食品中蛋白质检测方法分析

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年第26期   作者:赵书红 闫淑青
[导读] 随着人们生活水平的提高,人们越来越重视健康问题,
        赵书红  闫淑青
        蒙牛乳业泰安有限责任公司 山东省泰安市 271000
        摘要:随着人们生活水平的提高,人们越来越重视健康问题,在我们的日常生活中,要维持我们的生命机理正常运行,我们必须要得到足够数量以及种类的营养物质。这篇文章主要来说蛋白质含量的测定这一主题,它在食品各项营养物质的测定中显得尤为重要。通过长年以来大量这方面的专家进行实验研究得到的大量研究数据才说明,凯氏定氮法在众多检测方法中脱颖而出具有很多优点,比如,它操作起来要比其他方法更加简单,这样的话就不容易出错,所以实验结果也就更具真实性和科学性,而且也不会对操作人员造成伤害,既安全又稳定,因此,这种方法是人们目前使用最多,在社会上最为流行的一种方法。文章对食品中蛋白质检测方法进行分析,目的是为了增加蛋白质检测的准确性也是为了提高人们的满意度。
        关键词:食品;蛋白质;检测方法
        引言
        蛋白质(Protein)是人体所需的重要营养物质,是人体中不可或缺的组成成分。蛋白质具有多种生理功能,如修复和构成人体组织、参与人体新陈代谢、甚至提供能量等功能。所有的蛋白质均含有C、H、O、N四种元素,少部分蛋白质还含有S、Fe、Cu、P等元素,其中氮元素在所有蛋白质中含量较为稳定,约占16%,因此可通过蛋白质中氮元素的含量来对其进行含量测定。随着人们生活水平的提高,人们越来越多的通过摄入蛋白质以补充营养,然后我国在2008年发生的三聚氰胺事件,不仅对我国奶制品行业造成极大影响,也反映出我国对包括奶粉在内的蛋白质品含量测定方法的不足。因此,建立一套科学、快速、准确的蛋白质含量测定方法具有重要的现实意义,故本文综述了蛋白质含量测定方法最新研究进展,以期为蛋白质含量测定提供参考。
        1食品中蛋白质检测方法重要性
        蛋白质还有免疫保护的作用,参与了抗原、抗体的反应以及凝血的机制。体内很多的化学反应,都是以蛋白质作为生物催化酶而进行的,除了脂肪,蛋白质也是人体中提供能量的核心之一,参与机体的新陈代谢。食品中的蛋白质主要由氨基酸组成,由于食品中的氨基酸种类较少,会降低食品的营养价值,食品中的蛋白质主要分为三种,分别是完全蛋白质、半完全蛋白质与不完全蛋白质等。为了保证食品安全,运用合理的检测方法非常的重要,在测定乳制品中蛋白含量的过程中,试验人员要严格控制试验测定温度,如果试验温度过高,会降低蛋白质结构的稳定性,如果测试温度过低,则会降低蛋白质活性,降低试验结果的准确性。在肉、蛋、奶与豆类食品中,均含有大量的蛋白质,为了保证乳制品中的蛋白质品质,运用合理的测定方法特别重要。对于乳制品蛋白质含量测定人员来讲,在实际工作当中,要结合蛋白质分子结构特点,不断改进原有的测量方法,进一步提升乳制品蛋白质含量测定结果的准确性。例如,在测定乳制品蛋白质含量的过程中,如果测定方法不合理,很容易引发蛋白质变性现象,降低蛋白质折叠的自发性,从而出现严重的食品安全问题。
        2食品中蛋白质检测方法分析
        2.1凯氏定氮法
        丹麦化学家Kjeldahl于1883年提出了凯氏定氮法,该方法也从原来仅用于检测啤酒酿造原料中蛋白质含量逐步发展成为现今众多组织样品中蛋白质含量的重要检测方法之一。凯氏定氮法是检测样品中总有机氮的一种方法,在有催化剂的条件下,先将样品中的蛋白质消化分解,使样品中的铵与硫酸结合生成硫酸铵。然后将氨游离并用硼酸吸收,最后利用标准溶液滴定。因为样品中的蛋白质含氮量比较恒定,可由其含氮量计算出样品中的蛋白质含量。目前国内外主要的粮食作物、豆类及油料作物中蛋白质含量检测的相关规定都是以凯氏定氮法作为重要的法定检测标准,在水稻种子蛋白质含量的众多检测方法中,凯氏定氮法也是最经典的检测方法之一。

凯氏定氮法检测蛋白质含量具有诸多优点,如灵敏度高、准确度高、重现性好和样品用量少等,且凯氏定氮法能够用于各种物理状态材料的准确检测,固体、液体和浑浊液都可以利用该方法进行准确检测分析,所以凯氏定氮法在国内外被广泛应用。由于凯氏定氮法对于样品测定的重现性好,误差极小,且最低可检测50μg氮,这使得凯氏定氮法成为一种常用的检测蛋白质含量的方法。然而,使用凯氏定氮法检测水稻种子中的蛋白质含量也存在一定的局限性:凯氏定氮法中的“消化”步骤所需要的时间长且繁琐,在消化过程中还能够氧化水稻样品中的其他含氮化合物,因此该方法检测的不只是水稻中的蛋白质含量,还包括其他含氮化合物含量。然而,当样品中存在尿素、氯化铵、碳酸氨等物质时,会对检测结果有一定程度的干扰。因此,尽管凯氏定氮法检测蛋白质含量具有较多的优势,但其测量时间较长,步骤繁琐,目前还不能满足快速、便捷检测分析样品中蛋白质含量的需要。
        2.2蛋白质电化学检测法
        蛋白质电化学检测法主要分为两种,分别是蛋白芯片法与电化学免疫传感器法等。其中,蛋白芯片法主要指的是试验人员结合蛋白质与蛋白质之间的关联,构建合理的高通量蛋白检测平台,将蛋白质按照一定顺序排列于载玻片之上,制定更加合理的蛋白质检测芯片,将特定荧光物质的抗体与芯片蛋白质进行有效结合,结合抗体显示的荧光指标,确定蛋白质的数量。与蛋白芯片法不同,蛋白质电化学免疫传感器法主要结合蛋白质抗原与抗体的反应情况,进行特异性分析,并结合各项集成器件的运行情况,对蛋白质抗原与抗体进行有效识别,保证电化学传感器元件准确连接,保证化学物质浓度信号得到有效转变。对于试验人员来讲,在实际工作中,可以利用线形扫描伏安法对电化学信号进行科学检测,进一步提升试验结果的准确性。
        2.3杜马斯定氮法
        在氧气浓度非常高的环境下,此时将准备好的样品进行燃烧,在这个过程中,发生了一系列奇妙的变化,元素氮就会转化成为我们所熟知的氮气或者是氮氧化合物。接下来会发生还原反应,是由铜进行的,那么就不会存在氮氧化合物了,都将会变成氮气,最后使用热导检测器检测N2的含量来推算样品中氮含量。因此杜马斯定氮法也称为杜马斯燃烧法或燃烧定氮法。杜马斯燃烧法既能将有机氮转化为N2,又能将无机的硝态氮转化为N2。因此,杜马斯的应用相比之前的技术变的更加广泛。杜马斯定氮法的提出时间非常早,足足比凯氏定氮法早了半个世纪,但由于当时设备条件难以满足杜马斯定氮法的要求,限制了其发展。通过不断改进检验食品中蛋白质含量标准测定方法,一方面检测人员的工作时间缩短了,另一方面检测结果也更加科学更加准确。为了保证食品中蛋白质质量标准检测工作能够更加顺利的进行,在辛苦的工作过程中,检测人员为了能够有足够的检测实力,需要不断学习,与时俱进,才能够提高工作效率以及科学性和准确性,同时也不能违背相关规定和制度,因为食品安全是非常重要的,关乎着生命,这也是在为了国家的美好未来而奋斗。此外,在实验过程中被我们淘汰的还有紫外吸收法,但是因为这种方法误差太大会造成后续工作不能顺利推进,所以我们就极少使用这种方法。
        结语
        我国是一个人口大国,食品安全问题较为突出,本文综述了蛋白质含量测定方法最新研究进展,总结归纳了蛋白质含量测定方法,同时比较了上述测定方法的优缺点。由于部分蛋白质含量测定方法存在检测费用高、检测过程复杂等缺点,因此,建立检测成本低、操作简便的蛋白质含量测定方法具有重要的现实意义。
        参考文献
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        [2]康孟丹,黄宏南,林宏琳,等.HPLC法测定牛初乳乳清蛋白粉中免疫球蛋白IgG的含量[J].海峡药学,2015,27(12):75-77.
        [3]王浩,蒋利群,石振华,等.HPLC凝胶过滤色谱法测定牛奶及其乳制品中的α-乳白蛋白和β-乳球蛋白[J].河北师范大学学报(自然科学版),2012,36(1):91-95.
       
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