实验二 肉与肉制品理化成分测定(香肠类制品除外)
1 水分含量测定
1.1 原理
样品与沙和乙醇充分混合,混合物在水浴上预干,然后在103±2℃的温度下烘干至恒重,测其质量的损失。
1.2 仪器与设备
绞肉机:孔径不超过4mm。
玻璃或金属称量瓶:直径至少为60mm,高约30mm。
细玻璃棒:末端扁平,略长于称量瓶直径。
1.3 试剂
所用试剂均为分析纯,所用水为蒸馏水或相当纯度的水。
沙粒:粒径应为12~60目。用自来水洗沙后,再用6mol/L盐酸煮沸30min,并不断搅拌,倾去酸液,再用6mol/L盐酸重复这一操作,直至煮沸后的酸液不再变黄。用蒸馏水洗沙,至氯离子试验为阴性。于150~160℃条件下将沙烘干,储存于密封瓶内备用。
试剂:95%乙醇。
1.4 操作方法与步骤
1.4.1 样品前处理
取有代表性的试样至少200g,将样品于绞肉机中绞至少两次,使其均质化,充分混匀。绞碎的样品保存在密封的容器中。储存期间必须防止样品变质和成分变化,处理好的样品需在24h内进行分析。
1.4.2 器皿前处理
将盛有沙(沙重为样品的3~4倍)和玻璃棒的称量瓶置于103±2℃的干燥箱中,瓶盖斜支于瓶边,加热30min,盖上瓶盖后取出,置于干燥器中,冷却至室温,精确称量至0.001g,并重复干燥至恒重。
1.4.3 干燥
精确称取试样5~10g于上述干燥至恒重的称量瓶中。根据试样的量加入乙醇5~10mL,用玻璃棒混合后,将称量瓶及内含物置于水浴上,瓶盖斜支于瓶边。为了避免颗粒溅出,调节水浴温度在60~80℃,并不断搅拌,蒸干乙醇。将称量瓶及内含物移入干燥箱中烘2h,取出,放入干燥器中冷却至室温,精确称重,再放入干燥箱中烘干1h,直至连续两次称重结果之差不超过0.1%。
1.5 结果计算
用下式计算样品的水分含量:

式中:X——样品中的水分含量,%;
m1——称量瓶、玻璃棒和沙的质量,g;
m2——干燥前试样、称量瓶、玻璃棒和沙的质量,g;
m3——干燥后试样、称量瓶、玻璃棒和沙的质量,g。
当分析结果符合允许差的要求时,取两次测定的算术平均值作为结果,精确到0.1%。
允许差:由同一分析者同时或相继进行的两次测定的结果之差不得超过0.5%。
2 蛋白质含量的测定(凯氏定氮法)
2.1 原理
在凯氏定氮过程中,样品中的蛋白质和其他有机成分在催化剂作用下被硫酸消化,总有机氮转化成硫酸铵,然后碱化蒸馏,中和消化液使氨游离,并将氨蒸馏至硼酸溶液中形成硼酸铵,用标准酸溶液滴定,测出样品转化后的氮含量。由于非蛋白组分中也含有氮,所以此方法的分析结果为样品中的粗蛋白含量。
2.2 试剂
所有试剂均用不含氨的蒸馏水配制。
(1)硫酸铜:消化过程中加入硫酸铜是为了增加反应速率,硫酸铜起催化剂的作用。
(2)硫酸钾:在消化过程中添加硫酸钾,它可与硫酸反应生成硫酸氢钾,可提高反应温度(纯硫酸沸点330℃,添加硫酸钾后,沸点可达400℃),加速反应进程。
(3)浓硫酸。
(4)2%硼酸溶液。
(5)混合指示剂:1份0.1%甲基红乙醇溶液与5份0.1%溴甲酚绿乙醇溶液,临用时混合。也可用2份0.1%甲基红乙醇溶液与1份0.1%次甲基蓝乙醇溶液,临用时混合。
(6)0.025mol/L硫酸标准溶液或0.05mol/L盐酸标准溶液。
2.3 仪器与设备
凯氏定氮蒸馏装置、分析天平、凯氏烧瓶、酸式滴定管、容量瓶(100mL)、量筒(100mL)、20mL吸管、托盘天平、10mL吸管、三角烧瓶。
2.4 操作方法
2.4.1 样品处理
精确称取0.2~2.0g固体样品,或2~5g半固体样品,或吸取10~20mL液体样品(含氮量5~80mg),精确至0.0002g。肉及肉制品取样量为0.8~1.2g,移入干燥的100mL或500mL定氮瓶中,加入0.2g硫酸铜、3g硫酸钾及20mL浓硫酸,稍摇匀后于瓶口放一小漏斗,将瓶以45°角斜支于有小孔的石棉网上。小心加热,待内容物全部炭化,泡沫完全停止后,加强火力(360~410℃),并保持瓶内液体微沸至液体呈蓝绿色澄清透明后,再继续加热0.5h。取下放冷,小心加20mL水,进一步放冷后,移入100mL容量瓶中,并用少量水洗定氮瓶,洗液并入容量瓶中。再加水至刻度,混匀备用。取与处理样品相同量的硫酸铜、硫酸钾、硫酸按同一方法做试剂空白实验。
2.4.2 凯氏定氮蒸馏装置
按如图1-1所示安装好凯氏定氮蒸馏装置,在蒸汽发生瓶内装水至约2/3处,加甲基红指示液数滴及数毫升硫酸,以保持水呈酸性。加入数粒玻璃珠以防暴沸,加热煮沸蒸汽发生瓶内的水。

图1-1 凯氏定氮蒸馏装置
2.4.3 半微量蒸馏
向锥形瓶内加入2%硼酸溶液10mL及混合指示液1滴,并使冷凝管的下端浸入液面下。准确移取样品消化液10mL注入蒸馏装置的反应管中,用少量蒸馏水冲洗进样入口,立即将夹子夹紧,再加10mol/L氢氧化钠溶液,小心松动夹子使之流入反应管,将夹子夹紧,且在入口处加水密封,防止漏气。蒸馏5min,降下锥形瓶使冷凝管末端离开吸收液面,再蒸馏1min,用蒸馏水冲洗冷凝管末端,洗液均流入锥形瓶内,然后停止蒸馏。取下接收瓶,供滴定。
2.4.4 滴定
蒸馏后的吸收液立即用0.025mol/L硫酸或0.05mol/L盐酸标准溶液(邻苯二甲酸氢钾法标定)滴定,溶液由蓝绿色变成灰色或灰红色为终点。
同时吸取10mL空白液按上述方法蒸馏,滴定。
2.4.5 计算
按下式计算样品粗蛋白质含量W:

式中:V2——滴定样品时所需标准酸溶液体积,mL;
V1——滴定空白样品时所需标准酸溶液体积,mL;
c——盐酸标准溶液浓度,mol/L;
m——试样质量,g;
V——试样消化液总体积,mL;
V′——试样消化液蒸馏用体积,mL;
0.0140——与1.00mL盐酸标准溶液(1.000mol/L)相当的、以克表示的氮的质量;
F——氮换算成蛋白质的平均系数。蛋白质中氮含量一般为15%~17.6%,按16%计算,则乘以6.25即为蛋白质含量。肉与肉制品的换算系数F为6.25,乳制品的F为6.38,玉米、高粱的F为6.24,大豆及其制品的F为5.71。
2.4.6 重复性要求
每个试样取两个平行样进行测定,以其算术平均值作为结果。
当粗蛋白质含量在25%以上时,允许相对偏差为1%;
当粗蛋白质含量在10%~25%时,允许相对偏差为2%;
当粗蛋白质含量在10%以下时,允许相对偏差为3%。
3 脂肪含量测定(索氏提取法)
3.1 原理
试样与稀盐酸共同煮沸,游离出包含的和结合的脂类部分,过滤得到的物质,干燥,然后用正己烷或石油醚抽提留在滤器上的脂肪,除去溶剂,即得脂肪总量。
3.2 仪器与设备
实验室常规仪器和设备:滤纸袋或滤纸、针、线、恒温水浴锅、铁架台及铁夹、烘箱、小烧杯、分析天平、托盘天平、干燥器。
绞肉机:孔径不超过4mm。
索氏抽提器。
3.3 试剂
所用试剂均为分析纯,所用水为蒸馏水或相当纯度的水。
抽提剂:正己烷或30~60℃沸程石油醚。
盐酸溶液(2mol/L)。
蓝石蕊试纸。
沸石。
3.4 索氏抽提器的结构及作用原理
索氏抽提器(图1-2)由抽提管(A)、接收瓶(B)和回流冷却器(C)三个部分组成。在抽提时,抽提管下端与接收瓶相接,而冷却器则与抽提管上端相接,抽提管经过蒸汽沿管(D)与接收瓶相通,以供醚的蒸汽由接收瓶进入抽提管中。而提取液则通过虹吸管(E)重新回流到接收瓶中。接收瓶在水浴上加热,所形成的蒸汽沿管(D)进入冷却器,并于冷却器中冷凝。被冷凝的醚滴入抽提管中,进行抽提,将脂肪抽出。当吸有脂肪的溶剂超过虹吸管(E)的顶端时,发生虹吸作用,使溶剂回流到接收瓶中,直到溶剂被吸净,虹吸管自动吸空。回流到接收器的溶剂继续受热蒸发。再经过冷却器冷凝重新滴入抽提管中,如此反复提取,将脂肪全部抽出。称取脂肪重量即可知脂肪的百分含量。

图1-2 索氏抽提器
3.5 测定方法与步骤
3.5.1 取样
取有代表性的试样至少200g,于绞肉机中绞至少两次使其均质化并混匀。试样必须密闭储存于一容器中,且完全盛满,防止其腐败和成分变化,并尽可能提早分析试样。
3.5.2 酸水解
称取试样3~5g(精确至0.001g),置250mL锥形瓶中,加入2mol/L盐酸溶液50mL,盖上小表面皿,于石棉网上用火加热至沸腾后,继续用小火煮沸1h,并不时振摇。然后取下,加入热水150mL,混匀,过滤。锥形瓶和小表面皿用热水洗净,并将洗液一并过滤。沉淀用热水洗至中性(用蓝石蕊试纸检验)。将沉淀连同滤纸置于大表面皿上,与锥形瓶和小表面皿一起在103±2℃干燥箱内干燥1h,冷却。
3.5.3 抽提脂肪
将烘干的滤纸放入衬有脱脂棉的滤纸筒中,用抽提剂润湿的脱脂棉擦净锥形瓶、小表面皿和大表面皿上残留的脂肪,放入滤纸筒中。将滤纸筒放入索氏抽提器的抽提筒内,连接内装少量沸石并已干燥至恒重的接收瓶,加入抽提剂至瓶内容积的2/3处,于水浴上加热,使抽提剂以每5~6min回流一次的速度抽提4h。
3.5.4 称量
回流结束后,取下接收瓶,回收抽提剂,待瓶中抽提剂剩1~2mL时,在水浴上蒸干,于103±2℃干燥箱内干燥30min,取出置干燥器内冷却至室温,称重。重复以上烘干、冷却和称重过程,直到相继两次称量结果之差不超过试样质量的0.1%。
3.5.5 抽提完全程度验证
用第二个内装沸石、已干燥至恒重的接收瓶,用新的抽提剂继续抽提1h,增量不得超过试样质量的0.1%。
同一试样测定两次。
3.5.6 结果计算
按下式计算试样总脂肪含量:

式中:X——试样的总脂肪含量,%;
m2——接收瓶、沸石连同脂肪的质量,g;
m1——接收瓶和沸石的质量,g;
m——试样的质量,g。
当分析结果符合允许差的要求时,取两次测定的算术平均值作为结果,精确至0.1%。
允许差:由同一分析者同时或相继进行的两次测定结果之差不得超过0.5%。
注意:获得的脂肪不能用于脂肪性质的测定。
4 水分活性测定
4.1 原理
两种具有不同水分活性值的物品放在一起就会有水分的传递,水分活性高的物品失水,水分活性低的物品吸水而达到新的动态平衡。只有具有相同水分活性的物品才不会有水分的得失。水分的得失可用物品重量的增减来表示。我们用已知水分活性的物品与待测样品共存,给足够的时间让水分充分传递,然后算出水分得失量,最后用水分得失量为纵坐标,以水分活性为横坐标作图,交于横坐标的点(增重量为0的点)的数值即被测物品的水分活性值(AW)。
例如,25℃时

作图:如图1-3所示。

图1-3 交于横坐标A点的值即为待测物品的水分活性值
4.2 仪器
微量扩散皿、分析天平、恒温箱、载样铝盒。
4.3 试剂
标准饱和盐溶液的AW值(25℃)如下:

4.4 测定方法与步骤
(1)首先估计待测样的水分活性值,然后依据标准饱和盐溶液的AW值选取2种盐,使其AW值与待测样的AW值相接近。
(2)准确称取已选定的两种标准盐各5g,各放于微量扩散皿外室,加几滴蒸馏水将标准盐湿润。
(3)在分析天平上称取待测样品中心部位1.5g(连载样铝盒一起称重)两份,称重后连同铝盒一起分别放于两个装有标准盐的微量扩散皿内室中。
(4)将微量扩散皿边缘均匀地涂上凡士林,加盖密封,放于25℃的恒温箱中3~4h,然后将载样盒取出于分析天平上称重。
4.5 计算
根据样品与标准盐溶液间的水分交换毫克数与标准盐溶液的AW值作图,找出与横轴交点。其AW值就是待测样品的水分活性值。
注意:①称重的速度及精确度将直接影响结果的准确度。
②挥发性物质含量较多时,不易用此法测定。