黄世群,罗 玲,赵 珊,周 虹
(四川省农业科学院分析测试中心,四川 成都 610066)
不同方法检测大米蛋白质含量比较
黄世群,罗 玲,赵 珊,周 虹
(四川省农业科学院分析测试中心,四川 成都 610066)
为准确了解大米蛋白质的含量,本文采用GB5009.5-2010的3种不同方法测定大米蛋白质并进行对比,其结果:蛋白质含量检测结果皆为8.2%左右,但在正常范围内有波动。因此,在客户送检样品指定检测方法时,根据样品的特点并结合检测仪器性能、特点等进行选择,才能更加准确地获得产品信息。
蛋白质含量;方法比较;大米
蛋白质是一切生命的物质基础,是人类生存不可缺少的营养成分之一。大米是稻谷经清理、砻谷、碾米、成品整理等工序后制成的成品,是补充营养素的基础食物。据现代营养学分析,100g大米中主要含有蛋白质8g、脂肪11g、碳水化合物11.3g等,这些营养成分及含量都要依靠科学检测才能让人们准确获得。而食品检测就是利用物理化学反应,选择合适的方法和装置对指定物质进行检验测试并赋予定性或定量结果的过程。大米作为人类的主食之一,笔者特按国家食品标准规定的3种方法对大米蛋白质含量进行检测并加以比较分析。
1.1 检测材料
本试验的检测材料:大米。由农业部谷物及制品质量安全监督检验测试中心(哈尔滨)提供,并已按检测要求制备成了粉状备检测。
1.2 检测方法与主要仪器
1.2.1 凯氏定氮法 按《食品安全国家标准食品中的蛋白质的测定》GB5009.5-2010中的第一法5.1凯氏定氮法进行检测,仪器:BUCHI自动蒸馏仪(型号:BUCHI B-324,瑞士),使用Metrohm瑞士万通电位滴定仪,不使用指示剂,用标准溶液进行滴定。
1.2.2 全自动凯氏定氮法 按《食品安全国家标准食品中的蛋白质的测定》GB5009.5-2010中的第一法5.2全自动凯氏定氮法,仪器:全自动Kjeltec定氮仪(型号:FOSS2400,瑞士),使用指示剂,用标准溶液进行滴定。
1.2.3 燃烧法 按《食品安全国家标准食品中的蛋白质的测定》GB5009.5-2010中的第三法燃烧法,仪器:VELP-杜马斯定氮仪(型号:NDA701意大利),不使用指示剂,不用标准溶液。
1.3 试剂配制与仪器设定量
1.3.1 全自动Kjeltec定氮仪 硼酸溶液10g/L,设定40mL;氢氧化钠溶液400g/L,设定50mL;甲基红乙醇溶液1g/L,溴甲酚绿乙醇溶液1g/L,盐酸标准溶液0.1074mol/L。仪器要求指示剂按每10L 10g/L硼酸溶液中加入70mL 1g/L甲基红乙醇溶液+100mL 1g/L溴甲酚绿乙醇溶液混合加入摇匀。
1.3.2 BUCHI自动蒸馏仪 硼酸溶液20g/L,设定40mL;氢氧化钠溶液400g/L,设定50mL;盐酸标准溶液0.1074mol/L,自动电位滴定设定滴定终点pH为4.65。
1.3.3 VELP-杜马斯定氮仪 载气要求:氦气99.999%(纯净度5.0),氧气99.999%(纯净度5.0),压缩空气或氮气要求:纯度99.6%,载气(氦)压力:3bar。
1.4 数据处理
1.4.1 精密度 在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。
1.4.2 准确度 本试验3种方法使用的3台仪器均同时测定了参考物质硫酸铵(含氮量值为21.19%±0.2%)。硫酸铵测定含氮值在21.39%~20.99%表明仪器运行正常。
1.4.3 数据分析 检测得到的蛋白质含量值均采用4d法进行了分析判断。
表1 不同方法测定蛋白质的含量及参考物含氮量
注:1、供试样水分7.18%。2、氮换算成蛋白质的系数为5.95。3、表中蛋白质值均为干基值。
图1 不同方法测定蛋白质的含量
从表1中看出,①3种检测方法中得到的蛋白质含量测定值:采用全自动凯氏定氮法检测的5个平行值中,最大值为8.351%,最小值为8.279%,最大绝对差值为0.072%,最大相对相差为0.9%。采用凯氏定氮法检测的5个平行值中,最大值为8.418%,最小值为8.248%,最大绝对差值为0.17%,最大相对相差为2%。采用燃烧法检测的5个平行值中,最大值为8.261%,最小值为8.100%,最大绝对差值为0.161%,最大相对相差为2%。②3种检测方法得到的蛋白质均值依次为:凯氏定氮法8.314%>全自动凯氏定氮法8.307%>燃烧法8.185%。全自动凯氏定氮法与凯氏定氮法两种检测方法得到的蛋白质均值最接近,仅仅相差0.007%,3台仪器检测得到的蛋白质均值最大绝对差值也只有0.129%。③3种方法检测得到的蛋白质均值其相对标准偏差最小的是全自动Kjeltec定氮仪为0.34%,其次是燃烧法为0.81%,最大的是BUCHI自动蒸馏仪为1.0%,但3种方法测出的蛋白质均值其相对标准偏差均<2%。④3种检测方法检测到3台仪器测定参考物质硫酸铵含氮量结果为:全自动凯氏定氮法为21.3%,回收率为100.5%,凯氏定氮法为21.27%,回收率为100.4%,燃烧法为21.08%,回收率为99.5%。全自动凯氏定氮法测定出大米蛋白质均值为8.307%,按回收率100.5%进行校正,则100%回收率校正值为8.266%;凯氏定氮法测定出大米蛋白质均值为8.314%,按照回收率100.4%进行校正,则100%回收率校正值为8.281%;燃烧法测定出大米蛋白质均值为8.185%,按照回收率99.5%进行校正,则100%回收率校正值为8.226%。按照GB5009.5-2010《食品安全国家标准食品中的蛋白质的测定》分析结果的表述要求:蛋白质含量≥1g/100g时,结果保留3位有效数字,则3种仪器检测出蛋白质均值校正后分别为:全自动凯氏定氮法为8.27%,凯氏定氮法为8.28%,燃烧法为8.23%。
从图1中可以看出,全自动凯氏定氮法测定的5个蛋白质值波动最小,4个点都在8.25%~8.35%间,燃烧法测定的5个蛋白质值4个点都在8.10%~8.25%间,凯氏定氮法测定的5个蛋白质值中3个点基本在8.25%~8.40%间。从曲线表现看,全自动凯氏定氮法FOSS2400测定蛋白质值曲线表现非常平稳,基本在一条直线上,而凯氏定氮法BUCHIB324和燃烧法VELP-杜马斯定氮仪测定蛋白质值曲线表现较全自动凯氏定氮法曲线表现波动稍大些。
采用3种方法检测出的蛋白质测定值经分析均可信,从检测得到的数据曲线图表现看,曲线虽不完全一致,但都相对集中,均在误差允许范围内,特别是蛋白质均值全自动凯氏定氮法与凯氏定氮法更接近,因此采用国标3种方法测定大米蛋白质含量分析结果都合格且结果基本一致。
由于方法不同,选择的检测仪器也就不同,本次试验从检测参考物质硫酸铵情况看,3台检测仪器全部运行正常,工作状态良好,但仪器间因构造、性能和工作原理及技术指标、精密度等差异,从而导致检测数据在正常范围内有波动。全自动定氮仪蒸馏流路全封闭,流路短,且试剂添加、蒸馏、滴定是全自动,蒸馏的同时就进行滴定,滴定及时,受外界干扰小。BUCHI自动蒸馏仪也是自动添加试剂、自动蒸馏,但是在蒸馏完成后使用Metrohm瑞士万通电位滴定仪直接用标准溶液进行自动滴定,直至溶液pH达到4.65。VELP-杜马斯定氮仪不消耗化学试剂,也不需要进行蛋白质消化,节约试样的消化及蒸馏过程,但人为进样,检测数据与进样量、选择标准曲线及燃烧完全与否还需进一步探索。因此,在实际开展检测工作中,应根据样品的特点,选择最恰当的方法,结合最适合的仪器,才能获得最准确的数据。
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