蛋白質(zhì)測定常用的方法是凱氏定氮法，它是通過(guò)測定氮含量從而換算成蛋白質(zhì)的方法，是上通用的標準方法，其優(yōu)點(diǎn)為實(shí)驗操作簡(jiǎn)單、方便，測量結果的重復性和重現性好，而被廣泛應用于各類(lèi)食品、谷物、飼料等樣品的蛋白質(zhì)含量測定中。凱氏定氮法分為常量、半微量、微量法三種方法，其原理是食品中的蛋白質(zhì)在催化加熱條件下被分解，產(chǎn)生的氨與硫酸結合生成硫酸銨。堿化蒸餾使氨游離，用硼酸吸收后以硫酸或鹽酸標準滴定溶液滴定，根據酸的消耗量乘以換算系數，即為蛋白質(zhì)的含量。該方法有取樣、樣品消化、蒸餾、滴定四個(gè)步驟，其原理較為復雜，使用的試劑也比較多，以下將對這四個(gè)步驟進(jìn)行簡(jiǎn)單講述。
1、樣品的取樣
取樣應具有代表性，取樣前將樣品充分混勻，固體試樣可用粉碎設備制成細小均勻粉末。稱(chēng)量放入凱氏定氮瓶時(shí)，切勿使樣品粘附在瓶頸部，避免樣品未消化而造成氮損失。
2、樣品的消化
樣品中含氮有機化合物經(jīng)硫酸在加熱的條件下消化，硫酸的作用促使有機物脫水炭化。含氮的有機物炭化并生成碳，碳在將硫酸還原為二氧化硫的反應中，自身則被氧化成為二氧化碳；反應過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫將氮還原為氨氣，此過(guò)程中其自身則被氧化成三氧化硫；而消化過(guò)程生成的氫，又加速了氨的形成。生成的水以水蒸氣的形式連同反應過(guò)程中生成的三氧化硫一同逸出，而氨氣則以硫酸銨的形式留在消化液中。
化學(xué)反應方程式為：
2NH2（CH2）2COOH＋13H2SO4→（NH4）2SO4＋CO2↑＋SO2↑＋16H2O
此過(guò)程的注意事項：①樣品消化時(shí)，對于含糖量很高或含脂量較多的樣品，應注意要緩慢升溫加熱，并隨時(shí)注意控制加熱的溫度，避免產(chǎn)生大量泡沫噴出或噴濺到瓶壁上，造成樣品的損失。若因加熱溫度不當，局部溫度過(guò)高使消化液噴濺到瓶壁上，應及時(shí)轉動(dòng)凱氏定氮瓶將濺到瓶壁上的樣品消化液沖下，也可在樣品消化前加入少量辛醇或液體石蠟，以減少泡沫的產(chǎn)生。②消化時(shí)應不定時(shí)旋轉凱氏定氮瓶，將附在瓶壁上的碳粒沖下，使樣品充分消化。③若樣品難以消化至澄清透明的程度，可將凱氏定氮瓶從加熱器上取下，待其中溶液冷卻至室溫后，向消化液中加入少量過(guò)氧化氫，再繼續加熱直至消化。④整個(gè)消化過(guò)程中硫酸的量要充足，以保證樣品中含氮有機化合物的消化。樣品中脂肪含量過(guò)高時(shí)，要增加硫酸的量，因消化時(shí)脂肪消耗硫酸的量較大，使硫酸缺少而影響測定。⑤在樣品消化末期，即消化液呈藍綠色并澄清透明后，再繼續加熱半小時(shí)即可，因此時(shí)瓶?jì)认簻囟冗^(guò)高，若長(cháng)時(shí)間加熱，會(huì )使生成的硫酸氫銨分解并釋放出
氨氣，使氮的含量損失，從而影響測定結果。
3、蒸餾
化學(xué)反應方程式為：
?。∟H4）2SO4＋NaOH→Na2SO4＋NH3↑＋H2O
注意事項：①水蒸氣發(fā)生器中的水要呈酸性，因水中可能含有微量的氨離子，防止其受熱溢出而影響測定結果。②蒸餾反應過(guò)程中，硫酸銨為強酸弱堿鹽，可使消化液為弱酸性溶液。為保證測量結果的準確性，務(wù)必使結合態(tài)的氨能反應并釋放出來(lái)，因此整個(gè)蒸餾過(guò)程中，堿液的量不足，酸堿中和反應則不，很難達到使氨充分分離的目的，從而使測量結果不準確。氫氧化鈉溶液既能中和樣品消化液中過(guò)量的酸，又可為氨的有效分離提供一個(gè)堿性環(huán)境，因此氫氧化鈉的用量要控制適當。實(shí)驗者可利用消化液中含有的銅離子，根據其特征顏色作為堿性反應的指示劑。當反應室內加入氫氧化鈉溶液后，其溶液顏色立即變?yōu)樗{黑色時(shí)，表明氫氧化鈉已過(guò)量，能達到酸堿反應的要求，可保證反應進(jìn)行。③加氫氧化鈉的漏斗要采用水封，避免因蒸餾裝置漏氣造成氨的溢出而影響測定結果。
4、滴定
氨以氣體的形式被釋放出來(lái)，用硼酸溶液吸收后，使用鹽酸或硫酸標準滴定液進(jìn)行酸堿滴定，從而計算出樣品中蛋白質(zhì)的含量。此過(guò)程的注意事項：①硼酸吸收液的溫度不宜過(guò)高，過(guò)高則氨的吸收能力將減弱，會(huì )影響測量結果，使結果偏低。方式是保持溶液溫度在20℃以下，或將接收瓶置于冷水浴中。②硼酸吸收液的體積不使用精密量取，只要保證能將氨全部吸收即可，因為硼酸的酸性很弱，不會(huì )影響滴定。③滴定用的標準滴定液必須按照要求進(jìn)行配制和標定，因其準確度直接影響測量結果的準確性。④計算蛋白質(zhì)的含量時(shí)須乘以氮換算蛋白質(zhì)的系數，一般食物為6。25。
5、小結
新鮮食品中的含氮化合物大都以蛋白質(zhì)為主體，所以檢驗食品中的蛋白質(zhì)含量時(shí)，只限于測定總氮量，然后乘以蛋白質(zhì)換算系數6。25，即可得到蛋白質(zhì)含量。凱氏定氮法可用于所有動(dòng)、植物食品的蛋白質(zhì)含量測定，因樣品中常含有核酸、生物堿等以及含氮色素等非蛋白質(zhì)的含氮化合物，所以該法測定結果為粗蛋白質(zhì)含量。筆者通過(guò)參加國家機構組織的“食品中蛋白質(zhì)的測定”能力檢驗證，以反復實(shí)驗為基礎，在實(shí)驗過(guò)程中摸索可能影響實(shí)驗結果的關(guān)鍵點(diǎn)和注意事項，嚴格把握實(shí)驗原理，多次推敲與總結，得到上述實(shí)驗經(jīng)驗。
參考文獻
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