牛奶中蛋白质检测方案(定氮仪)

@buchi 基于传统凯氏测定方法上的测定牛奶蛋白质的多种方法编辑. 的食品与人类密切相关的。公元5千年前就有家养的奶牛了，而印度奶牛至今被奉为神明。 牛奶的味道不仅好，而且它也是健康和营养的食品。实际上，作为最有价值的食品之一，9牛奶含有构筑肌肉的健康蛋白质、强壮骨骼和牙齿的钙、促进 1K-360 然而，牛奶中也含有其它来源的氮(非蛋白氮化合物=NPN)，也包括了所有这些氮，并在蛋白质含量中显示出来。 为了去除错误，在一些国家已经从计算总蛋白质含量到计算纯蛋白质含量。 介绍： 牛奶中蛋白质含量 牛奶中总蛋白质由大约94%的纯蛋白质(约3.1g/100g) 和约6%非蛋白 质(约0.2g/100g)组成。总蛋白质平 均含量为3.3%。 总蛋白质 总蛋白质由蛋白质和其它包括在计算中的非蛋白氮化合物(NPN)组成， 纯蛋白 纯蛋白由酪蛋白和乳蛋白组成。 消化的乳糖以及强大免疫系统的维他命。牛奶蛋白质由于其含有大量的人体必须氨基酸而具有很大的价值，因此它是人体细胞(如肌肉、器官、皮肤、激素、酶)不可缺少的。 全世界农业牛奶每年的产量是609百万吨。最大的牛奶生产地是印度、美国和俄罗斯。欧盟(EU-15)每年生产120百万吨；因此这也是奶制品的最大的市场。[1][2] 全世界牛奶的消耗正日新月异的增长着(虽然主要是在奶制品消耗上)。食品企业用大量的方法处理牛奶，将之转化为不同的产品，从奶酪、糕点以及冰淇淋生产到肉类生产或者膳食处理生产中。[3] 消化的乳糖以及强大免疫系统的维他命。牛奶蛋白质由于其含有大量的人体必须氨基酸而具有很大的价值，因此它是人体细胞(如肌肉、器官、皮肤、激素、酶)不可缺少的。 全世界农业牛奶每年的产量是609百万吨。最大的牛奶生产地是印度、美国和俄罗斯。欧盟(EU-15)每年生产120百万吨；因此这也是奶制品的最大的市场。[1][2] 全世界牛奶的消耗正日新月异的增长着(虽然主要是在奶制品消耗上)。食品企业用大量的方法处理牛奶，将之转化为不 纯蛋白由酪蛋白和乳蛋白组成。 奶样品用浓硫酸处理，生成硫酸铵盐。硫酸铵盐通过与碱NaOH 反应，生成氨气，通过水蒸汽蒸馏被导入到硼酸吸收液中。然后用HCl 或HSO4滴定溶液滴定。 NPN 测定 NPN 测定的第一步就是用三氯乙酸将蛋白质沉淀。然后根据凯氏定氮法分析滤液。 牛奶直接蒸馏法 直接蒸馏法是一个简单快速的测定蛋白质的方法，其省略了消化这一步。 过程： 取 10mL 牛奶样品于样品管中。开始蒸馏之前，加入20mL 氯化钡(10%)到样品中，然后采用与官方方法相同的过程。 牛奶样品在碱性溶液中加热，然后释放出氨气。由于蛋白质的组成部分谷氨酸和丙氨酸的快速水解生成大部分的氨气。该反应过程只需几分钟即可完成。另外，少量的氨气是由其它氨基酸完全分解而生成，但是这种分解速度很慢，不会影响该过程。 该方法需要测定一个系数(转 换系数)以简单地测定个氮和蛋白质含量。 使用直接蒸馏方法，可以在10min 内就可测定蛋白质含量。 (纯蛋白=总蛋白-NPN) 由于牛奶运输和奶牛育种 值的测定对蛋白质含量有很大 的影响，因此需要对其进行定期 微量凯式法 微量方法与官方方法处理方式一样。 然而，与官方方法相比，这种方法需要更小体积的样品(1.8mL)，更少的化学试剂量，消 化时间也会显著减少。 官方方法 微量方法 H202消解 直接蒸馏 NPN 消解 K-438 K-435 带有 H202抽吸模块的K-435 K-438 尾气吸收 B-414 B-414 B-414 B-414 蒸馏 K-370/371 K-370/371 K-370/371 K-360 K-370/371 上述仪器用于该文文中描述的应用中，也可以使用其它来自 Buchi 公司的蒸馏和消解仪。 表2消化参数 官方方法 微量方法 H202消化 直接蒸馏 NPN 步骤 时间 步骤 时间 步骤 时间 步骤 时间 步骤 时间 230℃ 15min 10 10min 10 10min - 420℃ 120min (+20mLH202) 300℃ 40min 8.5 80min 10 20min - - 350℃ 40min - - 一 - 420℃ 60min - 冷却 30min 冷却 30min 冷却 30min - 冷却 30min 共计 3h05min 2h 60min 0min 150min 表3蒸馏参数 蒸馏 官方方法 微量方法 H202消化 直接蒸馏 NPN 水 50mL 20mL 50mL 50mL 50mL NaOH 32% 90mL 35mL 90mL 70mL 90mL 反应时间 5s 5s 5s 5s 5s 蒸馏时间 300s 200s 240s 360s 240s 蒸馏力度 100% 100% 100% 100% 100% 表4滴定参数 滴定 官方方法 微量方法 H202消化 直接蒸馏 NPN 硼酸(pH4.65) 50mL(4%) 40mL(2%) 60mL(4%) 60mL(4%) 60mL 滴定溶液 HCI 0.1mol/L HCI 0.05mol/L H2SO4 0.25mol/L H2SO4 0.1mol/L HCI 0.1mol/L 滴定方法 标准 标准 标准 标准 标准 类型 终点滴定 终点滴定 终点滴定 终点滴定 终点滴定 pH 4.65 4.65 4.65 4.65 4.65 为了测定低浓度氮含量样品(<10mg N)， 为了能够更好的检测转折点，推荐使用低浓度的硼酸溶液(如2%，参见微量方法)。 选择适当的样品质量/体积和滴定溶液的浓度，滴定溶液的消耗大约是5~20mL。 表5结果 官方方法 微量方法 H202消化 直接蒸馏 NPN 样品体积[mL] 5 1.8 5 10 10 牛奶类型 半脱脂牛奶(UHT) 全脂牛奶(UHT) 脱脂牛十(UHT) 半脱脂牛奶(UHT) 全脂牛奶(UHT) 牛奶蛋白质标示值 3.0g/100mL 3.0g/100mL 3.2g/100mL 3.2g/100mL 3.0g/100mL 样品数 8 3 12 10 4 RSD 0.43% 0.41% 1.25% 1.00% 2.4% 结果 3.18% 3.12% 3.33% 3.29% 0.14% 时间(消化&测定) 3h 15min 2h10min 1h 5min 10min 2h 40min 与官方方法的测量比较 (用上述方法测定同样的牛奶样品) 样品体积[mL] 由于是官方方法，无比较需要 5 5 5 样品数 4 12 12 RSD 0.14% 0.66% 0.71% 结果 3.14% 3.36% 3.30% 牛奶包装盒上的标示以 g/mL 为单位，这个标示值不能直接与获得的结果(g/g=%)做比较。因此虽然这个记过可以用于比较，但是不同的方法也可以与官方方法做比较。 结论 从上表可看出，优化的方法可获得重复性好的结果。这就意味着这些方法可作为大有益处的替代方法以进行实验室常规过程。 所有文章中提到的方法能够得到良好的结果。因此实验室可以选择适合自己要求求方法，如微量凯氏方法可以尽可能的减少化学物的使用，H202消化方法是为了获得快速而且准确的结果，或者直接蒸馏法是为了尽快的获得结果。然而，当需要强制使用官方方法(如 AOAC， DIN)，是不能够使用优化方法的。 ( 参考文献 ) ( [1] http：//de.wikipedia.org/wiki/Milch#Kritische_Informationen_zu_Milchkonsum ) [2] FAO [3] http：//de.wikipedia.org/wiki/Milch#Kritische_Informationen_zu_Milchkonsum ( [4] http：//jds.fass.org/cgi/reprint/75/11/3218.pdf ) ( [5] Source： http：//jds.fass.org/cgi/reprint/75/11/3218.pdf ) ( [6] Buchi Application Note： K-438-K-370_371-003 ) ( [7] Buchi Application Note： K-438-K-370_371-006 V 1.0 ) ( [8] Buchi Application Note： K-360-002 V1.0 ) ( [9] Buchi Application Note： K-435-K-370-371V 1 .0 ) ( [10] Buchi Application Note： K-435-K-370-005 V1.0 ) 牛奶中蛋白质含量牛奶中总蛋白质由大约94%的纯蛋白质（约3.1g/100g）和约6%非蛋白质（约0.2g/100g）组成。总蛋白质平均含量为3.3%。过程：根据凯氏方法测定蛋白质时，牛奶样品用浓硫酸处理，生成硫酸铵盐。硫酸铵盐通过与碱NaOH反应，生成氨气，通过水蒸汽蒸馏被导入到硼酸吸收液中。然后用HCl或H2SO4滴定溶液滴定。为了测定低浓度氮含量样品（<10mg N），为了能够更好的检测转折点，推荐使用低浓度的硼酸溶液（如2%，参见微量方法）。选择适当的样品质量/体积和滴定溶液的浓度，滴定溶液的消耗大约是5~20mL。