楊麗花，楊 云，宋振娟，于建臣，張?jiān)契r，劉麗云，張廣福

蒙牛乳業(yè)（焦作）有限公司，河南焦作 454000

0 引言

蛋白質(zhì)作為維持生命的重要基礎(chǔ)物質(zhì)之一，可為人體提供能量，維持細(xì)胞生長(zhǎng)和更新，提高免疫力[1～4]。隨著人們生活質(zhì)量的提高，社會(huì)各界更關(guān)注食品營(yíng)養(yǎng)健康問(wèn)題。食品中蛋白質(zhì)成分含量與人體健康有密切關(guān)系，因此，對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確、可靠的前處理和測(cè)定尤為重要，相關(guān)檢驗(yàn)人員必須嚴(yán)格落實(shí)工作[5～8]。

測(cè)定蛋白質(zhì)方法有3 種：凱氏定氮法、分光光度法、燃燒法，其中凱氏定氮法使用最廣泛、經(jīng)典，是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)指定的方法之一[6，9]。測(cè)定含果粒酸奶中的蛋白質(zhì)時(shí)，樣品前處理需使用粉碎設(shè)備來(lái)打磨粉碎，使果粒破壁、混勻后測(cè)定其蛋白質(zhì)含量。

目前含果粒酸奶的測(cè)定過(guò)程常出現(xiàn)蛋白質(zhì)含量值偏高，留樣再測(cè)結(jié)果偏差較大[10～13]。本研究使用不同型號(hào)、不同參數(shù)的搗碎機(jī)和不同規(guī)格的料理杯對(duì)同批次含果粒酸奶進(jìn)行粉碎，對(duì)比蛋白質(zhì)的測(cè)定數(shù)據(jù)，分析粉碎條件對(duì)蛋白質(zhì)含量結(jié)果的影響，確定粉碎設(shè)備的參數(shù)及樣本量，避免結(jié)果偏離，提升含果粒酸奶蛋白質(zhì)測(cè)定的準(zhǔn)確性。

1 試劑和儀器

1.1 試劑

硫酸銅（CuSO4·5H2O）、硫酸鉀（K2SO4）、濃硫酸（H2SO4）。

1.2 試劑配制

硼酸溶液（1%）：稱取10 g硼酸，加水溶解后稀釋至1 000 mL。

氫氧化鈉溶液（400 g/L）：400 g氫氧化鈉溶于1 000 mL水中。

溴甲酚綠-甲基紅混合指示劑溶液：稱取0.07 g甲基紅及0.1 g溴甲酚綠指示劑，溶于無(wú)水乙醇，定容至100 mL。

混合指示劑硼酸溶液（1∶100）：10 mL混合指示劑加入1 000 mL 1%硼酸溶液。

硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液[C（1/2H2SO4）=0.05 mol/L]。

1.3 儀器參數(shù)條件

電子天平：精度為0.1 mg。

凱氏定氮儀（全自動(dòng)定氮儀）：加水稀釋體積50 mL；氫氧化鈉體積30 mL；延遲時(shí)間5 s；蒸餾強(qiáng)度90%。

消化爐：180 ℃消化10 min；220 ℃消化10 min；350 ℃消化10 min；420 ℃消化1 h。

尾氣處理裝置。

消化管、瓶頂移液器（移取硫酸，需調(diào)到所用刻度）。

2 分析步驟

半固體有果粒樣品可用均質(zhì)機(jī)、料理機(jī)或搗碎機(jī)等打磨均勻，制備過(guò)程應(yīng)避免帶入水分或其他雜質(zhì)，制備好的樣品選擇合適密閉容器保存，避免水分揮發(fā)及雜質(zhì)落入。稱取充分混勻的樣品0.5～2.0 g至消化管中，再加入硫酸銅、硫酸鉀及濃硫酸于消化爐進(jìn)行消化，當(dāng)消化爐溫度達(dá)420 ℃后，繼續(xù)消化1 h，此時(shí)消化管中液體呈綠色透明狀[14]，取出冷卻后，于自動(dòng)凱氏定氮儀（使用前加入氫氧化鈉溶液、硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、含有混合指示劑的硼酸溶液）上自動(dòng)加液、蒸餾、滴定和記錄滴定數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果分析

3.1 使用1號(hào)搗碎機(jī)粉碎果粒酸奶的蛋白質(zhì)測(cè)定結(jié)果

使用1號(hào)搗碎機(jī)粉碎樣品，將250 mL料理杯用樣品充滿，設(shè)置轉(zhuǎn)速為13 000 r/min，粉碎時(shí)間為2 min。粉碎后樣品呈均勻狀態(tài)，無(wú)泡沫，見(jiàn)圖1。對(duì)該條件下粉碎的15 個(gè)樣本進(jìn)行蛋白質(zhì)測(cè)定，稱取0.5～2.0 g樣品，加入催化劑及硫酸溶液，同時(shí)做空白試驗(yàn)，于消化爐進(jìn)行消化，冷卻后上機(jī)蒸餾，測(cè)定結(jié)果為2.40～2.51 g/100 g，數(shù)據(jù)范圍正常，見(jiàn)表1。

表1 使用1號(hào)搗碎機(jī)的蛋白質(zhì)測(cè)定結(jié)果

圖1 使用1號(hào)搗碎機(jī)粉碎后的樣品狀態(tài)

3.2 使用2號(hào)搗碎機(jī)粉碎果粒酸奶的蛋白質(zhì)測(cè)定結(jié)果

使用2號(hào)搗碎機(jī)粉碎樣品，將250 mL料理杯用樣品充滿，設(shè)置轉(zhuǎn)速為18 000 r/min，粉碎時(shí)間為2 min。粉碎后樣品呈均勻狀態(tài)，無(wú)泡沫，見(jiàn)圖2。對(duì)該條件下粉碎的同批次15 個(gè)樣本進(jìn)行蛋白質(zhì)測(cè)定，稱取0.5～2.0 g樣品，加入催化劑及硫酸溶液，同時(shí)做空白試驗(yàn)，于消化爐進(jìn)行消化，冷卻后上機(jī)蒸餾，測(cè)定結(jié)果為2.40～2.53 g/100 g，數(shù)據(jù)范圍正常，見(jiàn)表2。

表2 使用2號(hào)搗碎機(jī)的蛋白質(zhì)測(cè)定結(jié)果

表3 使用3號(hào)搗碎機(jī)的蛋白質(zhì)測(cè)定結(jié)果

圖2 使用2號(hào)搗碎機(jī)粉碎后的樣品狀態(tài)

3.3 使用3號(hào)搗碎機(jī)粉碎果粒酸奶的蛋白質(zhì)測(cè)定結(jié)果

使用3號(hào)搗碎機(jī)粉碎樣品，加入250 mL樣品時(shí)，未將500 mL料理杯充滿，上方有空氣存在，設(shè)置轉(zhuǎn)速為18 000 r/min，粉碎時(shí)間為2 min。粉碎后樣品上方有大量氣泡，見(jiàn)圖3。對(duì)該條件下粉碎的同批次15 個(gè)樣本進(jìn)行蛋白質(zhì)測(cè)定，稱取0.5～2.0 g樣品，加入催化劑及硫酸溶液，同時(shí)做空白試驗(yàn)，于消化爐進(jìn)行消化，冷卻后上機(jī)蒸餾，測(cè)定結(jié)果為2.46～2.92 g/100 g，數(shù)據(jù)范圍偏高，見(jiàn)表6。

圖3 使用3號(hào)搗碎機(jī)粉碎后的樣品狀態(tài)

3.4 3 種搗碎機(jī)的比較分析

3.4.1 不同搗碎機(jī)打碎樣品時(shí)產(chǎn)生氣泡不同

對(duì)同批次樣品使用不同粉碎設(shè)備，樣本量相同時(shí)，料理杯規(guī)格不同，粉碎狀態(tài)也不同。料理杯充滿時(shí)無(wú)氣泡；料理杯未充滿粉碎時(shí)，因有空氣進(jìn)入，導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生，見(jiàn)表4。

表4 不同搗碎機(jī)粉碎同批次樣品的狀態(tài)

3.4.2 粉碎過(guò)程產(chǎn)生氣泡導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)果偏高

上述條件下，對(duì)同批次樣本測(cè)定蛋白質(zhì)，發(fā)現(xiàn)無(wú)氣泡產(chǎn)生的樣本結(jié)果正常，最大值2.53 g/100 g，最小值2.40 g/100 g；有氣泡產(chǎn)生的樣本結(jié)果偏高，最大值2.92 g/100 g，最小值2.39 g/100 g（表5、圖4）。

表5 不同搗碎機(jī)粉碎同批次樣品的蛋白測(cè)定數(shù)據(jù)

圖4 不同搗碎機(jī)粉碎同批次樣品的蛋白測(cè)定數(shù)據(jù)分析圖

結(jié)果顯示，樣品充滿料理杯，沒(méi)有進(jìn)入空氣的1號(hào)搗碎機(jī)和2號(hào)搗碎機(jī)結(jié)果相近，絕對(duì)差值在0.00～0.05 g/100 g；樣品未充滿料理杯，有空氣進(jìn)入的3號(hào)搗碎機(jī)使得蛋白質(zhì)的測(cè)定結(jié)果偏高，絕對(duì)差值0.01～0.45 g/100 g，其中有5 組數(shù)據(jù)超出國(guó)標(biāo)允許偏差（即獲得2 次獨(dú)立結(jié)果的絕對(duì)差值不超過(guò)算術(shù)平均值的10%）。

4 結(jié)論

由于含果粒酸奶樣品未充滿料理杯，粉碎時(shí)空氣進(jìn)入，形成的氣泡不易破裂，氣泡不會(huì)立即消失，而是越聚越多，使樣品狀態(tài)發(fā)生變化，導(dǎo)致蛋白質(zhì)測(cè)定結(jié)果偏高。日常測(cè)定過(guò)程中要選擇合適的粉碎設(shè)備，設(shè)定合適轉(zhuǎn)速和時(shí)間（建議轉(zhuǎn)速≥10 000 r/min，時(shí)間1～2 min）。粉碎時(shí)根據(jù)料理杯規(guī)格，選取匹配的樣本量，或根據(jù)樣本量選擇合適規(guī)格的料理杯，使樣品充滿料理杯，避免粉碎過(guò)程引入空氣，產(chǎn)生氣泡使蛋白質(zhì)結(jié)果偏離。