全自動定氮儀在小麥粗蛋白檢驗中的應用與研究
來源： http://www.radiant-cloud.com 類別：實用技術 更新時間：2015-03-24 閱讀次
粗蛋白質（Crudeprotein，CP）是各種含氮物質的總稱，它包括真蛋白質和非蛋白質含氮物（Non-proteinNitrogen，NPN）兩部分。NPN包括游離氨基酸、硝酸鹽，氨等。蛋白質是由許多種氨基酸組成的，是構成細胞、血液、骨骼、抗體、激素、酶、乳、毛及各種器官組織的主要成分，對生長、發育、繁殖及各種器官的修補都是必需的，是生命活動必需的基礎養分，是其他養分不可替代的。各種飼料粗蛋白質含量及品質差異很大。一般動物性飼料含量高、品質好，植物性飼料含量低、品質差，在植物性飼料中，油餅類飼料及豆科植物含蛋白質較多，禾本科植物含蛋白質較少，秸稈類飼料含量就更少，品質也差。
小麥籽粒的粗蛋白質含量一般在11.0%～18.0%范圍內，在小麥品質（營養品質、食用品質）的評價體系中，粗蛋白的質和量占有很重要的地位。加拿大等國依據粗蛋白含量將小麥分為強筋力小麥、中筋力小麥、軟麥。而在我國將粗蛋白含量作為優質小麥評價體系中一個重要的特征指標。因此，掌握好粗蛋白檢驗技術有著十分重要的現實意義。
小麥粗蛋白測定方法目前常用的三種：由Jo-han.Kjedanhl創立的經典凱氏定氮法，其操作過程及裝置相對簡單，但完成單個樣品測試消耗時間較長，不利于多個樣品的檢測；半自動定氮儀需要人工滴定易引起視覺偏差而產生誤差；全自動定氮儀可以滿足多個樣品能同時消化，且消化完成后儀器自動連續蒸餾、滴定，大大縮短操作時間，而且結果準確。杭州麥哲儀器有限公司的K06全自動凱氏定氮儀采用先進的顏色傳感器技術來判定滴定終點，操作與觀察方便，具有回收率高、精確度高等特點。
1實驗部分
1.1儀器回收率試驗
1.1.1儀器和試劑
K06全自動凱氏定氮儀；電子天平（AL104）0.42%（NH4）2SO4溶液：稱取4.2000g在105℃溫度下烘至恒重的粉末狀（NH4）2SO4(AR)加水溶解并定容至1000mL。
1.1.2試驗方法
量取10mL0.42%（NH4）2SO4溶液，加適量水在K06全自動定氮儀上直接蒸餾測定氮含量。
1.1.3試驗結果
從表1可知檢查（NH4）2SO4直接蒸餾回收率為99.8%～101.0%，符合國標GB/T5511—2008規定回收率要求。
1.2儀器精密度試驗
1.2.1儀器和試劑
K06全自動凱氏定氮儀配8孔消化爐；電子天平（AL104）。
濃H2SO4（AR）混合催化劑：0.2g（CuSO4·5H2O）、5.0gK2SO4堿液：30%NaOH（KOH）溶液；
吸收液：1000mL2%硼酸溶液中加入30mL0.1%溴甲酚綠、10mL0.1%甲基紅指示劑。
全麥粉粗蛋白質標準物質：GBW（E）100126。
1.2.2試驗方法
分別稱取一定量的標準物質，用程序升溫（280℃保持30min，430℃保持90min，保持時間視消化情況而定）消化樣品，消化完成并冷卻后，K06全自動定氮儀測定全麥粉粗蛋白質含量。
1.2.3試驗結果
從表2可知，測試結果在標準值規定的范圍內，且重復性比較好，符合測試要求。
2小麥粗蛋白質含量與對應小麥粉濕面筋值相關性研究
2.1儀器和試劑
錘式旋風磨（JXFM110）；驗粉篩（JJSY30×8）；電熱恒溫鼓風干燥箱（DHG-9053A）；面筋儀（GM2200）；離心儀（CF2015）；電子天平（AL104）；其余同1.2.1儀器和試劑。
2.2試驗方法
經除雜混勻后的小麥樣品，錘式旋風磨粉碎并充分混勻，取出一部分全麥粉檢測水分后測定粗蛋白質含量；另一部分用驗粉篩（CB42粉篩）篩理后，篩下物混勻后測定水分，用面筋儀洗滌離心儀脫水后直接稱重濕面筋并將其折算成14%水分基作小麥粉濕面筋值，結果見表3。
2.3試驗分析
小麥粉加水經過面筋儀揉搓形成“面團”，面團在水中搓洗，則面團中的淀粉和麩皮等固體物質漸漸脫離面團，最后形成具有彈性、延展性和粘性的面筋。面筋蛋白質主要是麥醇溶蛋白和麥谷蛋白。通過上述試驗得出的數據，借助EXCEL內置功能來分析兩者相關性得回歸方程為：y=3.3165x-11.785r=0.8221,充分說明小麥粗蛋白質含量和小麥粉濕面筋值之間具有較高的相關性，見圖1。即在一般情況下，粗蛋白質含量高的小麥籽粒其小麥粉濕面筋值也高，反之，則低。
3小麥籽粒組織結構中各層近似組分的粗蛋白質含量研究
3.1儀器和試劑
實驗磨粉機（LRMM8040-3-D）；粉篩（LFS-30）；其它同1.3.1儀器和試劑。
3.2試驗材料
取7個有代表性的江蘇冬小麥樣品，高筋白麥（GBI，GBII）、高筋紅麥（GH）、中筋紅麥（ZH）、中筋白麥（ZB）、弱筋紅麥（RHI，RHII）。
3.3試驗方法
將小麥樣品分別除雜后潤麥，潤麥水分及時間按表4。
潤麥完成后，進入研磨工序。入磨小麥首先經實驗磨粉機皮磨系統（齒輥）研磨，研磨后的物料經粉篩篩理后，篩下物充分混合后得ⅠB粉；上層篩篩上物（麩皮）經錘式旋風磨粉碎后充分混合后得DF粉；下層篩篩上物第一次經心磨系統（光輥）研磨，研磨后的物料經粉篩篩理后，篩下物充分混合后得1M粉，上、下層篩篩上物合并后第二次經心磨系統研磨，研磨后的物料再經粉篩篩理后的篩下物混勻后得2M粉，上、下兩層篩合并再經錘式旋風磨粉碎后混勻得XF粉。
原小麥樣品經錘式旋風磨粉碎后的試樣及DF、XF、ⅠB、1M、2M分別檢測水分后測定試樣和各近似組分的粗蛋白質含量，再根據各自水分計算出干基粗蛋白質含量，結果見表5。
3.4試驗分析小麥籽粒由皮層、胚乳和胚芽組成了麥粒的組織結構。胚乳中大部分為淀粉，小部分為含氮物質和纖維素，胚乳的最外層為糊粉層，里面包著淀粉胚乳，小麥經過研磨后，淀粉胚乳是小麥粉的主要組成部分，而麩皮則主要是糊粉層及其外邊的皮層。通過上述測定數據可以看出，實驗磨粉機研磨系統基本保留了皮層最內的糊粉層、珠心層，所以DF、XF粗蛋白質含量相比較其他各層是最高的，而遠離皮層的胚乳中心層（1M）的粗蛋白質含量又是最低的，胚乳表層（2M）相對于胚乳中心層（1M）又稍高一點。因此，從營養學的角度來看，粗加工的面粉營養更豐富、更全面一些，含有粗纖維、無機鹽和維生素等多種營養。不過胚乳中集中了性能優質的面筋蛋白，麩皮粗蛋白質含量雖高但質量較差。對于軟麥（RHI、RHII）來說，胚乳與麥皮在研磨過程中很不容易分開，想要刮凈表皮上的胚乳相當困難，所以相對于其他品種的小麥DF粗蛋白質含量較低；同時軟麥的胚乳結構比較疏松，研磨過程中易于磨碎，以致ⅠB粉的質量占整個研磨后總質量比例較大，故而粗蛋白質含量也稍低。
4結論
（NH4）2SO4回收率試驗和全麥粉粗蛋白質標準物質測定結果表明，K06全自動凱氏定氮儀完全可以滿足粗蛋白質含量測定對儀器方面的要求。運用定氮儀測定小麥籽粒粗蛋白質含量，同時測定其對應的小麥粉濕面筋值并分析兩者相關性的實驗中發現，它們之間存在很高的相關性；最后運用定氮儀對小麥組織結構中各層近似組分粗蛋白質含量測定的實驗中，通過數據分析，我們可以明確粗蛋白質在各層中大致的分布情況，對我們充分認識小麥籽粒組織結構有著十分重要的指導意義。
