سنجش پروتئین در مواد غذایی

سنجش پروتئین در مواد غذایی

پروتئین ها از جمله مهمترین ترکیبات در ساختار سلول ها است که وظایف بسیار گسترده ای را در سلول و یا در بدن جانداران بر عهده دارند. پروتئین ها از ترکیب ۲۰ نوع اسید آمینه تشکیل شده اند و وزن آنها از چند هزار دالتون تا چندین میلیون دالتون است. در مواد خوراکی داشتن و درج اطلاعات مربوط به میزان پروتئین ضروری است. روشهای متعددی برای سنجش میزان پروتئین وجود دارد که انتخاب روش بهینه بستگی به اهداف و نوع ماده خوراکی دارد. همچنین با توجه به نوع محصول، محل نمونه برداری متفاوتی در حین فرآیند تولید وجود دارد. به عنوان مثال روش اندازه گیری پروتئین برای محصولات آرد گندم متفاوت با روش اندازه گیری برای خون است. دلیل آن این است که پروتئین های آرد گندم نامحلول در آب است. برای آرد گندم روش های مانند کجالدال مناسب تر است. در حالی که برای پلاسمای خون از روش هایی مانند برادفورد استفاده می شود. البته باید توجه کرد که این روش ها غلظت تمام پروتئین ها را اندازه گیری می کند و به صورت انتخابی نوع خاص از پروتئین را نمی سنجند. 

تکنیک کجلدال (یا کلدال) یکی از پرکاربردترین روش ها برای سنجش پروتئین مواد خوراکی است. اساس تعیین غلظت پروتئین در این روش، تعیین مقدار نیتروژن و یا ازت است. البته این روش برای سنجش نیتروژن در مواد آلی نیز است. در نتیجه نیتروژن موجود در مواد آلی می تواند باعث خطای خوانش در میزان نیتروژن پروتين ها شود. در این تکنیک، نمونه را با اسید سولفوریک و در دمای بالا هضم می کنند. در این مرحله نیتروژن به شکل سولفات آمونیوم در می آید. در مرحله بعد، سولفات آمونیوم با سود و اسید بوریک واکنش می دهد. نتیجه این مرحله بورات آمونیوم تشکیل می شود ( به آن مرحله تقطیر می گویند). برای محاسبه میزان نیتروژن، بورات با HCl تیتر می شود. سپس بر اساس میزان نیتروژن، مقدار پروتئین تخمین زده می شود. مزیت این روش آن است که حلالیت بالای پروتئین در آب نیاز نیست. با این حال روشی است که گازهای سمی ایجاد کرده و حرارت بالای ایجاد شده منجر به هدر رفت نمونه ما می شود. تصویری از سیستم کجلدال در شکل زیر مشاهده می شود.

برای پروتئین های محلول در آب و یا زمانی که نمونه محلول است،‌ روش های رنگ سنجی و استفاده از دستگاه های طیف سنجی بسیار مرسوم است. خود پروتئین در محدوده UV جذب دارد. با این حال با استفاده از روشهای رنگ سنجی، جذب در محدوده مرئی رخ می دهد. شناخته شده ترین روش ها، روش های لوری، برادفورد، بیوره و اسید بیسین کونینگ است. مزیت این روشها آن است که روش هایی سریع و ارزان بوده و نمونه نیز به هدر نمی رود. به عنوان محدودیت،‌ جدای از شکل محلولی نمونه، تداخل هایی نیز در آزمون به دلیل حضور ترکیبات غیر پروتئینی وجود دارد. در روش مشهور برادفورد، اساس تخمین میزان پروتئین متصل شدن ترکیب کوماسی آبی در محیط اسیدی است. مبنای روش نیز تغییر رنگ محلول از آبی به قرمز است.