食品中蛋白質(zhì)檢測(cè)方法研究進(jìn)展

呂曉超 封雪 惠香 王鶴亭

摘 要：蛋白質(zhì)是人體不可或缺的營(yíng)養(yǎng)成分，不僅能為人體提供重要的能量，同時(shí)還為人體的生長(zhǎng)發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。因此，食品中蛋白質(zhì)檢測(cè)工作至關(guān)重要。檢測(cè)人員通過運(yùn)用科學(xué)先進(jìn)的蛋白質(zhì)檢測(cè)方法，能夠更好地了解食品內(nèi)部所含有的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和含量，為人們攝取營(yíng)養(yǎng)提供重要的參考依據(jù)。鑒于此，本文著重圍繞食品中蛋白質(zhì)的檢測(cè)方法進(jìn)行全面分析。

關(guān)鍵詞：蛋白質(zhì);基本特點(diǎn);檢測(cè)原理;檢測(cè)方法

Research Progress of Protein Detection Methods in Food

LV Xiaochao， FENG Xue， HUI Xiang， WANG Heting

（Dalian Product Quality Inspection and Testing Research Institute Co.， Ltd.， Dalian 116630， China）

Abstract： Protein is an indispensable nutrient for human body. It can not only provide important energy for human body， but also provide nutrition for human growth and development. Therefore， the detection of protein in food is very important. By using scientific and advanced protein detection methods， inspectors can better understand the protein structure and content contained in food， and provide an important reference basis for people to absorb nutrition. In view of this， this paper focuses on the comprehensive analysis of the detection methods of protein in food.

Keywords： protein; basic characteristics; detection principle; test method

蛋白質(zhì)的基本構(gòu)成成分是氨基酸，此外還包含磷和鐵等微量元素，是一種非常復(fù)雜的生物分子結(jié)構(gòu)。作為食品的主要構(gòu)成成分，蛋白質(zhì)在生物體細(xì)胞結(jié)構(gòu)中具有非常重要的作用，可以為機(jī)體的生存與運(yùn)行提供所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。現(xiàn)如今，隨著人們物質(zhì)生活條件的改善，人們對(duì)健康食品越來越青睞，同時(shí)也對(duì)食品中蛋白質(zhì)的含量給予了更多關(guān)注。因此，需要相關(guān)部門逐步加強(qiáng)對(duì)蛋白質(zhì)檢測(cè)工作的監(jiān)管力度，不斷運(yùn)用科學(xué)先進(jìn)的檢測(cè)理念和方法來提升食品中蛋白質(zhì)檢測(cè)水平，確保其檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確性和有效性。

1 食品中蛋白質(zhì)的主要特點(diǎn)分析

蛋白質(zhì)本身具備一定的空間結(jié)構(gòu)，主要由氨基酸構(gòu)成，常見于人們?nèi)粘Ｊ秤玫氖萑狻Ⅳ~類及鮮奶等食品中，蛋白質(zhì)不僅可以為人體提供必要的能量，同時(shí)還可以更好地促進(jìn)人體發(fā)育，提升人體的免疫力。對(duì)于食品中蛋白質(zhì)的基本特點(diǎn)而言，可以從以下兩方面進(jìn)行分析。

1.1 乳化特點(diǎn)

蛋白質(zhì)所具備的乳化特點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩種或者兩種以上的不相溶液體，如油和水等，在經(jīng)過特定的攪拌加工和加入乳化液的操作之后，便形成了乳濁液，常見的天然乳狀液產(chǎn)品有奶油和牛奶等。在一般情況下，蛋白質(zhì)的乳化特點(diǎn)會(huì)受到一些干擾因素的影響，如蛋白質(zhì)的類型、溫度以及離子強(qiáng)度等，在對(duì)蛋白質(zhì)乳化特點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)人員通常會(huì)檢測(cè)其乳化性能和乳狀液的穩(wěn)定性方式[1]。

1.2 黏度特點(diǎn)

蛋白質(zhì)的黏度特點(diǎn)能夠更好地保存食品中的營(yíng)養(yǎng)成分，還可以滿足人們對(duì)食品的口感需求，該特點(diǎn)主要體現(xiàn)在對(duì)食品成分結(jié)晶的控制和對(duì)冰晶生長(zhǎng)的制約方面等，溶液中蛋白質(zhì)的分子直徑會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)的黏度造成一定影響，主要是由蛋白質(zhì)與溶劑、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用決定的，而日常的食品加工方式也會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)的黏度造成相應(yīng)影響，如高溫環(huán)境和無機(jī)離子的存在等。除此之外，蛋白質(zhì)的性質(zhì)存在一定的不穩(wěn)定性，可能受到外界條件的影響而產(chǎn)生空間結(jié)構(gòu)的變化，從而影響到蛋白質(zhì)的物理性質(zhì)和生理活性。

2 食品中蛋白質(zhì)含量的檢測(cè)原理及重要價(jià)值分析

2.1 蛋白質(zhì)檢測(cè)原理

通過對(duì)食品中蛋白質(zhì)含量和氮含量之間存在的比例關(guān)系進(jìn)行分析研究，可以更加清晰地了解蛋白質(zhì)的檢測(cè)原理，在具體的實(shí)踐環(huán)節(jié)中，由于蛋白質(zhì)是含氮的有機(jī)化合物，當(dāng)食品與硫酸及催化劑一同進(jìn)行加熱處理后，能夠使蛋白質(zhì)有效分解，分解的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨，再通過堿化蒸餾使氨游離，之后再用硼酸吸收，利用硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，依據(jù)酸的消耗量乘以換算系數(shù)，便可以得到樣品中的蛋白質(zhì)含量。

2.2 蛋白質(zhì)檢測(cè)方法的重要性

蛋白質(zhì)對(duì)人體的免疫系統(tǒng)具有很大的影響，能夠?qū)C(jī)體起到很好的保護(hù)作用。不僅如此，除了脂肪以外，人體內(nèi)的很多化學(xué)反應(yīng)都依附于蛋白質(zhì)而得以順利運(yùn)行，同時(shí)蛋白質(zhì)作為人體內(nèi)提供能量的核心元素，在機(jī)體的新陳代謝中也起到了重要的促進(jìn)作用[2]。通過分析研究得出，食品中蛋白質(zhì)的種類主要分為3類，依次是完全蛋白質(zhì)、半完全蛋白質(zhì)和不完全蛋白質(zhì)。隨著生活條件的逐步提升，食品安全成為了社會(huì)各界廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)，人們對(duì)于蛋白質(zhì)檢測(cè)方法的認(rèn)識(shí)也逐步加深，為了更好地提升食品的安全性，就必須在檢測(cè)環(huán)節(jié)中運(yùn)用科學(xué)適宜的檢測(cè)方法，以此來保障檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確性和有效性。例如，在對(duì)乳制品進(jìn)行蛋白質(zhì)檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)人員就必須對(duì)試驗(yàn)的檢測(cè)溫度進(jìn)行合理控制，避免由于溫度的不適宜而造成蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的變化。在對(duì)豆類食品和肉蛋食品進(jìn)行蛋白質(zhì)檢測(cè)時(shí)，由于該物質(zhì)本身擁有較高的蛋白質(zhì)含量，為了避免乳制品中蛋白質(zhì)品質(zhì)受損，就需要選擇適宜的檢測(cè)方法[3]。在開展檢測(cè)工作時(shí)，檢測(cè)人員首先要對(duì)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行全面了解，并對(duì)原有的檢測(cè)方法進(jìn)行完善和優(yōu)化，更好地提升其檢測(cè)效率和水平，使檢測(cè)數(shù)據(jù)成為重要的參考依據(jù)，從而有效降低我國(guó)食品安全隱患問題，讓人們可以安心食用有品質(zhì)保障的健康食品。

3 在食品檢測(cè)中常見的蛋白質(zhì)檢測(cè)方法分析

3.1 凱氏定氮法

凱氏定氮法是一種運(yùn)用較為廣泛的蛋白質(zhì)檢測(cè)方法，具有適用范圍廣且靈敏度較高等優(yōu)點(diǎn)，在檢測(cè)過程中其具體的操作順序主要體現(xiàn)在樣品的消化、蒸餾、吸收以及滴定4個(gè)方面[4]。檢測(cè)人員需要對(duì)樣片、濃硫酸及催化劑實(shí)施消化處理，在破壞掉樣品中的有機(jī)物之后，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)中氮元素向氨態(tài)氮的轉(zhuǎn)變，之后氨態(tài)氮和硫酸進(jìn)行有效結(jié)合，待生成硫酸銨后，運(yùn)用強(qiáng)堿反應(yīng)來實(shí)施蒸餾操作使氨逸出，使用硼酸對(duì)逸出的氨進(jìn)行吸收處理，通過滴定準(zhǔn)確計(jì)算出樣品中的氮含量，換算即可得出蛋白質(zhì)的具體含量。這種方法雖然具備簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確率較高等優(yōu)點(diǎn)，但耗時(shí)較長(zhǎng)，且在整個(gè)檢測(cè)過程中會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，對(duì)檢測(cè)環(huán)境有著一定的要求，必須要在通風(fēng)要求達(dá)標(biāo)的地方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。伴隨時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，如今科技水平有了顯著提升，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法得到了進(jìn)一步的優(yōu)化與改進(jìn)，通過將Se作為催化劑運(yùn)用于消化環(huán)節(jié)，可以有效改善環(huán)境污染問題，既能夠迎合現(xiàn)今社會(huì)所倡導(dǎo)的環(huán)保理念，同時(shí)又打破了通風(fēng)櫥實(shí)驗(yàn)環(huán)境的局限性，使消化環(huán)節(jié)的實(shí)效性有了明顯提升[5]。

3.2 蛋白質(zhì)電化學(xué)檢測(cè)法

蛋白芯片法和電化學(xué)免疫傳感器法是兩種常見的蛋白質(zhì)化學(xué)檢測(cè)手段。蛋白芯片法是檢測(cè)人員結(jié)合蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)性，構(gòu)建合理的高通量蛋白檢測(cè)平臺(tái)后再進(jìn)行蛋白質(zhì)檢測(cè)芯片的制作，該步驟主要是檢測(cè)人員將蛋白質(zhì)以一定順序排列在載玻片上完成的，然后再通過對(duì)指定熒光物質(zhì)抗體與芯片蛋白質(zhì)的有效結(jié)合，將結(jié)合抗體所展示出來的熒光指標(biāo)作為依據(jù)，以此來測(cè)定蛋白質(zhì)的具體含量[6]。蛋白質(zhì)電化學(xué)免疫傳感器法與蛋白芯片法存在一定差異，該方法主要是對(duì)蛋白質(zhì)抗原與抗體結(jié)合的反應(yīng)情況進(jìn)行特異性分析，并在各項(xiàng)集成器件作用下對(duì)蛋白質(zhì)抗原與抗體實(shí)施有效識(shí)別，在操作過程中，需要保證電化學(xué)傳感器件連接無誤，確?；瘜W(xué)物質(zhì)濃度信號(hào)得到有效轉(zhuǎn)變。針對(duì)實(shí)驗(yàn)人員而言，為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性，可以運(yùn)用線形掃描伏安法對(duì)電化學(xué)信號(hào)進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)。

3.3 分光光度法

傳統(tǒng)的分光光度法有雙縮脲法，在具體檢測(cè)過程中，將雙縮脲試劑分別加入到濃度不等的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與待測(cè)樣品之中，并對(duì)其反應(yīng)情況進(jìn)行細(xì)致觀察，然后結(jié)合其所產(chǎn)生的顏色產(chǎn)物在紫外線可見分光光度計(jì)540 mm波長(zhǎng)下的吸光度測(cè)出值繪制蛋白濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過吸光值來對(duì)檢測(cè)樣品中蛋白質(zhì)的濃度進(jìn)行測(cè)定。紫外線光吸收法主要是通過分子吸收光譜，進(jìn)而對(duì)蛋白質(zhì)成分中的色氨酸及苯丙氨酸等在紫外線280 mm處最大吸收峰進(jìn)行測(cè)定的一種檢測(cè)方法，需要注意的是，在特定情況下，如核酸在260 mm處時(shí)因有光吸收，會(huì)對(duì)檢測(cè)過程造成相應(yīng)的干擾[7]。

考馬斯亮藍(lán)法也是一種運(yùn)用頻率較高的光度檢測(cè)法，這種檢測(cè)手段的優(yōu)點(diǎn)在于可以和蛋白質(zhì)達(dá)到快速穩(wěn)定的結(jié)合，且操作便捷，靈敏度高。在具體的實(shí)踐過程中，考馬斯亮藍(lán)法運(yùn)用的試劑數(shù)量相對(duì)較少，顯色劑的配制也相較簡(jiǎn)單，同時(shí)穩(wěn)定性好，基本不受其他外界因素的不良影響[8]。近些年，傳統(tǒng)的分光光度法得到了進(jìn)一步的優(yōu)化和完善，如金屬離子與有機(jī)染料的結(jié)合，在酸性條件允許的狀態(tài)下，這兩種物質(zhì)的結(jié)合可以形成比較穩(wěn)定的配合體系，再加上適宜的酸性環(huán)境，在與蛋白質(zhì)分子進(jìn)行結(jié)合后，可以通過極化來產(chǎn)生新的大分子團(tuán)，這樣就可以對(duì)蛋白質(zhì)的具體含量進(jìn)行測(cè)定。該檢測(cè)手段擁有操作簡(jiǎn)捷和靈敏度高等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

3.4 高效液相色譜法

高效液相色譜法主要通過將蛋白質(zhì)實(shí)施水解處理，由檢測(cè)人員借助高效液相色譜儀對(duì)氨基酸的構(gòu)成及實(shí)際含量加以檢測(cè)，測(cè)定出樣品中蛋白質(zhì)的具體含量[9]。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中需要注意的是，高效液相色譜法會(huì)受到游離氨基酸的干擾。堿水解反應(yīng)、酸水解反應(yīng)和酶水解反應(yīng)可以對(duì)食品中蛋白質(zhì)總氨基酸含量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，在進(jìn)行酸水解后試樣中的氨基酸回收率通常可以達(dá)到95%。氨基酸通過柱前或柱后衍生后，運(yùn)用高效液相色譜法檢測(cè)能夠得到較高的靈敏度[10]。

4 結(jié)語

蛋白質(zhì)對(duì)于生物機(jī)體的重要性不言而喻，不僅在人體內(nèi)參與了基因調(diào)控，同時(shí)還對(duì)人體代謝有著非常重要的影響，為人體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了必要的動(dòng)力，并且還為人體筑起了一座堅(jiān)固的免疫城墻，為抵御病毒的侵害打下堅(jiān)實(shí)的根基。通過對(duì)蛋白質(zhì)成分的全面分析，檢測(cè)出蛋白質(zhì)在各種食品中的含量，可以為人們的蛋白質(zhì)攝取量提供重要參考，隨著科技水平的日益精進(jìn)，檢測(cè)部門應(yīng)該不斷運(yùn)用科學(xué)先進(jìn)的檢測(cè)理念和技術(shù)，進(jìn)一步提升蛋白質(zhì)檢測(cè)工作的效率和精確性。

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