流动分析法测定烟草中蛋白质含量前处理方法的改进

李秋潼王 鹏尚 军吕祥敏



流动分析法测定烟草中蛋白质含量前处理方法的改进

李秋潼1, 王 鹏1,2, 尚 军1, 吕祥敏1

(1. 重庆烟草工业有限责任公司 技术部, 重庆, 400060; 2. 川渝中烟工业有限责任公司 技术中心, 四川 成都, 610066)

为提高烟草中蛋白质的分析速度, 对流动分析法中蛋白质的前处理过程进行了改进, 即用萃取除可溶性氮代替加热. 并对检测结果进行了比较, 结果表明: 用萃取代替加热在批量检测时可大幅减少操作强度, 蛋白质的回收率为94.9%～102.9% , 变异系数小于 2.77%; 检测结果与文献方法无显著性差异, 可用于批量烟草样品中蛋白质含量的快速分析.

流动分析法; 烟草; 蛋白质; 前处理

蛋白质是烟草中的一种重要化合物, 但其在燃烧过程中会产生苦味、辛辣味和刺激性, 也会产生如同羽毛烧焦的不良气味, 使烟草的吸味品质变差[1]. 因此, 快速、准确地测定烟草中的蛋白质对烟草品质的评价有重要意义. 目前, 烟草中蛋白质含量的测定主要采用的是流动分析法[2], 但其前处理过程烦琐复杂、费时, 不利于样品的批量检测. 所以, 本文对测定烟草中蛋白质含量的流动分析法的前处理过程进行了改进, 以便简化操作, 提高检测效率.

1 材料和方法

1.1 材料

试验所用试剂: 98%浓硫酸、酒石酸锑钾、氯化钠(成都化学试剂厂)、红色氧化汞(贵州汞矿汞产品系列公司)、次氯酸钠、磷酸氢二钠、硫酸铵(重庆北碚化学试剂厂)、亚硝基铁氰化钠、水杨酸钠(中国医药集团上海化学试剂公司)、氢氧化钠(重庆川东化学有限公司)、Brij35(聚乙氧基月桂醚, 荷兰SKALAR公司), 以上试剂均为分析纯. 主要仪器: SKALAR流动分析仪(荷兰SKALAR公司)、AX504分析天平(瑞士梅特勒公司)、98-1-B型电热套(天津市泰斯特仪器有限公司).

1.2 方法

1.2.1 改进的试验依据

文献[2]样品的前处理方法是: 称取约0.5 g样品于锥形瓶中, 加入0.5%(体积分数, 下同)乙酸溶液25 mL, 加热微沸15 min. 其目的是在蛋白质等电点的条件下, 去除非蛋白质可溶性含氮物等干扰物质, 再消化处理, 检测其中的含氮量. 根据蛋白质与含氮量的关系, 反推出样品中的蛋白质含量. 因为需要加热并控制加热程度, 而目前常用的加热装置电炉或加热套, 只能单独对一个样品进行操作, 控温效果也较差, 这制约了该方法在大批量样品检测中的应用. 故, 找到一种处理方法代替其中的加热环节, 就可大大提高样品的检测量, 实际工作中应用起来也更方便. 因此本文就此进行了一些研究, 同样利用蛋白质等电点的性质, 采用样品萃取后静置, 将干扰物质完全萃取进溶液中, 代替加热试验, 这既可将非蛋白质可溶性氮分离, 又能将可溶性蛋白质沉淀[3-5], 达到准确测定烟草样品中的蛋白质, 使批量样品检测更容易.

1.2.2 改进后样品的处理

准确称取约0.500 0 g 样品, 置于100 mL锥形瓶, 加入0.5%的乙酸溶液50 mL, 于摇床上萃取30 min, 静置12 h以上, 再用定量滤纸抽滤, 并用0.5%的乙酸溶液冲洗锥形瓶和滤渣至滤液无色, 再将滤纸和滤渣同时放入已加入0.1 g氧化汞和1 g硫酸钾的消化管中, 向消化管中加入5 mL浓硫酸, 最后把消化管放入已设定温度为150 ℃(置1 h)、370 ℃(置4 h)的消化器中消化. 消化结束后, 待消化管冷却至室温后, 用蒸馏水定容到100 mL, 再用流动分析仪检测样品液中的氮含量, 进而得出烟草样品中的蛋白质含量.

1.2.3 改进方法的标准溶液的制备

准确称取0.943 g硫酸铵, 用蒸馏水溶解, 稀释, 并定容到100 mL, 得到氮标准储备液, 含量为2 mg/mL. 移取2、4、6、8、10 mL氮的标准储备液, 用4%硫酸溶液稀释并定容到100 mL, 摇匀, 得到氮标准溶液的浓度分别为0.04、0.08、0.12、0.16和0.20 mg/mL, 转换成蛋白质为: 0.25、0.50、0.75、1.00、1.25 mg/mL.

图1 工作曲线

1.2.4 改进方法的精密度测定

对3个样品分别用改进后的方法进行前处理, 并分别进行5次平行测定, 分析该方法测定蛋白质的精密度.

1.2.5 改进方法的准确度测定

称取已知蛋白质含量的烟草样品, 按3个比例加入标准物质, 分别测定2次, 计算回收率, 分析该方法测定蛋白质的准确度.

1.2.6 改进方法与文献[2]方法测定结果的比较

用改进方法制备待测液, 进行蛋白质的测定, 同时用文献方法测定, 并比较测定结果.

2 结果与分析

2.1 改进方法标准曲线

应用流动分析仪测定标准溶液中蛋白质的含量, 并对标准溶液的电信号响应值与其浓度进行线性回归, 得到其工作曲线见图1, 其回归方程为:= 71 270–555.7, 相关系数= 0.999, 式中,为电信号响应值峰高(DU),为蛋白质含量(mg/mL).

测空白试样, 计算得到蛋白质的检测限为0.12 mg/mL. 能够看出, 蛋白质的浓度在0.25～1.25 mg/mL范围内, 工作曲线线性较好, 适合于定量分析.

2.2 改进方法的精密度分析

用本法对3个烟草样品中的蛋白质含量分别测定5次. 结果(表1)显示, 检测结果的变异系数量(RSD)均小于2.77%, 说明本方法具有比较好的重复性.

表1 蛋白质测量的重复性检验

2.3 改进方法的准确度分析

向烟草样品中加入蛋白质的标准物质, 测定回收率. 结果(表2)显示, 蛋白质的回收率在94.9%~ 102.9%之间, 表明本法测定的结果比较准确.

表2 蛋白质的回收率

2.4 改进方法与文献[2]方法的比较分析

用本方法和文献[2]方法同时分别测定15个烟草样品中的蛋白质含量, 结果见表3. 对表3中的数据进行配对样本t检验, 在0.05的显著水平下, 两种方法的检测结果没有显著差异, 表明本法适合烟草中蛋白质含量的测定.

表3 两种方法测定的部分烟草样品蛋白质含量/(mg×g-1)

3 小结

研究表明: 在用连续流动法测定烟草中蛋白质含量时, 利用萃取后静置过夜, 除烟草中非蛋白质可溶性氮, 代替文献的加热环节的方法是可行的. 通过前处理方法的改进使操作简便, 回收率高, 重复性好, 适合烟草样品中蛋白质含量的批量快速分析, 适合应用于实际工作中.

[1] 同克玉. 烟草化学[M]. 郑州: 郑州大学出版社, 2002: 106, 259-261.

[2] 国家标准化管理委员会. YC/T249-2008 烟草及烟草制品蛋白质的测定连续流动法[S]. 北京: 中国标准化出版社, 2008.

[3] 汪长国, 戴亚, 方力, 等.烟草中蛋白质测定方法的改进[J]. 烟草科技, 2004(1): 19-20, 35.

[4] 张槐苓, 葛翠英, 穆怀静, 等. 烟草分析与检验[M]. 郑州: 河南科学技术出版社, 1994. 139-140.

[5] 王鹏, 吕祥敏, 戴亚. 流动分析法测定烟草中的不溶性氮和可溶性氮[J]. 烟草科技, 2006(3): 38-40.

Improvement on preparation for proteindetermining in tobacco with enzymolysis-autoanalyzer

LI Qiu-tong1, WANG Peng1,2, SHANG Jun1, LV Xiang-ming1

(1. Chongqing Tobacco Industrial Co., Ltd.,Chongqing 400060,China; 2. China Tobacco Chuanyu Industrial Corporation, Chengdu 610066, China)

The preparation for enzymolysis-Autoanalyzer of protein in tobacco was improved to increase the analytic rate, extraction instead of heating. The results from extraction separation and heating were compared. The results indicated that, instead of heating using extraction separation can be a substantial increase in volume of tobacco sample pretreatment rate, the average recovery of starch was 94.9%~102.9%, RSD < 2.77%. And the test results with the original method was no significant difference, It could be applied in bulk tobacco samples rapid analysis of protein in tobacco.

enzymolysis-autoanalyzer; tobacco; protein; preparation

10.3969/j.issn.1672-6146.2012.03.016

TS 41+1

1672-6146(2012)03-0057-03

2012-05-21

李秋潼(1981-), 女, 工程师, 主要从事卷烟物理和烟草化学成分检测.E-mail:qiutong_116@163.com

王鹏(1979-), 男, 工程师, 主要从事卷烟物理指标检测研究. E-mail: wpglj@163.com

(责任编校:江 河)