粗蛋白質(zhì)（Crudeprotein，CP）是各種含氮物質(zhì)的總稱，它包括真蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)含氮物（Non-proteinNitrogen，NPN）兩部分。NPN包括游離氨基酸、硝酸鹽，氨等。蛋白質(zhì)是由許多種氨基酸組成的，是構(gòu)成細(xì)胞、血液、骨骼、抗體、激素、酶、乳、毛及各種器官組織的主要成分，對(duì)生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖及各種器官的修補(bǔ)都是必需的，是生命活動(dòng)必需的基礎(chǔ)養(yǎng)分，是其他養(yǎng)分不可替代的。各種飼料粗蛋白質(zhì)含量及品質(zhì)差異很大。一般動(dòng)物性飼料含量高、品質(zhì)好，植物性飼料含量低、品質(zhì)差，在植物性飼料中，油餅類飼料及豆科植物含蛋白質(zhì)較多，禾本科植物含蛋白質(zhì)較少，秸稈類飼料含量就更少，品質(zhì)也差。

 

      小麥籽粒的粗蛋白質(zhì)含量一般在11.0%～18.0%范圍內(nèi)，在小麥品質(zhì)（營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)）的評(píng)價(jià)體系中，粗蛋白的質(zhì)和量占有很重要的地位。加拿大等國(guó)依據(jù)粗蛋白含量將小麥分為強(qiáng)筋力小麥、中筋力小麥、軟麥。而在我國(guó)將粗蛋白含量作為優(yōu)質(zhì)小麥評(píng)價(jià)體系中一個(gè)重要的特征指標(biāo)。因此，掌握好粗蛋白檢驗(yàn)技術(shù)有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

 

      小麥粗蛋白測(cè)定方法目前常用的三種：由Jo-han.Kjedanhl創(chuàng)立的經(jīng)典凱氏定氮法，其操作過(guò)程及裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，但完成單個(gè)樣品測(cè)試消耗時(shí)間較長(zhǎng)，不利于多個(gè)樣品的檢測(cè)；半自動(dòng)定氮儀需要人工滴定易引起視覺偏差而產(chǎn)生誤差；全自動(dòng)定氮儀可以滿足多個(gè)樣品能同時(shí)消化，且消化完成后儀器自動(dòng)連續(xù)蒸餾、滴定，大大縮短操作時(shí)間，而且結(jié)果準(zhǔn)確。杭州麥哲儀器有限公司的K06全自動(dòng)凱氏定氮儀采用先進(jìn)的顏色傳感器技術(shù)來(lái)判定滴定終點(diǎn)，操作與觀察方便，具有回收率高、精確度高等特點(diǎn)。

 

      1實(shí)驗(yàn)部分

 

      1.1儀器回收率試驗(yàn)

 

      1.1.1儀器和試劑

 

      K06全自動(dòng)凱氏定氮儀；電子天平（AL104）0.42%（NH4）2SO4溶液：稱取4.2000g在105℃溫度下烘至恒重的粉末狀（NH4）2SO4(AR)加水溶解并定容至1000mL。

 

      1.1.2試驗(yàn)方法

 

      量取10mL0.42%（NH4）2SO4溶液，加適量水在K06全自動(dòng)定氮儀上直接蒸餾測(cè)定氮含量。

      1.1.3試驗(yàn)結(jié)果

 

      從表1可知檢查（NH4）2SO4直接蒸餾回收率為99.8%～101.0%，符合國(guó)標(biāo)GB/T5511—2008規(guī)定回收率要求。

 

      1.2儀器精密度試驗(yàn)

 

      1.2.1儀器和試劑

 

      K06全自動(dòng)凱氏定氮儀配8孔消化爐；電子天平（AL104）。

 

      濃H2SO4（AR）混合催化劑：0.2g（CuSO4·5H2O）、5.0gK2SO4堿液：30%NaOH（KOH）溶液；

 

      吸收液：1000mL2%硼酸溶液中加入30mL0.1%溴甲酚綠、10mL0.1%甲基紅指示劑。

 

      全麥粉粗蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：GBW（E）100126。

 

      1.2.2試驗(yàn)方法

 

      分別稱取一定量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用程序升溫（280℃保持30min，430℃保持90min，保持時(shí)間視消化情況而定）消化樣品，消化完成并冷卻后，K06全自動(dòng)定氮儀測(cè)定全麥粉粗蛋白質(zhì)含量。

 

      1.2.3試驗(yàn)結(jié)果

 

      從表2可知，測(cè)試結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定的范圍內(nèi)，且重復(fù)性比較好，符合測(cè)試要求。

 

      2小麥粗蛋白質(zhì)含量與對(duì)應(yīng)小麥粉濕面筋值相關(guān)性研究

 

      2.1儀器和試劑

 

      錘式旋風(fēng)磨（JXFM110）；驗(yàn)粉篩（JJSY30×8）；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（DHG-9053A）；面筋儀（GM2200）；離心儀（CF2015）；電子天平（AL104）；其余同1.2.1儀器和試劑。

 

      2.2試驗(yàn)方法

 

      經(jīng)除雜混勻后的小麥樣品，錘式旋風(fēng)磨粉碎并充分混勻，取出一部分全麥粉檢測(cè)水分后測(cè)定粗蛋白質(zhì)含量；另一部分用驗(yàn)粉篩（CB42粉篩）篩理后，篩下物混勻后測(cè)定水分，用面筋儀洗滌離心儀脫水后直接稱重濕面筋并將其折算成14%水分基作小麥粉濕面筋值，結(jié)果見表3。

 

      2.3試驗(yàn)分析

 

      小麥粉加水經(jīng)過(guò)面筋儀揉搓形成“面團(tuán)”，面團(tuán)在水中搓洗，則面團(tuán)中的淀粉和麩皮等固體物質(zhì)漸漸脫離面團(tuán)，最后形成具有彈性、延展性和粘性的面筋。面筋蛋白質(zhì)主要是麥醇溶蛋白和麥谷蛋白。通過(guò)上述試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，借助EXCEL內(nèi)置功能來(lái)分析兩者相關(guān)性得回歸方程為：y=3.3165x-11.785r=0.8221,充分說(shuō)明小麥粗蛋白質(zhì)含量和小麥粉濕面筋值之間具有較高的相關(guān)性，見圖1。即在一般情況下，粗蛋白質(zhì)含量高的小麥籽粒其小麥粉濕面筋值也高，反之，則低。

 

   

      3小麥籽粒組織結(jié)構(gòu)中各層近似組分的粗蛋白質(zhì)含量研究

 

      3.1儀器和試劑

 

      實(shí)驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī)（LRMM8040-3-D）；粉篩（LFS-30）；其它同1.3.1儀器和試劑。

 

      3.2試驗(yàn)材料

 

      取7個(gè)有代表性的江蘇冬小麥樣品，高筋白麥（GBI，GBII）、高筋紅麥（GH）、中筋紅麥（ZH）、中筋白麥（ZB）、弱筋紅麥（RHI，RHII）。

 

      3.3試驗(yàn)方法

 

      將小麥樣品分別除雜后潤(rùn)麥，潤(rùn)麥水分及時(shí)間按表4。

 

 

      潤(rùn)麥完成后，進(jìn)入研磨工序。入磨小麥?zhǔn)紫冉?jīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī)皮磨系統(tǒng)（齒輥）研磨，研磨后的物料經(jīng)粉篩篩理后，篩下物充分混合后得ⅠB粉；上層篩篩上物（麩皮）經(jīng)錘式旋風(fēng)磨粉碎后充分混合后得DF粉；下層篩篩上物第一次經(jīng)心磨系統(tǒng)（光輥）研磨，研磨后的物料經(jīng)粉篩篩理后，篩下物充分混合后得1M粉，上、下層篩篩上物合并后第二次經(jīng)心磨系統(tǒng)研磨，研磨后的物料再經(jīng)粉篩篩理后的篩下物混勻后得2M粉，上、下兩層篩合并再經(jīng)錘式旋風(fēng)磨粉碎后混勻得XF粉。

 

      原小麥樣品經(jīng)錘式旋風(fēng)磨粉碎后的試樣及DF、XF、ⅠB、1M、2M分別檢測(cè)水分后測(cè)定試樣和各近似組分的粗蛋白質(zhì)含量，再根據(jù)各自水分計(jì)算出干基粗蛋白質(zhì)含量，結(jié)果見表5。

 

      3.4試驗(yàn)分析小麥籽粒由皮層、胚乳和胚芽組成了麥粒的組織結(jié)構(gòu)。胚乳中大部分為淀粉，小部分為含氮物質(zhì)和纖維素，胚乳的最外層為糊粉層，里面包著淀粉胚乳，小麥經(jīng)過(guò)研磨后，淀粉胚乳是小麥粉的主要組成部分，而麩皮則主要是糊粉層及其外邊的皮層。通過(guò)上述測(cè)定數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī)研磨系統(tǒng)基本保留了皮層最內(nèi)的糊粉層、珠心層，所以DF、XF粗蛋白質(zhì)含量相比較其他各層是最高的，而遠(yuǎn)離皮層的胚乳中心層（1M）的粗蛋白質(zhì)含量又是最低的，胚乳表層（2M）相對(duì)于胚乳中心層（1M）又稍高一點(diǎn)。因此，從營(yíng)養(yǎng)學(xué)的角度來(lái)看，粗加工的面粉營(yíng)養(yǎng)更豐富、更全面一些，含有粗纖維、無(wú)機(jī)鹽和維生素等多種營(yíng)養(yǎng)。不過(guò)胚乳中集中了性能優(yōu)質(zhì)的面筋蛋白，麩皮粗蛋白質(zhì)含量雖高但質(zhì)量較差。對(duì)于軟麥（RHI、RHII）來(lái)說(shuō)，胚乳與麥皮在研磨過(guò)程中很不容易分開，想要刮凈表皮上的胚乳相當(dāng)困難，所以相對(duì)于其他品種的小麥DF粗蛋白質(zhì)含量較低；同時(shí)軟麥的胚乳結(jié)構(gòu)比較疏松，研磨過(guò)程中易于磨碎，以致ⅠB粉的質(zhì)量占整個(gè)研磨后總質(zhì)量比例較大，故而粗蛋白質(zhì)含量也稍低。

 

      4結(jié)論

      （NH4）2SO4回收率試驗(yàn)和全麥粉粗蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定結(jié)果表明，K06全自動(dòng)凱氏定氮儀完全可以滿足粗蛋白質(zhì)含量測(cè)定對(duì)儀器方面的要求。運(yùn)用定氮儀測(cè)定小麥籽粒粗蛋白質(zhì)含量，同時(shí)測(cè)定其對(duì)應(yīng)的小麥粉濕面筋值并分析兩者相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，它們之間存在很高的相關(guān)性；最后運(yùn)用定氮儀對(duì)小麥組織結(jié)構(gòu)中各層近似組分粗蛋白質(zhì)含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，我們可以明確粗蛋白質(zhì)在各層中大致的分布情況，對(duì)我們充分認(rèn)識(shí)小麥籽粒組織結(jié)構(gòu)有著十分重要的指導(dǎo)意義。