北京礦冶研究總院生產(chǎn)的瓜爾豆膠、田菁膠和胡麻膠屬于食品添加劑中的食品增稠劑，食品增稠劑蛋白質(zhì)含量測(cè)定方法,蛋 白質(zhì)指標(biāo)是食品增稠劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

蛋白質(zhì)是復(fù)雜的含氮有機(jī)化合物，分子量很大，大部分高達(dá)數(shù)萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)，分子的長(zhǎng)鏈從 數(shù)納米至100 nm，它們由20種氨基酸通過(guò)酰胺鍵以一定的方式結(jié)合，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、0、N，在某些蛋白質(zhì)中還含有P、Cu、Fe、I等元素，但含氮是 區(qū)別于其它有機(jī)化合物的主要標(biāo)志。

不同蛋白質(zhì)的氨基酸構(gòu)成比例及方式不同，所以各種蛋白質(zhì)其含氮量也不同。一般蛋白 質(zhì)含氮量為16%，即1份氮素相當(dāng)于6.25份蛋白質(zhì)，此數(shù)值稱(chēng)為蛋白質(zhì)系數(shù)，不同種類(lèi)的蛋白質(zhì)，其系數(shù)也不同，如玉米、蕎麥、青豆、雞蛋為6.25,花生為5.46,大米為5.95,大豆及其制 品為5.71，小麥粉為5.70,牛乳及其制品為6.38。

食品增稠劑蛋白質(zhì)含量測(cè)定方法測(cè)定蛋白質(zhì)的方法可分為兩大類(lèi):一類(lèi)是利用蛋白質(zhì)的特性，即含氮量、肽鍵和折射率等 測(cè)定蛋白質(zhì)含量;另一類(lèi)是利用蛋白質(zhì)中特定氨基酸殘基、酸性和堿性基團(tuán)以及芳香基團(tuán)等測(cè) 定蛋白質(zhì)含量。目前我們采用凱氏定氮法和燃燒熱導(dǎo)法測(cè)定蛋白質(zhì)含量，這兩種方法都是通 過(guò)測(cè)定樣品中的總有機(jī)氮含量再乘以相應(yīng)的蛋白質(zhì)系數(shù)而求出蛋白質(zhì)含量。

2 蛋白質(zhì)含量測(cè)定方法

2.1凱氏定氮法

凱氏定氮法由Kieldahl于1833年首創(chuàng)，使其成為一種元素分析方法。各種蛋白質(zhì)的組成 元素中，氮的相對(duì)豐度基本穩(wěn)定，含量平均為16%，而食品增稠劑瓜爾豆膠、田菁膠和胡麻膠 中除蛋白質(zhì)以外的主要成分都不含有氮，因此試樣中有機(jī)氮含量的多少代表了蛋白質(zhì)含量的 多少，即有機(jī)氮含量乘以蛋白質(zhì)系數(shù)即為蛋白質(zhì)總量。

按試樣用量的多少，凱氏定氮法可分為常量法和微量法。常量凱氏定氮法取樣量大，分解 消化后的消化液全部用于氨轉(zhuǎn)化;微量凱氏定氮法取樣量少，全部用于氨轉(zhuǎn)化。我們主要采用 微量凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量。

2.1.1原理

樣品與濃硫酸和催化劑一起加熱消化，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，與硫酸結(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)鹽酸或硫酸溶液滴定。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)酸消耗量可計(jì)算出蛋白質(zhì)的含量。

2.1.2化學(xué)反應(yīng)

(1)樣品消化：消化反應(yīng)方程式如下：

2NH2( CH2)2COOH + 13H2S04 = ( NH4)2S04 + 6C02 + 12S02 + 16H20

濃硫酸具有脫水性，使有機(jī)物脫水后被碳化為碳、氫、氮;濃硫酸又具有氧化性，將有機(jī)物 碳化后的碳氧化為二氧化碳，硫酸則被還原為二氧化硫：

2H2S04 + C = 2S02 + 2H20 + C02

二氧化硫使氮還原為氨，本身則被氧化為三氧化硫，氨隨之與硫酸作用生成硫酸銨留在酸 性溶液里：

H2S04 + 2NH3 = (NH4)S04

(2)蒸餾：在消化完全的樣品溶液里加入濃氫氧化鈉使呈堿性，加熱蒸餾，即可釋放出氨 氣，反應(yīng)方程式如下：

2Na0H + (NH))S04 = 2NH3 + Na2S04 + 2H0

(3)吸收與滴定：加熱蒸餾所放出的氨，可用硼酸溶液進(jìn)行吸收，食品增稠劑蛋白質(zhì)含量測(cè)定方法,待吸收完全后，再用鹽酸 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。因硼酸呈微弱酸性，用酸滴定不影響指示劑的變色反應(yīng)，但它有吸收氨的作 用，吸收及滴定反應(yīng)方程式如下：

2NH3 + 4H3B03 = (NH4)B407 + 5H20 (NH4))B407 + 5H20 + 2HCl = 2NH4Cl + 4H3B03

2.2燃燒熱導(dǎo)法

我們采用美國(guó)力可公司的LEC0 CHN- 1000碳?xì)涞胤治鰞x，增稠劑瓜爾豆膠、田菁膠和胡麻膠中的蛋白質(zhì)含量。這種方法也是一種元素分析方法，首先 測(cè)定試樣中有機(jī)氮的含量，然后用有機(jī)氮含量乘以蛋白質(zhì)系數(shù)即為蛋白質(zhì)總量。

將試樣放入燃燒區(qū)，高溫和氧氣流使試樣燃燒。燃燒的過(guò)程使元素氮成為N2和NO!， 這些氣體隨后由載氣帶經(jīng)催化爐還原成N2，再經(jīng)熱導(dǎo)池測(cè)定N2濃度。熱導(dǎo)檢測(cè)池能檢測(cè)氣 體熱導(dǎo)系數(shù)的差別，如氦氣和氮?dú)獾臒釋?dǎo)系數(shù)分別為138.17 x 105和23.45 x 105J/(cm%* °C )。

熱導(dǎo)池有兩對(duì)匹配好的熱導(dǎo)絲，用在一組惠斯頓電橋的4個(gè)臂上。兩對(duì)都保持在恒定氣 流下，只是兩股氣流不同，基準(zhǔn)的一對(duì)在純載氣氦氣下，而測(cè)量的一對(duì)在載氣與試樣氣混合的 氣流下。

熱導(dǎo)電阻絲由鎢絲構(gòu)成，當(dāng)兩組電阻絲都在相同氣流即載氣下時(shí)，電橋是平衡的。橋路電 流使電阻絲發(fā)熱，并保持它的溫度高于恒溫室內(nèi)的環(huán)境溫度。恒溫室的溫度保持在50 °C，以 消除正常室溫變化的影響。只要兩對(duì)電阻絲繼續(xù)保持在電橋平衡時(shí)所處的同一環(huán)境下，電橋 的輸出就保持最低。環(huán)境條件的任何擾動(dòng)將會(huì)形成電橋輸出的變化。

電導(dǎo)池的兩個(gè)腔都流過(guò)氦氣時(shí)電橋平衡。氮?dú)獾慕槿雽⑹箿y(cè)量熱導(dǎo)絲的溫度上升，因?yàn)?氮的熱導(dǎo)系數(shù)比氦的低，這導(dǎo)致熱導(dǎo)絲內(nèi)電流改變，電橋失去平衡就產(chǎn)生輸出，輸出的大小將 隨氮?dú)獾臐舛鹊拇笮《淖儭?/div>

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