پروتئین موجود در غذا با تجزیه و تحلیل مقدار کل پروتئین موجود در یک وعده یا وزن معین غذا اندازه گیری میشود. این فرآیند معمولاً شامل روشهای آزمایشگاه مختلف است که میزان نیتروژن موجود در غذا را تخمین میزند. از آنجایی که پروتئینها از اسیدهای آمینه حاوی نیتروژن تشکیل شدهاند، اندازه گیری سطح نیتروژن به صورت غیرمستقیم محتوای پروتئین را نشان میدهد. نتایج معمولاً بر حسب گرم پروتئین در هر 100 گرم غذا یا هر اندازه وعده بیان میشود. این اندازه گیریها به درک ارزش غذایی مواد خوراکی کمک میکند و به تولید کنندگان در عرضه محصولات مناسب و محققات حوزه تغذیه کمک یاری میرسانند. در این بررسی از وبسایت «رسوب آب» در مورد نحوه اندازه گیری پروتئین مواد غذایی صحبت میکنیم.
پروتئین در مواد غذایی چیست؟
پروتئین یک درشت مغذی حیاتی است که در غذاهای مختلف یافت میشود، برای ساخت و ترمیم بافتها، حمایت از عملکرد سیستم ایمنی ضروری است و به عنوان یک بلوک ساختمانی برای آنزیمها، هورمونها و سایر مولکولهای بدن عمل میکند. پروتئینها از اسیدهای آمینه تشکیل شدهاند که برخی از آنها ضروری هستند (بدن نمیتواند آن را بسازد و باید از غذا تهیه شود)، پروتئینها در هر دو غذای حیوانی مانند گوشت، مرغ، ماهی، تخم مرغ و محصولات لبنی و منابع گیاهی مانند لوبیا، عدس، توفو، آجیل و دانهها یافت میشوند.
بدن در طول هضم پروتئینها را به اسیدهای آمینه تجزیه میکند، که سپس برای رشد ماهیچه ها، حفظ عملکردهای بدن و تولید انرژی در صورت لزوم استفاده میشود. مصرف انواع غذاهای غنی از پروتئین، تامین کافی از تمام اسیدهای آمینه ضروری را تضمین میکند، به ویژه برای افرادی که از رژیمهای غذایی گیاهی پیروی میکنند.
هدف از اندازه گیری پروتئین مواد غذایی
اندازه گیری پروتئین در غذا چندین هدف مهم را انجام میدهد، در درجه اول برای ارزیابی ارزش غذایی و اطمینان از دریافت کافی این درشت مغذی ضروری است. پروتئین نقش مهمی در رشد، ترمیم و نگهداری بافتهای بدن دارد و به تولید آنزیم، عملکرد ایمنی و تعادل کلی فرآیندهای بدن کمک میکند. با اندازه گیری محتوای پروتئین موجود در غذا، افراد میتوانند میزان مصرف رژیم غذایی خود را برای دستیابی به اهداف سلامتی خاص مانند عضله سازی، مدیریت وزن یا بهبودی پس از بیماری دنبال کنند.
برای کسانی که نیازهای غذایی خاصی دارند، مانند ورزشکاران، گیاهخواران یا افرادی که دارای شرایط پزشکی خاص (مانند بیماری کلیوی) هستند، دانستن محتوای پروتئین به مدیریت مصرف برای حمایت از سلامت مطلوب کمک میکند. اندازه گیری دقیق پروتئین همچنین به برچسب گذاری مواد غذایی و برنامه ریزی رژیم غذایی کمک میکند و به مصرف کنندگان اجازه میدهد تا انتخابهای آگاهانه داشته باشند و اطمینان حاصل کنند که نیازهای تغذیهای روزانه را برآورده میکنند.
روشهای اندازه گیری پروتئین مواد غذایی
روشهای اندازه گیری پروتئین مواد غذایی در آزمایشگاه مواد غذایی عبارتند از:
روش کجلدال (Kjeldahl)
روش کجلدال یکی از قدیمیترین و پرکاربردترین روشها برای اندازه گیری میزان پروتئین در غذا است. این شامل سه مرحله اصلی است: هضم، تقطیر و تیتراسیون. در طول هضم، نمونههای غذا با اسید سولفوریک تصفیه میشوند و نیتروژن موجود در پروتئینها را به سولفات آمونیوم تبدیل میکنند. سپس آمونیوم تقطیر شده و در محلول اسید بوریک جذب میشود. در نهایت، آمونیاک از طریق تیتراسیون با اسید استاندارد اندازه گیری میشود که امکان محاسبه محتوای نیتروژن را فراهم میکند. از آنجایی که پروتئینها حاوی نیتروژن هستند، محتوای پروتئین با ضرب مقدار نیتروژن در یک ضریب تبدیل (معمولاً 6.25) تعیین میشود. این روش بسیار دقیق اما زمان بر است و به تجهیزات تخصصی نیاز دارد.
روش بیوره (Biuret)
روش Biuret یک روش رنگ سنجی است که برای اندازه گیری غلظت پروتئین بر اساس وجود پیوندهای پپتیدی استفاده میشود. در این روش یک نمونه غذا با محلول سولفات مس در محیط قلیایی مخلوط میشود. یونهای مس به پیوندهای پپتیدی در پروتئینها متصل میشوند و یک کمپلکس بنفش رنگ را تشکیل میدهند. شدت رنگ متناسب با غلظت پروتئین در نمونه است. جذب محلول با استفاده از اسپکتروفتومتر اندازه گیری میشود و برای تعیین محتوای پروتئین از منحنی استاندارد استفاده میشود. این روش نسبتاً ساده و سریع است اما میتواند تحت تأثیر وجود ترکیبات نیتروژن غیر پروتئینی باشد.
سنجش برادفورد (Bradford)
روش برادفورد یک روش رایج و سریع برای اندازه گیری غلظت پروتئین، به ویژه در محیطهای آزمایشگاهی است. این متکی بر تعامل بین پروتئینها و رنگ Coomassie Brilliant Blue است که به مولکولهای پروتئین متصل میشود. در شرایط اسیدی، رنگ از رنگ قهوهای مایل به قرمز به رنگ آبی تغییر میکند و شدت رنگ آبی به طور مستقیم با غلظت پروتئین مرتبط است. جذب با استفاده از اسپکتروفتومتر در طول موج 595 نانومتر اندازه گیری میشود. این روش بسیار حساس است، به حداقل آماده سازی نمونه نیاز دارد و به طور گسترده برای تعیین کمیت مقادیر کمی پروتئین در مخلوطهای پیچیده استفاده میشود. با این حال، تداخل مواد شوینده یا لیپیدها میتواند بر نتایج تأثیر بگذارد.
روش لوری (Lowry)
روش Lowry یکی دیگر از تکنیکهای رنگ سنجی برای کمی سازی پروتئین است که واکنش Biuret را با مرحله کاهش ترکیب میکند. پروتئینهای موجود در نمونه با یونهای مس در یک محیط قلیایی واکنش داده و یک کمپلکس تشکیل میدهند. سپس این کمپلکس با معرف Folin-Ciocalteu درمان میشود که با باقیماندههای تیروزین و تریپتوفان در پروتئینها واکنش میدهد و در نتیجه تغییر رنگ میدهد. شدت رنگ در 750 نانومتر اندازه گیری میشود و محتوای پروتئین با استفاده از یک منحنی استاندارد تعیین میشود. روش Lowry برای غلظتهای کم پروتئین حساس و دقیق است، اما پیچیدهتر و مستعد تداخل موادی مانند شویندهها یا عوامل کاهنده است.
روش دوماس (Dumas)
روش دوماس جایگزینی برای روش کجلدال است که به طور خاص برای تعیین میزان نیتروژن در نمونههای پروتئینی استفاده میشود. در این روش، یک نمونه غذا در یک محفظه احتراق با دمای بالا احتراق میشود و تمام ترکیبات نیتروژن به گاز نیتروژن (N2) تبدیل میشود. سپس گاز نیتروژن با استفاده از آشکارساز هدایت حرارتی اندازه گیری میشود. محتوای پروتئین با ضرب مقدار نیتروژن در یک فاکتور استاندارد، مشابه روش Kjeldahl محاسبه میشود. روش دوماس سریعتر است و نیاز به جابجایی کمتری دارد، که آن را برای آزمایش با توان بالا ایده آل میکند. با این حال، به تجهیزات تخصصی نیاز دارد و ممکن است برای ماتریسهای غذایی پیچیده در مقایسه با روشهای دیگر دقیق نباشد.
طیف سنجی NIR
طیفسنجی مادون قرمز نزدیک (NIR) یک تکنیک غیرمخرب و سریع برای تخمین محتوای پروتئین در غذا است. طیف سنجی NIR شامل تابش نور مادون قرمز نزدیک از طریق نمونه و تجزیه و تحلیل جذب طول موجهای خاص است. پروتئینها مانند سایر ماکرومولکولها نور را در طول موجهای خاص جذب میکنند و الگوهای جذب با محتوای پروتئین مرتبط است. این روش به طور گسترده در فرآوری مواد غذایی و کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرد و آنالیز در زمان واقعی و در محل را بدون نیاز به معرفهای شیمیایی یا تهیه نمونه طولانی ارائه میدهد. با این حال، طیفسنجی NIR معمولاً نیاز به کالیبراسیون با استانداردهای پروتئینی شناخته شده دارد و دقت ممکن است تحت تأثیر عواملی مانند محتوای رطوبت و ناهمگنی نمونه باشد.
سنجش آنزیمی
سنجشهای آنزیمی برای تعیین کمیت پروتئین شامل استفاده از آنزیمهای خاصی است که پروتئینها را به پپتیدها یا اسیدهای آمینه کوچکتر تجزیه میکنند. یک رویکرد آنزیمی رایج از پروتئازها استفاده میکند که پروتئینها را برای آزاد کردن اسیدهای آمینه آزاد تجزیه میکنند. سپس این آمینو اسیدها با روشهای رنگ سنجی یا فلورومتری شناسایی میشوند که شدت سیگنال با مقدار پروتئین موجود در نمونه ارتباط دارد. سنجشهای آنزیمی بسیار اختصاصی هستند و میتوانند برای انواع خاصی از پروتئین طراحی شوند. در حالی که این روش حساس و کارآمد است، ممکن است نیاز به دانش قبلی از ترکیب پروتئین در نمونه داشته باشد و در مقایسه با سایر تکنیکها گرانتر باشد.
اندازه گیری پروتئین مواد غذایی در آزمایشگاههای مجهز رسوب آب
در آزمایشگاههای رسوب آب، اندازه گیری پروتئین غذا اغلب شامل تکنیکهای دقیقی مانند سنجشهای Kjeldahl، Bradford یا Lowry برای تعیین کمیت محتوای پروتئین است. برای کسب اطلاعات بیشتر برای انجام تستهای تشخیصی پروتئین مواد غذایی با تیم مشاوران ما از طریق شماره ۷۷۶۴۶۱۰۲-۰۲۱ تماس بگیرید.