如何改進蛋白質測定的方法
蛋白質是食品中最重要的營養成分，也是評價食品營養價值的重要指標，因而在食品分析中是一個高頻率的分析項目。就分析方法而言，GB/T 5009.5-2003中的第一法是首選的方法。蛋白質測定儀法是由樣品消化、水蒸氣蒸餾和滴定三個連續的操作步驟組成的。鑒于水蒸氣蒸餾耗水費電，且高溫操作較不安全，本文改為氣提后，免除了此弊端，分析結果的準確度和精密度完全達到了國家標準方法的要求。
1 氣提條件的影響
1.1 空氣流量的選擇在固定氣提時間為 30 min 的條件下的實驗結果如圖 2 所示。由圖 2 可見，氣提率隨空氣流量的增大而增加。在流量達 0.7 L/min 以上時，氣提率已達100 %。故實驗時選用流量為 0.8 L/min。在此流量條件下為防止吸收液飛濺，在吸收管中放入 3 粒直徑為4~5 mm 玻璃珠，以增大吸收面積并使吸收平穩。
圖2 空氣流量對氣提率的影響
1.2 溫度對氣提的影響提高溫度有利于氨的逸出，卻不利于氨的吸收。硼酸吸收液的溫度不應超過 40 ℃，否則吸收氨的作用減弱而造成損失。因此，氣提和滴定都選擇在室溫條件下進行。由于標準氮溶液的基體與試液基本相同，在相同條件下具有相同的氣提率。因此在分析樣品時，同時分析標準氮溶液來計算滴定度，則在不同室溫下測定時，由于室溫的不同引起的誤差得以消除。
1.3 堿的加入量的選擇試液中的銨離子必須在強堿性條件才能轉變成氨分子而逸出。實驗結果表明，NaOH （400 g/L）溶液加入量在9~13 mL，氣提率均能達到 100 %，因此選用加入量為 10 mL。
1.4 氣提時間的選擇實驗結果如圖 3 所示，由圖 3 可見，氣提時間在25 min 以上時，氣提率均能達到 100%。因此試樣和氮標準溶液的分析均選用氣提時間為 30 min。一臺大樣采樣器可同時分析兩個樣品，效率提高了一倍。同時，氣提和滴定操作交叉進行，又利于工作安排。
圖3 氣提時間對氣提率的影響
1.5 吸收液體積的影響在固定硼酸量為 0.2 g 時，加入不同量的水來配制吸收液。實驗結果顯示：吸收液的體積變化在 15~25mL 之間，對測定結果無影響。故實驗選用硼酸（10g/L）溶液的加入量為 20 mL。
1.6 干擾及其消除若實驗室內的空氣中含有氨或有啟用氨水之操作及有可能存在的堿性氣體，均對測定有正干擾，但可用裝有硼酸棉的凈化管來消除；空氣中的酸性氣體如二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等，可被試液中的游離堿吸收，不干擾測定。食品中如含硝酸鹽或亞硝酸鹽或亞硫酸鹽，在試樣處理時，能揮發除去，故對測定無影響。若食品中混有或人為加入的含氮有機化合物如三聚氰胺、尿素、氨基化合物等等，均有嚴重的正干擾，必須在試樣處理前檢測后進行分離。
從試樣的消化處理看出，本法測得的是總氮量，包括蛋白質、核酸、生物堿、卟啉、含氮類脂及色素等。它是通過合適的系數 F 來換算成蛋白質含量的。
食品種類不同，換算系數也各異。
2 滴定條件的選擇
2.1 滴定指示劑的選擇和配制在酸堿滴定中，選擇指示劑變色的 pH 距間是否與滴定反應的等當點基本相符及其在滴定終點時色變的敏銳程度都是十分重要的。本實驗用硫酸來滴定氨，滴定的 pH 突躍大致在6.3~4.3 之間。選用的甲基紅與溴甲酚綠混合指示劑的變色點為 pH 5.1，在滴定的pH 突躍范圍之內，也與滴定反應的等當點相符。指示劑變色的敏銳程度則與兩個指示劑的配比有關。我們選用了國內和國際上公認的配比，即 3 份 0.1%溴甲酚綠乙醇溶液與 1 份0.2%甲基紅乙醇溶液混合。
我們的實驗也證實，該混合指示劑在滴定終點時色變非常敏銳，是一個理想的指示劑。在 20 mL 吸收液中的加入量以 2~3 滴為宜。又為簡化操作，將指示劑合并加入硼酸吸收液中。
2.2 滴定劑的濃度和選擇鑒于上述混合指示劑的敏銳性，作為滴定劑的硫酸（1/2 H2SO4）溶液的濃度由 0.05 mol/L 降至0.025mol/L，滴定終點指示劑的色變仍十分清晰。故在樣品含氮量高時，可選用前者；而在含氮量低時，則選用后者，以減小滴定誤差，提高分析的準確度。
2.3 基準物質的選擇如果我國質量技術監督檢測的主管部門制備有食品標樣發售，那么就可用這個標樣作為基準物質，在與試樣相同條件下消化、氣提和滴定，就可根據標樣含蛋白質的標準值來計算試樣的蛋白質含量，這無疑是一個最好的方法。在無食品標樣的情況下，考慮到試樣在消解過程中，蛋白質中氮素全部轉化為硫酸銨。
因此，我們選用優級純的化學試劑硫酸銨作為基準物質來配制標準溶液。若硫酸銨難以購得，用優級純氯化銨也是可行的。只是前者相對分子質量較大，配制時可減小稱量誤差。
2.4 空白實驗液的滴定按文獻的要求，每次樣品的分析都需作試劑空白實驗。這是一件麻煩的事。空白滴定值的來源，來自實驗中加入的各種試劑和實驗用水。如果實驗使用無氨水（其制備方法見文獻）則實驗空白僅與試劑有關。故我們在配制氮標準溶液時，加入與試樣處理同量的試劑，則試劑空白的影響得以消除。
3 方法的準確度和精密度考查各類食品用GB/T5009.5-2003國家標準方法和本法多次重復測定的結果列于表 1。由表 1 看出，樣品分析的相對誤差在 0.78%以下，本法的相對標準偏差也在 0.75%以內，完全能達到國家標準方法對準確度和精密度的要求。
表1 樣品分析結果
4 結論本文研究成功的食品中蛋白質測定的新方法，實驗結果證明，它具有節能、降耗、增效、安全、準確等五大優點，優于國家標準 GB/T5009.5-2003 的分析方法。值得推廣和應用。
