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上海纤检凯氏定氮仪测定市售纯牛奶中酪蛋白的含量

[导读]凯氏定氮法对市售纯牛奶中的乳蛋白组分进行了测定。确定了制备纯品酪蛋白的最佳洗涤剂和洗涤次数,NaOH 溶液碱复溶酪蛋白等电点沉淀物最佳添加范围

近年来,我国乳品安全事件频频发生,最主要的问题是乳品掺假问题和抗生素残留问题。而乳品掺假问题的间接原因是因为我国乳品安全国家标准的缺失——缺乏检验乳品掺假的正确指标和检验方法[1]。

乳制品安全的核心是乳源蛋白质的检测,目前通用的蛋白质检测方法“凯氏定氮法”,即通过测出含氮量来估算蛋白质含量。由于蛋白质检验方法的缺陷和落后,因此添加乳清粉、食用明胶和三聚氰胺等可以增加牛奶蛋白质的检测指标,从而使掺假食品通过食品检验机构的检测[2]。随着国家对乳品安全事件的关注,也出台了相关政策和检测方法,但这些检测方法大多是专一性的,不具有广泛性。为此,急需建立具有广泛性、快速、准确的掺假检测方法,以确保乳制品的质量和安全。

牛奶中酪蛋白含量约为 2.6 g/100 mL,酪蛋白质量分数一般稳定在 77 %~78 %,且对于同一品种的奶牛,很少受季节、饲料等的影响。因此,牛奶中酪蛋白含量可作为一性、定量的质量指标,来判断牛奶质量优劣和是否掺假[3]

通过对国内外酪蛋白测定方法[4-8]的研究比较,发现等电点沉淀法是一种常见的、简单易行的乳品安全常规检验方法,但一方面该方法在操作步骤上,(1)需要经过酸沉、离心、复杂的洗涤过程和长时间的干燥过程,才能得到纯品酪蛋白沉淀;(2)烘干后样品形状很坚硬,只能通过称量的方式测定酪蛋白含量,无法直接刮下来测定蛋白;(3)洗涤过程仅可以除去了大部分的水溶性杂质和脂类物质,所测得的纯品酪蛋白干物质中还含有很多杂质没有除去,其测定值会偏高。另一方面该检测方法在实际应用上未见同时对沉淀物与上清液含氮量测定的研究报道,即未见验证酪蛋白和乳清蛋白相加得到的理论蛋白质含量与实际测定的总蛋白质含量是否存在较大误差。针对操作缺陷,研究了洗涤次数对酪蛋白含量测定的影响,同时采取了 NaOH 溶液碱复溶酪蛋白等电点沉淀物的可行改进方法,有利于沉淀物的准确取样;针对应用缺陷,本研究同时测定了市售纯牛奶中的酪蛋白、乳清蛋白和总蛋白,并对测定值进行了准确性误差对比。

通过反复试验对比,本实验确定的纯牛奶酪蛋白沉淀测定方法的技术路线是,准确吸取纯牛奶样品,采用等电点沉淀纯牛奶,所得沉淀物用 NaOH 溶液碱复溶酪蛋白沉淀物,上清液用 pH 4.6 HAc-NaAc 缓冲溶液定容,用凯氏定氮法分别对纯牛奶、酪蛋白和乳清蛋白进行测定,最终得到样品中酪蛋白质量分数,以此判断乳品掺假行为。


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近年来,我国乳品安全事件频频发生,最主要的问题是乳品掺假问题和抗生素残留问题。而乳品掺假问题的间接原因是因为我国乳品安全国家标准的缺失——缺乏检验乳品掺假的正确指标和检验方法[1]。

乳制品安全的核心是乳源蛋白质的检测,目前通用的蛋白质检测方法“凯氏定氮法”,即通过测出含氮量来估算蛋白质含量。由于蛋白质检验方法的缺陷和落后,因此添加乳清粉、食用明胶和三聚氰胺等可以增加牛奶蛋白质的检测指标,从而使掺假食品通过食品检验机构的检测[2]。随着国家对乳品安全事件的关注,也出台了相关政策和检测方法,但这些检测方法大多是专一性的,不具有广泛性。为此,急需建立具有广泛性、快速、准确的掺假检测方法,以确保乳制品的质量和安全。

牛奶中酪蛋白含量约为 2.6 g/100 mL,酪蛋白质量分数一般稳定在 77 %~78 %,且对于同一品种的奶牛,很少受季节、饲料等的影响。因此,牛奶中酪蛋白含量可作为一性、定量的质量指标,来判断牛奶质量优劣和是否掺假[3]

通过对国内外酪蛋白测定方法[4-8]的研究比较,发现等电点沉淀法是一种常见的、简单易行的乳品安全常规检验方法,但一方面该方法在操作步骤上,(1)需要经过酸沉、离心、复杂的洗涤过程和长时间的干燥过程,才能得到纯品酪蛋白沉淀;(2)烘干后样品形状很坚硬,只能通过称量的方式测定酪蛋白含量,无法直接刮下来测定蛋白;(3)洗涤过程仅可以除去了大部分的水溶性杂质和脂类物质,所测得的纯品酪蛋白干物质中还含有很多杂质没有除去,其测定值会偏高。另一方面该检测方法在实际应用上未见同时对沉淀物与上清液含氮量测定的研究报道,即未见验证酪蛋白和乳清蛋白相加得到的理论蛋白质含量与实际测定的总蛋白质含量是否存在较大误差。针对操作缺陷,研究了洗涤次数对酪蛋白含量测定的影响,同时采取了 NaOH 溶液碱复溶酪蛋白等电点沉淀物的可行改进方法,有利于沉淀物的准确取样;针对应用缺陷,本研究同时测定了市售纯牛奶中的酪蛋白、乳清蛋白和总蛋白,并对测定值进行了准确性误差对比。

通过反复试验对比,本实验确定的纯牛奶酪蛋白沉淀测定方法的技术路线是,准确吸取纯牛奶样品,采用等电点沉淀纯牛奶,所得沉淀物用 NaOH 溶液碱复溶酪蛋白沉淀物,上清液用 pH 4.6 HAc-NaAc 缓冲溶液定容,用凯氏定氮法分别对纯牛奶、酪蛋白和乳清蛋白进行测定,最终得到样品中酪蛋白质量分数,以此判断乳品掺假行为。

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