8 Методы определения белка в молоке

8.1 Определение содержания общего белка и казеина в молоке формольным методом

Метод
основан на том, что нейтральный водный
раствор аминокислот в присутствии
нейтрального формалина способен повышать
кислотность с образованием соединений,
в которых оба водорода аминогруппы
замещаются метильной группой.

Материалы и
реактивы

Колбы
вместимостью 50-100 см³;
бюретка; пипетки вместимостью 10 см³;
спиртовой раствор фенолфталеина 1%; 0,1
н раствор щелочи; нейтральный формалин.

Проведение
анализа

В
колбу на 50-100 см³
отмеривают пипеткой 10 см³
молока, добавляют 10 капель 1%-ного
спиртового раствора фенолфталеина, все
размешивают и оттитровывают 0,1 н раствором
щелочи до слабо-розового окрашивания,
не исчезающего при взбалтывании. В колбу
добавляют 2 см³

нейтрального формалина, размешивают.
Слабо-розовое окрашивание исчезает.

В
бюретке отмечают уровень щелочи,
содержимое колбы вновь оттитровывают
до такого же слабо-розового окрашивания,
как и в первый раз, как и в первый раз,
не исчезающего при помешивании.

Делают
отсчет по бюретке, показывающий количество
0,1 н раствора щелочи, пошедшей на
титровании смеси в колбе, и рассчитывают
содержание общего белка и казеина в
молоке. Для установления содержания
общего белка количество 0,1 н раствора
щелочи, пошедшее на титрование, после
добавления формалина умножают на
коэффициент 1,92, а для определения
содержания казеина – на коэффициент
1,51.

8.2 Рефрактометрический метод определения белка (гост 25179-90)

Рефрактометрический
метод основан на измерении показателей
преломления молока и безбелковой
молочной сыворотки,
полученной из того же образца молока,
разность между
которыми, прямо пропорциональна массовой
доле белка в молоке.

Аппаратура, материалы и реактивы

Рефрактометр
со шкалой массовой доли белка в диапазоне
0 — 15 %, ценой деления 0,1 %; водяная
баня закрытого типа для флаконов;
центрифуга
для измерения массовой доли жира в
молоке; электроплитка;
колбы,
вместимостью 1000 см³;
пипетки, вместимостью 1и 5 см³;
флаконы
из стеклянной трубки для лекарственных
средств,
вместимостью 10 см³;
пробки
резиновые по нормативно-технической
документации;
кальций
хлористый 2-водный; вода дистиллированная.

Подготовка к
измерениям

Навеску
40,0 г хлористого кальция помещают в
колбу, вместимостью
1000 см³,
приливают к ней 500 см³
воды и перемешивают
до полного растворения соли. Содержимое
колбы нагревают
до температуры 20±2^оС
и доводят водой до метки.

Проведение
измерений

Наливают
в 3 флакона по 5 см³
молока, добавляют по 6 капель
раствора 4%-ного раствора хлористого
кальция. Флаконы закрывают пробками,
и содержимое их перемешивают путем
переворачивания
флаконов. Помещают
флаконы в водяную баню, наливая в баню
воду так,
чтобы ее уровню достигал половины высоты
флаконов. Баню
закрывают, помещают на электроплитку,
доводят воду в бане
до кипения и кипятят не менее 10 мин. Не
открывая бани, сливают
горячую воду через отверстия на крышке,
наливают в баню
холодную воду и выдерживают в ней не
менее 2 мин.

Открывают
баню, извлекают флаконы и разрушают
белковый
сгусток путем энергичного встряхивания
флаконов. Флаконы
помещают в центрифугу и центрифугируют
не менее
10 мин. Образовавшуюся прозрачную
сыворотку отбирают пипеткой и наносят
на измерительную призму рефрактометра
1-2 капли.
Закрывают измерительную призму
осветительной. Наблюдая
в окуляр рефрактометра, специальным
корректором
убирают окрашенность границы света и
тени. Для улучшения
резкости границы измерение проводят
через 1 мин после
нанесения сыворотки на призму, так как
за это время из пробы
удаляется воздухи и лучше смачивается
поверхность осветительной призмы.
Проводят
по шкале «Белок» не менее 3 наблюдений.
Удаляют
сыворотку с призмы рефрактометра,
промывают ее водой
и вытирают фильтровальной бумагой.

Помещают
на измерительную призму 2 капли
исследуемого молока
и проводят по шкале «Белок» не менее
5 наблюдений, так как
резкость границы света и тени у молока
хуже, чем у сыворотки.
Вычисляют
средние арифметические результатов
наблюдений
для сыворотки и молока.

Обработка
результатов

Массовую
долю белка в молоке (X₁)
в процентах вычисляют
по формуле:

Х₁=Х₂
— Х₃, (8. 2)

где
Х₂
— среднее арифметическое значение
результатов наблюдений по шкале «Белок»
для молока, %;

Х_З
— среднее арифметическое значение
результатов наблюдений
по шкале «Белок» для сыворотки, %.

Предел
допустимой погрешности результата
измерений составляет
±0,1 % массовой доли белка при доверительной
вероятности
0,90 и расхождении между двумя параллельными
определениями
не более 0,1 % массовой доли белка.

За
окончательный результат измерения
принимают среднее арифметическое,
значение результатов двух параллельных
вычислений массовой доли белка, округляя
результат до второго десятичного
знака.

В
сыром коровьем молоке согласно ФЗ
«Технический регламент на молоко и
молочную продукцию» массовая доля белка
должна быть в пределах 2,8-3,6%, но не менее
2,8%. Базисная норма массовой доли белка
составляет 3,0%.

Определение массовой доли белка в молоке методом Кельдаля

Преимущества метода:

1. Наиболее точный метод определения содержания белка в молоке.
2. Единственный арбитражный метод определения белка в молоке и молочных продуктах.
3. Возможность автоматизации процесса анализа.

Классический процесс определения содержания азота в исследуемом образце разделяют на несколько этапов:

• Минерализация – кипячение образца в концентрированной серной кислоте в присутствии катализатора. В результате органический азот из белковых компонентов переходит в сульфат аммония. Это наиболее длительный этап в процессе проведения анализа
• Дистилляция – следующий этап, в результате которого сульфат аммония под влиянием гидроксида натрия диссоциирует с образованием аммиака. Последний пропускают через раствор борной кислоты
• Титрование – заключительный этап исследования, заключающийся в количественном определении азота, образовавшегося при анализе путем титрования раствором кислоты с известной концентрацией в присутствии индикатора

Автоматизированная система для определения белка методом Кьельдаля

Поскольку метод Кьельдаля – один из наиболее распространенных методов определения белка в пищевых продуктах, подходов к его реализации существует большое количество: от ручного анализа с применением стеклянного прибора до использования полностью автоматизированных систем, позволяющих ускорить проведение анализа за счет одновременного исследования ряда образцов и объединения ряда этапов в одном приборе.

Минерализатор (дигестор)

Это прибор, который позволяет провести процесс озоления исследуемой пробы путем кипячения в концентрированной серной кислоте. В зависимости от объемов ежедневных исследований необходимо подбирать минерализатор на соответствующее количество образцов. Мы можем предложить широкий модельный ряд минерализаторов от полуавтоматических 6-позиционных до автоматических 20-позиционных установок.

Минерализаторы полуавтоматические

Минерализаторы автоматические 

Преимущества минерализаторов от VELP SCIENTIFICA:

1. Экономия времени – нагрев от комнатной температуры до 420 °C – всего за 22 мин.
2. Экономия энергии – потребление ресурсов снижено на 35%, уменьшены выбросы CO₂.
3. Доступность приборов – невысокая стоимость приборов.
4. Экономия рабочего пространства – для установки прибора требуется ограниченная часть рабочего места.

Технические характеристики минерализаторов (дигесторов) от VELP SCIENTIFICA:

Характеристики	Полуавтоматические минерализаторы серии DK	Автоматические минерализаторы серии DKL
Конструкционный материал	Нержавеющая сталь с химически стойким покрытием
Количество образцов	DK 6: 6 шт. x 250 мл DK 8: 8 шт. x 250 мл DK 20: 20 шт. x 250 мл	DKL 8: 8 шт. x 250 мл DKL 12: 12 шт. x 250/400 мл DKL 20: 20 шт. x 250 мл
Установка температуры	Цифровое считывание при °C или °F	Цифровое считывание при °C или °F,  или K
Диапазон температуры	До 450 °C
Обратный отсчет	Цифровое считывание
Языки	UK, I, E, F, D, T	UK, I, E, F, RUS, CN + дополнительные
Интерфейс	RS232	USB
Мощность	DK 6: 1000 Вт DK 8: 1150 Вт DK 20: 2300 Вт	DKL 8: 1150 Вт DKL 12: 1500 Вт DKL 20: 2300 Вт
Габариты (ШxВxГ) (включая систему подъема/опоры)	DK 6: 350x220x130 мм DK 8: 420x230x130 мм DK 20: 330x140x510 мм	DKL 8: 210x690x540 мм DKL 12: 266x690x540 мм DKL 20: 322x690x584 мм
Вес (включая систему подъема/опоры)	DK 6: 9 кг DK 8: 11 кг DK 20: 18 кг	DKL 8: 19. 7 кг DKL 12: 23.3 кг DKL 20: 30.8 кг
Программы	20 могут настраиваться пользователем	54 программы (30 стандартных + 24, которые могут настраиваться пользователем)
Устанавливаемые шаги температуры	До 4-х в одной программе
Диапазон времени расщепления	От 1 до 999 мин
Шаг шкалы	1 минута
Стабильность температуры нагревательного блока	± 0.5 °C
Защита от перегрева	Термостат
Повреждение датчика температуры	Автоматическое выявление и тревожный сигнал
Движение лифта	–	Автоматически

Для снижения негативного воздействия и нейтрализации паров, образующихся в процессе озоления, дигесторы серии DK и DKL рекомендуется комплектовать вакуумным насосом (JP), который удаляет вредные газы, а также нейтрализующим их скруббером (SMS).

Минерализатор со скруббером и насосом

Дистилляторы

VELP Scientifica имеет широкий модельный ряд аппаратов серии UDK для перегонки с паром. Предлагается 5 видов дистилляторов: от ручного до полностью автоматического, которые позволят решить различные задачи лаборатории.

Дистилляторы паровые

Системы дистилляции и титрования 

Преимущества дистилляторов от VELP SCIENTIFICA:

1. Экономия времени – проведение большого количества анализов за короткое время, нет необходимости в нагреве между перегонками.
2. Экономия энергии: расход воды на охлаждение – от 0,5 л/мин; надежная изоляция внутренних частей.
3. Доступность приборов – значительное снижение материальных затрат благодаря экономному энергопотреблению.
4. Экономия рабочего пространства – компактный размер, существенная экономия места в лаборатории.

Технические характеристики дистилляторов от VELP SCIENTIFICA: 

	UDK 129	UDK 139	UDK 149	UDK 159	UDK 169
Время анализа	5 мин (для 100 мл)	4 мин (для 100 мл)	3 мин (для 100 мл)	От 4 мин (включая титрование)	От 4 мин (включая титрование)
Воспроизводимость (относительное стандартное отклонение)	≤ 1%
Степень извлечение	≥ 99. 5%
Предел обнаружения	≥ 0.1 мг N
Автоматическое добавление щелочи	Есть
Автоматический долив воды		Есть	Есть	Есть	Есть
Автоматическое добавление борной кислоты			Есть	Есть	Есть
Выбор времени перегонки	Есть	Есть	Есть	Нет необходимости	Нет необходимости
Слив отходов дистилляции		Есть	Есть	Есть	Есть
Регулирование подачи пара (10–100%)		Есть	Есть	Есть	Есть
Время задержки (только для анализов по методу Деварда)	Есть
Последовательность дистилляции			Есть	Есть	Есть
Ограниченное потребление воды	Да
Дисплей	ЖК	3. 5” сенсорный экран	3.5” сенсорный экран	6” сенсорный экран	6” сенсорный экран
Количество программ	1	10	20	55	55
Выбор языка		Есть	Есть	Есть	Есть
Архивирование			Есть	Есть	Есть
Пароль для пользователя			Есть	Есть	Есть
Слив отходов титрования			Есть	Есть	Есть
Автоматическая промывка титратора			Есть	Есть	Есть
Мышка		Есть	Есть	Есть	Есть
Принтер		Есть	Есть	Есть	Есть
ПК (для хранения данных)			Есть	Есть	Есть
Флэш-накопитель (для передачи данных)			Есть	Есть	Есть
Разъем для подключения весов				Есть	Есть
Автосамплер					Есть
общие габариты в мм (ШxВxД)	385x780x416
Общий вес, кг	24	26	27	31	31
Источник питания	230 В / 115 В	230 В	230 В	230 В	230 В
Мощность	2100 Вт / 1700 Вт	2100 Вт	2100 Вт	2200 Вт	2200 Вт

Титрование

Реализация последнего этапа метода Кельдаля – количественного определения содержания азота производится путем проведения титрования полученного дистиллята. Его можно провести одним из нижеперечисленных способов:

• Бюретка. Ручная или автоматическая.
• Автоматический титратор.
• Дистиллятор со встроенным титратором.

Кроме вышеперечисленных приборов для проведения определения массовой доли белка методом Кьельдаля Вам потребуется дополнительное оборудование:

1. Вытяжной шкаф с кислотостойким покрытием и кислотостойкой вытяжкой.
2. Весы лабораторные с погрешностью 0,0001 г.
3. Сушильный шкаф 105–130 ^оС.
4. Гомогенизатор.

А также следующие реактивы:

1. 4% р-н борной кислоты.
2. 35% перекись водорода.
3. 30–35% раствор NaOH.
4. 96% серная кислота.
5. Стандарт сульфат аммония, чистота не ниже 99.5%.
6. Стандарт глицин, чистота не ниже 99,5%.
7. Катализатор селеносодержащий в таблетках.
8. Титрант сульфатная кислота или гидроксид натрия 0.05 или 0.1 Н.
9. Индикатор метиловый розовый или бромкрезоловый для индикации перехода.

Смотрите видео «Дюма или Кьельдаль: как определять белок в пищевых продуктах (на примере систем Velp Scientifica)»

Определение концентрации белка в сыром молоке с помощью спектроскопии с Фурье-преобразованием среднего инфракрасного диапазона/спектроскопии с ослабленным полным отражением

. 2004 г., сен; 87 (9): 2779-88.

doi: 10.3168/jds.S0022-0302(04)73405-0.

Ю Эцион
¹
, Р. Линкер, Ю. Коган, И. Шмулевич

принадлежность

• ¹ Междисциплинарная программа биотехнологии, Израильский технологический институт Технион, Хайфа, Израиль.

• PMID:

  15375035

• DOI:

  10.3168/jds.S0022-0302(04)73405-0

Бесплатная статья

Y Etzion et al.

Дж. Молочная наука.

2004 9 сентября0003

Бесплатная статья

. 2004 г., сен; 87 (9): 2779-88.

doi: 10.3168/jds.S0022-0302(04)73405-0.

Авторы

Ю Эцион
¹
, Р Линкер, Ю Коган, И Шмулевич

принадлежность

• ¹ Междисциплинарная программа биотехнологии, Израильский технологический институт Технион, Хайфа, Израиль.

• PMID:

  15375035

• DOI:

  10.3168/jds.S0022-0302(04)73405-0

Абстрактный

В этом исследовании исследуется потенциальное использование спектроскопии ослабленного полного отражения в среднем инфракрасном диапазоне для определения концентрации белка в сыром коровьем молоке. Определение концентрации белка основано на характеристике поглощения молочных белков, которая включает 2 полосы поглощения в диапазоне от 1500 до 1700 см (-1), известные как полосы амида I и амида II, и поглощение в диапазоне от 1060 до 1100 см. (-1) диапазон, который связан с фосфатными группами, ковалентно связанными с казеиновыми белками. Чтобы свести к минимуму влияние сильной полосы воды (с центром около 1640 см(-1)), которая перекрывается с полосами амида I и амида II, была применена оптимизированная автоматическая процедура точного вычитания воды. После вычитания воды спектры были проанализированы тремя методами, а именно простым интегрированием полос, методом частичных наименьших квадратов (PLS) и нейронными сетями. Для моделей нейронных сетей спектры были сначала разложены с помощью анализа основных компонентов (PCA), а входными данными нейронной сети были оценки основных компонентов спектра. Кроме того, в качестве входных данных также использовались концентрации двух компонентов, которые, как ожидается, будут взаимодействовать с белком (т. е. жир и лактоза). Эти подходы были проверены на 235 спектрах стандартизированных образцов сырого молока, соответствующих 26 концентрациям белка в диапазоне от 2,47 до 3,9.Диапазон 0% (вес на объем). Простой метод интегрирования привел к очень плохим результатам, тогда как PLS привел к ошибкам предсказания около 0,22% белка. Нейросетевой подход привел к ошибкам прогнозирования 0,20% белка, когда он основан только на показателях PCA, и 0,08% белка, когда в модель также были включены концентрации лактозы и жира. Эти результаты указывают на потенциальную полезность инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье/спектроскопии ослабленного полного отражения для быстрого, возможно онлайн, определения концентрации белка в сыром молоке.

Похожие статьи

• [Применение метода инфракрасной спектроскопии для быстрого измерения содержания белка в сухом молоке на основе машин опорных векторов].

  У Д., Цао Ф., Фэн С.Дж., Хе Ю.
  Ву Д и др.
  Гуан Пу Сюэ Юй Гуан Пу Фен Си. 2008 май; 28 (5): 1071-5.
  Гуан Пу Сюэ Юй Гуан Пу Фен Си. 2008.

  PMID: 18720804

  Китайский язык.

• Потенциал и ограничения спектроскопии ослабленного полного отражения в среднем инфракрасном диапазоне для анализа сырого молока в доильных линиях в режиме реального времени.

  Линкер Р, Эцион Ю.
  Линкер Р. и соавт.
  Джей Молочные Рез. 2009 г., февраль; 76(1):42-8. дои: 10.1017/S0022029908003580. Epub 2008 17 октября.
  Джей Молочные Рез. 2009.

  PMID: 18925993

• Идентификация почвы и хемометрия для прямого определения нитратов в почвах с использованием спектроскопии среднего инфракрасного диапазона FTIR-ATR.

  Линкер Р., Шмулевич И., Кенни А., Шавив А.
  Линкер Р. и соавт.
  Хемосфера. 2005 ноябрь; 61 (5): 652-8. doi: 10.1016/j.chemosphere.2005.03.034. Epub 2005, 26 апреля.
  Хемосфера. 2005.

  PMID: 16219501

• Быстрое определение витамина С методами NIR, MIR и FT-Raman.

  Ян Х., Ирудаярадж Дж.
  Ян Х и др.
  Дж Фарм Фармакол. 2002 г., сен; 54 (9): 1247-55. дои: 10.1211/002235702320402099.
  Дж Фарм Фармакол. 2002.

  PMID: 12356279

  Рассмотрение.

• Использование инфракрасной спектроскопии для мониторинга структуры и стабильности белка.

  Мэннинг М.С.
  Мэннинг МС.
  Эксперт Rev Proteomics. 2005 г., октябрь; 2 (5): 731-43. дои: 10.1586/14789450.2.5.731.
  Эксперт Rev Proteomics. 2005.

  PMID: 16209652

  Рассмотрение.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Получение, характеристика и механизм остеогенной активности казеинового фосфопептид-кальциевого хелата.

  Хуан В., Лао Л., Дэн Ю., Ли З., Ляо В., Дуань С., Сяо С., Цао И., Мяо Дж.
  Хуан В. и др.
  Фронт Нутр. 2022, 2 августа; 9:960228. doi: 10. 3389/фнут.2022.960228. Электронная коллекция 2022.
  Фронт Нутр. 2022.

  PMID: 35983483
  Бесплатная статья ЧВК.

• Идентификация качества молока и фальсификации с помощью инфракрасной абсорбционной спектроскопии с усилением поверхности в сочетании с искусственными нейронными сетями с использованием наноостровков серебра, покрытых цитратом.

  Ид С.М., Эль-Шами С., Фараг М.А.
  Ид С.М. и др.
  Микрохим Акта. 2022 29 июля; 189(8):301. doi: 10.1007/s00604-022-05393-4.
  Микрохим Акта. 2022.

  PMID: 35906496
  Бесплатная статья ЧВК.

• Оценка двух портативных приборов на основе гиперспектральных датчиков для прогнозирования основных свойств почвы в канадских почвах.

  Давале Н.М., Адамчук В.И., Прашер С.О., Россель Р.А.В. , Исмаил А.А.
  Дхавале Н.М. и соавт.
  Датчики (Базель). 2022 26 марта; 22 (7): 2556. дои: 10.3390/s22072556.
  Датчики (Базель). 2022.

  PMID: 35408171
  Бесплатная статья ЧВК.

• Влияние эструса на характеристики молока и среднеинфракрасные спектры молочных коров.

  Du C, Nan L, Li C, Sabek A, Wang H, Luo X, Su J, Hua G, Ma Y, Zhang S.
  Ду С и др.
  Животные (Базель). 2021 22 апреля; 11(5):1200. дои: 10.3390/ани11051200.
  Животные (Базель). 2021.

  PMID: 33921998
  Бесплатная статья ЧВК.

• Количественный анализ гидрохлорида доксорубицина и малеата артеролана с помощью спектроскопии среднего ИК-диапазона с использованием режимов пропускания и отражения.

  Бансал Р., Сингх Р., Каур К.
  Бансал Р. и соавт.
  BMC хим. 2021 24 апр;15(1):27. doi: 10.1186/s13065-021-00752-3.
  BMC хим. 2021.

  PMID: 33894779
  Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Молочные белки – аналитические методы

%PDF-1.4
%
1 0 объект
>
эндообъект
11 0 объект
/Заголовок
/Предмет
/Автор
/Режиссер
/Ключевые слова
/CreationDate (D:20221215085855-00’00’)
/ElsevierWebPDFSpecifications (6.5)
/ModDate (Д:20190819160822+02’00’)
/дои (10.1016/B978-0-08-100596-5.22616-4)
/роботы (без индекса)
>>
эндообъект
2 0 объект
>
эндообъект
3 0 объект
>
эндообъект
4 0 объект
>
эндообъект
5 0 объект
>
эндообъект
6 0 объект
>
эндообъект
7 0 объект
>
транслировать
application/pdfdoi:10.1016/B978-0-08-100596-5.22616-4

Справочный модуль

по науке о продуктах питания, 2016 г.