随着杜马斯方法和近红外分析方法变得越来越有效,现代实验室可以认真考虑传统凯氏分析方法以外的各种蛋白质测定选项。 Mérieux NutriSciences 的 Giampaolo Perinello 分享了有关使用什么方法以及何时使用的观点,其中包括:
- 杜马斯方法的优点
- 为什么凯氏分析方法不会被淘汰
- 近红外分析在掺杂物筛查方面的应用前景
我的第一个观点是,有杜马斯方法、凯氏方法和近红外光谱法可以使用,我感到很幸运,”Perinello 说道。 “这样,我就可以用这三种方法进行分析。 它帮助我在多年使用的基础上形成一种观点。”
杜马斯方法的优点
我们从杜马斯方法开始,讨论与凯氏分析方法相比,杜马斯设备的自动化特性如何使其更省时,例如,其高效的自动化批处理能力让操作员只需要装上样品,然后就可以去处理实验室中的其他任务。 杜马斯方法还更快,能够在样品制备完成后五分钟给出检测结果。
尽管如此,在选择方法时仍有许多考量因素。 “我想到的是,如果需要定期测定特定类型的样品,则杜马斯方法特别适合,但对于只需要对不同样品类型进行少量测定的实验室,它就不是最佳的解决方案,”Perinello 说道。
因为杜马斯设备启动需要一些时间,因此适合连续运行。 相反,凯氏方法则可以随时用于现场测定。 Perinello 举了一个例子,说道: “如果您要测定一种常见的样品,比如小麦粉的蛋白质含量,而且您每天可能要做 100 次测定,杜马斯方法无疑是正确的选择。”
为什么凯氏方法不会被淘汰
在其他情况下,如果样品是不熟悉的,并且实验室偶尔进行低容量测定,那么凯氏方法的可预测性则使得该既定参考方法成为 Perinello 的实际选择。 样本类型也是一个重要的方面。 “使用凯氏方法,您可以管理高达 10 克的更多样品量,而使用杜马斯方法,即使是常量版本,最多也只能管理 1 克,”他解释道。
这种考量对于土壤等非均匀样品特别重要,因为样品量对于代表性试验至关重要。
综上所述,实验室的典型方法是将杜马斯方法用作已知高容量样品的首选方法,而将凯氏方法用于特殊样品。 此外,作为长期既定的参考方法,客户往往会特别要求采用凯氏方法。
近红外分析的应用前景
近红外 (NIR) 分析正在实验室中获得重视,尤其是已经在坚实参考分析数据基础上建立起可靠且全面定标的动物饲料等领域。
Perinello 总结了近红外的优势,即作为一个共同的参考,它很容易通过新的连接技术保持一致,同时还总结了它具有明显的优势、可用于异常筛查的事实。
他指的是在乳制品和谷物行业使用多年的系统,在这些行业中,参考实验室会通过对常见样品的环测试,将近红外分析定期与参考分析进行对照检查,以维持和监控定标。 “近红外的使用目前还比较有限,但未来,您可能会问‘为什么不’,”他说道。 “您不需要太多的参考测试,因为只有少数实验室需要使用凯氏方法或杜马斯方法进行参考测试,然后您可以通过网络共享这些数据。”
近红外的另一个优势是它可以用作筛查方法,将已知的光谱指纹用作合格样品(例如奶粉)的模型。 任何显示光谱差异的东西都会变得可疑,可以放在一边进行进一步研究。 筛查与蛋白质、水分等成分分析同步进行。 可以对近红外仪器进行设定,以识别已知掺杂物(如三聚氰胺)的光谱指纹,从而进行高级方式的筛查。
“杜马斯方法和凯氏方法可以测定氮的总含量,但您不能确定是否含有三聚氰胺或其他掺杂物,”Perinello 说。 “我们正在评估这种可能性,在我看来,近红外技术是解决掺杂问题的唯一机会,因为这项技术应用广泛,用它进行分析很便宜,而且可以共享光谱数据,无论在哪里进行检测,您都可以在其他需要的地方进行评估。 您可以想象一下没有标准化的其他情况,您将只能在现场进行测试,而且成本可能比近红外更高。”
蛋白质测定方法:综述
凯氏方法
- 2009 年,欧盟委员会将凯氏方法确定为食品和饲料质量控制的官方方法。
- 根据有机氮和氨测定氮含量。
- 早在 1883 年,Carlsberg 实验室的 Johan Kjeldahl 就发明了一种湿式化学方法,而现代凯氏解决方案经过高度的批量处理改进,一次可以处理多达 20 个样品。
- 由于样品量不受限制,它对于非均匀样品是一种很有价值的方法。
杜氏方法
- 一种适合食品和农产品的相对较新的方法,但对于饲料分析也很受欢迎,并且被越来越多的标准所采纳。
- 测定包括无机成分在内的总氮。
- Jean Baptiste Dumas 于 1883 年发明了燃烧法,在这种方法中,放热反应瞬间将所有有机物转化为其元素,不涉及任何化学品。
- 高度自动化的批量分析方法快速方便,一次可以处理多达 117 个样品,但样品量会由于使用的燃烧方法而受到限制。
近红外光谱
- 这是一种光谱技术,利用自然产生的电磁波谱,波长在 700 ~ 2500 nm 之间。
- 于上世纪 70 年代和 80 年代引入一些食品和农业领域,已发展成为定量测定大多数食品和农产品中主要成分不可或缺的方法。
- 需要根据应用进行定标,但只要完成定标,就很少或不需要制备样品,也不涉及化学品或消耗品。 操作方便且快捷(30-60 秒)。
- 随着计算能力和网络连接技术的发展,和可用的现成定标一起,应用范围不断得到扩大。