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盐城师范学院毕业论文（设计）
常见禾本科植物果实中蛋白质含量的比较研究
作者：赵景阳
（盐城师范学院生命科学与技术学院05（2）班 江苏盐城 224002）
指导老师：刘兴宽
[摘要]：禾本科(Poaceae)植物有很多用途，几乎所有的粮食，除了荞麦以外，都是禾本科植物，如小麦、稻米、玉米、大麦、高粱等。猪、牛、马、羊等各类家畜也都吃草。对其蛋白质含量的研究，对我们健康饮食选择有所帮助，同时可以为对禾本科植物蛋白质及其他相关方面的研究提供参考数据。 [关键词]：禾本科 蛋白质 凯氏定氮法 比较
引言
蛋白质（protein）含量是粮食营养品质中的重要标志之一，特别是随着我国目前人们的生活水平日益提高，该指标亦越来越得到人们的重视 [3] 。食品种类很多,食品中蛋白质的性质和含量各不相同,而且其他成分,如碳水化合物,脂肪和维生素的干扰成分很多,因此蛋白质的测定通常利用经典的凯氏定氮法将样品消化成铵盐蒸馏,用标准酸液吸收,用标准酸或碱液滴定,从而根据公式计算出蛋白质的含量。蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。因此，它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16.3%，即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.8kg。人体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新。被食入的蛋白质在体内经过消化分解成氨基酸，吸收后在体内主要用于重新按一定比例组合成人体蛋白质，同时新的蛋白质又在不断代谢与分解，时刻处于动态平衡中。因此，食物蛋白质的质和量、各种氨基酸的比例，关系到人体蛋白质合成的量，尤其是青少年的生长发育、孕产妇的优生优育、老年人的健康长寿，都与膳食中蛋白质的量有着密切的关系。
禾本科约有700属8000种，肃属于9个亚科［2］。本科为世界广布，但种类最丰富在热带和北半球具季节性降雨的半干旱地区，在那里，形成了广阔的草原。本科是种子植物中最有经济价值的大科，是人类粮食和畜生饲料的主要来源，也是加工淀粉、制糖、酿酒、造纸、编制和建筑方面的重要原料。
当前对植物蛋白质含量的研究很多都是对单一品种进行的，没有比较性。本实验通过此次对常见禾本科植物果实中蛋白质含量的比较研究，可以使我们对通过禾本科植物摄入蛋白质有一个清醒的认识，同时为进一步开发禾本科植物的蛋白质价值提供一定的理论依据。
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1 实验原理
［1］
蛋白质是含氨的有机化合物。食品与硫酸和硫酸铜、硫酸钾一同加热消化，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后以硫酸或盐酸标准滴定溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即是蛋白质的含量。
2 材料与方法
2.1 材料
［1］
①植物材料：小麦、水稻、薏仁等11种禾本科植物果实；
②试剂：硫酸钾、硫酸铜、浓硫酸、氢氧化钠溶液（400g/L）、硼酸溶液（20g/L）、标准滴定溶液:标准溶液:盐酸标准溶液[c(HCI)=1.000moL/L]；
③仪器：电子天平、高速组织粉碎机、氮素消化电热器、凯氏定氮装置如左图（电
炉、水蒸气发生器、螺旋夹、小玻杯及棒状玻塞、反应室、反
应定
室外层、橡皮管及螺旋夹、冷凝管、蒸馏液接收瓶）、微量滴管。
2.2 测定方法与过程
在食品中蛋白质含量测定方法中最常用最基本的方法是凯氏定氮法, 在一中也将其定为法定检测方法,凯氏定氮法有常量凯氏定氮法和微量凯氏定氮法, 其原理是样品中含氮有机化合物与浓硫酸共热消化, 使蛋白质消化。其中氨与硫酸化合生成硫酸钱, 然后加碱蒸馏放出氨, 氨用硼酸溶液吸收, 再用盐酸标准溶液滴定求出总氮量换算为蛋白质含量测定的步骤大致分为消化—蒸馏—吸收—滴定。此次测定过程中，我们采取的是微量凯氏滴定法。其过程如下：
2.2.1 样品称量 用电子天平称取
100ml的定氮瓶中。
10种禾本科植物的样品0.1000-0.2000g,移入
2.2.2 样品消化 在称量好的每一种样品中加入KSO、CuSO、浓硫酸，摇匀；然后
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分批将定氮瓶以450角斜放置于氮素消化电热器上在通风橱中进行消化，小心加热，待内容物全部炭化，泡沫完全停止后，加强活力，并保持瓶内液体微沸，至液体呈蓝绿色澄清透明后再继续加热0.5-1h。
2.2.3 样品定容 将消化后的样品取下放冷，小心加20ml水。放冷后，移入100ml
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定容瓶中，并用少量水洗定氮瓶，洗液并入定容瓶中，再加水至刻度，混匀备用。同时做试剂空白试验。
2.2.4 样品蒸馏 量取硼酸试剂10mL于锥形瓶中，并使冷凝管的下端插入硼酸液面
下。准确吸取10mL样品消化液，由小漏斗流入反应室，并以10mL蒸馏水洗涤进样口流入反应室，棒状玻塞塞紧。使10mL氢氧化钠溶液倒入小玻杯，提起玻塞使其缓缓流入反应室，用少量水冲洗立即将玻塞盖坚，并加水于小玻杯以防漏气，开始蒸馏。通入蒸汽蒸腾10min后，移动接收瓶，液面离开凝管下端，再蒸馏2min。然后用少量水冲洗冷凝管下端外部，取下锥形瓶，准备滴定。
同时吸取10.0mL试剂空白消化液按上法蒸馏操作。
2.2.5 样品滴定 以1.00mol/L盐酸标准溶液滴定至酒红色为终点。
[4]
2.3实验注意事项
(1) 样品应是均匀的,若是固体样品应事先研细,液体样要混合均匀。
(2) 样品放入K氏烧瓶时,不要黏附瓶颈上,万一黏附可用少量水缓慢冲下,以免被检样消化不完全,使结果偏低。
(3) 消化时,如不容易呈透明溶液,可将K氏烧瓶放冷后,加入30 %过氧化氢催化剂(2～3) ml ,促使氧化。
(4) 在整个消化过程中,不要用强火,保持和缓的沸腾,使火力集中在K 氏烧瓶底部,以免附在壁上的蛋白质在无硫酸存在的情况下,使氮有损失。
(5) 如硫酸缺少,过多的硫酸钾会引起氨的损失,这时会形成硫酸氢钾,而不与氨作用,因此当硫酸过多底物被消耗掉或样品中脂肪含量过高时,要添加硫酸量。
(6) 混合指示剂在碱性溶液中呈绿色,在中性溶液中呈灰色,在酸性溶液中呈红色,如果没有溴甲酚绿,可单独使用011 %甲醛红乙醇溶液。
(7) 氨是否完全蒸馏出来,pH 试纸检查馏出液是否为碱性。
(8) 向蒸馏瓶中加入浓碱时,往往出现褐色沉淀无。这时由于分解促进剂与加入的硫酸铜反应,生成氢氧化铜,经加热后又分解生成氧化铜的沉淀,有时Cu 离子与氨作用生成深兰色的络合物。
(9) 消化剂绿色后继续消化30min 即可。
2.4 数据处理 2.4.1 滴定值
通过盐酸标准溶液对十个样品的进行两次滴定，然后计算出平均值，即可得到下表数
据。
表1：不同禾本科植物的不同滴定值
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样品 称量值（g）
第一次滴定值（ml）
滴定值（ml）
第二次滴定值（ml） 滴定平均值（ml）
小麦 大麦 燕麦 水稻 薏仁 黑米 黄米 糯米 玉米 高粱
0.1261 0.1857 0.1405 0.1454 0.1266 0.1715 0.1487 0.1541 0.1738 0.1700
2.49 2.47 4.13 2.49 4.47 2.83 5.01 2.89 3.28 2.67
3.10 2.39 4.14 2.80 4.34 2.88 4.63 2.91 3.38 2.68
2.795 2.43 4.135 2.645 4.405 2.855 4.82 2.90 3.33 2.675
2.4.2 结果计算：
X=[(V1-V2)×c×0.0140]÷[(m/100)×10]×F×100
式中 X——样品蛋白质含量（g/100g）；
V1——样品滴定消耗盐酸标准溶液体积（mL）；
V2——空白滴定消耗盐酸标准溶液体积（mL）；
c——盐酸标准滴定溶液浓度（mol/L）；
0.0140 ——1.0mL盐酸[c(HCl)=1.000mol/L]标准滴定溶液相当的氮的质量（g）； m——样品的质量（g）；
F——氮换算为蛋白质的系数，一般食物为6.25；乳制品为6.38；面粉为5.70；
高梁为6.24；花生为5.46；米为5.95；大豆及其制品为5.71；肉与肉制品为6.25；大麦、小米、燕麦、裸麦为5.83；芝麻、向日葵5.30。
计算结果保留三位有效数字。
注意事项及说明：
1、本法也适用于半固体试样以及液体样品检测。半固体试样一般取样范围为2.00g~5.00g；液体样品取样10.0mL~25.0mL（约相当氮30mg~40mg）。若检测液体样品，结果以g/100mL表示。
2、消化时，若样品含糖高或含脂及较多时，注意控制加热温度，以免大量泡沫喷出凯氏烧瓶，造成样品损失。可加入少量辛醇或液体石蜡，或硅消泡剂减少泡沫产生。
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