0
Методы определения белка в зерне и необходимое оборудование
Содержание белка в зерне – один из важнейших показателей качества. Данный показатель необходимо контролировать для определения питательной ценности зерна. Существует несколько методов определения белка: метод Кьельдаля, метод спектроскопии и метод Дюма.
Определение белка методом Кьельдаля
Сущность метода. Метод Кьельдаля – классический метод анализа белка в зерне. Данный метод является арбитражным и используется при калибровке приборов, реализующих другие методы определения белка, например, метод БИК-спектроскопии. Особенность заключается в том, что анализируемый продукт сжигается в серной кислоте, а полученный в результате азот определяется титрованием, после чего его пересчитывают на белок.
Необходимое оборудование (за исключением реактивов и посуды): весы, шкаф сушильный, для автоматизации процесса – дигестор и дистиллятор.
Ход анализа. Методика исследования прописана в ГОСТ 10846-91. Основные этапы анализа согласно производятся при помощи лабораторной посуды. Данные этапы включают в себя пробоподготовку, мокрое озоление (минерализацию), дистилляцию (отгонку аммиака водяным паром) и титрование. В настоящее время многие производители лабораторного оборудования разработали специализированные автоматизированные комплексы, состоящие из дигестора и дистиллятора. Оборудование позволяет анализировать несколько проб одновременно и повышает безопасность работы, так как реактивы подаются в автоматическом режиме.
Преимущества
- Наиболее точный результат анализа.
- Метод является стандартизированным и общепринятым.
Недостатки
- Использование опасных реактивов.
- Трудоемкость.
- Длительность проведения анализа.
Метод спектроскопии
- Метод БИК-спектроскопии
Сущность метода. Наиболее современный метод анализа, суть которого заключается в измерении инфракрасного спектра образца. При анализе прибор сопоставляет инфракрасный спектр анализируемого вещества с библиотекой данных и выдает результат менее чем за минуту.
Необходимое оборудование: БИК-анализатор зерна.
Ход анализа. Пробу зерна засыпают в кювету и выбирают тип продукта. В течение 40-50 секунд прибор выдает результат анализа. Пробоподготовка не требуется.
Преимущества
- Отсутствие пробоподготовки.
- Нет необходимости использовать реактивы.
- Высокая скорость анализа (в течение нескольких секунд).
- Простота анализа позволяет производить исследование даже неквалифицированному оператору.
- Одновременный анализ нескольких показателей (не только белка, но и жира, влаги, золы и т.д.).
Недостатки
- Дороговизна оборудования (стоимость анализатора – более миллиона рублей).
- Спектр анализируемых продуктов ограничен калибровками, чтобы анализировать дополнительные продукты, необходимо покупать кюветы.
- Не исключает полностью химические методы анализа, так как некоторые параметры не могут быть измерены при помощи БИК-анализатора.
- Анализ зерна при помощи прибора «Протеин-1М»
Сущность метода. Анализ проводится на приборе российского производства «Протеин-1М». Принцип работы заключается в измерении поглощения зерновой массой светового излучения. Полученный при этом фотоэлектрический сигнал преобразуется в цифровые значения массовой доли сырой клейковины или содержания белка в цельном зерне пшеницы.
Необходимое оборудование: анализатор зерна «Протеин-1М».
Ход анализа. Пробу зерна засыпают в стакан, а затем содержимое пересыпают в кювету. Кювета устанавливается в анализатор, и выбирается режим работы. После этого прибор производит измерение и демонстрирует результаты анализа. Производитель рекомендует проводить измерение 3 раза (каждый раз пробу необходимо загружать заново) и вычислять средний показатель, чтобы добиться лучшей точности.
Преимущества
- Высокая скорость анализа.
- Более низкая стоимость прибора в сравнении с БИК-анализаторами.
Недостатки
- Точность анализа. Анализатор откалиброван на пшеницу Татарстана, поэтому результат в других регионах может быть неточным. Чтобы добиться более высокой точности, необходимо произвести адаптацию к местной пшенице. Для этого образцы зерна отправляют производителю.
Метод Дюма при определении белка
Сущность метода. Методика заключается в определении общего содержания азота при сжигании образца под воздействием высокой температуры и в присутствии кислорода. Происходит измерение газообразного азота, после чего производится пересчет на белок.
Необходимое оборудование: анализатор белка по методу Дюма
Ход анализа. Пробу анализируемого продукта сжигают в атмосфере СО2 в присутствии меди или оксида меди. Измеряется объем выделившегося азота и происходит пересчет на белок. Другие соединения (СО, О2 и т.д.), образовавшиеся в процессе, связываются в трубке или поглощаются водным раствором щелочи.
Преимущества
- Не используются агрессивные реагенты (щелочь и концентрированная серная кислота).
- Более высокая скорость анализа по сравнению с методом Кьельдаля (занимает несколько минут).
Недостатки
- Не стандартизирован в России, поэтому может быть использован только при анализе зерна на экспорт в США, Канаду и Австралию, где этот метод является признанным.