一種利用可充氣的微波消解裝置快速水解乳制品中蛋白質的方法制造方法及圖紙

本發明專利技術食品檢測領域，具體涉及一種利用可充氣的微波消解裝置快速水解乳制品中蛋白質的方法。所述方法包括以下步驟：將樣品混合均勻；取適當樣品裝入微波消解裝置，在所述的樣品加入水解試劑，將消解裝置密封，充入保護氮氣，利用微波消解平臺將所述的樣品進行加熱，消解溫度為160℃，保溫時間25min。水解結束后，對所述樣品進行稀釋，過濾，氮吹干燥，富溶，得到所述的蛋白水解液。通過利用本發明專利技術的制備方法，整個反應從升溫至結束僅需45分鐘，較原先傳統的食品蛋白質水解方法相比，樣品前處理所需的時間僅為十分之一；食品中蛋白質水解效率高，對氨基酸含量測定表明，利用該方法測得的數據平行性良好，測試回收率有良好保證。

【技術實現步驟摘要】
一種利用可充氣的微波消解裝置快速水解乳制品中蛋白質的方法
本專利技術屬于食品檢測領域，涉及到蛋白質水解的方法，具體涉及一種利用可充氣的微波消解裝置快速水解乳制品中蛋白質的方法。
技術介紹
三聚氰胺事件的發生給中國的乳品安全敲響的警鐘，同是也推動了乳品檢測手段的提高，原先利用凱氏定氮法測定牛奶中蛋白質含量的方法雖然快速方便，適用性強，但是無法判斷N元素的來源；因此通過蛋白質水解產生氨基酸，隨后進行對氨基酸進行測試可以避免誤判。蛋白質的氨基酸組分成分分析是一個相對比較復雜的過程，主要包括多肽完全水解并游離出氨基酸，并對游離的氨基酸進行定量分析。在牛奶分析中，牛奶中氨基酸含量的測定也需要遵照上述步驟，利用鹽酸將牛奶中所含的蛋白質水解，分解游離的氨基酸，因此實驗中利用合適的條件對牛奶中蛋白質進行水解是保證樣品檢測準確性的重要步驟，在我國食品安全國家標準中，食品中氨基酸的測定方法中規定，樣品再進行分析前需在樣品中加入6mol/L鹽酸與2-3滴苯酚溶液，將水解管在氮氣的保護下的條件下放在溫度為110℃電熱鼓風恒溫箱或水解爐內水解22小時后再進行提取，整個實驗反應耗時長，效率低。并且長時間的反應極易造成一些對環境敏感的氨基酸例如蛋氨酸和半光氨酸的損失，增加實驗的誤差。利用微波對牛奶中蛋白質進行水解，微波直接作用于樣品分子，樣品通過直接吸收能量，通過分子振動產生熱量從而對蛋白質進行分解。通常來說，實驗中水解溫度提高10℃，蛋白質水解的速率增加1倍。利用微波對密閉樣品進行水解，不僅可以提高反應溫度，還可以加快水解速率。但是在國標中方法中，蛋白質水解需要在無氧的條件下進行，才能保證蛋白質水解反應完全，并且降低氨基酸被破壞的風險。傳統的微波消解裝備雖然可以顯著提升蛋白質水解的速率，縮短反應時間，但是無法為反應樣品提供惰性氣體保護。
技術實現思路
為了解決“基于傳統反應耗時長，反應速度慢，蛋白質在水解過程中容易造成損失；而傳統利用微波消解處理樣品，反應速度雖然有很大的提升，但是傳統的消解罐只能提供密閉條件，但是無法為樣品在反應中提供持續惰性氣體保護，以滿足實驗的需求。”的問題，本專利技術目的在于提供一種工藝簡單，反應高效，樣品回收率良好的快速乳制品中水解蛋白質的方法。本專利技術方法中利用對消解罐進行多次真空并充入惰性氣體，對反應進行保護。利用可充氣微波消解裝置，對蛋白質進行水解，該方法不僅利用微波直接作用在樣品上的加熱優勢，同時克服了傳統微波消解不能為樣品提供惰性氣體保護的劣勢，在加速反應的同時(與傳統方法相比反應速度加快了10倍)，減少氨基酸的氧化，保證試驗的準確度。因此利用可充氣微波消解裝置進行蛋白質水解，該方法具有樣品批處理能力強，反應迅速，滿足實驗室大批量處理樣品的需求。本專利技術的技術方案為：一種利用可充氣的微波消解裝置快速水解乳制品中蛋白質的方法，包括以下步驟：(1)將混勻的乳制樣品放入微波消解罐，加入鹽酸溶液和苯酚溶液或丙酸溶液；(2)向微波消解罐內充入氮氣或抽真空后充入氮氣，所述微波消解罐設置有氣體進氣管和氣體放氣管，將微波消解罐進氣管與氮氣氣源連接，擰松出氣端，緩慢打開氮氣氣源，趕出消解罐中的空氣，4-6分鐘后，關閉出氣端并擰緊接頭，當壓力表顯示為2MPa時，關閉進氣接頭、封口；(3)微波消解罐置于微波消解裝置的轉子內，利用微波反應平臺將所述的樣品加熱，升溫速率為26℃/min,恒定頻率為2450MHZ，反應溫度為160±3℃，保溫時間25min；(4)反應結束后，對所述反應樣品用去離子水稀釋，過濾，氮吹干燥，富溶，得到所述的蛋白水解液。根據本專利技術所述一種利用可充氣的微波消解裝置快速水解乳制品中蛋白質的方法，得到的蛋白水解液，水解蛋白包括天門冬氨酸，蘇氨酸，絲氨酸，谷氨酸，脯氨酸，甘氨酸，丙氨酸，纈氨酸，蛋氨酸，異亮氨酸，亮氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸，組氨酸，賴氨酸，精氨酸。根據本專利技術所述一種利用可充氣的微波消解裝置快速水解乳制品中蛋白質的方法，進一步，步驟(1)中加入10mL6mol/L鹽酸溶液，與2-3滴苯酚溶液或丙酸溶液。鹽酸溶液摩爾濃度為6mol/L,加入苯酚溶液為新蒸餾的苯酚，丙酸溶液為丙酸，鹽酸溶液與水解溶液的蛋白質含量有關，當樣品中(固體，半固體)蛋白質含量小于20mg時，鹽酸溶液的加入量為10mL,當樣品為牛奶等含水量高的樣品，則加入等體積的濃鹽酸(體積比1：1)，丙酸和苯酚在本專利技術中用途為氨基酸保護劑。根據本專利技術所述一種利用可充氣的微波消解裝置快速水解乳制品中蛋白質的方法，所述乳制樣品為液體或固體；進一步，所述乳制樣品為奶粉或牛奶。根據本專利技術所述一種利用可充氣的微波消解裝置快速水解乳制品中蛋白質的方法，步驟(4)反應結束后，將樣品轉移到50ml容量瓶中，利用去離子水對反應樣品稀釋并定容至50mL；將溶液過0.45um水膜，準確移取1ml消解液于15ml或25ml試管內，用氮吹儀或濃縮儀在50℃環境下干燥，干燥后殘留物用1ml去離子水溶解，再次濃縮干燥兩次。隨后將1.0mL或2.0mLpH2.2檸檬酸鈉緩沖溶液加入到干燥后的試管內溶解，震蕩混勻后，吸取溶液過0.22μm的濾膜過濾，轉移至儀器進樣瓶。在本專利技術中，微波加熱的同時，采用氮氣保護樣品，防止在水解的過程中對環境敏感的氨基酸氧化。抽真空為可選項，可以選擇不抽真空，利用氮氣趕空氣。步驟如下：將消解罐的放氣端打開，進氣端與氮氣瓶相連接,打開進氣管接頭后打開氮氣瓶減壓閥，緩慢打開調節壓力表鼓吹氮氣，5分鐘后，關閉放氣端后，觀察壓力表讀數，當壓力顯示為2MPa時，關閉消解罐進氣管接頭，完成充氣。重復真空的步驟如下：將消解罐放入冷凍液中冷凍5分鐘后，將放氣端接頭連接真空泵，關閉進氣端接口，打開真空泵抽真空，當壓力表達到700mbar時，關閉放氣端接頭，然后將進氣端與氮氣瓶相連，打開氮氣鋼瓶減壓閥進行充氣，壓力顯示為2MPa時，關閉消解罐進氣管接頭，與減壓閥。隨后，打開真空泵，打開放氣端接頭重復上述步驟兩次完成充氣步驟。在本專利技術中，創新使用丙酸溶液作為氨基酸保護劑，在相同條件下與傳統的苯酚溶液保護劑相比，水解后各氨基酸的含量基本保持一致，并且對蘇氨酸和絲氨酸的保護效果有明顯提升，經氨基酸分析儀測試其水解后得到的蘇氨酸和絲氨酸含量有顯著提升。通常來說水解反應溫度提高10℃,蛋白質的水解速率增加1倍。但是在常規水解條件下，溫度的提升會導致密閉反應容器內壓力的驟增，不僅不利于加速反應，還容易造成反應容器變形，甚至破損導致反應失敗。利用本案例提及密閉微波壓力容器，相對于常規微波反應容器，不僅耐受高溫高壓反應，同時可以提供氮氣保護，解決了常規微波反應無法提供氮氣保護氛圍的劣勢。此外，除了水解環境和水解方法對氨基酸前處理分析產生重要影響外，水解溫度和時間也對分析結果產生重要影響。因此，實驗對反應溫度與反應時間進行摸索，測試其在140度，150度，160度，170度各反應溫度下蛋白質水解后各氨基酸的回收率。同時在最佳溫度下對反應時間進行優化。在常規的蛋本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種利用可充氣的微波消解裝置快速水解乳制品中蛋白質的方法，其特征在于，包括以下步驟：/n(1)將混勻的乳制樣品放入微波消解罐，加入鹽酸溶液和苯酚溶液或丙酸溶液；/n(2)向微波消解罐內充入氮氣或抽真空后充入氮氣，所述微波消解罐設置有氣體進氣管和氣體放氣管，將微波消解罐進氣管與氮氣氣源連接，擰松出氣端，緩慢打開氮氣氣源，趕出消解罐中的空氣，4-6分鐘后，關閉出氣端并擰緊接頭，當壓力表顯示為2MPa時，關閉進氣接頭、封口；/n(3)微波消解罐置于微波消解裝置的轉子套筒內，利用微波反應平臺將所述的樣品加熱，升溫速率為26℃/min,恒定頻率為2450MHZ，反應溫度為160±3℃，保溫時間25min；/n(4)反應結束后，對所述反應樣品用去離子水稀釋，過濾，氮吹干燥，富溶，得到所述的蛋白水解液。/n

【技術特征摘要】
1.一種利用可充氣的微波消解裝置快速水解乳制品中蛋白質的方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)將混勻的乳制樣品放入微波消解罐，加入鹽酸溶液和苯酚溶液或丙酸溶液；
(2)向微波消解罐內充入氮氣或抽真空后充入氮氣，所述微波消解罐設置有氣體進氣管和氣體放氣管，將微波消解罐進氣管與氮氣氣源連接，擰松出氣端，緩慢打開氮氣氣源，趕出消解罐中的空氣，4-6分鐘后，關閉出氣端并擰緊接頭，當壓力表顯示為2MPa時，關閉進氣接頭、封口；
(3)微波消解罐置于微波消解裝置的轉子套筒內，利用微波反應平臺將所述的樣品加熱，升溫速率為26℃/min,恒定頻率為2450MHZ，反應溫度為160±3℃，保溫時間25min；
(4)反應結束后，對所述反應樣品用去離子水稀釋，過濾，氮吹干燥，富溶，得到所述的蛋白水解液。


2.根據權利要求1所述一種利用可充氣的微波消解裝置快速水解乳制品中蛋白質的方法，其特征在于：水解蛋白包括天門冬氨酸，蘇氨酸，絲氨酸，谷氨酸，脯氨...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陸優蘭，郭德華，倪晨杰，金曉靜，鄧曉軍，
申請(專利權)人：上海屹堯儀器科技發展有限公司，上海海關動植物與食品檢驗檢疫技術中心，
類型：發明
國別省市：上海;31