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发信人: zqboy (chord), 信区: WHU 标题: 三聚氰胺增加奶粉蛋白质含量测定水平的原理发信站: BBS 珞珈山水站 (Sun Sep 14 10:31:22 2008) 最近几天，三鹿奶粉掺杂三聚氰胺致国内数百名婴儿肾结石、肾功能不全，甚至死亡的事件得以曝光，举世震惊。尤其在两奥会期间是我们伟大国家的一大丑闻。那么三聚氰胺是如何提高蛋白质含量的测定水平，从而使伪劣产品达标呢？媒体在这一方面报道很少，有些论坛里提到些，但都不全面，我愿意做一详细介绍。我想，就我的专业背景而言，应该是最有资格讲的。哦，对了，这也应该可以作为给学生上课时一个实际应用的案例，免得现在的大学生老说大学里学的东西没用。先介绍一下蛋白含量的测定原理。食品中（不光是牛奶）蛋白质含量是一个重要指标（我们如果去超市买食品，注意一下包装袋就知道了），本来最为准确的方法应该是采用现代仪器分析法，如光谱法、色谱法等进行分析，但这种方法过程较为复杂，使用仪器较为昂贵，而且不同仪器的测定有一定误差，因此现在绝大多数厂家（至少国内是）仍采用经典的凯氏定氮法（Kjeldal Meth od）。该方法的原理是将待测物质（如奶粉、面粉、大米粉等）在硫酸铜（CuSO4）催化下，用浓硫酸（H2SO4）消化分解（即将所有有机物用浓硫酸分解为透明溶液），使各种形态的含氮化合物（蛋白质、氨基酸等）全部转化为铵离子（NH4+）一种形态，这样采用经典的酸碱滴定法（大一分析化学即学过）即可定出氮含量，再乘以一定换算系数即为蛋白质含量。不同物质其换算系数稍有区别，一般奶制品类6.38、大米5.95、花生5.46、面粉5. 70、玉米、高粱为6.24，大豆及其制品为5.71、肉与肉制品为6.25、大麦、小米、燕麦、裸麦为5.83、芝麻、向日葵为 5.30（这与其中的蛋白质结构有关）。以奶粉为例，具体过程是： 1）称量一定量的奶粉用浓硫酸消化分解，其中的蛋白质全部转化为NH4+； 2）上述溶液定量转移到蒸馏瓶（一种特制玻璃瓶），加入浓氢氧化钠（NaOH）过量，使铵离子全部转化为氨水（NH3«H2O），再加热蒸馏使氨气（NH3）逸出，通过一根管子将氨气导入到盐酸（或硼酸）标准溶液中吸收，使NH3转化为氯化铵（NH4Cl）； 3）进行酸碱滴定（甲基橙活甲基红做指示剂），根据消耗的NaOH标准溶液体积计算含氮量： 4）换算为蛋白质含量：即w(蛋白质)=w(N)系数。说了这么多，还没涉及三聚氰胺掺杂问题。那么加入三聚氰胺如何提高测定水平呢？这里面的蹊跷在于该测定方法。注意到这个方法是通过测定样品中的含氮量来推算蛋白质含量的，所以完全可以通过伪造含氮量数据来造假，这时候三聚氰胺就派上用场。三聚氰胺是一种重要的化工原料，白色结晶粉末，英文名是melamine，所以又叫蜜胺（半音译半意译），它的分子式是C3H6N6，结构式如下：从三聚氰胺的分子式可以容易的算出该物质的含氮量高达66.7%，这是什么概念呢？我们知道，蛋白质是由不同氨基酸组成的，根据组成的不同，其含氮量一般在15~17. 6%之间变化。而农业用氮肥中包括碳酸铵、硝酸铵以及尿素，含氮量依次增加，以尿素最高，理论值也不过46.7%，这样比较就知道三聚氰胺的氮含量有多高了（实际上三聚氰胺就是由尿素在高温高压下脱二氧化碳和氨制备的），所以加入少许三聚氰胺能显著提高奶粉等食品中的氮含量，从而换算出合适的蛋白含量（国家规定之水平），使伪劣产品得以堂而皇之的通过正规渠道流入市场。说到三聚氰胺，本人恰好还比较了解，简单介绍一下。三聚氰胺具有广泛的用途，尤其在化工材料和木材加工等领域。譬如三聚氰胺可作为装饰面板，防火防震耐热，颜色艳丽；还可用丁醇、甲醇醚化后，制作车辆、电器用高档氨基树脂装饰漆；三聚氰胺甲醛树脂（三聚氰胺与甲醛缩合物，又称蜜胺塑料）无毒、抗污，可制成洁白耐摔打的日用器皿、卫生洁具和仿瓷餐具，电器设备等高级绝缘材料；现在一些刨花板、中密板高密板的表层仿木纹贴面都是由三聚氰胺甲醛树脂制备的；还有我本人曾做过一个工作，发现现在的防伪纸张用的防伪涂层就含有这种树脂（这可是秘密，呵呵）。在病理学上最重要的一点是，在早期的研究中发现，三聚氰胺毒性很小，大鼠半致死量为大于3克/千克，虽然后来国外已经有医学研究证明长期摄入三聚氰胺会导致生殖、泌尿系统的损害，膀胱、肾结石，并可进一步诱发膀胱癌等疾病，但我相信那些奶粉厂家们肯定没在意，他们更愿意看到最早的结论（即毒性很小）。这就是三鹿奶粉掺假的原理。其实早在去年初（2007年3月）美国和欧盟就曾对中国出口的宠物食品进行过调查，发现其中掺有三聚氰胺，老外起初也百思不得其解，很困惑加这个干什么，后来才明白。只是因为这是喂狗喂猫的食品，在国内才没有引起重视。我们的国家，还有我们的商家（譬如房地产商们），非得要把自己逼到死路上才知道重视！难道这就是传说中的所谓置之死地而后生吗？！这件事的更为恶劣之处在于，我们不知道还有什么食品是安全的？前几年的光明牛奶，近日的三鹿奶粉（这可都是国内名牌大厂），而且这个物质还可以掺假到面粉以及其他食品里，不知道我们还有没有食品安全？ -- where amazing happens! ※ 来源:·珞珈山水BBS站 http://bbs.whu.edu.cn·[FROM: 222.20.212.]
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发信人: zqboy (chord), 信区: WHU
标  题: 三聚氰胺增加奶粉蛋白质含量测定水平的原理
发信站: BBS 珞珈山水站 (Sun Sep 14 10:31:22 2008)

最近几天，三鹿奶粉掺杂三聚氰胺致国内数百名婴儿肾结石、肾功能不全，甚至死亡的事
件得以曝光，举世震惊。尤其在两奥会期间是我们伟大国家的一大丑闻。那么三聚氰胺是
如何提高蛋白质含量的测定水平，从而使伪劣产品达标呢？媒体在这一方面报道很少，有
些论坛里提到些，但都不全面，我愿意做一详细介绍。我想，就我的专业背景而言，应该
是最有资格讲的。哦，对了，这也应该可以作为给学生上课时一个实际应用的案例，免得
现在的大学生老说大学里学的东西没用。
    先介绍一下蛋白含量的测定原理。
    食品中（不光是牛奶）蛋白质含量是一个重要指标（我们如果去超市买食品，注意一
下包装袋就知道了），本来最为准确的方法应该是采用现代仪器分析法，如光谱法、色谱
法等进行分析，但这种方法过程较为复杂，使用仪器较为昂贵，而且不同仪器的测定有一
定误差，因此现在绝大多数厂家（至少国内是）仍采用经典的凯氏定氮法（Kjeldal Meth
od）。该方法的原理是将待测物质（如奶粉、面粉、大米粉等）在硫酸铜（CuSO4）催化下
，用浓硫酸（H2SO4）消化分解（即将所有有机物用浓硫酸分解为透明溶液），使各种形态
的含氮化合物（蛋白质、氨基酸等）全部转化为铵离子（NH4+）一种形态，这样采用经典
的酸碱滴定法（大一分析化学即学过）即可定出氮含量，再乘以一定换算系数即为蛋白质
含量。不同物质其换算系数稍有区别，一般奶制品类6.38、大米5.95、花生5.46、面粉5.
70、玉米、高粱为6.24，大豆及其制品为5.71、肉与肉制品为6.25、大麦、小米、燕麦、
裸麦为5.83、芝麻、向日葵为 5.30（这与其中的蛋白质结构有关）。以奶粉为例，具体过
程是：
1）称量一定量的奶粉用浓硫酸消化分解，其中的蛋白质全部转化为NH4+；
2）上述溶液定量转移到蒸馏瓶（一种特制玻璃瓶），加入浓氢氧化钠（NaOH）过量，使
铵离子全部转化为氨水（NH3«H2O），再加热蒸馏使氨气（NH3）逸出，通过一根管
子将氨气导入到盐酸（或硼酸）标准溶液中吸收，使NH3转化为氯化铵（NH4Cl）；
3）进行酸碱滴定（甲基橙活甲基红做指示剂），根据消耗的NaOH标准溶液体积计算含氮
量：

4）换算为蛋白质含量：即w(蛋白质)=w(N)*系数。
    说了这么多，还没涉及三聚氰胺掺杂问题。那么加入三聚氰胺如何提高测定水平呢？
这里面的蹊跷在于该测定方法。注意到这个方法是通过测定样品中的含氮量来推算蛋白质
含量的，所以完全可以通过伪造含氮量数据来造假，这时候三聚氰胺就派上用场。
    三聚氰胺是一种重要的化工原料，白色结晶粉末，英文名是melamine，所以又叫蜜胺
（半音译半意译），它的分子式是C3H6N6，结构式如下：

    从三聚氰胺的分子式可以容易的算出该物质的含氮量高达66.7%，这是什么概念呢？

    我们知道，蛋白质是由不同氨基酸组成的，根据组成的不同，其含氮量一般在15~17.
6%之间变化。而农业用氮肥中包括碳酸铵、硝酸铵以及尿素，含氮量依次增加，以尿素最
高，理论值也不过46.7%，这样比较就知道三聚氰胺的氮含量有多高了（实际上三聚氰胺就
是由尿素在高温高压下脱二氧化碳和氨制备的），所以加入少许三聚氰胺能显著提高奶粉
等食品中的氮含量，从而换算出合适的蛋白含量（国家规定之水平），使伪劣产品得以堂
而皇之的通过正规渠道流入市场。
    说到三聚氰胺，本人恰好还比较了解，简单介绍一下。三聚氰胺具有广泛的用途，尤
其在化工材料和木材加工等领域。譬如三聚氰胺可作为装饰面板，防火防震耐热，颜色艳
丽；还可用丁醇、甲醇醚化后，制作车辆、电器用高档氨基树脂装饰漆；三聚氰胺甲醛树
脂（三聚氰胺与甲醛缩合物，又称蜜胺塑料）无毒、抗污，可制成洁白耐摔打的日用器皿
、卫生洁具和仿瓷餐具，电器设备等高级绝缘材料；现在一些刨花板、中密板高密板的表
层仿木纹贴面都是由三聚氰胺甲醛树脂制备的；还有我本人曾做过一个工作，发现现在的
防伪纸张用的防伪涂层就含有这种树脂（这可是秘密，呵呵）。在病理学上最重要的一点
是，在早期的研究中发现，三聚氰胺毒性很小，大鼠半致死量为大于3克/千克，虽然后来
国外已经有医学研究证明长期摄入三聚氰胺会导致生殖、泌尿系统的损害，膀胱、肾结石
，并可进一步诱发膀胱癌等疾病，但我相信那些奶粉厂家们肯定没在意，他们更愿意看到
最早的结论（即毒性很小）。
    这就是三鹿奶粉掺假的原理。
    其实早在去年初（2007年3月）美国和欧盟就曾对中国出口的宠物食品进行过调查，发
现其中掺有三聚氰胺，老外起初也百思不得其解，很困惑加这个干什么，后来才明白。只
是因为这是喂狗喂猫的食品，在国内才没有引起重视。我们的国家，还有我们的商家（譬
如房地产商们），非得要把自己逼到死路上才知道重视！难道这就是传说中的所谓置之死
地而后生吗？！
    这件事的更为恶劣之处在于，我们不知道还有什么食品是安全的？前几年的光明牛奶
，近日的三鹿奶粉（这可都是国内名牌大厂），而且这个物质还可以掺假到面粉以及其他
食品里，不知道我们还有没有食品安全？

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