饲料中非蛋白氮20090516资料.pptVIP

饲料中非蛋白氮的掺假及其检测 北京 2009-5-16 杨曙明 博士 国家饲料质量监督检验中心 中国农科院农业质量标准与检测技术研究所 Institute of quality standards and testing technology for agri-food, CAAS. 为什么用非蛋白氮掺假？ 现有蛋白测定方法的缺陷： 重要假设为，所有氮来自于蛋白质，蛋白质含氮量固定。 The sample is digested to convert the protein nitrogen into ammonium sulfate, which is treated with an alkali, thus liberating ammonia. The ammonia is received by an acid and quantified through titrationquantified titration. Urea ammonium sulfate Biuret Melamine melamine formaledehyde resin, Urea-farmaldehyde resin Mixed compounds Next ? 适宜于掺假的化合物特性： 价低 高含氮量 没有刺激性气味 对动物无毒/或实际无毒 不溶于水/酸/碱 无机氮化合物 磷酸氢铵，硫酸铵，碳酸铵等 其N: 17.7%，20.6%，21.2%。 价格：300-1000元/吨 问题：已被检测 尿素 N%：46.7, 白色固体，无臭，但有刺激性气味。 熔点:132.7–135 °C 由无机物合成的第一个有机物。 2分子尿素在加热至其熔点温度时，释放出1个分子氨气，生成1分子缩二脲： 2 CO(NH2)2 → H2N-CO-NH-CO-NH2 + NH3 ↑ 白色固体，溶于热水， 在 186–189 °C时降解. 液态位蓝色，遇蛋白或多肽时变成紫色。 三聚氰酸 首次合成于1829年，通过尿素和氰酸热解重组。目前工业合成路线为3个分子尿素热解重组，释放3个分子氨，生成1个分子三聚氰酸。反应温度约为 175 ℃： 3 H2N-CO-NH2 → [C(O)NH]3 + 3 NH3 在三聚氰胺粗品结晶过程中，通过水解产生三聚氰酸。三聚氰酸一旦产生将与三聚氰胺结合，产生沉淀。 中间产物与杂质： 在脱水的过程中将产生氰酸、缩二脲、缩三脲： H2N-CO-NH2 → HNCO + NH3 H2N-CO-NH2 + HNCO → H2N-CO-NH-CO-NH2 H2N-CO-NH-CO-NH2 + HNCO → H2N-CO-NH-CO-NH-CO-NH2 杂质之一为三聚氰酸一酰胺，判断这是由缩二脲降解重组而形成。当反应温度超过190 ℃时该杂质显著增加：3 H2N-CO-NH-CO-NH2 → [C(O)]2(CNH2)(NH)2N + 2 NH3 + H2O 当温度在325 ℃ 和 350 ℃ 时，产生少量三聚氰胺。 三聚氰胺 目前，工业合成的主要工艺为尿素的热反应： 6 (NH2)2CO → C3H6N6 + 6 NH3 + 3 CO2 反应过程分两个步骤. 首先，尿素在吸热反应中降解为氰酸和氨: (NH2)2CO → HCNO + NH3 接着，氰酸聚合成三聚氰胺，并放出二氧化碳: 6 HCNO → C3H6N6 + 3 CO2 尿素土法加热处理： 为了避免尿素的刺激性气味和容易检测的弊病，掺假者土法对其进行加热处理后刺激性气味明显减少，经检测： 真蛋白氮2.56%，总氮41.32%，尿素28.8%，三聚氰酸55%，三聚氰胺4%，未知物？ 检测所要面临的问题： 添加物经常变化 添加混合物 难以通过感官来辨别 掺假者也不知道添加的物质 如何检测这些掺假 目前饲料中非蛋白氮检测有诸多方法，归纳有三类: 目标物检测方法 扣除分析法 蛋白质检测方法 目标物检测: 准确、精确、灵敏、适应性强， 分析费用昂贵（仪器/耗材）， 明确掺假物后，才能建立方法。 以下以三聚氰胺检测为例说明。 1 ppb的三聚氰胺、三聚氰酸和其内标物――13C3标记的三聚氰胺和三聚氰酸的色谱图（由上至下依次为：三聚氰酸、13C3标记的三聚氰酸、三聚氰胺、13C3标记的三聚氰胺） 13C3标记的三聚氰胺QED-MS/MS谱图，右图为三聚氰胺QED-MS/MS谱图 谁最高兴？ 直接测定蛋白法: 不受掺假物影响， 方法相对简便、无需大型精密设备， 背景影响加大。 Estimation of quantities of protein using the dye eosin YA. A. Waheed,