蛋白质的测定.ppt
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1、蛋白质的测定现在学习的是第1页,共43页食品和其原料中蛋白质含量的测定,主要(也是最食品和其原料中蛋白质含量的测定,主要(也是最常用的)用凯氏定氮法测定总氮量,然后乘一个蛋白质常用的)用凯氏定氮法测定总氮量,然后乘一个蛋白质换算系数。这里也包括非蛋白的氮,如核酸、含氮碳水换算系数。这里也包括非蛋白的氮,如核酸、含氮碳水化合物、生物碱等;含氮类脂、卟啉和含氮的色素所以化合物、生物碱等;含氮类脂、卟啉和含氮的色素所以只能称为粗蛋白的含量只能称为粗蛋白的含量(但马铃薯等非蛋白氮多的要单(但马铃薯等非蛋白氮多的要单测)。测)。蛋白质是生命的物质基础,人体蛋白质是生命的物质基础,人体11%13%总热量总
2、热量来自蛋白质。无论动物、植物都含有蛋白质,只是来自蛋白质。无论动物、植物都含有蛋白质,只是含量及类型不同。含量及类型不同。现在学习的是第2页,共43页 关于氮关于氮-pro换算等数换算等数 对于氮含量换算成对于氮含量换算成pro含量的等数,历来采用含量的等数,历来采用6.25,这个数值是以,这个数值是以pro平均含氮而导出的数值,但是平均含氮而导出的数值,但是食品中含氮的比例,因食品种类不同,差别是很食品中含氮的比例,因食品种类不同,差别是很大的,我们在测定大的,我们在测定pro时,应该是不同的食品采时,应该是不同的食品采用不同的换算等数,一般手册上列出了一部分换用不同的换算等数,一般手册上
3、列出了一部分换称等数,用时可查,称等数,用时可查,蛋蛋=6.25,肉,肉=6.25,牛乳,牛乳=6.38,稻米,稻米=5.95,大麦,大麦=5.83,玉米,玉米=6.25,小麦,小麦=5.83,麸皮麸皮=6.31,面粉,面粉=5.70,如果手册上查不到的样品则,如果手册上查不到的样品则可用可用6.25,一般在写报告时要注明采用的换算等数一般在写报告时要注明采用的换算等数以何物代替。以何物代替。现在学习的是第3页,共43页蛋白质的测定方法分两大类:蛋白质的测定方法分两大类:一类是利用蛋白质的共性即含氮量、肽键和折射一类是利用蛋白质的共性即含氮量、肽键和折射率等测定蛋白质含量;率等测定蛋白质含量;
4、另一类是利用蛋白质中的氨基酸残基、酸性和碱另一类是利用蛋白质中的氨基酸残基、酸性和碱性基因以及芳香基团等测定蛋白质含量。性基因以及芳香基团等测定蛋白质含量。具体测定方法:具体测定方法:凯氏定氮法凯氏定氮法最常用的,国内外应用普遍。最常用的,国内外应用普遍。双缩脲反应、染料结合反应、酚试剂法双缩脲反应、染料结合反应、酚试剂法国外:国外:红外分析仪红外分析仪现在学习的是第4页,共43页现在学习的是第5页,共43页氨基酸总量氨基酸总量酸碱滴定法测定。酸碱滴定法测定。各种氨基酸的分离与定量各种氨基酸的分离与定量色谱技术。色谱技术。有多种氨基酸分析仪。有多种氨基酸分析仪。现在学习的是第6页,共43页第二
5、节第二节 蛋白质的定性测定蛋白质的定性测定一、蛋白质的一般显色反应一、蛋白质的一般显色反应电泳或纸层析之后用一些染料与蛋白质结合并变电泳或纸层析之后用一些染料与蛋白质结合并变色。书中列举了色。书中列举了 5 种染料。种染料。二、复合蛋白质的显色反应二、复合蛋白质的显色反应(一)糖蛋白的显色(一)糖蛋白的显色(3种方法)种方法)(二)脂蛋白的显色(二)脂蛋白的显色(2种方法)种方法)现在学习的是第7页,共43页第三节第三节 蛋白质的定量测定蛋白质的定量测定 一般说来,动物性食品的蛋白质含量高于植物性食品。一般说来,动物性食品的蛋白质含量高于植物性食品。例如牛肉中蛋白质含量为例如牛肉中蛋白质含量为
6、 20.0%左右,猪肉左右,猪肉 9.5%,兔兔肉肉 21%,鸡肉鸡肉 20%,牛乳牛乳 3.5%,带鱼带鱼 18.0%,大豆大豆 40%,面粉面粉 9.9%,菠菜菠菜 2.4%,黄瓜黄瓜 1.0%,苹果苹果 1.4%测定食品中的蛋白质的含量,对于评价食品的营养测定食品中的蛋白质的含量,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其重要品配方、指导经济核算及生产过程控制均具有极其重要的意义。的意义。现在学习的是第8页,共43页一些蛋白质的含氮量一些蛋白质的含氮量 一般为一般为 15%
7、17.6%,有的上下浮动,有的上下浮动可以测出总氮可以测出总氮 N一、一、凯氏定氮法凯氏定氮法 由由Kieldhl于于1833年提出,现发展为常量、微量、年提出,现发展为常量、微量、自动定氮仪法,半微量法及改良凯氏法。书中只介自动定氮仪法,半微量法及改良凯氏法。书中只介绍前三种。绍前三种。16%N=N6.25=蛋白质含量蛋白质含量现在学习的是第9页,共43页(一)常量凯氏定氮法(一)常量凯氏定氮法1.原理原理 样品与浓硫酸和催化剂一同加热消化样品与浓硫酸和催化剂一同加热消化,使蛋白质分解,其中碳和氢被氧化为二,使蛋白质分解,其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出,而样品中的有机氮转化氧化碳和水逸出
8、,而样品中的有机氮转化为氨与硫酸结合成硫酸铵。然后加碱蒸馏为氨与硫酸结合成硫酸铵。然后加碱蒸馏,使氨蒸出。用,使氨蒸出。用H3BO3吸收后再以标准吸收后再以标准HCl或硫酸溶液滴定。根据标准酸消耗量可以或硫酸溶液滴定。根据标准酸消耗量可以计算出蛋白质的含量。计算出蛋白质的含量。现在学习的是第10页,共43页2、整个过程分三步:、整个过程分三步:消化、蒸馏、吸收与滴定消化、蒸馏、吸收与滴定(1)消化)消化 总反应式:总反应式:加硫酸钾加硫酸钾 作为增温剂,提高溶液沸点,作为增温剂,提高溶液沸点,纯硫酸沸点纯硫酸沸点 340,加入硫酸钾之后可以提高,加入硫酸钾之后可以提高至至400以上。也可加入硫
9、酸钠,氯化钾等提以上。也可加入硫酸钠,氯化钾等提高沸点,但效果不如硫酸钾。高沸点,但效果不如硫酸钾。2NH2(CH2)2COOH+13H2SO4 (NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2O一定要用浓硫酸(一定要用浓硫酸(98%)现在学习的是第11页,共43页 加硫酸铜加硫酸铜 作为催化剂。还可以作消化终点指示剂(作为催化剂。还可以作消化终点指示剂(做蒸馏时碱性指示剂)。还可以加氧化汞、汞(均有做蒸馏时碱性指示剂)。还可以加氧化汞、汞(均有毒,价格贵)、硒粉、二氧化钛。毒,价格贵)、硒粉、二氧化钛。加氧化剂加氧化剂 如双氧水、次氯酸钾等加速有机如双氧水、次氯酸钾等加速有机 物物氧化速度
10、。氧化速度。现在学习的是第12页,共43页仪器:要防止爆仪器:要防止爆沸。沸。另外:介绍另外:介绍“自动回流消化自动回流消化仪仪”现在学习的是第13页,共43页(2)蒸馏蒸馏 消化液消化液+40%氢氧化钠加热氢氧化钠加热蒸馏,放出氨蒸馏,放出氨气。气。现在学习的是第14页,共43页(3)吸收与滴定吸收与滴定用用4%硼酸吸收,用盐酸标准溶液滴定,指示剂硼酸吸收,用盐酸标准溶液滴定,指示剂用混合指示剂(甲基红用混合指示剂(甲基红溴甲基酚绿混合指示剂)溴甲基酚绿混合指示剂)国标用亚甲基兰国标用亚甲基兰+甲基红。甲基红。指示剂指示剂 红色红色 绿色绿色 红色红色 (酸)(酸)(碱)(碱)(酸)(酸)用
11、过量的用过量的 H2SO4 或或 HCl 标准溶液吸收,再用标准溶液吸收,再用 NaOH 标准溶液滴定过剩的酸液,用甲基红指示剂标准溶液滴定过剩的酸液,用甲基红指示剂。吸收吸收滴定滴定现在学习的是第15页,共43页 3、说明:、说明:所用试剂溶液应用无氨蒸馏水配制。所用试剂溶液应用无氨蒸馏水配制。消化时不要用强火,应保持和缓沸腾,消化时不要用强火,应保持和缓沸腾,以免粘贴在凯氏瓶内壁上的含氮化合物以免粘贴在凯氏瓶内壁上的含氮化合物在无硫酸存在的情况下消化不完全而造在无硫酸存在的情况下消化不完全而造成氮损失。成氮损失。现在学习的是第16页,共43页 消化时应注意不时转动凯氏烧瓶,以便利用冷凝酸液
12、消化时应注意不时转动凯氏烧瓶,以便利用冷凝酸液将附在瓶壁上的固体残渣洗下,并促进其消化完全。将附在瓶壁上的固体残渣洗下,并促进其消化完全。样品中若含脂肪或糖较多时,消化过程中易产生样品中若含脂肪或糖较多时,消化过程中易产生大量泡沫,为防止泡沫溢出瓶外,在开始消化时应大量泡沫,为防止泡沫溢出瓶外,在开始消化时应用小火加热,并时时摇动;或者加入少量辛醇或液用小火加热,并时时摇动;或者加入少量辛醇或液体石蜡或硅油消泡剂,并同时注意控制热源强度。体石蜡或硅油消泡剂,并同时注意控制热源强度。当样品消化液不易澄清透明时,可将凯氏烧瓶冷却,当样品消化液不易澄清透明时,可将凯氏烧瓶冷却,加入加入30过氧化氢过
13、氧化氢 23 m1 后再继续加热消化后再继续加热消化。现在学习的是第17页,共43页 若取样量较大,如干试样超过若取样量较大,如干试样超过5 g 可按每克试样可按每克试样5 m1的比例增加硫酸用量。的比例增加硫酸用量。般消化至呈透明后,继续消化般消化至呈透明后,继续消化30分钟即可,但分钟即可,但对于含有特别难以氨化的氮化合物的样品如含赖对于含有特别难以氨化的氮化合物的样品如含赖氨酸、组氨酸、色氨酸、酪氨酸或脯氨酸等时,需氨酸、组氨酸、色氨酸、酪氨酸或脯氨酸等时,需适当延长消化时间。有机物如分解完全,消化液呈适当延长消化时间。有机物如分解完全,消化液呈蓝色或浅绿色,但含铁量多时,呈较深绿色。蓝
14、色或浅绿色,但含铁量多时,呈较深绿色。蒸馏装置不能漏气。蒸馏装置不能漏气。现在学习的是第18页,共43页 蒸馏前若加碱量不足,消化液呈蓝色不生成氢氧蒸馏前若加碱量不足,消化液呈蓝色不生成氢氧化铜沉淀,此时需再增加氢氧化钠用量。化铜沉淀,此时需再增加氢氧化钠用量。氢氧化铜在氢氧化铜在7090时发黑。时发黑。蒸馏完毕后,应先将冷凝管下端提离液面清洗管蒸馏完毕后,应先将冷凝管下端提离液面清洗管口,再蒸口,再蒸1分钟后关掉热源否则可能造成吸收液分钟后关掉热源否则可能造成吸收液倒吸。倒吸。现在学习的是第19页,共43页二、二、微量凯氏定氮法微量凯氏定氮法1、原理及适用范围同前、原理及适用范围同前2、与常
15、量法不同点:、与常量法不同点:加入硼酸量加入硼酸量有有50 ml 10 ml,滴定用盐酸浓度由滴定用盐酸浓度由0.1 mol/L 0.01 mol/L,可用微量滴定管。可用微量滴定管。3、蒸馏装置见下图、蒸馏装置见下图 。现在学习的是第20页,共43页10-210-2现在学习的是第21页,共43页三、三、自动凯氏定氮法自动凯氏定氮法1 1、原理及适用范围同前原理及适用范围同前 2 2、特点:特点:(1)消化装置用优质玻璃制成的凯氏消化瓶,红外线)消化装置用优质玻璃制成的凯氏消化瓶,红外线加热的消化炉。加热的消化炉。(2)快速:一次可同时消化)快速:一次可同时消化8个样品,个样品,30分钟可消化
16、完分钟可消化完毕。毕。(3)自动:自动加碱蒸馏,自动吸收和滴定,自动数字显)自动:自动加碱蒸馏,自动吸收和滴定,自动数字显示装置。可计算总氮百分含量并记录,示装置。可计算总氮百分含量并记录,12分钟完成分钟完成1个样。个样。现在学习的是第22页,共43页北京福德泰和科技有限公司北京福德泰和科技有限公司产品名称:产品名称:凯氏定氮仪凯氏定氮仪 现在学习的是第23页,共43页二、双缩脲法二、双缩脲法 传统的凯氏定氮法应用范围广,灵敏度高、准确,不要传统的凯氏定氮法应用范围广,灵敏度高、准确,不要大仪器,但费时间,有环境污染。大仪器,但费时间,有环境污染。新开发的:双缩脲法、新开发的:双缩脲法、紫外
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