第八章蛋白质和氨基酸的测定恢复PPT课件.ppt
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1、 概概 述述1 蛋白蛋白质的定量的定量测定定2 氨基酸的定量氨基酸的定量测定定3第八章第八章蛋白蛋白质和氨基酸的和氨基酸的测定定1.第一第一节概述概述一、蛋白一、蛋白质的生理功能及在食品中的作用的生理功能及在食品中的作用u蛋白蛋白质是生物界三大基是生物界三大基础物物质之一,是构成之一,是构成生物体生物体细胞胞组织的重要成分;的重要成分;u蛋白蛋白质是食品的主要成分和重要是食品的主要成分和重要营养指养指标。u蛋白蛋白质对食品的色、香、味及食品的色、香、味及组织结构等具构等具有重要意有重要意义;一些蛋白;一些蛋白质具有生物活性功能,具有生物活性功能,是开是开发功能性食品原料之一。功能性食品原料之一
2、。2.二、食品中蛋白二、食品中蛋白质含量及含量及测定意定意义 测定食品中蛋白质的含量,对于评价食品的营养价值、合理开发利用食品资源、提高产品质量、优化食品配方、指导经济核算及生产过程控制均具有极重要的意义。在各种不同的食品中蛋白质的含量各不相同,一般说来动物性食品的蛋白质含量高于植物性食品。3.第一第一节概述概述三、蛋白三、蛋白质的性的性质u蛋白蛋白质质是复是复杂杂的含氮有机的含氮有机化合化合物,分子量很大,大物,分子量很大,大部分高达数万部分高达数万 数百万数百万。u蛋白蛋白质氨基酸通氨基酸通过酰胺胺键结合的高分子化合物;合的高分子化合物;u所含的主要化学元素所含的主要化学元素为C、H、O、
3、N。微量元素微量元素Fe、Zn、I、Cu、Mn。区区别其他有其他有机物的机物的标志志4.u构成蛋白构成蛋白质的的-氨基酸共有氨基酸共有20种。种。u必需氨基酸(必需氨基酸(EAA)为了了维持机体的正持机体的正常生常生长和健康,但人体不能合成或合成量不和健康,但人体不能合成或合成量不能能满足需要,必需从食物中足需要,必需从食物中摄取的氨基酸。取的氨基酸。u包括:包括:赖氨酸、氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸氨酸、苯丙氨酸。uFAO/WHO推荐的氨基酸理想模式推荐的氨基酸理想模式 Lys:Val:Met:Try:Leu:Ile
4、:Thr:Phe =5.5:5.0:3.5:1.0:7.0:4.0:4.0:6.0 蛋白蛋白蛋白蛋白质质胨肽氨基酸氨基酸5.v不同的蛋白质其氨基酸构成比例及方式不同,故各种不同的蛋白质含氮量不同。蛋白质的量与氮含量的关系用蛋白质系数表示。v蛋白质系数每份氮素相当于的蛋白质的份数。一般蛋白质含氮量为16%,即MN/MPr=16%MPr=MN/16%=6.25 MN 蛋白蛋白质换算算系数系数 F6.u根据被根据被测食品种食品种类选择不同的不同的换算系数算系数 7.v与蛋白与蛋白质和蛋白和蛋白质检测有关的两个有关的两个重大食品安全事件重大食品安全事件8.阜阳奶粉事件阜阳奶粉事件 20042004年年
5、5 5月月,安安徽徽省省阜阜阳阳市市对当当地地20032003年年3 3月月1 1日日以以后后出出生生、以以奶奶粉粉喂喂养养为主主的的婴儿儿进行行的的营养养状状况况普普查和和免免费体体检显示示,因因食食用用劣劣质奶奶粉粉造造成成营养养不不良良的的婴儿儿229229人人,其其中中轻、中中度度营养养不不良良的的189189人人,因因食食用用劣劣质奶奶粉粉造造成成营养养不良而死亡的不良而死亡的婴儿共儿共计1212人。人。9.10.国国务院院调查组通通过卫生生学学调查证实,不不法法分分子子用用淀淀粉粉、蔗蔗糖糖等等价价格格低低廉廉的的食食品品原原料料全全部部或或部部分分替替代代乳乳粉粉,再再用用奶奶香
6、香精精等等添添加加剂进行行调香香调味味,制制造造出出劣劣质奶奶粉粉,婴儿儿生生长发育育所所必必需需的的蛋蛋白白质、脂脂肪肪以以及及维生生素素和和矿物物质含含量量远低低于于国国家家相相关关标准准。11.三鹿奶粉事件12.三聚三聚氰胺是一种有机含氮胺是一种有机含氮杂环化合物化合物(C C3 3H H6 6N N6 6),是一种重要的化工原料。三聚),是一种重要的化工原料。三聚氰胺的含胺的含氮量很高(氮量很高(66%66%),按),按GB/T 5009.5-2003GB/T 5009.5-2003,食品中,食品中蛋白蛋白质的的测定(定(凯氏定氮法),乳制品的蛋白氮氏定氮法),乳制品的蛋白氮换算系数算
7、系数为6.386.38,即,即1 1的蛋白氮含量,折算蛋白的蛋白氮含量,折算蛋白质含含量量为6.386.38,这样加入加入3 3三聚三聚氰胺就蛋白含量胺就蛋白含量“达达标”了。了。13.蛋白蛋白质测定方法定方法测定蛋白质的方法 一类是利用蛋白质的共性,即含氮量、肽键和折射率测定蛋白质含量;另一类是利用蛋白质中特定基团(氨基酸残基、酸性和碱性基团 以及芳香基团等)测定蛋白质含量。14.凯氏定氏定氮法氮法 双双缩脲法法 方法方法紫外吸紫外吸收法收法福林福林-酚法酚法 第二第二节 蛋白蛋白质的定量的定量测定定15.(一)(一)凯氏定氮法氏定氮法l凯氏定氮法:氏定氮法:总氮量氮量蛋白蛋白质换算系数算系
8、数l测定定结果:粗蛋白(包含核酸、生物碱、含果:粗蛋白(包含核酸、生物碱、含氮色素等非蛋白氮色素等非蛋白质氮化合物)氮化合物)l适用范适用范围:各:各类食品中蛋白食品中蛋白质含量含量测定定l长期改期改进:常量法、半微量法和微量法等:常量法、半微量法和微量法等 16.1、常量、常量凯氏定氮法氏定氮法(1)原理:样品与浓硫酸和催化剂一同加热消化,使蛋白质分解,其中C和H被氧化为CO2和H2O逸出,而样品中的N转化为NH3,与硫酸结合成硫酸铵。然后加碱蒸馏,使NH3游离蒸出,用硼酸吸收后再以盐酸或硫酸标准溶液滴定。根据酸的消耗量,再乘以蛋白质换算系数,可计算出蛋白质的含量。17.v反应分四个阶段:消
9、化、蒸馏、吸收、滴定(1)消化)消化:2NH2(CH2)2COOH 13H2SO4 (NH4)2SO4 6CO2 12SO2 16H2O 浓硫酸的作用:硫酸的作用:脱水作用使有机物脱水后被炭化为碳、氢、氮。氧化作用将有机物炭化后的碳氧化为二氧化碳,硫酸被还原为二氧化硫:2H2SO4+CCO2+2SO2+2H2O 二氧化硫使氮还原为氨,本身则被氧化为三氧化硫,氨随之与硫酸作用生成硫酸铵留在酸性溶液中。18.v加入硫酸加入硫酸钾的作用是:的作用是:提高溶液沸点提高溶液沸点而加而加快快有机物的有机物的分解分解(3383380 0C C 4004000 0C C)K K2 2SOSO4 4+H+H2
10、2SOSO4 4=2KHSO=2KHSO4 4 2KHSO 2KHSO4 4=K=K2 2SOSO4 4+H+H2 2O+SOO+SO3 3v加入硫酸加入硫酸铜的作用的作用 催化作用:催化作用:加速有机物的氧化分解加速有机物的氧化分解 C C 2CuSO4 Cu2CuSO4 Cu2 2SOSO4 4 SOSO2 2 COCO2 2 Cu Cu2 2SOSO4 4 2H2H2 2SOSO4 4 2CuSO 2CuSO4 4 2H2H2 2O O SOSO2 2消化完全指示:消化完全指示:蓝绿色;色;19.消化炉消化炉20.(2)蒸蒸馏 在消化完全的在消化完全的样品溶液中加入品溶液中加入浓氢氧化氧
11、化钠使呈碱性,加使呈碱性,加热蒸蒸馏,即可,即可释放出氨气放出氨气 (NH(NH4 4)2 2 SOSO4 4+2NaOH 2NH+2NaOH 2NH3 3+Na+Na2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O O 蒸蒸馏时碱性反碱性反应完全指示完全指示:变深深蓝色或色或产生黑色沉淀生黑色沉淀(3)吸收吸收 用硼酸溶液,并加入混合指示用硼酸溶液,并加入混合指示剂,硼酸呈微弱酸性(,硼酸呈微弱酸性(K Ka1a1=5.8=5.8 X 10X 10-10-10),与氨形成),与氨形成强碱弱酸碱弱酸盐,酒,酒红色色蓝绿色色 2NH2NH2NH2NH3 3 3 3+4H4H4H4H3 3 3 3BOBO
12、BOBO3 3 3 3=(NH=(NH=(NH=(NH4 4 4 4)2 2 2 2B B B B4 4 4 4O O O O7 7 7 7+5H+5H+5H+5H2 2 2 2O O O O21.(4)滴定滴定 待吸收完全后,再用待吸收完全后,再用盐酸酸标准溶液滴定准溶液滴定,蓝绿色色灰灰红色色 (NH (NH (NH (NH4 4 4 4)2 2 2 2B B B B4 4 4 4O O O O7 7 7 7+2HCl+5H+2HCl+5H+2HCl+5H+2HCl+5H2 2 2 2O=2NHO=2NHO=2NHO=2NH4 4 4 4Cl+4HCl+4HCl+4HCl+4H3 3 3
13、3BOBOBOBO3 3 3 322.2 2、微量、微量凯氏定氮法氏定氮法(1 1)原理及适用范)原理及适用范围同前同前(2 2)与常量法不同点:)与常量法不同点:加入硼酸量有加入硼酸量有50 ml 10 ml,50 ml 10 ml,滴定用滴定用盐酸酸浓度由度由0.1 mol/L 0.01 mol/L,0.1 mol/L 0.01 mol/L,可用微量滴定管。可用微量滴定管。23.凯氏自氏自动定氮法定氮法 原原理理与与上上面面一一样,仪器器,采采用用凯氏氏自自动定定氮氮仪:其其装装置置内内具具有有自自动加加碱碱蒸蒸馏装装置置,自自动吸吸收收和和滴滴定定装装置置以以及及自自动数数字字显示示装装
14、置置,消消化化装装置置:由由优质玻玻璃璃制制成成的的凯氏氏消消化化瓶瓶以以及及红外外线装装置置的消化炉的消化炉。24.(二)双(二)双缩脲法法v 双双缩脲的性的性质:当:当脲被小心地加被小心地加热至至 150150160160时,可由两个分子,可由两个分子间脱去一个氨分子而生成双脱去一个氨分子而生成双缩脲,其与碱及少量硫酸,其与碱及少量硫酸铜溶液作用生成紫溶液作用生成紫红色的色的配合物,此反配合物,此反应称称为双双缩脲反反应。NH2CONH2+NH2CONH2NH2CONHCONH2 +NH325.(二)双(二)双缩脲法法1、原理 蛋白质分子中的肽键(CONH)与双缩脲结构相似,与碱性硫酸铜能
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