氨基酸总量测定
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动物源饲料氨基酸含量的测定与评价邵金良黎其万刘宏程和丽忠杨芳樊建麟摘要对近几年收集的动物源性饲料资源进行了氨基酸含量的测定及评价。
氨基酸测定采用氨基酸自动分析仪,色谱条件:标准分析柱为4.6mm ×60.0mm ,反应柱温度为57.0℃,反应器温度为136.0℃。
结果表明:①测试方法质量控制指标包括保留时间RSD :丙氨酸0.086%、精氨酸0.046%;峰面积RSD :甘氨酸0.80%,组氨酸0.74%。
②样品均含天冬氨酸、苏氨酸等17种氨基酸和亮氨酸、赖氨酸等7种必需氨基酸。
③不同产地和种类的材料氨基酸含量存在显著差异,肉粉的氨基酸含量最高,平均值为56.4%,变异范围39.9%~68.3%;骨粉和酶力肽等含量次之,平均含量52.5%,变异范围21.6%~78.9%;鱼粉含量最低为49.1%,变异范围46.2%~51.9%。
研究认为这类动物源性饲料氨基酸和必需氨基酸含量丰富,在饲料加工过程中,可作为鱼粉替代物。
关键词动物源饲料;氨基酸;质量控制;评价中图分类号S816.2邵金良,云南省农业科学院质量标准与检测技术研究所,650223,云南省昆明市学云路9号。
黎其万、刘宏程、和丽忠、杨芳、樊建麟,单位及通讯地址同第一作者。
收稿日期:2009-10-30蛋白质是生命的物质基础,而动物对蛋白质的需求本质上是对氨基酸的需求,因此饲料中氨基酸的种类和含量是衡量其质量高低的一项重要指标。
蛋白质是畜禽生产的重要营养源,其供给不足不仅会造成饲料低效,加大饲养成本,还会严重影响畜禽生长和产品质量。
2008年,我国饲料产品总产量达1.37亿吨,饲料工业总产值4258亿元,连续17年饲料总产量位居世界第二。
若按蛋白质平均含量16%计算,年需100%蛋白质1800多万吨。
我国每年可供纯蛋白700余万吨,还短缺1100余万吨纯蛋白。
众所周知,蛋白质饲料中蛋白质含量平均按40%计算,我国每年亏缺2800万吨蛋白质饲料。
饲料氨基酸检测标准饲料氨基酸检测主要依据GB/T 18246-2000 《饲料中氨基酸的测定》这一标准。
该标准规定了配合饲料、浓缩饲料、添加剂预混合饲料、单一饲料、预混料等饲料中氨基酸总量或者游离氨基酸的检测评定方法。
在氨基酸检测方法方面,主要有酸水解法、碱水解法、酸提取法三种。
其中酸水解法又分为常规水解法和氧化水解法两种。
常规水解法适用于检测除含硫氨基酸(如胱氨酸、蛋氨酸等)以外的蛋白水解氨基酸,而氧化水解法则适用于检测除酪氨酸以外的蛋白水解氨基酸。
碱水解法只适用于检测色氨酸。
对于游离氨基酸、赖氨酸、蛋氨酸含量的检测,可以使用酸提取法。
随着技术的发展,反相液相色谱法逐渐成为氨基酸检测的常用手段。
这种方法具有操作简便、准确度高、重现性好等优点,可以同时测定多种氨基酸的含量。
在进行饲料氨基酸检测时,还需要注意以下几点:1.样品处理:样品的收集和制备过程要保证不破坏氨基酸的结构,避免污染和变质。
同时,样品制备后要进行及时检测,避免长时间保存导致氨基酸发生变化。
2.仪器设备:氨基酸检测需要使用专业的仪器设备,如氨基酸自动分析仪、液相色谱仪等。
这些设备需要定期进行校准和维护,确保检测结果的准确性。
3.实验条件:实验条件如温度、湿度、压力等要严格控制,避免影响检测结果。
同时,实验过程中要保证无菌操作,避免污染样品。
4.人员操作:操作人员的技能和经验对检测结果也有影响。
因此,操作人员需要经过专业培训,掌握正确的操作方法和注意事项。
5.数据处理:检测数据要进行正确处理和分析,包括数据的记录、统计、计算等。
数据处理要遵循科学方法和程序,确保结果的准确性和可重复性。
样品前处理
一、前处理方法
氨基酸总量的测定需要三种方法。
通常我们使用酸水解法测定
天冬氨酸,苏氨酸,丝氨酸,谷氨酸,脯氨酸,甘氨酸,丙氨
酸,缬氨酸,异亮氨酸,亮氨酸,酪氨酸,苯丙氨酸,赖氨酸,组氨酸,精氨酸等15种氨基酸,用氧化水解法测定胱氨酸和蛋
氨酸,用碱水解法测定色氨酸。
在酸水解过程中色氨酸被全部
破坏,无法测定,含硫氨基酸(胱氨酸和蛋氨酸)会被部分氧
化,无法侧准。
二、采样
样品须具有代表性,用四分法缩减分取25克左右,粉碎并通过
0.25mm孔径(60目)筛,充分混匀后待测。
由于氨基酸在氧
及碳水化合物存在下易破坏,所以样品粉碎时温度不能过高,
需低于50度。
对于粗脂肪含量大于或等于5%的样品,需先脱
脂,然后风干,混匀备用。
酸水解的样品应先测定粗蛋白的含
量。
样品的称量需用万分之以上天平。
三、前处理步骤
1、酸水解
A、称取含蛋白7.5-25mg的样品于20ml安培瓶中(切勿贴壁)
B、加入10ml 6mol/L盐酸,抽真空至小于7Pa后,冲氮气,再
抽真空充氮气,如此重复三次后,在充氮气情况下封口或拧紧螺丝盖。
C、封口后的安培瓶放入110度恒温干燥箱内水解22-24小时
D、冷却、混匀、开管、过滤,定容于25毫升容量瓶,取适量
滤液置于旋转蒸发仪中,60度以下抽真空,蒸干,加少
许水,反复1-2次
E、加入3-5ml PH2.2稀释液,使浓度达到50-250nmol/ml。
混
匀后过0.45微米滤膜,或10000转离心10分钟,后取上清,待上机用。
实验九酱油中氨基酸态氮含量的测定一、实验内容用电位滴定法测定酱油中氨基酸的总量。
二、实验目的与要求1、了解电位滴定法测定氨基酸总量的原理与操作要点。
2、熟练使用酸度计。
三、实验原理。
它们互相作用使氨基酸成氨基酸含有酸性的-COOH,也含有碱性的-NH2为中性的内盐。
加入甲醛溶液时,-NH与甲醛结合,其碱性消失。
这样就可以用2碱来滴定-COOH,并用间接的方法测定氨基酸的含量。
用碱完全中和-COOH时的pH值约为8.5~9.5,可以利用酸度计来指示终点。
四、试剂(1)36%中性甲醛(2)0.050 mol/L氢氧化钠标准溶液五、仪器酸度计、复合玻璃电极、磁力搅拌器、10 mL微量滴定管六、实验步骤准确吸取酱油5.0mL,置于100mL容量瓶中,加水至标线,混匀后吸取20.0 mL置于200mL烧杯中,加水60 mL,插入酸度计的复合玻璃电极,开动磁力搅拌器,用0.05mo1/L氢氧化钠标准溶液滴定至酸度计指示pH8.2,记录消耗的氢氧化钠标准溶液的体积。
向上述溶液加入10.0mL甲醛溶液,混匀。
再用0.05mol/L的氢氧化钠标准)。
溶液继续滴定至pH9.2,记录消耗氢氧化钠标准溶液的体积(V1同时取80mL蒸馏水置于另一200mL烧杯中,先用0.05mo1/L氢氧化钠标准溶液滴至pH8.2(此时不记碱耗量),再加入10.0mL甲醛溶液,混匀。
用0.05mo1/L 的氢氧化钠标准溶液继续滴定至pH9.2,作为空白实验。
记录消耗氢氧化钠标准溶液的体积( V)。
2七、结果处理100100/20m 014.0c V V %21⨯⨯⨯⨯-)()=氨基酸态氮( 式中:V l — 样品稀释液在加入甲醛后滴定至终点(pH9.2)所消耗的氢氧化钠标准溶液的体积,mL ;V 2 — 空白实验在加入甲醛后滴定至终点(pH9.2 )所消耗的氢氧化钠标准溶液的体积,mL ;C — 氢氧化钠标准溶液的浓度,mol/L ;m — 测定用样品溶液相当于样品的质量,g ; 0.014 — 氮的毫摩尔质量,mg/mol 。
氨基酸分析检测方法的研究进展一、本文概述氨基酸作为生命活动的基本组成单位,其检测分析在生命科学、医学、食品科学、农业科学等领域中具有至关重要的作用。
氨基酸分析检测方法的研究进展不仅关乎理论科学的发展,更直接影响到实践应用中的质量控制、疾病诊断、营养评估等多个方面。
本文旨在综述近年来氨基酸分析检测方法的研究进展,包括传统方法的优化以及新兴技术的开发和应用,以期为推动氨基酸分析领域的持续进步提供参考。
我们将首先回顾氨基酸分析的传统方法,如色谱法、电泳法等,分析它们的优缺点及适用范围。
随后,将重点关注新兴技术在氨基酸分析中的应用,如质谱技术、光谱技术、生物传感器等,探讨这些技术在提高检测灵敏度、准确性和效率方面的优势。
我们还将讨论氨基酸分析在各个领域中的实际应用案例,以及面临的挑战和未来的发展趋势。
通过本文的综述,我们期望能够为读者提供一个全面而深入的视角,了解氨基酸分析检测方法的最新研究进展,以及这些方法在实际应用中的潜力和局限性。
我们也希望借此机会激发更多科研工作者对氨基酸分析领域的兴趣和热情,共同推动该领域的创新和发展。
二、传统氨基酸分析检测方法传统氨基酸分析检测方法主要包括色谱法、电泳法、化学分析法等。
这些方法在过去的几十年中得到了广泛的应用,为氨基酸的分析检测提供了重要的手段。
色谱法是最常用的氨基酸分析方法之一,其中主要包括离子交换色谱、氨基酸专用高效液相色谱(HPLC)和气相色谱(GC)等。
离子交换色谱基于氨基酸在离子交换剂上的吸附和解吸附作用,可以对氨基酸进行定性和定量分析。
HPLC具有高分辨率和高灵敏度,是分析复杂样品中氨基酸的有效方法。
GC则通过与衍生化试剂反应,将氨基酸转化为挥发性衍生物后进行分析。
电泳法是一种基于氨基酸在电场作用下的迁移速度差异进行分离的方法。
其中,薄层电泳和毛细管电泳是常用的电泳技术。
薄层电泳通过将氨基酸在支持介质上进行分离,可以用于简单样品的分析。
毛细管电泳则具有更高的分辨率和灵敏度,适用于复杂样品的分析。
氨基酸总量测定
蛋白质经水解或酶解可由大分子变成小的蛋白质成分,如水解后的产物经月示、陈、肽等最后变成为氨基酸,氨基酸是构成蛋白质最基本的物质。
水解后的蛋白质和水解前的蛋白质在物理特性、化学结构以及被吸收消化的程度上是很不相同的,其差别与水解的程度有密切关系,分析氨基酸的含量就可以知道水解的程度,也就可以评价食品的营养价值。
氨基酸不是单纯的一种物质,用氨基酸分析仪可直接测定出17种氨基酸(仪器价格昂贵,不能普便使用),很多氨基酸可以同时存在于一种食品中,所以需要测定总的氨基酸量。
它们不能以氨基酸的百分率来表示,只能以氨基酸中所含的氨(氨基酸态氮)的百分率来表示。
当然,如果食品中只含有一种氨基酸,如味精中的谷氨酸,就可以从氮量计算出氨基酸的含量。
在评价蛋白质的营养价值时,除了测定蛋白质的含量,氨基酸氮量,还需要对各种氨基酸进行分离、鉴定,尤其对8种人体必需氨基酸进行定性定量分析。
1.1单指示剂甲醛滴定法
原理氨基酸具有酸、碱两重性质,因为氨基酸含有一CooH基显示酸性,又含有一NH2基显示碱性。
由于这两个基的相互作用,使氨基酸成为中性的内盐。
当加入甲醛溶液时,一NH2与甲醛结合,其碱性消失,破坏内盐的存在,就用碱来滴定一COOH基,以间接方法测定氨基酸的量。
反应式以下而三种形式存在:
试剂40%中性甲醛溶液,以麝香草酚醐为指示剂,以mo1/1NaOH 溶液中和0.1%麝香草酚酸乙醇溶液;0.100mo1∕1氢氧化钠标准溶液。
操作步骤
称取一定量样品(约含20毫克左右的氨基酸)于烧杯中(如为固体加水50毫升),加2〜3滴指示剂,用O.1OOmo1/1NaOH液滴定至淡蓝色。
加入中性甲醛20毫升,摇匀,静置1分钟,此时蓝色应消失。
再用0.10OmC)I/1NaOH溶液滴定至淡蓝色,记录两次滴定所消耗的碱液毫升数,用下述公式计算氨基酸氮的含量。
计算
氨基酸态氮(%)=MVX0.014><100/W
式中:M一氢氧化钠标准溶液摩尔浓度
V一氢氧化内标准溶液消耗的总量(毫升)
W一样品溶液相当样品重量(克)
0.014一氮的毫摩尔质量g/mmo1
1.2双指示剂甲醛滴定法
原理与单色法相同,只是在此法中使用两种指示剂。
从分析结果看,双指示剂甲醛滴定法与亚硝酸氮气容量法(此法操作复杂,但准确,不作介绍)相近。
单色滴定法稍偏低,主要因为单指剂甲醛滴定法以氨基酸PH值作为麝香酚醐的终点,PH值在9.3。
而双指示剂法是以
氨基酸溶液的PH值作为中性红的终点,PH值为7.0。
从理论计算看,双色滴定法较为准确。
试齐IJ
三种试剂同单指示剂法
0.1%中性红(50%乙醇溶液)
操作步骤
取相同的两份样品,分别注入100毫升三角瓶当中,一份加入中性红指示剂2~3滴,用O.1OOmo1/1NaOH溶液滴定终点(由红变琥珀色),记录用量,另一份加麝香草酚献3滴和中性甲醛20毫升,摇匀,以0.10OmOI/1NaOH标准溶液滴定至淡蓝色。
按下述公式计算计算
氨基态氮(%)=M(V2-V])X0.014∕WXIOO
式中:V2一用麝香草酚献为指示剂时消耗标准碱液量(毫升) V1一用中性红作指示剂时碱液的消耗量(毫升)
M一标准碱摩尔浓度
W一样品的重量(克)
0.014—氮的量毫摩尔质量(g∕mmo1)
注意事项
单色指示剂甲醛滴定法,用碱完全中和一COOH基时PH为8.5〜9.5。
测定时样品的颜色较深,应加活性炭脱色之后再滴定。
1.3年三酮比色法
原理
氨基酸在一定PH范围内,能与玮三酮生成蓝紫色化合物,可以比色定量。
反应式如下:
这种反应不是特异反应,主要根据氨基酸的性质而定。
根据目前的报道,认为在一些事例中,都能观察到形成紫色的双一1,3一二酮荀。
试齐U
磷酸缓冲液(pH8.04):制备方法如下:
先配M/15磷酸二氢钾液:取磷酸二氢钾4.5350克溶于水中,定容至500毫升。
M/15磷酸氢二钠液:称取Na2HPO4∙12H2O119380克,溶于水中,定容至500毫升。
取M/15磷酸二氢钾10毫升与M/15磷酸氢二钠190毫升混合即为pH8.04的磷酸缓冲液。
2%荀三酮液:称取荀三酮1克,溶于35m1热水中,加入40毫克氯化亚锡(Sne12∙H2O),搅拌过滤(作防腐剂)。
置冷暗处过夜,定容至50毫升。
氨基酸标准液:称取试剂纯干燥氨基酸(如异亮氨酸)0∙2000克,先用少许水溶解并定容至100毫升,摇匀。
从容量瓶中取出10毫升于100毫升容量瓶中,加水至刻度。
每毫升含氨基酸为200微克/毫升。
操作步骤
标准曲线制备:精确吸取氨基酸标准液(200微克/毫升)0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0毫升(相当于0,100,200,300,400,500,600……微克氨基酸),分别注入几个25毫
升容量瓶中,加水补足为4毫升,再加入玮三酮和磷酸盐缓冲液各1毫升,混合均匀。
于水浴上加热15分钟,取出迅速冷至室温,加水至刻度,摇匀。
静置15分钟,在570纳米波长下测定消光值并绘制标准曲线。
样品的处理同单指示剂法,取澄清的样品溶液2~4毫升,以下同标准曲线操作。
以水代替样液同时作一空白,在570纳米波长下,测定消光值。
从标准曲线上查得氨基酸微克量,按下列公式计算出样品中氨基酸含量:
氨基酸总量(毫克%)=C∕(WX1OOO)X1OO
式中:c一从标准曲线上查得氨基酸数量(微克)
w一测定的样品溶液相当于样品的重量(克)
IOoO一把微克换算成毫克
注意事项
苛三酮受阳光、温度、湿度、空气等影响易被氧化呈显淡红或深红色,使用前要进行纯化,方法如下:
取10克荀三酮溶于40毫升热水中,加入1O克活性炭,摇动1
分钟,静置30分钟,过滤。
将滤液放置冰箱中过夜,即出现蓝色结晶,过滤,用2毫升冷水洗涤结晶,置于干燥器中干燥,装瓶备用。