%溴甲酚绿乙醇溶液5份临用时混合。
(二)仪器微量定氮蒸馏装置:如图3-所示。
图3-微量凯氏定氮装置1、电炉;2、水蒸气发生器(2L平底烧瓶);3、螺旋夹a;4、小漏斗及棒状玻璃塞(样品入口处);5、反应室;6、反应室外层;7、橡皮管及螺旋夹b;8、冷凝管;9、蒸馏液接收瓶。
四、实验步骤1、样品消化称取样品约0.3g(±0.001g),移入干燥的100mL凯氏定氮烧瓶中,加入0.2g硫酸铜和6g硫酸钾,稍摇匀后瓶口放一小漏斗,加入20mL浓硫酸,将瓶以450角斜支于有小孔的石棉网上,使用万用电炉,在通风橱中加热消化,开始时用低温加热,待内容物全部炭化,泡沫停止后,再升高温度保持微沸,消化至液体呈蓝绿色澄清透明后,继续加热0.5h,取下放冷,小心加20mL水,放冷后,无损地转移到100mL容量瓶中,并用少量水洗定氮瓶,洗液并入容量瓶中,加水定容至刻度,混匀备用,即为消化液。
一般消解温度都设在240度及240度以上,如果想快速消解可以适当提高温度甚至可以用最大温度进行消解试剂空白实验:取与样品消化相同的硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸,按以上同样方法进行消化,冷却,加水定容至100mL,得试剂空白消化液。
食品中蛋白质含量的测定

❖ 5.滴定
❖ 用 0.1mol/L 盐酸标准滴定溶液滴定收集液至 刚刚出现紫红色为终点。 同一试样做两次平 行试验,同时做空白试验。
❖ 6.计算 ❖ 计算比较简单,此处不再做详细的叙述。
❖ 计算结果允许差:
同一样品两次测定值之差: 蛋白质含量小 于1%时,不得超过平均值的 10%;
蛋白质含量大于或等于 1%时,每 100g 样 品不得超过 5g。
四.国标法中凯氏定氮法测量的优缺点 分析
❖ 1.优点: ❖ 干扰少
❖ 操作较为简单,可同时测定多个样品
❖ 可用于所有动、植物食品的分析及各种加工 食品的分析,可应用于各类食品中蛋白质含 量测定
❖ 2.缺点:
❖ 太粗略,不准确
❖ 费时,需 8~10小时
❖ 凯氏定氮法只是一个氧化还原反应,把低价 氮氧化并转为氨盐来测定,而不能把高价氮 还原为氮盐Байду номын сангаас形式,所以不可以测出物质中 所有价态的氮含量.
三.实验步骤
❖ 1.试剂和溶液
所有试剂均为分析纯;水为蒸馏水或同等纯度的 水。 ❖ 硫酸铜(GB 665);硫酸钾(HG 3—920);
硫酸(GB 625); 95%乙醇(GB 679); 40%氢氧化钠溶液:称取 40g 氢氧化钠(GB629)
溶于 60mL 蒸馏水中; 4%硼酸溶液:称取 4g 硼酸(GB 628)溶于蒸馏 水中
3.1.2 液体试样:取 10~20±0.05mL 试样(使试 样中含氮 30~40mg),移入凯氏烧瓶中,蒸发至近 干。
4.2 消化 :向凯氏烧瓶中依次加入硫酸铜0.4g、硫 酸钾10g、硫酸20mL 及数粒玻璃珠。将凯氏烧瓶斜 放(45°)在电炉上,缓慢加热。待起泡停 止,内 容物均匀后,升高温度,保持液面微沸。当溶液呈 蓝绿色透明时,继续加热 0.5~1h。取下凯氏烧瓶 冷却至约 40℃,缓慢加入适量水,摇匀。冷却至室 温。
食品中蛋白质的测定

任务:1、请设计检验样品抽样单,并抽样,填写相关记录;2、食品中蛋白质种类及含量是标志食品营养价值的重要指标,查阅资料,了解并下载国家标准测定蛋白质的方法。
3、凯氏定氮法测定食品中蛋白质方法原理是什么?凯氏定氮法测定食品中蛋白质的原理是样品与浓硫酸、硫酸钾、硫酸铜一同加热消化, 使蛋白质分解, 其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出, 而样品中的有机氮转化为氨和硫酸结合成硫酸铵, 然后加碱蒸馏, 使氨蒸出,用硼酸吸收后再以标准盐酸溶液滴定, 根据标准酸消耗量可计算出蛋白质的含量。
4、对照国家标准,列出实验所需仪器与试剂所有试剂均为分析纯,水为蒸馏水或同等纯度的水。
硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸;40%氢氧化钠溶液:称取40g 氢氧化钠溶于60ml 蒸馏水中;4%硼酸溶液:称取4g 硼酸溶于蒸馏水中稀释至100ml;0.050mol/l 盐酸标准滴定溶液;甲基红次甲基蓝混合指示液:将次甲基蓝乙醇溶液(1g/l)与甲基红乙醇溶液(1g/l)按1∶2 体积比混合。
实验室常规仪器及下列各项:凯氏烧瓶:500ml;可调式电炉;蒸汽蒸馏装置;绞肉机:篦孔径不超过4nm;组织捣碎机;粉碎机;研钵:玻璃或瓷质;化学消化器;凯氏定氮仪;空气滤过器5.样品在消化过程中,应加入浓硫酸、硫酸钾及硫酸铜,试分别说清他们各自的作用。
加硫酸作用:硫酸及催化剂与样品加热消化, 使蛋白质分解, 其中C、H 形成CO2和H2O 逸出, 而蛋白质中的氮则转化成( NH4 )2SO4加硫酸钾作用:在消化过程中添加硫酸钾可以提高温度加快有机物分解,它与硫酸反应生成硫酸氢钾,可提高反应温度,一般纯硫酸加热沸点330 ℃,而添加硫酸钾后,温度可达400 ℃,加速了整个反应过程。
此外,也可以加入硫酸钠,氢化钾盐类来提高沸点。
其理由随着消化过程硫酸的不断地被分解,水分的逸出而使硫酸钾的浓度增大,沸点增加。
加速了有机的分解。
但硫酸钾加入量不能太大,否则温度太高,生成的硫酸氢铵也会分解,放出氨而造成损失。
食品中蛋白质的测定作业指导书
食品中蛋白质的测定GB5009.5-2010方法一1、范围本标准规定了食品中蛋白质的测定方法。
本标准第一法和第二法适用于各种食品中蛋白质的测定,第三法适用于蛋白质含量在10g/100g以上的粮食、豆类、奶粉、米粉、蛋白质粉等固体式样的筛选测定。
本标准不适用于添加无机含氮物质、有机非蛋白质含氮物质的食品测定。
凯氏定氮法2、规范性引用文件本标准中引用的文件对于本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
3、原理食品中的蛋白质在催化加热条件下被分解,产生的氨与硫酸结合生成硫酸铵。
碱化蒸馏使氨游离,用硼酸吸收后以硫酸或盐酸标准滴定溶液滴定,根据酸的消耗量乘以换算系数,即为蛋白质的含量。
4、试剂和材料除非另有规定,本方法中所用试剂均为分析純,水为GB/T6682规定的三级水。
4.1 硫酸铜(CuSO4·5H2O)。
4.2 硫酸钾(K2SO4)。
4.3 硫酸(H2SO4,密度为1.84g/L)。
4.4 硼酸(H2BO3)。
4.5 甲基红指示剂(C15H15N3O2)4.6 溴甲酚绿指示剂(C21H14Br4O5S)。
4.7 亚甲基蓝指示剂(C16H18ClN3·3H2O)。
4.8 氢氧化钠(NaOH)。
4.9 95%乙醇(C2H5OH)。
4.10 硼酸溶液(20g/L):称取20g硼酸,加水溶解后并稀释至1000mL。
4.11 氢氧化钠溶液(400g/L):称取40g氢氧化钠加水溶解后,放冷,并稀释至100mL4.12硫酸标准滴定溶液(0.0500mol/L)或盐酸标准滴定溶液(0.0500mol/L)。
4.13甲基红乙醇溶液(1g/L):称取0.1g甲基红,溶于95%乙醇,用95%乙醇稀释至100mL 4.14亚甲基蓝乙醇溶液(1g/L):称取0.1g亚甲基蓝,溶于95%乙醇,用95%乙醇稀释至100mL 4.15溴甲酚绿乙醇溶液(1g/L):称取0.1g溴甲酚绿,溶于95%乙醇,用95%乙醇稀释至100mL 4.16混合指示液:2份甲基红乙醇溶液(4.13)与1份亚甲基蓝乙醇溶液(4.14)临用时混合。
测量蛋白质含量的几种方法以及优缺点
一、染料法
优点:因为它操作简单,反应时间短,染料-蛋白质颜色稳定,抗干扰性强。
缺点:对于那些与标准蛋白氨基酸组成有较大差异的蛋白质,有一定误差,因为不同的蛋白质与染料的结合是不同的,故该法适合测定与标准蛋白质氨基酸组成相近的蛋白质。
二、双缩脲(Biuret)法测定蛋白质含量
优点:较快速,不同的蛋白质产生颜色的深浅相近,以及干扰物质少。
缺点:灵敏度差。
因此双缩脲法常用于快速,但并不需要十分精确的蛋白质测定。
三、酚试剂法测定血清蛋白质含量
(改良Lowry法)
优点:方法简便,灵敏度高,能够测定2~100μg的微量蛋白质。
其方法凯氏定氮法操作简便,其灵敏度比双缩脲法高100倍左右。
因此经常被用于科研与临床检验。
四、紫外吸收法
优点:灵敏度高,仪器设备简单,操作简便。
缺点:准确度不高,有的检测不可用,有限制。
五、凯氏定氮法(Kjeldahl determination)优点:可用于所有食品的蛋白质分析中,操作相对简单费用低。
结果
准确、改进后可以用于微量蛋白质的测定。
缺点:最终测定的是总有机氮而不是蛋白质氮。
精确度低于双缩脲法、试剂有腐蚀性。
六、F olin-酚试剂法(Folin-phenol
Reagent Method )
优点:灵敏度高,方便简单。
缺点:费时较长,精确控制操作时间
七、考马斯亮蓝法(Coomassie
brilliant blue staining )
优点:灵敏度高,测定快速,应用广泛,只需一种试剂,用时间短。
缺点:有较大的偏差,而且去污剂等很多试剂对其有干扰。
培训:食品中蛋白质的测定GB_5009.5-2010
蛋白质概况
➢ 蛋白质是含氮的有机化合物,分子量很大。主要由C、H、 O、N、S五种元素组成。某些蛋白质中还含有微量的 P、 Cu、Fe、I 等。
蛋白质检测方法简介
➢ 目前国家标准中用于检测食品中蛋白质的方法共有三 种:
1、凯氏定氮法(适用于各种食品中蛋白质的测定) 2、乙酰丙酮分光光度法(适用于各种食品中蛋白质的测 定) 3、燃烧法(适用于蛋白质含量在10 g/100 g 以上的粮食、 豆类、奶粉、米粉、蛋白质粉等固体试样的筛选测定)
➢ 不适用于添加无机含氮物质、有机非蛋白质含氮物质 的食品测定。
蛋白质检测方法简介
➢ 4、近红外光谱技术是20世纪80年代后期迅速发展起来 的一项物理测试技术。近红外透射或反射光谱具有分 析样品用量少、分析速度快和结果稳定等优点,在食 品分析领域已经逐步得到了应用。
➢ 5、杜马斯燃烧法比凯氏定氮法还早,近年来杜马斯燃 烧法测定饲料、肥料等农产品中氮含量在我国也有了 应用。
第一法:凯氏定氮法
➢ 原理:食品与硫酸和硫酸铜、硫酸钾一同加热消化,使 蛋白质分解,分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵,然后碱 化蒸馏使氨游离,用硼酸吸收后以硫酸或者盐酸标准滴 定溶液滴定,根据酸的消耗量乘以换算系数,即为蛋白 质的含量。其反应方程式如下:
➢ 蛋白质+ H2SO4 → (NH4) 2SO4 ➢ (NH4)2SO4+NaOH=NH4OH+Na2SO4 ➢ NH4OH → H2O + NH3 → NH4OH ➢ NH3+(标准) H2SO4→(NH4)2SO4 ➢ (标准) H2SO4+NaOH→Na2SO4+H2O
食品中蛋白质含量的测定
•图 1 常量蒸馏装置 1—电炉;2—蒸汽发生瓶;3— 大气夹;4—螺旋夹;5—加碱漏斗;6—凯氏烧瓶; 7—氮素球;8—冷凝管;9—接收瓶;12—蒸汽发生器;3—大 气夹;4—螺旋夹;5—小玻璃杯; 6—反应室;7—冷 凝管;8—接收瓶
❖ 铰肉机:篦孔径不超过 4nm;组织捣碎机;粉碎机; 研 钵:玻璃或瓷质。
食品中蛋白质的测定方法
应用化学2班 来宏伟
09102100108
GB/T 14771—1993 中华人民共和国国家标准 食品中蛋白质的测定方法
Method for determination of protein content in foods
❖ 一. 主题内容与适用范围 : ❖ 本标准规定了用凯氏定氮法测定食品中蛋
3.1.2 液体试样:取 10~20±0.05mL 试样(使试 样中含氮 30~40mg),移入凯氏烧瓶中,蒸发至近 干。
4.2 消化 :向凯氏烧瓶中依次加入硫酸铜0.4g、硫 酸钾10g、硫酸20mL 及数粒玻璃珠。将凯氏烧瓶斜 放(45°)在电炉上,缓慢加热。待起泡停 止,内 容物均匀后,升高温度,保持液面微沸。当溶液呈 蓝绿色透明时,继续加热 0.5~1h。取下凯氏烧瓶 冷却至约 40℃,缓慢加入适量水,摇匀。冷却至室 温。
❖ 凯氏定氮法测定出的食品中蛋白质含量为 粗蛋白含量
五.改进措施
❖ 1.消化过程用碱液吸收瓶,防止SO2排入大气 中造成的环境污染
4.3 蒸馏
4.3.1 常量蒸馏
❖ 向接收瓶内加入 50mL4%硼酸溶液及4滴甲基红 -次甲基蓝混合指示液。将接收瓶置于蒸馏装置的 冷凝管下口,使冷凝管下口浸入硼酸溶液中。 将盛有消化液的凯氏烧瓶连接在氮素球下,塑料 管下端浸入消化液中。沿漏斗向凯氏烧瓶中缓慢 加入 70mL40%氢氧化钠溶液(使漏斗底部始终留 有 少量碱液,封口)。加碱后烧瓶内的液体应为 碱性(黑褐色)。通入蒸汽,蒸馏 20min(始终 保持液面沸腾)。至少收集 80mL 蒸馏液。降低 接收瓶的位置,使冷凝管口离开液面,继续蒸馏 3min。用少量水冲洗冷凝管管口,洗液并入接收 瓶 内,取下接收瓶。
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食品中蛋白质的测定方法蛋白质的测定方法分为两大类:一类是利用蛋白质的共性,即含氮量,肽链和折射率测定蛋白质含量,另一类是利用蛋白质中特定氨基酸残基、酸、碱性基团和芳香基团测定蛋白质含量。
但是食品种类很多,食品中蛋白质含量又不同,特别是其他成分,如碳水化合物,脂肪和维生素的干扰成分很多,因此蛋白质的测定通常利用经典的剀氏定氮法是由样品消化成铵盐蒸馏,用标准酸液吸收,用标准酸或碱液滴定,由样品中含氮量计算出蛋白质的含量。
由于食品中蛋白质含量不同又分为凯氏定氮常量法、半微量法和微量法,但它们的基本原理都是一样的。
一凯氏定氮法我们在检验食品中蛋白质时,往往只限于测定总氮量,然后乘以蛋白质核算系数,得到蛋白质含量,实际上包括核酸、生物碱、含氮类脂、叶啉和含氮色素等非蛋白质氮化合物,故称为粗蛋白质。
(一)、常量凯氏定氮法衡量食品的营养成分时,要测定蛋白质含量,但由于蛋白质组成及其性质的复杂性,在食品分析中,通常用食品的总氮量表示,蛋白质是食品含氮物质的主要形式,每一蛋白质都有其恒定的含氮量,用实验方法求得某样品中的含氮量后,通过一定的换算系数。
即可计算该样品的蛋白质含量。
一般食品蛋白质含氮量为l6%,即1份氮素相当于6.25分蛋白质,以此为换算系数6.25,不同类的食物其蛋白质的换算系数不同.如玉米、高梁、荞麦,肉与肉制品取6.25,大米取5.95、小麦粉取5.7,乳制品取6.38、大豆及其制品取5.17,动物胶5.55。
测定原理:食品经加硫酸消化使蛋白质分解,其中氮素以氨的形式与硫酸化合成硫酸铵。
然后加碱蒸馏使氨游离,用硼酸液吸收形成硼酸铵,再用盐酸标准溶液或硫酸标准溶液滴定,根据盐酸消耗量计算出总氮量,再乘以一定的数值即为蛋白质含量,其化学反应式如下。
(1) 消化反应:有机物(含C、N、H、O、P、S等元素)+H2S04-→(NH4)2S04+C02↑+S02↑+S03+H3PO4+CO2↑(2) 蒸馏反应:(NH4)2SO4+2NAOH-→2NH3↑+2H2O+NA2SO4 2NH3+4H3BO3-→(NH4)2B4O7+5H2O(3) 滴定反应:(NH4)2B4O7+2HCH+5H2O-→2NH4CH+4H3BO3 或(NH4)2B407+H2S04+5H20-(NH4)9SO4+4H2BO2试剂与仪器:1、硫酸钾;2、硫酸铜;3、浓硫酸;4、4%硼酸溶液(饱和溶液);5、40%氢氧化钠溶液;6、混合指示剂:临用时把(溶解于95%乙醇的)0.l%甲基红溶液10毫升和(溶于95%乙醇的0).l%甲基蓝溶液5毫升混合而成;7、0.1N盐酸标准溶液或0.1N硫酸标准溶液;8、凯氏定氮仪一套。
9、定氮瓶500ml二只。
10、三角瓶250ml 3只。
11、量筒50ml、lOml、lOOml。
12、吸管10ml。
13、酸式滴定管1支,规格25ml。
14、小漏斗1只。
操作方法:1、样品消化:精密称取0.200-2.00g固体样品或2-5g半固体样品或吸取10-20ml液体样品(约相当氮30-40mg),移入干燥的500ml定氮瓶中,加入0.5g硫酸铜,10g硫酸钾及20毫升硫酸,稍摇匀后于瓶口放一小漏斗,将定氮瓶以45度角斜支于有小孔的石棉网上,小火加热,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0.5小时。
取下放冷,小心加100ml水,放冷。
取与处理样品相同量的硫酸铜、硫酸钾、硫酸,用同一方法做试剂空白试验。
2、蒸馏、吸收:按图装好定氮装置。
接收瓶内加入50ml 4%硼酸溶液及混合指示剂5滴,并使冷凝管的下端插入液面下;将70ml 40%氢氧化钠溶液慢慢通过安全漏斗进入蒸馏烧瓶中,用直火加热蒸馏30分钟,移动接收瓶,使冷凝管下端离开液面,再蒸馏1min,然后用少量水冲洗冷凝管下端外部,取下接收瓶。
(接收瓶内的溶液呈蓝色)。
3、滴定:以0.1N盐酸标准溶液定至溶液灰色或淡紫色为终点。
同时作一试剂空白测定除不加样品外,丛消化开始操作完全相同。
计算:蛋白质(%)=((V1-V2)×N×0.014×F)×100/ mV1:样品消耗硫酸或盐酸标准液的体积,ml;V2:试剂空白消耗硫酸或盐酸标准溶液的体积,ml;N:硫酸或盐酸标准溶液的当量浓度;0.014:1N硫酸或盐酸标准溶液1ml相当于氮克数;m:样品的质量(体积),g(ml);F:氮换算为蛋白质的系数。
注:(1)样品应是均匀的,固体样品应预先研细混匀,液体样品应振摇或搅拌均匀。
(2)样品放入定氮瓶内时,不要沾附颈上,万一沾附可用少量水冲下,以免被检样消化不完全,结果偏低。
(3)消化时如不容易呈透明溶液,可将定氮瓶放冷后,慢慢加入30%过氧化氢2-3ml,促使氧化。
(4)在整个消化过程中,不要用强火,保持和缓的沸腾,使火力集中在凯氏瓶底部,以免附在壁上的蛋白质在无硫酸存在的情况下,使氮有损失。
(5)如硫酸缺少,过多的硫酸钾会引起氨的损失,这样会形成硫酸氢钾,而不与氨作用,因此当硫酸过多的被消耗或样品中脂肪含量过高时,要增加硫酸的量。
(6)加入硫酸钾的作用为增加溶液的沸点,硫酸铜为催化剂,硫酸铜在蒸馏时作碱性反应的指示剂。
(7)混合指示剂在碱性溶液中呈绿色,在中性溶液中呈灰色,在酸性溶液中呈红色。
(8)氨是否完全蒸馏出来,可用精密PH试纸试馏出液是否为碱性。
(9)以硼酸为氨的吸收液,可省去标定碱液的操作,且硼酸的体积要求并不严格,亦可免去用移液管,操作比较简便。
(10)吸收液也可以用0.01当量的酸代表硼酸,过剩的酸液用0.01N碱液滴定,计算时,A为试剂空白消耗碱液数,B为样品消耗碱液数,N为碱液浓度,其余均相同。
(11)向蒸馏瓶中加入浓碱时,往往出现褐色沉淀物,这是由于分解促进碱与加入的硫酸铜反应,生成氢氧化铜,经加热后又分解生成氧化铜的沉淀。
有时铜离子与氨作用,生成深兰色的结合物[Cu(NH3)4]++下面我就针对几点来说明为何影响氨化完全和速度快的因素:(1)K氏烧瓶和取样量如果称1g以上的样品,就需要K氏烧瓶最小500ml,800~1000ml的更好,这样的K氏烧瓶对于缩短氨化时间,加热的均匀性和完全氨化效果最好。
(2)分解剂A H2SO4和K2SO4的添加量有机无分解需要H2SO4量,H2SO4应根据有机物种类不同而加的量就不同,如果试样含脂类高,则加H2SO4多,为了提高分解温度,要大量添加K2SO4,但不能太多,也不能太少,太少则氨化不充分。
K2SO4和H2SO4的添加比例是:1g样品 K2SO4: H2SO4=7g:12ml这种比例在国内外都使用,是公认的还有一种比例: K2SO4:H2SO4=10:20mlB 催化剂用作催化剂的有Hg、HgO、Se,硒化合物,CuSO4、TiO2,对Hg,HgO有毒但结果好,Se与CuSO4得到结果是一种,TiO2,的结果偏低,采用不同的催化剂则消化时间不同, HgO消化麦子为38,Se与CuSO4消化麦子55,TiO2消化麦子70,所以在给出测定结果时要注明催化剂的类型。
(3)热源的强度消化时热源的强度同迅速消化和完全氨化关系很大,即便盐类K2SO4加得多,如果热源弱,也是没有意义的,热源过强导致H2SO4损失,使氨回收率低,另外K氏瓶的容量大小,颈部的粗细和长短等,也与热源的强度有关。
(4)氨的蒸馏和吸收及滴定蒸馏有两种:1 直接蒸馏(装置简便,准确性好)2 水蒸汽蒸馏蒸馏加NaOH是50%,加的量为H2SO4量的4倍,硫酸量为12ml,则NaOH为12×4=48ml,而且一般高于这个理论值,即加到50~55ml,如果NaOH量加的不够就变成H2S, H2S是强酸,使颜色变红。
吸收液有:1标准H2SO4 用标准碱返滴定,甲醛红指示剂2 硼酸用HCl进行滴定,混合指示剂目前都用硼酸吸收液,用硼酸代替H2SO4,这样可省略了反滴定,H2SO4是强酸,要求较严,而硼酸是弱酸,在滴定时,不影响指示剂变色范围,另外硼酸为吸收液浓度在3%以上可将氨完全吸收,为保险期间一般用4%。
〈6〉注意事项a.样品应时均匀的,若是固体样品应事先研细,液体样要混合均匀。
b.样品放入K氏烧瓶时,不要黏附瓶颈上,万一黏附可用少量水缓慢冲下,以免被检样消化不完全,使结果偏低。
c.消化时,如不容易呈透明溶液,可将K氏烧瓶放冷后,加入30%过氧化氢催化剂2~3ml,促使氧化。
d.在整个消化过程中,不要用强火,保持和缓的沸腾,使火力集中在K氏烧瓶底部,以免附在壁上的蛋白质在无硫酸存在的情况下,使氮有损失。
e.如硫酸缺少,过多的硫酸钾会引起氨的损失,这时会形成硫酸氢钾,而不与氨作用,因此当硫酸过多底物被消耗掉或样品中脂肪含量过高时,要添加硫酸量。
f.混合指示剂在碱性溶液中呈绿色,在中性溶液中呈灰色,在酸性溶液中呈红色,如果没有溴甲酚绿,可单独使用0.1%甲基红乙醇溶液。
g.氨是否完全蒸馏出来,PH试纸检查馏出液是否为碱性。
h.向蒸馏瓶中加入浓碱时,往往出现褐色沉淀无。
这时由于分解促进剂与加入的硫酸铜反应,生成氢氧化铜,经加热后又分解生成氧化铜的沉淀,有时Cu离子与氨作用生成深兰色的络合物。
i.消化剂绿色后继续消化30分钟即可。
2 K氏微量定氮仪法3 K氏半微量定氮仪法 (2 、 3原理一样)操作方法大同小异,半微量法消化后,定容100ml,然后吸25ml蒸馏吸收液吸收。
计算总氮%=(N(V2-V1)×0.014)/(W×10/100)×100对于微量定氮仪法,仪器有了改进,样液称样少,蒸馏消化液也少,其它基本一样。
4 K氏自动定氮法原理与上面一样,仪器,采用K氏自动定氮仪:其装置内具有自动加碱蒸馏装置,自动吸收和滴定装置以及自动数字显示装置,消化装置:由优质玻璃制成的K氏消化瓶以及红外线装置的消化炉。
二水扬酸比色法1 原理:样品中的pro经H2SO4消化转化为铵盐溶液后,在一定的酸度和温度下与水扬酸钠和次氯酸钠作用生成有颜色的化合物,可以在波长660nm处比色测定,求出样品含氮量,计算蛋白质含量。
2 方法(1)标准曲线的绘制取6个25ml容量瓶编号 0 1 2 3 4 5 6分别加空白酸液 2ml分别加磷酸盐缓冲液 5ml稀释至总体体积至15ml分别加水扬酸钠 5ml37C水浴 15分钟加入次氯酸钠 2.5ml37C水浴 15分钟取出试液于660nm下进行比色,绘标准曲线。
(2)样品处理:准确称样0.20~1.00g→于K氏瓶中→加15mlH2SO4和5g催化剂→电炉上加热到沸腾后→加大火力消化→直到出现暗绿色时→摇动瓶子→K氏瓶全部消化后→冷却→加水至250ml容量瓶。