今年春天，數百隻貓狗生病後，政府官員將源頭追溯到三聚氰胺，一種富含氮的化合物，常見於塑膠和肥料中。動物攝入後，三聚氰胺會在腎臟中結晶，導致腎功能衰竭。美國食品和藥物管理局後來宣佈，生產商可能故意在小麥蛋白粉和米蛋白濃縮物中新增該化合物，以抬高測得的蛋白質含量。濃縮物中的蛋白質水平越高，產品市場價格就越高。無論新增是故意的還是偶然的，三聚氰胺都悄悄地通過了行業標準的蛋白質分析，這表明應該重新評估這項有著百年曆史的測試方法。雖然存在幾種替代方法，但食品行業尚未進行轉換。
傳統上，食品蛋白質的測量方法是丹麥釀酒師約翰·凱氏在 19 世紀後期開發的方法。在這種分析技術中，強酸會消化樣品，分解有機物並釋放氮，然後將氮轉化為氨。氨的量表明原始樣品中氮的含量，從而表明蛋白質的含量。“事實證明，這是一種穩健、精確的方法，”馬薩諸塞大學阿默斯特分校的食品科學家朱利安·麥克萊門茨說。這種方法很有吸引力，因為它可用於各種產品和蛋白質型別。另一種類似的基於氮的技術，稱為杜馬斯測試，在工業界也很流行。它依賴於燃燒樣品來釋放氮。分析化學家協會 (AOAC) International 是一個為分析方法設定標準的科學協會，它將凱氏法和杜馬斯法列為食品中蛋白質測量的標準方法。
基於氮的方法可能被嘗試過，但它們並非完全真實。它們假設食物中所有氮的來源都是由含氮氨基酸構建的蛋白質。如果分析的是未摻假的食物，這種假設是合理的，因為食物的其他主要成分——碳水化合物和脂肪——不含氮。但是，由於這些測試檢測的是總氮，包括來自蛋白質和非蛋白質的氮，因此它們並沒有真正測量蛋白質。
因此，任何富含氮的化學物質都可能欺騙凱氏法或杜馬斯法。在寵物食品醜聞中，來自三聚氰胺的氮與氨基酸氮沒有區別，並被計入用於計算樣品中蛋白質的數值。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
存在幾種替代的、非基於氮的蛋白質測試方法，例如實驗室色譜法和紫外分光光度法，但它們價格昂貴且耗時，並且需要從食物中提取蛋白質，這個過程因食物型別而異。對於快速分析食品蛋白質，“可能最好的技術，”麥克萊門茨說，是紅外光譜法，它依賴於蛋白質中的肽鍵以可區分的方式吸收紅外光。該方法要求首先執行要篩選的每種化學物質以校準機器；如果研究人員沒有尋找特定的化學物質，他們將無法使用紅外光譜法找到它。非蛋白質峰值的出現將表明樣品中可能存在汙染物，然後可以透過其他測試進行鑑定。
加拿大谷物委員會大約在 30 年前採用了近紅外反射 (NIR) 技術，這是一種紅外光譜法，用於篩選其穀物供應。此後，英國、澳大利亞、俄羅斯和阿根廷等國也轉向了 NIR。不列顛哥倫比亞省 PDK Grain 的顧問菲爾·威廉姆斯說，全球超過 90% 的小麥都使用 NIR 進行篩選，他是該技術在穀物行業應用的早期採用者。原則上，NIR 可以測量各種食品型別中的蛋白質，包括小麥蛋白粉和米蛋白濃縮物。
儘管如此，有些人懷疑 NIR 是否能夠經濟地取代基於氮的測試。新澤西飼料實驗室總裁卡爾·舒爾茨表示，NIR 在重複測試一種飼料時效果最佳。但是，設定機器和執行與被測產品相似的樣品的高昂初始成本意味著，對於測試食品供應的獨立實驗室而言，該技術可能不是可行的替代方案。
到目前為止，寵物食品製造商和其他加工商尚未決定是否採用新方法。“我們正在制定飼料安全協議的過程中，”舊金山飼料分銷公司 Wilbur-Ellis 的副總裁羅恩·薩爾特說。他補充說，該公司將研究飼料取樣和測試程式。與此同時，基於氮的方法可能會繼續在蛋白質測試技術中佔據主導地位。