大豆粗蛋白含量測定的催化條件初探

么曉黎

摘要：大豆作為重要的口糧與飼料原料，被廣泛的用于各類食品與飼料加工中，由于其營養(yǎng)價(jià)值均衡、附加值高等特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。筆者總結(jié)了實(shí)際工作內(nèi)容，對大豆的粗蛋白含量的催化條件進(jìn)行較為深刻的比較，使用了一種較為先進(jìn)的催化方法，有效的加快了測定速度，同時(shí)保證了大豆粗蛋白含量的檢測方法的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：大豆；粗蛋白；凱氏定氮；催化劑

中圖分類號：S565.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號：2095-9737（2018）08-0025-01

1 樣品情況

大豆含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪，具有營養(yǎng)均衡的特點(diǎn)。一般來說，黑龍江地產(chǎn)大豆的生產(chǎn)條件與施藥情況優(yōu)于全國其他地區(qū)，大豆中的粗蛋白含量較高。為了了解大豆不同粗蛋白含量對檢測結(jié)果的影響，本次實(shí)驗(yàn)采用了10個(gè)特殊含量樣本，自然樣本來源于哈爾濱市區(qū)域內(nèi)收獲的大豆樣本，生長環(huán)境為普通農(nóng)業(yè)生長環(huán)境。

2 實(shí)驗(yàn)方法

本實(shí)驗(yàn)主要針對凱氏定氮法中催化條件進(jìn)行分析。蛋白質(zhì)含有大量的氮，加入硫酸和催化劑時(shí)可被加熱消化，蛋白質(zhì)被分解，分解產(chǎn)物與硫酸發(fā)生酸堿反應(yīng)，生成硫酸鹽。生成的硫酸鹽經(jīng)堿化蒸餾后，以硼酸吸收，最后以酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)酸的消耗量乘以換算系數(shù)，即為蛋白質(zhì)含量。本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)一的條件采用了普通凱氏定氮催化體系，即使用硫酸銅、硫酸鉀催化體系，而實(shí)驗(yàn)二催化體系除傳統(tǒng)催化劑外，在樣品預(yù)處理中采用碳化鈣進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)減少催化劑用量，考察兩種實(shí)驗(yàn)方法的結(jié)果差異。

2.1 樣品處理

實(shí)驗(yàn)一：準(zhǔn)確稱取0. 20 g粉碎后大豆樣品，移入干燥的定氮燒瓶中，加入0.2 g硫酸銅，3g硫酸鉀及20 mL硫酸，搖勻后靜置，用小漏斗放置于瓶口，燒瓶以45°角斜支于有小孔的石棉網(wǎng)上。加熱至內(nèi)容物全部炭化，澄清后，加大火力，并保持瓶內(nèi)液體微沸，至液體呈藍(lán)綠色澄清透明后，再繼續(xù)加熱半小時(shí)。冷卻后，加入20 mL水。再次冷卻后，完全移人100 mL容量瓶中，混勻備用。取與處理樣品相同量的硫酸銅、硫酸鉀、硫酸按同一方法做試劑空白試驗(yàn)[1]引用。

實(shí)驗(yàn)二：準(zhǔn)確稱取0. 20 g粉碎后大豆樣品，加入0.05 g碳化鈣后放入玻璃研缽進(jìn)行研磨，研磨后移入干燥的100 mL定氮瓶中，加入0.1 g硫酸銅，1.5 g硫酸鉀及20 mL硫酸，搖勻后靜置，用小漏斗放置于瓶口，燒瓶以45°角斜支于有小孔的石棉網(wǎng)上。加熱至內(nèi)容物全部炭化，澄清后，加大火力，并保持瓶內(nèi)液體微沸，至液體呈藍(lán)綠色澄清透明后，再繼續(xù)加熱半小時(shí)。冷卻后，加入20 mL水。再次冷卻后，完全移入100 mL容量瓶中，混勻備用。取與處理樣品相同量的硫酸銅、硫酸鉀、硫酸按同一方法做試劑空白試驗(yàn)[1]引用。

2.2 測定

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)連接定氮裝置，水蒸氣發(fā)生瓶內(nèi)裝水至約2/3以上，加人數(shù)滴甲基紅指示液及，以保持發(fā)生瓶內(nèi)酸性，加入0.5g分子篩，控制加熱溫度，加熱煮沸水蒸氣發(fā)生瓶內(nèi)的水。向接收瓶內(nèi)加入10 mL硼酸溶液及1滴混合指示液，吸取10.0 mL樣品消化稀釋液由小玻杯流入反應(yīng)室，并以10 mL水洗滌小燒杯使流入反應(yīng)室內(nèi)，塞緊玻璃塞。將10 mL 40%氫氧化鈉溶液倒入小玻杯，提起玻璃塞使其緩緩流入反應(yīng)室，立即蓋緊，液封以防漏氣。夾緊螺旋夾，開始蒸餾。蒸氣通入反應(yīng)室使氨通過冷凝管而進(jìn)入接收瓶內(nèi)，蒸餾5 min。移動(dòng)接受瓶，使冷凝管下端離開液面，再蒸餾1 min。然后用少量水沖洗冷凝管下端外部。取下接收瓶，以硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至灰色或藍(lán)紫色為終點(diǎn)。同時(shí)吸取10.0 mL試劑空白消化液重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)并計(jì)算[1]。

3 結(jié)果與討論

表1結(jié)果可以看出，實(shí)驗(yàn)一與實(shí)驗(yàn)二的檢測結(jié)果的絕對差值算數(shù)平均值的10%，符合國家標(biāo)準(zhǔn)5009.5的精密度要求，實(shí)驗(yàn)表明使用碳化鈣對樣品進(jìn)行預(yù)處理后，可將傳統(tǒng)催化劑使用量減半，同時(shí)反應(yīng)時(shí)間減半，這不僅降低了催化劑使用量，同時(shí)能夠大幅加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。經(jīng)過初步分析，主要原因可能是由于碳化鈣的強(qiáng)吸水性使得樣品在消化過程前有一個(gè)預(yù)脫水過程，使得反應(yīng)速度加快，具體反應(yīng)機(jī)理還將在今后的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步進(jìn)行討論。

4 結(jié)語

通過以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，改善凱氏定氮的催化劑體系后，反應(yīng)速度明顯加快，這也為大豆加工企業(yè)提供了一個(gè)準(zhǔn)確的檢測手段，但相關(guān)企業(yè)還應(yīng)盡量提高檢測水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009. 5- 2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》