凯氏定氮法测定半固态复合调味料蛋白质含量
时间：2023-02-17 08:25:06 来源：千叶帆 本文已影响人
半固态复合调味料（Semisolid Compound Condiments，SCC）是以两种及以上调味料为主要原料，添加或不添加其他原辅料、食品添加剂，经过预处理、配制、加工，分料包装或混合包装而成，其中原料主要有鲜味料、辛辣性香辛料、咸味料等[1-2]。与单一调味料相比，复合调味料使用简单方便、省时省力，且风味多样性，能够满足不同需求，是目前新型餐饮首选调味料[3]。
SCC由于水分（如芝麻酱）或油脂（如油辣椒）含量较高，以及高蛋白质、高碳水化合物等特性，容易发生褐变、黏稠度降低、油水分离等。凯氏定氮法测量食品中蛋白质含量是基于食品与浓硫酸在催化剂作用下，共同加热消化，使蛋白质分解产生的氨与硫酸结合生成硫酸铵留在消化液中，然后加碱蒸馏生成游离氨，之后用硼酸吸收，再用盐酸标准溶液滴定，最后根据盐酸的消耗量乘以蛋白质换算系数，计算出食品中蛋白质含量。自动凯氏定氮法是国标指定的，用于检测食品中蛋白质含量的一种常用方法，也是测量蛋白质含量较准确的一种方法[4]。但样品在消解过程中，需要重点控制消解温度，温度过低则会导致消解不完全，检测结果偏低，温度过高则会导致样品消解过度，蛋白质中氮含量流失，检测结果也偏低[5-6]。目前针对食品中蛋白质检测条件的研究主要集中在牛乳、奶粉及大豆等样品，比如颜常盛[7]研究消解条件对豆类中蛋白质含量测定的影响，熊慧敏等[8]研究消化过程中的火力控制对奶粉中蛋白质含量测定的影响，以及王静等[9]研究生鲜牛乳中非蛋白氮含量测定的方法改进。但对于复合调味料这种基质复杂、不易混匀样品的中蛋白质含量的测定尚无报道。在实际蛋白质检验工作中发现，由于半固态复合调味料基质的复杂性，其样品制备及前处理过程中存在样品不均匀、难消解等问题，测定结果容易发生较大偏差。
本试验以3种典型样品为例，探讨半固态复合调味料中蛋白质测定的关键步骤及优化条件，为快速、准确地测定半固态复合调味料中蛋白质含量提供参考。
1.1 材料与试剂
油辣椒、风味鸡油辣椒、风味豆豉油辣椒；
乙醇（浓度95%）、硫酸铵（标准品）、5H2O-硫酸铜、硫酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、硼酸、硫酸、溴甲酚绿指示剂和甲基红指示剂，上述试剂均为分析纯。
1.2 试剂配制
（1）硼酸溶液（20 g·L-1）。取10 g硼酸，加蒸馏水溶解，稀释至500 mL。
（2）氢氧化钠溶液（30%）。取150 g NaOH，加蒸馏水溶解，冷却后，稀释至500 mL。
（3）硫酸标准滴定溶液C(1/2 H2SO4)= 0.100 7 moL·L-1（上海安谱实验科技股份有限公司）。
（4）甲基红-乙醇溶液（1g·L-1）。取0.2 g甲基红，用乙醇（浓度95%）溶解，并稀释至200 mL。
（5）亚甲基蓝-乙醇溶液（1 g·L-1）。取0.2 g亚甲基蓝，用乙醇（浓度95%）溶解，并稀释至200 mL。
（6）混合指示液。溶液（4）和（5）按照2∶1混合均匀，现配现用。
（7）吸收液。取3 mL溶液（6）加入1 000 mL溶液（1）中混合均匀，现配现用。
1.3 仪器与设备
BSA124S型分析天平（感量0.1 mg），赛多利斯科学仪器有限公司；
K9840型自动凯氏定氮仪，山东海能科学仪器有限公司；
SH220F型石墨炉消解仪，山东海能科学仪器有限公司；
JYL-C022E型榨汁搅拌机，九阳股份有限公司。
1.4 试验方法
1.4.1 样品制备
取瓶装样品整份于搅拌机内，搅碎混匀。样品均质后会呈现固液分离的状态，称取样品时需边搅拌边取样，保证样品的代表性。
1.4.2 消解
称取样品1.0～1.2 g（精确至0.000 1 g），放于干燥消解管中，依次加入6 g K2SO4、0.4 g CuSO4·5H2O、10 mL浓H2SO4，按表1所示程序条件进行加热消解，并将尾气回收装置打开，至消解时间结束。可对比空白试剂颜色，澄清、有淡绿色出现，即为消解结束，静置冷却。
表1 消解炉升温程序表
1.4.3 蒸馏
检查并补充硼酸、碱液、蒸馏水及标液含量，打开仪器电源开关及自来水阀，清洗管路；
将水量、硼酸、碱液、蒸馏时间和淋洗水量分别设置为20 mL、30 mL、40 mL、7 min和10 mL；
把样品管放在蒸馏舱内，竖直卡紧，同时取一个500 mL三角瓶准备接收硼酸和馏出液，注意馏出管要浸没在硼酸液面下方。
1.4.4 滴定
用硫酸标准滴定液对馏出液进行滴定，颜色由绿色变成微红色，即为终点，按公式（1）计算蛋白质含量。同样条件做试剂空白试验及(NH4)2SO4标准品氮回收试验。
式中：X为样品中蛋白质含量，g/100 g；
V1为样品硫酸标准滴定液消耗体积，mL；
V2为空白试剂硫酸标准滴定液消耗体积，mL；
C为硫酸标准滴定液浓度，mol·L-1；
0.014 0为 1.0 mL 硫酸 [C(1/2 H2SO4)=1.000 mol·L-1]标准滴定溶液相当的氮的质量，g；
m为样品质量，g；
F为氮-蛋白质转换系数，半固态复合调味料中氮转换系数为6.25；
100为换算系数。
3种半固态复合调味料样品中的蛋白质含量见表2。
从表2中可以看出，采用凯氏定氮法，能够准备测量油辣椒、风味鸡油辣椒及风味豆豉油辣椒3种半固态复合调味料中的蛋白质含量，且具有较好的重复性，相对标准偏差均小于0.5%。
表2 三种半固态复合调味料中的蛋白质含量表
（1）半固态复合调味料样品制备和称样过程是影响最终结果的关键步骤，油辣椒均质后，辣椒会沉在样品底部，必须边搅拌边取样，否则固液分布不均影响结果的准确性。
（2）半固态复合调味料油脂含量高，程序升温过程必须缓慢进行，否则油脂消解过程中会出现鼓泡甚至喷出消化管的情况；
另外样品量不宜过大，称样量超过2 g也会出现消解不完全现象，一般称样量在1.0～1.5 g，数据的准确性和稳定性最好。若出现消解不完全的情况，可适当再加入5～10 mL硫酸进行二次消解。
（3）本研究采用凯氏定氮法对3种典型半固态复合调味料中蛋白质含量进行了检测，结果显示，蛋白质含量相对标准偏差均小于0.5%，回收率大于97%，该方法具有误差小、效率高、能耗低等优点，是半固态复合调味料蛋白质检测的优选方法。
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