食品中氨基酸和蛋白质的测定.ppt
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1、食品中氨基酸和蛋白质的测定现在学习的是第1页,共80页第十章第十章 食品中氨基酸和蛋食品中氨基酸和蛋白质的测定白质的测定一、氨基酸的测定一、氨基酸的测定二、蛋白质的测定二、蛋白质的测定现在学习的是第2页,共80页 蛋白质可以被酶、酸或碱水解,其水解的蛋白质可以被酶、酸或碱水解,其水解的最终产物为氨基酸。构成蛋白质的氨基酸最终产物为氨基酸。构成蛋白质的氨基酸2020种。种。其中必需氨基酸其中必需氨基酸8 8种种:亮氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色赖氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。氨酸和缬氨酸。一、氨基酸的测定一、氨基酸的测定(一)概述(一)概
2、述现在学习的是第3页,共80页氨基酸态氨基酸态氮的测定氮的测定甲醛滴定法甲醛滴定法电位滴定法电位滴定法氨基酸总氨基酸总量的测定量的测定茚三酮比色法茚三酮比色法氨基酸类氨基酸类型和含量型和含量的测定的测定氨基酸自动分析仪氨基酸自动分析仪现在学习的是第4页,共80页(二)食品中氨基酸态氮的测定(二)食品中氨基酸态氮的测定 原理:原理:氨基酸为两性电解质,既含有酸性的羧氨基酸为两性电解质,既含有酸性的羧基,又含有碱性的氨基,在接近中性的水溶液基,又含有碱性的氨基,在接近中性的水溶液中,全部解离为双极离子形成内盐,当加入甲中,全部解离为双极离子形成内盐,当加入甲醛后,氨基与甲醛反应,从而使其碱性消失,
3、醛后,氨基与甲醛反应,从而使其碱性消失,游离出酸性的羧基,这样就可以用标准碱溶液游离出酸性的羧基,这样就可以用标准碱溶液来滴定羧基,根据消耗的碱标准溶液的体积即来滴定羧基,根据消耗的碱标准溶液的体积即可计算出氨基酸态氮。可计算出氨基酸态氮。1.1.甲醛滴定法甲醛滴定法现在学习的是第5页,共80页甲醛反应甲醛反应RCHNH3+COOHCHORCHNHCH2OHHCHORCHN(CH2OH)2羟甲基氨基酸羟甲基氨基酸二羟甲基氨基酸二羟甲基氨基酸COOCOOH+现在学习的是第6页,共80页(1)40%中性甲醛中性甲醛(2)1%酚酞指示剂酚酞指示剂(3)0.1mol/L氢氧化钠标准溶液氢氧化钠标准溶液
4、(4)活性碳)活性碳试剂试剂现在学习的是第7页,共80页仪器仪器现在学习的是第8页,共80页(1 1)样品处理:)样品处理:对于含水量少的固体样品粉碎过筛,混匀,称样对于含水量少的固体样品粉碎过筛,混匀,称样含含水水多多的的固固体体样样品品洗洗净净擦擦干干,去去皮皮、核核、柄柄,切切成成小小块块于于植植物物组组织织捣捣碎碎机机中中,加加等等量量的的水水,捣捣成成匀匀浆浆,称称匀浆匀浆液体样品:直接吸取液体样品:直接吸取将将样样品品置置于于小小烧烧杯杯中中,加加蒸蒸馏馏水水50mL,活活性性炭炭5g,加加热热煮煮沸沸5min,期期间间不不断断用用玻玻璃璃棒棒搅搅拌拌,过过滤滤,用用40mL热蒸馏
5、水洗涤活性炭,收集滤液备用。热蒸馏水洗涤活性炭,收集滤液备用。测定步骤测定步骤现在学习的是第9页,共80页(2)测定)测定在在上上述述滤滤液液中中加加入入3-4滴滴酚酚酞酞指指示示剂剂,用用0.1mol/L氢氢氧氧化化钠钠标标准准溶溶液液滴滴定定至至溶溶液液呈呈浅浅红红色色,而而后后加加入入中中性性甲甲醛醛20mL,摇摇匀匀,浅浅红红色色消消失失(为为什什么么?)。继继续续用用0.1mol/L氢氢氧氧化化钠钠标标准准溶溶液液滴滴定定至至溶溶液液呈呈浅浅红红色色,记记录录自自甲甲醛醛加加入入后后所所消消耗耗的的0.1mol/L氢氢氧化钠标准溶液的体积。氧化钠标准溶液的体积。(3)做空白实验)做空
6、白实验现在学习的是第10页,共80页式中:式中:C-氢氧化钠标准溶液的浓度(氢氧化钠标准溶液的浓度(mol/L)V-样品溶液消耗的氢氧化钠标准溶液体积(样品溶液消耗的氢氧化钠标准溶液体积(mL)V0-空白消耗氢氧化钠标准溶液体积(空白消耗氢氧化钠标准溶液体积(mL)m-样品的质量(样品的质量(g)0.014-氮的毫摩尔质量(氮的毫摩尔质量(g/mmol)结果计算结果计算现在学习的是第11页,共80页1.1.该该方方法法简简便便、易易行行,适适用用于于测测定定食食品品中中的的游游离氨基酸态氮。离氨基酸态氮。2.2.若样品颜色较深,可加适量活性炭脱色后若样品颜色较深,可加适量活性炭脱色后再测定,或
7、用电位滴定法进行测定。再测定,或用电位滴定法进行测定。说明及注意事项说明及注意事项现在学习的是第12页,共80页2.2.电位滴定法电位滴定法 原原理理:氨氨基基酸酸为为两两性性电电解解质质,既既含含有有羧羧基基又又含含有有氨氨基基,加加入入甲甲醛醛后后,甲甲醛醛与与氨氨基基酸酸的的氨氨基基作作用用,使使羧羧基基显显示示出出酸酸性性,用用氢氢氧氧化化钠钠标标准准溶溶液液进进行行滴滴定定,以以酸酸度度计测定终点计测定终点pH=9.2 。现在学习的是第13页,共80页酸度计酸度计酸度计酸度计磁力搅拌器磁力搅拌器仪器仪器现在学习的是第14页,共80页(1)40中性甲醛溶液中性甲醛溶液(2)0.05mo
8、l/LNaOH标准溶液标准溶液试剂试剂现在学习的是第15页,共80页吸吸取取含含氨氨基基酸酸的的样样品品溶溶液液5-10mL于于100mL容容量量瓶瓶中中,加加水水至至刻刻度度,混混匀匀后后吸吸取取20mL置置于于200mL烧烧杯杯中中,加加水水60mL,插插入入酸酸度度计计的的指指示示电电极极和和参参比比电电极极,开开动动磁磁力力搅搅拌拌器器,用用0.05mol/LNaOH标标准准溶溶液液滴滴定定至至酸酸度度计计指指示示pH8.2,记记录消耗氢氧化钠标准溶液毫升数,供计算总酸含量。录消耗氢氧化钠标准溶液毫升数,供计算总酸含量。向向上上述述溶溶液液中中加加入入10mL40%中中性性甲甲醛醛溶溶
9、液液,混混匀匀。再再用用氢氢氧氧化化钠钠标标准准溶溶液液继继续续滴滴定定至至pH9.2,记记录录自自加加入入甲甲醛醛后后消消耗氢氧化钠标准溶液毫升数。耗氢氧化钠标准溶液毫升数。测定步骤测定步骤(1 1)样品处理)样品处理同甲醛滴定法同甲醛滴定法(2 2)样液测定)样液测定(3)做空白实验)做空白实验现在学习的是第16页,共80页式中:式中:C-氢氧化钠标准溶液的浓度(氢氧化钠标准溶液的浓度(mol/L)V-样品溶液消耗的氢氧化钠标准溶液体积(样品溶液消耗的氢氧化钠标准溶液体积(mL)V0-空白消耗氢氧化钠标准溶液体积(空白消耗氢氧化钠标准溶液体积(mL)m-样品的质量(样品的质量(g)0.01
10、4-氮的毫摩尔质量(氮的毫摩尔质量(g/mmol)结果计算结果计算现在学习的是第17页,共80页1.1.此法适用于测定各类食品中的游离氨基酸。此法适用于测定各类食品中的游离氨基酸。2.2.操作简便,结果准确性高。操作简便,结果准确性高。说明及注意事项说明及注意事项现在学习的是第18页,共80页(二)(二)氨基酸总量的测定氨基酸总量的测定 -茚三酮比色法茚三酮比色法 l氨基酸在碱性溶液中与水合茚三酮作用,生氨基酸在碱性溶液中与水合茚三酮作用,生成蓝紫色化合物,其颜色深浅在一定范围内成蓝紫色化合物,其颜色深浅在一定范围内与氨基酸含量成正比,在波长与氨基酸含量成正比,在波长570nm下比色,下比色,
11、测定吸光度。测定吸光度。l脯氨酸与水合茚三酮作用生成黄色化合物,脯氨酸与水合茚三酮作用生成黄色化合物,需在波长需在波长440nm下比色。下比色。原理原理现在学习的是第19页,共80页还原茚还原茚三酮三酮水合茚三酮水合茚三酮蓝紫色物质蓝紫色物质现在学习的是第20页,共80页(1)2%茚三酮溶液茚三酮溶液:茚三酮茚三酮+SnCl2试剂试剂(2)pH8.04磷酸缓冲液磷酸缓冲液(3)氨基酸标准溶液)氨基酸标准溶液:亮氨酸亮氨酸现在学习的是第21页,共80页1.1.制作甘露糖标准曲线:制作甘露糖标准曲线:(1 1)绘制标准曲线)绘制标准曲线测定步骤测定步骤试管管号试管管号0123456氨基酸标准液氨基
12、酸标准液(200g/mL)0123456氨基酸含量氨基酸含量(g)020040060080010001200加蒸馏水加蒸馏水(mL)8765432pH8.04磷酸缓磷酸缓冲液(冲液(mL)22222222%茚三酮溶液茚三酮溶液(mL)2222222现在学习的是第22页,共80页混匀,置于沸水浴中加热混匀,置于沸水浴中加热15min,冷却后,冷却后,用水定容至用水定容至50mL,静置,静置15min后,在波后,在波长长570nm下比色,测定吸光度。以氨基下比色,测定吸光度。以氨基酸含量为横坐标,以吸光度为纵坐标,酸含量为横坐标,以吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。绘制标准曲线。现在学习的是第23页,
13、共80页l含水少的固体样品粉碎过筛,混匀,称取含水少的固体样品粉碎过筛,混匀,称取l含水多的固体样品洗净擦干,去皮、核、柄,切含水多的固体样品洗净擦干,去皮、核、柄,切成小块于植物组织捣碎机中,加等量的水,捣成成小块于植物组织捣碎机中,加等量的水,捣成匀浆,称匀浆匀浆,称匀浆l液体样品直接吸取液体样品直接吸取置于小烧杯中,加蒸馏水置于小烧杯中,加蒸馏水50mL,活性炭,活性炭5g,加热,加热煮沸煮沸5min,期间不断用玻璃棒搅拌,过滤,用,期间不断用玻璃棒搅拌,过滤,用3040mL热蒸馏水洗涤活性炭,收集滤液于热蒸馏水洗涤活性炭,收集滤液于100mL容量瓶中,定容,备用。容量瓶中,定容,备用。
14、(2 2)样品处理)样品处理 (3 3)测定)测定 吸取样液吸取样液14mL于刻度试管中,按照标准于刻度试管中,按照标准曲线测定曲线测定现在学习的是第24页,共80页结果计算结果计算式中:式中:C-待测溶液的氨基酸含量(待测溶液的氨基酸含量(g)m-样品的质量(样品的质量(g)v1-样品溶液总体积(样品溶液总体积(mL)v2-测定用样品溶液的体积(测定用样品溶液的体积(mL)现在学习的是第25页,共80页1.茚三酮受光、空气、温度、湿度等影响而被氧化成淡红茚三酮受光、空气、温度、湿度等影响而被氧化成淡红色或深红色,使用前必须纯化。色或深红色,使用前必须纯化。2.茚三酮与氨基酸反应所产生的颜色在
15、茚三酮与氨基酸反应所产生的颜色在1h保持稳定,保持稳定,故应抓紧时间比色。故应抓紧时间比色。3.该显色反应十分灵敏,故需用无氨蒸馏水该显色反应十分灵敏,故需用无氨蒸馏水。说明与注意事项说明与注意事项方法:方法:普通蒸馏水中加硫酸调至普通蒸馏水中加硫酸调至pH2pH2,使水中各种形态的,使水中各种形态的氨或胺最终都变成不挥发的盐类,用附有缓冲球的蒸氨或胺最终都变成不挥发的盐类,用附有缓冲球的蒸馏器进行蒸馏,收集馏出液即可。馏器进行蒸馏,收集馏出液即可。无氨蒸馏水制备无氨蒸馏水制备现在学习的是第26页,共80页利利用用各各种种氨氨基基酸酸的的不不同同性性质质,使使用用阳阳离离子子交交换换树树脂脂在
16、在色色谱谱柱柱上上进进行行分分离离。洗洗脱脱下下来来的的氨氨基基酸酸和和茚茚三三酮酮反反应应生生成成蓝蓝紫紫色色化化合合物物的的颜颜色色深深浅浅与与氨氨基基酸酸的的含含量成正比。量成正比。(三)氨基酸自动分析仪法(三)氨基酸自动分析仪法原理原理现在学习的是第27页,共80页现在学习的是第28页,共80页l水解:水解:准确称取固体样品准确称取固体样品50200mg,小心加入,小心加入水解管中,加入水解管中,加入6mol/LHCl10mL,酒精喷灯封酒精喷灯封管后,置烘箱中于管后,置烘箱中于110水解水解22-24小时。小时。(1 1)样品处理)样品处理操作步骤操作步骤现在学习的是第29页,共80
17、页封管的三种方式封管的三种方式:l液态氮冷冻后封管(注意:冷冻时不能将液态氮冷冻后封管(注意:冷冻时不能将水解管直接置液氮中,否则容易冻裂)水解管直接置液氮中,否则容易冻裂)l真空泵抽真空后封管(注意:如果真空泵抽力真空泵抽真空后封管(注意:如果真空泵抽力太大,则容易在封管过程中将软化的玻璃抽碎)太大,则容易在封管过程中将软化的玻璃抽碎)l氮吹仪吹氮气氮吹仪吹氮气15分钟后封管分钟后封管。现在学习的是第30页,共80页l样品过滤和定容样品过滤和定容:水解后的样品取出冷却至室温,开管后水解后的样品取出冷却至室温,开管后过滤到过滤到25mL容量瓶中,水解管用去离子水洗涤容量瓶中,水解管用去离子水洗
18、涤3次,洗涤次,洗涤液过滤到容量瓶中,用去离子水洗涤滤纸,洗涤液也液过滤到容量瓶中,用去离子水洗涤滤纸,洗涤液也收集到容量瓶中。定容。收集到容量瓶中。定容。l脱酸:脱酸:吸取样液吸取样液1-2mL,置真空脱酸仪上脱酸。温度,置真空脱酸仪上脱酸。温度60,脱至干燥,底部留有少许固体或痕渍为止。,脱至干燥,底部留有少许固体或痕渍为止。现在学习的是第31页,共80页脱酸后的样品,加入脱酸后的样品,加入1-2mL蒸馏水溶解,置蒸馏水溶解,置振荡混合器上混合均匀,针管吸取少量,通振荡混合器上混合均匀,针管吸取少量,通过过0.45或或0.22m过滤器过滤后,上机分析。过滤器过滤后,上机分析。现在学习的是第
19、32页,共80页自动分析仪氨基酸分离图谱自动分析仪氨基酸分离图谱 (2 2)样品分析)样品分析现在学习的是第33页,共80页测测量量峰峰高高或或用用峰峰高高乘乘以以半半峰峰宽宽确确定定峰峰面面积积计计算算出出氨氨基基酸酸的的精精确确含含量量。根根据据峰峰出出现现的时间可以确定氨基酸的种类。的时间可以确定氨基酸的种类。现在学习的是第34页,共80页(一)概述(一)概述二、蛋白质的测定二、蛋白质的测定(1 1)蛋蛋白白质质是是生生命命的的物物质质基基础础,是是构构成成生生物物体体细细胞胞组组织织的的重重要要成成分分,是是生生物物体体发发育育及及修修补补组组织织的的原原料料,一一切切有有生命的活体都
20、含有不同类型的蛋白质。生命的活体都含有不同类型的蛋白质。(2 2)人体的酸碱平衡、水平衡的维持;)人体的酸碱平衡、水平衡的维持;(3 3)遗传信息的传递;)遗传信息的传递;(4 4)物质的代谢及运转都与蛋白质有关。)物质的代谢及运转都与蛋白质有关。(5 5)人人及及动动物物需需要要从从食食品品得得到到蛋蛋白白质质及及其其分分解解产产物物,来来构构成成自自身的蛋白质,是人体重要的营养物质;身的蛋白质,是人体重要的营养物质;(6 6)衡量食品的重要营养指标。)衡量食品的重要营养指标。1.1.蛋白质的生理功用及在食品中的作用蛋白质的生理功用及在食品中的作用现在学习的是第35页,共80页2.2.食品中
21、的蛋白质含量食品中的蛋白质含量l动动物物性性食食品品:如如牛牛肉肉中中蛋蛋白白质质含含量量为为20.0%,猪猪肉肉中中为为9.5%,兔兔肉肉为为21%,鸡鸡肉肉为为20%,牛乳为牛乳为3.5%,黄鱼为黄鱼为17.0%,带鱼为,带鱼为18.0%l植植物物性性食食品品:大大豆豆为为40%,稻稻米米为为8.5%,面面粉粉为为9.9%,菠菠菜菜为为2.4%,黄黄瓜瓜为为1.0%,桃桃为为0.8%,柑柑橘橘为为0.9%,苹苹果果为为0.4%和和油油菜菜为为1.5%左右左右现在学习的是第36页,共80页不同的蛋白质其氨基酸构成比例及方式不同不同的蛋白质其氨基酸构成比例及方式不同。一般蛋白质一般蛋白质平均平
22、均含氮量为含氮量为16%,即一,即一份氮素相当份氮素相当于于6.25份蛋白质,此数值(份蛋白质,此数值(6.25)称为蛋白质系数)称为蛋白质系数。不同种类食品的蛋白质系数有所不同,如玉米,不同种类食品的蛋白质系数有所不同,如玉米,荞麦,青豆,鸡蛋等为荞麦,青豆,鸡蛋等为6.25,花生为,花生为5.46,大米,大米为为5.95,大豆及其制品为,大豆及其制品为5.71,小麦粉为,小麦粉为5.70,牛乳及其制品为牛乳及其制品为6.38。现在学习的是第37页,共80页3.3.蛋白质测定方法蛋白质测定方法 测定蛋白质的方法可分为两大类:测定蛋白质的方法可分为两大类:一类是利用蛋白质的共性,即含氮量一类是
23、利用蛋白质的共性,即含氮量 、肽、肽键和折射率测定蛋白质含量键和折射率测定蛋白质含量 ;另一类是利用蛋白质中特定氨基酸残基、酸另一类是利用蛋白质中特定氨基酸残基、酸性和碱性基团以及芳香基团等测定蛋白质含性和碱性基团以及芳香基团等测定蛋白质含量。量。现在学习的是第38页,共80页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。快快速速测测定定法法:双双缩缩脲脲反反应应、Folin-酚酚法法、考考马马斯斯亮亮蓝蓝G250法法、紫外吸收法、紫外吸收法现在学习的是第39页,共80页考考马马斯斯亮亮蓝蓝在在游游离离状状态态下下呈呈红红色色,当当其其与与
24、蛋蛋白白质质结结合合后后变变为为青青色色,在在一一定定范范围围内内(0-1000g/mL),颜颜色色的的深深浅浅与与蛋蛋白白质质含含量量成成正正比比,在在波波长长595nm下比色,测定吸光度。下比色,测定吸光度。此反应十分迅速,在此反应十分迅速,在1h内保持稳定,反应非常灵内保持稳定,反应非常灵敏。敏。原理原理(一)考马斯亮蓝法(一)考马斯亮蓝法 现在学习的是第40页,共80页电子天平电子天平紫外紫外-可见分可见分光光度计光光度计仪器仪器现在学习的是第41页,共80页试剂(1 1)牛血清白蛋白标准溶液)牛血清白蛋白标准溶液 (2 2)考马斯亮蓝考马斯亮蓝G G250250溶液:溶液:考马斯亮蓝
25、考马斯亮蓝G G250250+乙醇乙醇+磷酸磷酸现在学习的是第42页,共80页(1 1)标准曲线的绘制)标准曲线的绘制管号管号123456100g/mL牛血清牛血清白蛋白标准溶液的白蛋白标准溶液的量(量(mL)00.20.40.60.81蒸馏水的量蒸馏水的量(mL)10.80.60.40.20.0蛋白质浓度蛋白质浓度(g/mL)020406080100测定步骤测定步骤 分别向各试管中,加入分别向各试管中,加入5mL考马斯亮蓝,盖塞,充分考马斯亮蓝,盖塞,充分混合,放置混合,放置2min,于,于595nm下比色,测定吸光度,下比色,测定吸光度,以蛋白质浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标以蛋白质
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