一种利用可充气的微波消解装置快速水解乳制品中蛋白质的方法制造方法及图纸

本发明专利技术食品检测领域，具体涉及一种利用可充气的微波消解装置快速水解乳制品中蛋白质的方法。所述方法包括以下步骤：将样品混合均匀；取适当样品装入微波消解装置，在所述的样品加入水解试剂，将消解装置密封，充入保护氮气，利用微波消解平台将所述的样品进行加热，消解温度为160℃，保温时间25min。水解结束后，对所述样品进行稀释，过滤，氮吹干燥，富溶，得到所述的蛋白水解液。通过利用本发明专利技术的制备方法，整个反应从升温至结束仅需45分钟，较原先传统的食品蛋白质水解方法相比，样品前处理所需的时间仅为十分之一；食品中蛋白质水解效率高，对氨基酸含量测定表明，利用该方法测得的数据平行性良好，测试回收率有良好保证。

【技术实现步骤摘要】
一种利用可充气的微波消解装置快速水解乳制品中蛋白质的方法
本专利技术属于食品检测领域，涉及到蛋白质水解的方法，具体涉及一种利用可充气的微波消解装置快速水解乳制品中蛋白质的方法。
技术介绍
三聚氰胺事件的发生给中国的乳品安全敲响的警钟，同是也推动了乳品检测手段的提高，原先利用凯氏定氮法测定牛奶中蛋白质含量的方法虽然快速方便，适用性强，但是无法判断N元素的来源；因此通过蛋白质水解产生氨基酸，随后进行对氨基酸进行测试可以避免误判。蛋白质的氨基酸组分成分分析是一个相对比较复杂的过程，主要包括多肽完全水解并游离出氨基酸，并对游离的氨基酸进行定量分析。在牛奶分析中，牛奶中氨基酸含量的测定也需要遵照上述步骤，利用盐酸将牛奶中所含的蛋白质水解，分解游离的氨基酸，因此实验中利用合适的条件对牛奶中蛋白质进行水解是保证样品检测准确性的重要步骤，在我国食品安全国家标准中，食品中氨基酸的测定方法中规定，样品再进行分析前需在样品中加入6mol/L盐酸与2-3滴苯酚溶液，将水解管在氮气的保护下的条件下放在温度为110℃电热鼓风恒温箱或水解炉内水解22小时后再进行提取，整个实验反应耗时长，效率低。并且长时间的反应极易造成一些对环境敏感的氨基酸例如蛋氨酸和半光氨酸的损失，增加实验的误差。利用微波对牛奶中蛋白质进行水解，微波直接作用于样品分子，样品通过直接吸收能量，通过分子振动产生热量从而对蛋白质进行分解。通常来说，实验中水解温度提高10℃，蛋白质水解的速率增加1倍。利用微波对密闭样品进行水解，不仅可以提高反应温度，还可以加快水解速率。但是在国标中方法中，蛋白质水解需要在无氧的条件下进行，才能保证蛋白质水解反应完全，并且降低氨基酸被破坏的风险。传统的微波消解装备虽然可以显著提升蛋白质水解的速率，缩短反应时间，但是无法为反应样品提供惰性气体保护。
技术实现思路
为了解决“基于传统反应耗时长，反应速度慢，蛋白质在水解过程中容易造成损失；而传统利用微波消解处理样品，反应速度虽然有很大的提升，但是传统的消解罐只能提供密闭条件，但是无法为样品在反应中提供持续惰性气体保护，以满足实验的需求。”的问题，本专利技术目的在于提供一种工艺简单，反应高效，样品回收率良好的快速乳制品中水解蛋白质的方法。本专利技术方法中利用对消解罐进行多次真空并充入惰性气体，对反应进行保护。利用可充气微波消解装置，对蛋白质进行水解，该方法不仅利用微波直接作用在样品上的加热优势，同时克服了传统微波消解不能为样品提供惰性气体保护的劣势，在加速反应的同时(与传统方法相比反应速度加快了10倍)，减少氨基酸的氧化，保证试验的准确度。因此利用可充气微波消解装置进行蛋白质水解，该方法具有样品批处理能力强，反应迅速，满足实验室大批量处理样品的需求。本专利技术的技术方案为：一种利用可充气的微波消解装置快速水解乳制品中蛋白质的方法，包括以下步骤：(1)将混匀的乳制样品放入微波消解罐，加入盐酸溶液和苯酚溶液或丙酸溶液；(2)向微波消解罐内充入氮气或抽真空后充入氮气，所述微波消解罐设置有气体进气管和气体放气管，将微波消解罐进气管与氮气气源连接，拧松出气端，缓慢打开氮气气源，赶出消解罐中的空气，4-6分钟后，关闭出气端并拧紧接头，当压力表显示为2MPa时，关闭进气接头、封口；(3)微波消解罐置于微波消解装置的转子内，利用微波反应平台将所述的样品加热，升温速率为26℃/min,恒定频率为2450MHZ，反应温度为160±3℃，保温时间25min；(4)反应结束后，对所述反应样品用去离子水稀释，过滤，氮吹干燥，富溶，得到所述的蛋白水解液。根据本专利技术所述一种利用可充气的微波消解装置快速水解乳制品中蛋白质的方法，得到的蛋白水解液，水解蛋白包括天门冬氨酸，苏氨酸，丝氨酸，谷氨酸，脯氨酸，甘氨酸，丙氨酸，缬氨酸，蛋氨酸，异亮氨酸，亮氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸，组氨酸，赖氨酸，精氨酸。根据本专利技术所述一种利用可充气的微波消解装置快速水解乳制品中蛋白质的方法，进一步，步骤(1)中加入10mL6mol/L盐酸溶液，与2-3滴苯酚溶液或丙酸溶液。盐酸溶液摩尔浓度为6mol/L,加入苯酚溶液为新蒸馏的苯酚，丙酸溶液为丙酸，盐酸溶液与水解溶液的蛋白质含量有关，当样品中(固体，半固体)蛋白质含量小于20mg时，盐酸溶液的加入量为10mL,当样品为牛奶等含水量高的样品，则加入等体积的浓盐酸(体积比1：1)，丙酸和苯酚在本专利技术中用途为氨基酸保护剂。根据本专利技术所述一种利用可充气的微波消解装置快速水解乳制品中蛋白质的方法，所述乳制样品为液体或固体；进一步，所述乳制样品为奶粉或牛奶。根据本专利技术所述一种利用可充气的微波消解装置快速水解乳制品中蛋白质的方法，步骤(4)反应结束后，将样品转移到50ml容量瓶中，利用去离子水对反应样品稀释并定容至50mL；将溶液过0.45um水膜，准确移取1ml消解液于15ml或25ml试管内，用氮吹仪或浓缩仪在50℃环境下干燥，干燥后残留物用1ml去离子水溶解，再次浓缩干燥两次。随后将1.0mL或2.0mLpH2.2柠檬酸钠缓冲溶液加入到干燥后的试管内溶解，震荡混匀后，吸取溶液过0.22μm的滤膜过滤，转移至仪器进样瓶。在本专利技术中，微波加热的同时，采用氮气保护样品，防止在水解的过程中对环境敏感的氨基酸氧化。抽真空为可选项，可以选择不抽真空，利用氮气赶空气。步骤如下：将消解罐的放气端打开，进气端与氮气瓶相连接,打开进气管接头后打开氮气瓶减压阀，缓慢打开调节压力表鼓吹氮气，5分钟后，关闭放气端后，观察压力表读数，当压力显示为2MPa时，关闭消解罐进气管接头，完成充气。重复真空的步骤如下：将消解罐放入冷冻液中冷冻5分钟后，将放气端接头连接真空泵，关闭进气端接口，打开真空泵抽真空，当压力表达到700mbar时，关闭放气端接头，然后将进气端与氮气瓶相连，打开氮气钢瓶减压阀进行充气，压力显示为2MPa时，关闭消解罐进气管接头，与减压阀。随后，打开真空泵，打开放气端接头重复上述步骤两次完成充气步骤。在本专利技术中，创新使用丙酸溶液作为氨基酸保护剂，在相同条件下与传统的苯酚溶液保护剂相比，水解后各氨基酸的含量基本保持一致，并且对苏氨酸和丝氨酸的保护效果有明显提升，经氨基酸分析仪测试其水解后得到的苏氨酸和丝氨酸含量有显著提升。通常来说水解反应温度提高10℃,蛋白质的水解速率增加1倍。但是在常规水解条件下，温度的提升会导致密闭反应容器内压力的骤增，不仅不利于加速反应，还容易造成反应容器变形，甚至破损导致反应失败。利用本案例提及密闭微波压力容器，相对于常规微波反应容器，不仅耐受高温高压反应，同时可以提供氮气保护，解决了常规微波反应无法提供氮气保护氛围的劣势。此外，除了水解环境和水解方法对氨基酸前处理分析产生重要影响外，水解温度和时间也对分析结果产生重要影响。因此，实验对反应温度与反应时间进行摸索，测试其在140度，150度，160度，170度各反应温度下蛋白质水解后各氨基酸的回收率。同时在最佳温度下对反应时间进行优化。在常规的蛋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用可充气的微波消解装置快速水解乳制品中蛋白质的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将混匀的乳制样品放入微波消解罐，加入盐酸溶液和苯酚溶液或丙酸溶液；/n(2)向微波消解罐内充入氮气或抽真空后充入氮气，所述微波消解罐设置有气体进气管和气体放气管，将微波消解罐进气管与氮气气源连接，拧松出气端，缓慢打开氮气气源，赶出消解罐中的空气，4-6分钟后，关闭出气端并拧紧接头，当压力表显示为2MPa时，关闭进气接头、封口；/n(3)微波消解罐置于微波消解装置的转子套筒内，利用微波反应平台将所述的样品加热，升温速率为26℃/min,恒定频率为2450MHZ，反应温度为160±3℃，保温时间25min；/n(4)反应结束后，对所述反应样品用去离子水稀释，过滤，氮吹干燥，富溶，得到所述的蛋白水解液。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用可充气的微波消解装置快速水解乳制品中蛋白质的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将混匀的乳制样品放入微波消解罐，加入盐酸溶液和苯酚溶液或丙酸溶液；
(2)向微波消解罐内充入氮气或抽真空后充入氮气，所述微波消解罐设置有气体进气管和气体放气管，将微波消解罐进气管与氮气气源连接，拧松出气端，缓慢打开氮气气源，赶出消解罐中的空气，4-6分钟后，关闭出气端并拧紧接头，当压力表显示为2MPa时，关闭进气接头、封口；
(3)微波消解罐置于微波消解装置的转子套筒内，利用微波反应平台将所述的样品加热，升温速率为26℃/min,恒定频率为2450MHZ，反应温度为160±3℃，保温时间25min；
(4)反应结束后，对所述反应样品用去离子水稀释，过滤，氮吹干燥，富溶，得到所述的蛋白水解液。


2.根据权利要求1所述一种利用可充气的微波消解装置快速水解乳制品中蛋白质的方法，其特征在于：水解蛋白包括天门冬氨酸，苏氨酸，丝氨酸，谷氨酸，脯氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆优兰，郭德华，倪晨杰，金晓静，邓晓军，
申请(专利权)人：上海屹尧仪器科技发展有限公司，上海海关动植物与食品检验检疫技术中心，
类型：发明
国别省市：上海;31