食品理化檢驗(yàn)氨基酸及蛋白質(zhì)

關(guān)于食品理化檢驗(yàn)氨基酸及蛋白質(zhì)第1頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六第三節(jié)食品中蛋白質(zhì)和氨基酸的測(cè)定DeterminationofproteinandaminoacidinFood第2頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六復(fù)習(xí)一下1.蛋白質(zhì)的元素組成

C：50-55%H：6-8%O：20-23%N：15-18%S：0-4%

微量元素：還含有微量的P、Cu、Fe、I等2.基本結(jié)構(gòu)單位：氨基酸3.蛋白質(zhì)的變性作用。第3頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六（一）蛋白質(zhì)的生理功能及在食品中的作用（二）食品中的蛋白質(zhì)含量（三）蛋白質(zhì)系數(shù)（四）蛋白質(zhì)水解（五）蛋白質(zhì)測(cè)定方法一、概述第4頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六

①蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是構(gòu)成生物體細(xì)胞組織的重要成分；

②維持人體的酸堿平衡、水平衡；

③

物質(zhì)的代謝及運(yùn)轉(zhuǎn)都與蛋白質(zhì)有關(guān);

④

蛋白質(zhì)是食品的最重要的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。其含量與分解產(chǎn)物直接影響食品的色、香、味。（一）蛋白質(zhì)的生理功用及在食品中的作用不同食品蛋白質(zhì)的含量不同，可作為質(zhì)量檢驗(yàn)的一種重要手段。第5頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六(二)食品中的蛋白質(zhì)含量谷類(lèi)和面食：（%）大米（糙米、長(zhǎng)粒、生）

7.9大米（白米、長(zhǎng)粒、生）

7.1小麥粉（整粒）

13.7玉米粉（整粒、黃色）

6.9玉米淀粉

0.3豆類(lèi)：大豆（成熟的種子、生）36.5豆（腰子狀、所有品種）23.6豆腐（生、普通）8.1水果和蔬菜：蘋(píng)果（生、帶皮）

0.2蘆筍（生）

2.3草莓（生）

0.6萵苣（冰、生）

1.0肉、家禽、魚(yú)：牛肉（頸肉、烤前腿）18.5牛肉（腌制、干牛肉）29.1雞（可供煎炸的雞胸肉、生）23.1火腿（切片、普通的）17.6雞蛋（生、全蛋）12.5魚(yú)（太平洋鱈魚(yú)、生）17.9魚(yú)（罐裝金槍魚(yú)滴干的固體）26.5乳制品：牛乳（全脂、液體）

3.3牛乳（脫脂、干）

36.2干酪

24.9酸奶（普通的、低脂）

5.3

第6頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六不同的蛋白質(zhì)其氨基酸構(gòu)成比例及方式不同，故各種不同的蛋白質(zhì)其含氮量也不同；

一般蛋白質(zhì)含氮量為16%，即一份氮素相當(dāng)于6.25份蛋白質(zhì)，此數(shù)值（6.25）稱為蛋白質(zhì)系數(shù)。

不同種類(lèi)食品的蛋白質(zhì)系數(shù)有所不同，如玉米，蕎麥，青豆，雞蛋等為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。（三）蛋白質(zhì)系數(shù)第7頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六

（四）蛋白質(zhì)水解

在構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸中，亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸和纈氨酸等8種氨基酸在人體內(nèi)不能合成，必須依靠食品提供，故被稱為必需氨基酸，他們對(duì)人體有極其重要的生理作用。

蛋白質(zhì)胨肽氨基酸第8頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六利用蛋白質(zhì)共性的方法利用特定氨基酸殘基法凱氏定氮法杜馬斯法福林酚法染色法（五）蛋白質(zhì)的測(cè)定方法第9頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六凱氏定氮法1.原理

樣品與濃硫酸和催化劑一同加熱消化，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，在氫氧化鈉的作用下，經(jīng)水蒸氣蒸餾使氨蒸出，用過(guò)量的硼酸溶液吸收后，再以鹽酸或硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)酸的消耗量計(jì)算含氮量，并換算成蛋白質(zhì)含量。

第10頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六整個(gè)過(guò)程分三步：消化、蒸餾、吸收與滴定①

消化2NH2(CH2)2COOH+13H2SO4(NH4)

2SO4+6CO2↑+12SO2+16H2O↑<1>加硫酸鉀作為增溫劑，提高溶液沸點(diǎn)<2>加硫酸銅作為催化劑、消化終點(diǎn)指示劑<3>加氧化劑加速有機(jī)物氧化速度試劑的作用：詳見(jiàn)教材P20（硫酸消化法）第11頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六硫酸鉀的作用

作為增溫劑，它與硫酸作用生成硫酸氫鉀可提高反應(yīng)溫度，而加快有機(jī)物分解；

一般純硫酸的沸點(diǎn)在3400C左右，而添加硫酸鉀后，可使溫度提高到4000C以上，原因主要在于隨著消化過(guò)程中硫酸不斷地被分解，水分不斷逸出而使硫酸鉀濃度增大，故沸點(diǎn)升高，其反應(yīng)式如下：

K2SO4+H2SO4=2KHSO42KHSO4=K2SO4+H2O↑+SO3第12頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六但硫酸鉀加入量不能太大，否則消化體系溫度過(guò)高，又會(huì)引起已生成的銨鹽發(fā)生熱分解而造成損失：

（NH4）2SO4=NH3↑+(NH4)HSO4

2(NH4)HSO4=2NH3↑+2SO3↑+2H2O除硫酸鉀外也可加入硫酸鈉，氯化鉀等鹽類(lèi)來(lái)提高沸點(diǎn)，但效果不如硫酸鉀。第13頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六

硫酸銅的作用①催化劑

2CuSO4=CuSO4+SO2↑+O2C+2CuSO4=Cu2SO4+SO2↑+O2↑Cu2SO4+2H2SO4=2CuSO4+2H2O+SO2↑

此反應(yīng)不斷進(jìn)行，待有機(jī)物被消化完后，不再有硫酸亞銅（褐色）生成，溶液呈現(xiàn)清澈的藍(lán)綠色。②可以指示消化終點(diǎn)的到達(dá)第14頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六第15頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六消化具體操作①準(zhǔn)確稱取樣品，置于凱氏燒瓶中；②加入硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸搖勻；③置于電爐上，成45度角，小火加熱。④待泡沫停止后，加大火力，保持微沸，至液體變藍(lán)綠色透明，再繼續(xù)加熱0.5～1h，⑤取下冷卻后，小心加入水，轉(zhuǎn)移至1000ml容量瓶，定容，作為樣品液備用，同時(shí)做空白試驗(yàn)。第16頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六②蒸餾按圖安裝好微量定氮蒸餾裝置;于水蒸氣發(fā)生瓶?jī)?nèi)裝水至2/3容積處，加甲基紅指示劑數(shù)滴及硫酸數(shù)毫升，以保持水呈酸性，加入數(shù)粒玻璃珠，加熱煮沸水蒸氣發(fā)生瓶?jī)?nèi)的水。在接受瓶?jī)?nèi)加入硼酸及2滴混合指示劑，將冷凝管下端插入液面以下。2NaOH＋(NH4)2SO4＝2NH3↑＋Na2SO4

＋2H2O第17頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六

用硼酸吸收，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至灰色為終點(diǎn)指示劑：混合指示劑（甲基紅—溴甲酚綠）指示劑紅色綠色紅色

（酸）（堿）（酸）③吸收與滴定

2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3第18頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六計(jì)算X=X為樣品中蛋白質(zhì)的含量V1為樣品消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積V2為試劑空白消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積C為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的濃度MN為氮的摩爾質(zhì)量W為樣品的質(zhì)量K為氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù)第19頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六半微量凱氏定氮蒸餾裝置第20頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六第21頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六（1）測(cè)得的是粗蛋白含量（總氮量，含非蛋白氮）；（2）所用試劑應(yīng)用無(wú)氨蒸餾水配制；（3）消化過(guò)程應(yīng)注意轉(zhuǎn)動(dòng)凱氏燒瓶，利用冷凝酸液將附在瓶壁上的炭粒沖下，以促進(jìn)消化完全。（4）若樣品含脂肪或糖較多時(shí)，消化時(shí)易產(chǎn)生大量泡沫，可加少量辛醇或液體石蠟，或硅油消泡劑，并注意適當(dāng)控制熱源強(qiáng)度（要小火加熱）。（5）若樣品消化液不易澄清透明，可將凱氏燒瓶冷卻，加入300g/L2~3ml過(guò)氧化氫后再加熱。注意事項(xiàng)第22頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六（5）若取樣量較大，如干試樣超過(guò)5g，可按每克試樣5ml的比例增加硫酸用量。（6）消化時(shí)間一般約4小時(shí)左右即可，消化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起氨的損失。一般消化至透明后，繼續(xù)消化30min即可，但當(dāng)含有特別難以氨化的氮化合物的樣品，如含賴氨酸或組氨酸時(shí)，消化時(shí)間需適當(dāng)延長(zhǎng)，因?yàn)檫@兩種氨基酸中的氮在短時(shí)間內(nèi)不易消化完全，往往導(dǎo)致總氮量偏低。有機(jī)物如分解完全，分解液呈藍(lán)色或淺綠色。但含鐵量多時(shí)，呈較深綠色。第23頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六（7）蒸餾過(guò)程應(yīng)注意接頭處無(wú)松漏現(xiàn)象，蒸餾完畢，先將蒸餾出口離開(kāi)液面，繼續(xù)蒸餾1min，將附著在尖端的吸收液完全洗入吸收瓶?jī)?nèi)，再將吸收瓶移開(kāi)，最后關(guān)閉電源，絕不能先關(guān)閉電源，否則吸收液將發(fā)生倒吸。（8）硼酸吸收液的溫度不應(yīng)超過(guò)40°C，否則氨吸收減弱，造成損失，可置于冷水浴中。（9）混合指示劑在堿性溶液中呈綠色，在中性溶液中呈灰色，在酸性溶液中呈紅色。第24頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六自動(dòng)凱氏定氮儀特點(diǎn)：（1）消化裝置用優(yōu)質(zhì)玻璃制成的凱氏消化瓶，紅外線加熱的消化爐。（2）快速：一次可同時(shí)消化多個(gè)樣品，消化時(shí)間短；（3）自動(dòng)：自動(dòng)加堿蒸餾，自動(dòng)吸收和滴定，自動(dòng)數(shù)字顯示裝置?？捎?jì)算總氮百分含量并記錄，12分鐘完成1個(gè)樣。第25頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六

1、試述蛋白質(zhì)測(cè)定中，樣品消化過(guò)程所必須注意的事項(xiàng)，消化過(guò)程中內(nèi)容物顏色發(fā)生什么變化？為什么？

2、樣品經(jīng)消化進(jìn)行蒸餾前，為什么要加入氫氧化鈉？這時(shí)溶液發(fā)生什么變化？為什么？如果沒(méi)有變化，說(shuō)明什么問(wèn)題？須采用什么措施？

3、硫酸銅及硫酸鉀在測(cè)定中起了什么作用？

作業(yè)第26頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六氨基酸的測(cè)定DeterminationofaminoacidinFood第27頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六氨基酸的測(cè)定方法

氨基酸分析儀法（國(guó)標(biāo)法）

高效液相色譜法（HPLC)

氣相色譜法（GC)

熒光分光光度法紫外-可見(jiàn)分光光度法第28頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六氨基酸分析儀法1、原理

利用氨基酸的酸堿性、極性和分子量大小不同等性質(zhì)，使用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在色譜柱上進(jìn)行分離。當(dāng)樣液加入色譜柱頂端后，采用不同的pH值和離子濃度的緩沖溶液即可將它們依次洗脫下來(lái)，洗脫下來(lái)的氨基酸可用茚三酮顯色，再通過(guò)分光光度計(jì)比色測(cè)定氨基酸含量。定量依據(jù)：是氨基酸和茚三酮反應(yīng)生成藍(lán)紫色化合物的顏色深淺與各有關(guān)氨基酸的含量成正比。脯氨酸和羥脯氨酸則生成黃棕色化合物，故需在另外波長(zhǎng)處定量測(cè)定。第29頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六

氨基酸自動(dòng)分析儀第30頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六氨基酸分析儀法2.操作方法

（1）樣品處理：測(cè)定樣品中各種游離氨基酸含量，可以除去脂肪等雜質(zhì)后，直接上柱進(jìn)行分析。測(cè)定蛋白質(zhì)的氨基酸組成時(shí)樣品必須經(jīng)酸水解，使蛋白質(zhì)完全變成氨基酸后才能上柱進(jìn)行分析。酸水解的方法：稱取經(jīng)干燥的蛋白質(zhì)樣品鹽酸，置于110C烘箱內(nèi)水解24小時(shí)，然后除去過(guò)量的鹽酸，加緩沖溶液稀釋到一定體積，搖勻。取一定量的水解樣品上柱進(jìn)行分析。

第31頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六氨基酸分析儀法

如果樣品中含有糖和淀粉、脂肪、核酸、無(wú)機(jī)鹽等雜質(zhì)，必須將樣品預(yù)先除去雜質(zhì)后再進(jìn)行酸水解處理。去除雜質(zhì)的方法如下:

去糖和淀粉：把樣品用淀粉酶水解，然后用乙醇溶液洗滌，得蛋白質(zhì)沉淀物；

去脂肪：先把干燥的樣品經(jīng)研碎后用丙酮或乙醚等有機(jī)溶劑離心或過(guò)濾抽提，得蛋白質(zhì)沉淀物；去核酸：將樣品在10%氯化鈉溶液中，85℃加熱6小時(shí)，然后用熱水洗滌，過(guò)濾后將固形物用丙酮干燥即可；去無(wú)機(jī)鹽：樣品經(jīng)水解后含有大量無(wú)機(jī)鹽時(shí)還必須用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行去鹽處理。第32頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)10分，星期六氨基酸分析儀法（2）樣品分析：經(jīng)過(guò)處理后的樣品上柱進(jìn)行分析。上柱的樣品量視所用自動(dòng)分析儀的靈敏度而定。一般為每種氨基酸0.1mol左右(水解樣品干重為0.3mg左右)；生成的紫色物質(zhì)在570nm波長(zhǎng)下進(jìn)行比色測(cè)定。而生成的黃色化合物在