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食品偵探系列 | 偵探們竭盡全力地證明了牛奶中蛋白質(zhì)測定的方法！

步琦 2021-12-08 | 閱讀：1124

歡迎來到 “夏洛蔥” 和他的食品偵探們”博客,！

在該博客中,，我們可以賞讀到多個章節(jié)專門介紹負(fù)責(zé)檢測食品中分析物的五位食品偵探——夏洛蔥、蛋克力,、梅蘋果,、牛南希和玉米老伯；跟隨這五位偵探處理各種案件,，解決食品分析方面的各類難題,；了解他們?nèi)绾握莆諜z測和確定分析物的方法，如各類食品中的蛋白質(zhì)和脂肪,；了解他們?nèi)绾纬浞掷脵z測工具和技術(shù),，包括脂肪提取和凱氏蛋白測定等經(jīng)典方法，以及近紅外等現(xiàn)代方法,。

他們在旅程中也會互相培訓(xùn)各種優(yōu)化方法的課程：我們可以與他們一起學(xué)習(xí)優(yōu)化脂肪提取,、蛋白質(zhì)測定、近紅外分析等技術(shù)的技巧,，以用于各種與食品有關(guān)的應(yīng)用,。這五位偵探如何開始從事他們的職業(yè)？他們每個人給團隊做出了哪些貢獻,？

接下來請看每位偵探的身世,。

夏洛蔥·福爾摩斯在十幾歲的時候就已經(jīng)闖出名氣，這要歸功于他的敏銳頭腦和偵查天賦,。他最擅長通過對睡著的廚師進行仔細(xì)的淚痕分析來發(fā)現(xiàn)誰剛剛切開了洋蔥社區(qū)的另一個成員,。通過偷聽他的父母討論一起臭名昭著的食品欺詐案，夏洛蔥-福爾摩斯受到啟發(fā),，正式開始做一個食品偵探,，主要工作是在本應(yīng)只含有碎牛肉的千層面中混入馬肉。夏洛蔥-福爾摩斯對食品分析中使用的所有方法都非常了解,。

蛋克力是一個典型的比利時食品偵探,，既理性又以雞蛋自我為中心。蛋克力由一只母雞和一只公雞所生,，這兩只雞開辦了自己的私家偵探事務(wù)所,。蛋克力有著嚴(yán)肅的外表和敏銳的目光,，能夠發(fā)現(xiàn)最微小的細(xì)節(jié)。蛋克力的人生使命是試圖證明比利時美食優(yōu)于其他美食,，擁有更好,、更健康的食材。他致力于美化宣傳比利時洋蔥湯,，這讓夏洛蔥-福爾摩斯大為震怒,，因為他不贊成在湯中使用自己的表兄弟。這一爭論點導(dǎo)致這兩位偵探之間經(jīng)常發(fā)生同事間的爭吵和“友好”的摩擦,。但應(yīng)該指出的是,，他和夏洛蔥-福爾摩斯同樣精通食品分析中使用的所有方法。

梅蘋果是該團隊中經(jīng)驗最豐富的食品偵探,。她依稀記得,，她是在追捕一只試圖吃掉她妹妹部分身體的黃蜂時，對偵探調(diào)查事業(yè)產(chǎn)生了興趣,。就像葡萄酒一樣,，梅蘋果的頭腦似乎也隨著年齡的增長而越來越好。她在使用如她一樣經(jīng)典的參考方法時特別自信,。梅蘋果非常喜歡甜食,，她是所有水果類制品無可爭議的專家，如果汁,、醬汁和水果派，甚至包括蘋果派,。

牛南希很年輕,，但她并不是一塊生牛排。這位少女給團隊帶來了一股新鮮空氣和現(xiàn)代氣息,。從她記事起,，這位充滿熱情的偵探就對自己的身世感到好奇，并一直試圖追蹤她所來自的牛群,，她試圖通過對她遇到的每一頭牛做仔細(xì)和有條不紊的測試來實現(xiàn)這一目標(biāo),。但瑞士有很多牛，所以為了掙錢和改進她的檢測方法,，她欣然加入了食品偵探事務(wù)所,。耐心不是她的專長，但近紅外技術(shù)無疑是,。

玉米老伯是一位研究痕跡分析和罕見案件的專家,。他一直被未知事物所吸引，因為他在一個農(nóng)場長大,，經(jīng)常受到玉米麥田怪圈的影響,。他至今為這種神秘的現(xiàn)象所困惑,，他熱衷于各種外來的、奇怪的未解之謎,。他經(jīng)常為團隊提供最特別的想法和解決方案,，是近紅外分析的忠實粉絲。

今年萬圣節(jié),，偵探們得到了一個非常好的案件,，既一位客戶請求他們幫助測定牛奶中的蛋白質(zhì)。玉米老伯中尉帶領(lǐng)團隊使用凱氏定氮技術(shù)測量了兩種不同牛奶樣品中的酪蛋白含量,。但檢測結(jié)果是給客戶驚喜還是驚嚇了,？請繼續(xù)往下閱讀，我們拭目以待吧,！

這是一個美麗的早晨,，紅葉在秋日低沉的陽光下閃閃發(fā)光。偵探們聚集在貨運自行車的后備箱里,，夏洛蔥踩著腳踏載著他們?nèi)グ菰L一位客戶,。當(dāng)他們把車開進一個牛奶場時，他們高興地喋喋不休,?？蛻艉芨吲d地向他們展示她的奶牛，并讓他們品嘗新鮮牛奶,。他們坐在她的花園里,，吃著新鮮的餡餅，周圍是裝滿南瓜和新鮮蘋果的籃子,，開始討論這個案子,。

偵探們向她保證，他們將展示最適合她的技術(shù),。他們騎上自行車返回辦公室,，夏洛蔥抱怨說，在他們吃了那么多餡餅之后,，車騎起來困難得多了,，偵探們都笑著為他加油。

接下來發(fā)生的事情對夏洛蔥來說是難以預(yù)料的,。這五名偵探都想負(fù)責(zé)牛奶中蛋白質(zhì)的測定,，隨后發(fā)生了一場激烈的爭吵。蛋克力堅稱他最了解牛奶,，因為雞蛋是白色的,，牛奶也是。梅蘋果反駁他，說沒有什么比牛奶和蘋果派更好的了,。而牛南希想要輪到她,，因為事實上大部分牛奶都來自于她的親戚。

夏洛蔥決定通過測驗解決爭論,。

所以玉米老伯中尉被授予了這個案子,！盡管他更像是一名 NIR分析專家，但他很樂意深入研究牛奶中蛋白質(zhì)測定的經(jīng)典參考方法,。

在快速翻閱他的教科書和一個凱氏定氮法知識庫后,，他首先給出了該方法的總體觀點。他們將通過添加乙酸溶液從測試樣品中沉淀酪蛋白,。他們將用硫酸消化濾液,，將氮轉(zhuǎn)化成硫酸銨。用 NaOH 堿化成氨后,，將樣品中的氨用水蒸汽蒸餾到硼酸接收器中,，再用鹽酸溶液滴定。最后,，酪蛋白含量將是總氮含量與非酪蛋白氮含量之間的差值,。后者將根據(jù)滴定液體積和樣品重量計算。

身為凱氏定氮法專家的梅蘋果贊許地點點頭,，然后五人便著手實施牛奶中蛋白質(zhì)測定的計劃,。首先，他們購買了兩種類型的樣品：全脂超高溫滅菌牛奶和半脫脂超高溫滅菌牛奶,。

經(jīng)過一段時間后,，他們注意到樣品管不透明且呈綠色。梅蘋果建議在步驟 2 上再消化 30min,，這樣就解決了問題,。他們讓樣品冷卻到環(huán)境溫度，然后進行蒸餾和滴定,，以測定牛奶中蛋白質(zhì)含量。

食品偵探們使用蒸汽蒸餾裝置進行凱氏定氮分析,，使用以下參數(shù)進行蒸餾：

最后,，他們準(zhǔn)備計算牛奶中蛋白質(zhì)的測定結(jié)果，首先用以下公式計算氮的百分比：

玉米老伯中尉高興地拍了拍手,，是時候看看結(jié)果了,！那就先考查牛奶中酪蛋白的測定結(jié)果。

首先,，他們查看全脂牛奶樣品：

其中,，樣品的平均空白體積為0.298 ml（n=4），測得的總氮含量為0.519%,，以此來計算酪蛋白含量,。

然后,，他們考查了半脫脂牛奶樣品的數(shù)據(jù)：

其中，樣品的平均空白體積為0.298 ml（n=4）,，測得的總氮含量為0.515%,，以此來計算酪蛋白含量。

很快,，他們將牛奶中蛋白質(zhì)測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法VDLUFA VI C30.4進行了比較：

他們注意到對催化劑的選擇沒有影響,，并注意到他們的方法比標(biāo)準(zhǔn)方法需要更少的水來消解樣品。與標(biāo)準(zhǔn)方法相比,，他們在過濾步驟前將體積和重量增加了一倍,，但這樣做只是為了獲得足夠的濾液以在必要時消化樣品一式兩份。樣品與所用化學(xué)品的比率與官方方法相等,。

總而言之,，使用消化裝置和凱氏定氮系統(tǒng)測定牛奶中的蛋白質(zhì)為團隊提供了可靠且可重復(fù)的結(jié)果，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差較低,，與文獻值相對應(yīng)（Souci Fachmann Kraut, CRC Press, 第7版, 2008年）,。

偵探們高興地騎著自行車回到奶牛場，將他們的實驗結(jié)果告知客戶,。她很高興找到了一種測定牛奶中蛋白質(zhì)的好方法,，可以將其提交給當(dāng)?shù)氐臋z測實驗室了。偵探們告別農(nóng)場主后爬回貨運自行車后備箱,。夜幕降臨,，夏洛蔥費力地踩著腳踏自行車前行著，四名調(diào)查員蜷縮在溫暖的毯子下,，仰望夜空,，凝視銀河，這是非常成功的一天,。