微波消解――凯式定氮法在大豆蛋白质含量测定中的应用

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摘要：建立微波消解―凯式定氮法测定大豆中蛋白质含量的方法，采用密闭微波消解样品，优化微波消解条件。方法的相对标准偏差RSD为1.75%，回收率在99.2-102.2%之间。分析结构与国标对照物显著性差异。该法具有消化时间短、环境污染小等特点，为快速测定大豆蛋白含量、以及改善操作人员工作环境，提供了参考。

关键词：大豆；蛋白质；凯式定氮法；微波消解

中图分类号：TS207 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-03-0095-2

2009年实施的新版大豆标准中，首次提出高蛋白质大豆的概念。这就需要制油企业在大豆收购现场，能够对大豆的蛋白质含量做出快速、准确的判断。凯式定氮法是测定大豆蛋白质含量的国家标准方法。但是凯式定氮法存在消解时间长，使用消解溶剂用量大，易造成环境污染，大量的酸雾易对操作人员产生伤害等问题。而采用微波消解试样，具有操作简便、消解速度快、所需消解溶剂少、消解能力强、改善操作条件等优点[1]。本文采用微波消解法代替凯式定氮法中的消化方式，减少了试剂用量，缩短了消解时间。试验表明，该测定方法与传统的凯式定氮法无显著性差异，适用于大批量蛋白质含量的测定。

1 材料与方法

1.1 仪器

MDS-2002A 微机控压密闭微波消解仪，上海新仪微波化学科技有限公司；DV-600联体微波消解罐；电子天平；凯式定氮蒸馏装置。

1.2 材料与主要试剂

高蛋白质大豆：东农42、吉林26、吉林28；硫酸，分析纯；过氧化氢（30%），分析纯；硫酸铵，分析纯；氢氧化钠溶液（400g/L）；硼酸溶液（20g/L）；盐酸标准溶液（0.05mol/L）；甲基红―溴甲酚氯混合指示剂（1份0.1%甲基红乙醇溶液与5份0.1%溴甲酚氯乙醇溶液临用时混合）。

1.3 水分的测定

准确秤取大豆样品2.5g（精确至0.001g），按照GB/T5497方法进行测定，三次平行测定的平均值见表1。用格鲁布布斯法对测定数据进行可疑值的检验后，RSD在0.22-0.49%之间。

表1 大豆水分测定的平均值

1.4 方法

1.4.1 样品的制备 将黄豆豆渣平铺于玻璃皿上，置于恒温干燥箱中，于105℃下烘2h，磨碎过40目筛，置于干燥器中备用。

1.4.2 样品的消化 准确秤取已干燥的大豆粉试样0.2g（精确至0.001g）于消解罐中，加入浓硫酸5mL和双氧水1.5mL，轻摇，静置2min，旋紧密封盖，按表2设定的程序和参数进行消解[2]。同时做空白试验。消解完毕，取出消解罐冷却后，将消解液置于50mL容量瓶中，定容，摇匀。

1.4.3 样品的测定 取10mL消化好的样品溶液进行凯式定氮蒸馏，加入10mL40%的氢氧化钠溶液，使蒸流器内的内容物变棕色为止，馏出液用0.100mol/L的盐酸标准溶液滴定，吸收液颜色由蓝色变为紫红色为滴定终点，计算蛋白质含量。

粗蛋白质（以质量分数计/干 基）=

式中：V1为滴定试样时所需标准盐酸溶液体积，mL；V0为滴定空白时所需标准盐酸溶液体积，mL；c为所用盐酸标准溶液浓度，mol/L；m为试样质量，g；V为试样分解液总体积，mL，V2为实验分解液蒸馏用体积，mL；0.0140为与盐酸标准溶液相当的、以克表示的氮的质量，g；5.71是氮换算成蛋白质的系数（大豆）；W为试样的含水量，%。

表2 微波压力消解参数设定

2 结果与讨论

2.1 微波消解

微波消解是近年来产生的一种崭新的样品处理技术，它结合了高压消解和微波快速加热两方面的性能[3]。微波加热是“内加热”，具有加热速度快、加热均匀、无温度梯度、无滞后效应等特点[4]。快速高效，十几分钟即可将样品彻底分解，大大缩短了传统酸消化的时间，提高了工作效率。消化在密闭状态下进行，试剂无挥发损失，可保证反应的平行性和重复性。降低了试剂的用量，一般只需溶剂5-10mL。减少了劳动强度，改善了操作环境，避免了有害气体排放对环境造成的污染。密闭消化避免了易挥发组分的损失，同时也降低了环境对试样的氧化作用。

2.2 两种消解方法的比较

分别采用国标法和微波消解―凯式定氮法测定大豆中蛋白质含量，蛋白质含量测定结果见表3。

表3 两种不同消解方法蛋白质测定结果

由表3数据，用t检验法和F检验法检验，两种方法之间没有显著性差异(P

2.3 方法精密度试验

分别取东农42、吉林26、吉林28样品各三分，按微波消解―凯式定氮法测定蛋白质含量，进行精密度试验，9份样品测定结果的相对标准偏差RSD为1.75%。

2.4 加标回收率试验

取东农42、吉林26、吉林28各两份，在微波消解前分别加入一定量的硫酸铵标准物质进行加标回收率实验，经测定样品加标回收率在99.2-102.2%之间。加标回收率实验结果见表4。

3 结论

微波消解技术是一项新技术，已成为样品前处理不可缺少的手段之一。样品预处理工作正向着省时、省力、低廉、减少溶剂、减少对环境污染、系统化、规范化和自动化方向发展。所以，此法值得大力推广。

参考文献

[1] 高岐,窦宪民.密闭微波消解法测定大豆中磷脂的含量[J].粮油加工,2008,(2):76-77.

[2] 王坤,吴伶俐,等.微波消解――浓度直读法快速测定食品中的蛋白质[J].食品科学,2008,(29)：441-442.

[3] 刘建伟,李宏伟,等.微波消解浅析[J].中国卫生工程学,

2002,1(2):111-112.

[4] 蔡志斌,刘俩燕,等.微波消解技术在测定食品蛋白质含量中的应用[J].中国卫生检验杂志,2002,16(2):77-78.

作者简介：杨晨阳（1983-），女，黑龙江省粮食职业学院，初级职称，研究方向：粮油品质检验。