蛋白质是构成一切细胞和组织结构必不可少的成分。它是人类生命活动*重要的物质基础。在人体细胞中,蛋白质约占1/ 3,成年人体内平均约含蛋白质16.3 %。蛋白质在人体内的主要功能是: (1)构成酶、**、抗体以及机体组织。(2)促进人体生长发育。(3)维持****渗透压。(4)供给人体部分能量。在生命活动中蛋白质无处不在,而且具有多种多样的重要功能。生物体一旦失去蛋白质,一切生命活动即将停止,生命终结。所以说,蛋白质是生命物质,也是食品中重要的营养指标。
食品中的蛋白质是复杂的含氮有机化合物,分子量很大,他们由20种氨基酸通过酰胺键以一定的方式结合起来,并具有一定的空间结构,所含的主要化学元素为C、H、O、N,含氮则是蛋白质区别于其他有机化合物的主要标志,凯氏定氮法测定食品中蛋白质即是通过测定氮的含量,然后乘以蛋白质的换算系数得到蛋白质的含量。
1 凯氏定氮法的原理
凯氏定氮法测定食品中蛋白质的原理是样品与浓硫酸、硫酸钾、硫酸铜一同加热消化,使蛋白质分解,其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出,而样品中的有机氮转化为氨和硫酸结合成硫酸铵,然后加碱蒸馏,使氨蒸出,用硼酸吸收后再以标准盐酸溶液滴定,根据标准酸消耗量可计算出蛋白质的含量。凯氏定氮法应用到的仪器有定氮仪或者全自动定氮仪。
2 蛋白质测定中各步骤的反应方程式
(1) 消化
2NH2 (CH2) 2COOH + 13H2SO4 =(NH4 ) 2SO4 + CO2↑ +SO2↑+16H2O
(2) 蒸馏
在消化完全的样品溶液中加入浓氢氧化钠是呈碱性,加热蒸馏即可释放出氨气,其反应方程式如下:NaOH + (NH3) 2SO4=2NH3↑ + Na2SO4 + H2O
(3) 吸收
加热蒸馏所放出的氨,可用硼酸溶液进行吸收,其反应方程式如下:
2NH34H2BO3 = (NH4) 2B4O7 + 5H2O
(4) 滴定
(NH4) 2B4O7 + 5H2O + 2HCl = 2NH4Cl + 4H3BO3
3 凯氏定氮法检验中应注意的事项
(1) 样品应尽量选取具有代表性的,大块的固体样品应用粉碎设备打得细小均匀,液体样要混合均匀。
(2)称量放入凯氏烧瓶时,应小心,不要让样品粘附在烧瓶的颈部,否则会使颈部上粘附的含氮化合物在无硫酸存在的情况下未消化完全而造成氮损失。
(3)消化过程中不要用强火,特别是样品脂肪或糖含量较高时,消化过程中易产生大量泡沫,强火会使样品溢出瓶外或溅起粘附在凯氏烧瓶壁上无法消化完全而造成氮损失,因此应在开始消化时用小火加热,保持和缓沸腾,使火力集中在凯氏烧瓶底部。上海沛欧的红外程序升温消化炉可以避免挂壁现象的产生。
(4)样品中脂肪含量过高时,要增加硫酸的量,因消化时脂肪消耗硫酸量大,使硫酸缺少不能生成硫酸铵造成氮损失。上海沛欧消化炉具有排污装置，密封性好。
(5)消化至液体澄清透明后只需继续加热0.5h即可,加热过久,硫酸不断被分解,水分不断逸出而使硫酸钾浓度增大,沸点升高,易使已生成的铵盐发生热分解放出氨而造成损失,特别是蛋白质含量低的食品因此而无法测定。
(6)在蒸馏前应检查蒸馏装置的密封情况,加氢氧化钠接口一定的密封,避免因蒸馏装置漏气造成氨的逸出而影响测定结果。上海沛欧定氮仪保证3年管路不老化，不漏气。
(7) 滴定用的标准酸必须按照标准配制和标定,标准酸浓度的准确度将影响检验数据的准确性。
(8)为了提高检测数据的准确性,减少随机误差,检验一个样品一定要进行平行试验。凯氏定氮法测定食品中蛋白质含量的步骤较多,在检验过程中应注意以上事项,减少在各步骤中的实验误差,以提高检测结果的准确度。
（9）上海沛欧定氮仪SKD-100,SKD-200,SKD-600,SKD-800均采用强耐腐性的材料做成，保证三年不换任何管路及接口部件，密封性好，保证了凯氏定氮时氮的损失。
（10）上海沛欧消化炉采用程序升温技术，解决了脂肪高，蛋白高的样品消化时易挂壁的现象！！
