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たんぱく質の検査方法 -ケルダール法-
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第一理化学検査室

たんぱく質とは

たんぱく質は、人の体の様々な部分を作るのに欠かせない栄養素であり、動物性たんぱく質(肉類、魚介類、卵、乳製品)と植物性たんぱく質(豆類、穀類)の2つに分類される。主として、アミノ酸からできており、アミノ酸の数は20種類ある。また、その中には体内で合成できないアミノ酸が9種類存在する。それらは、必須アミノ酸とよばれ、食事から摂取することが必要である。
 では、分析におけるたんぱく質はどのようなものか。
 たんぱく質は、食品表示法に基づく栄養成分表示において、エネルギー、脂質、炭水化物及び食塩相当量と並んで「表示義務」として定められた項目のひとつである。
 食品表示基準におけるたんぱく質の分析方法は、窒素定量換算法とよばれ、直接たんぱく質を定量するのではなく食品中の全窒素を定量し、それに食品毎に定められた窒素・たんぱく質換算係数(表1)を乗じた値をたんぱく質として評価する。

分析方法

たんぱく質の分析方法は、新たに施行された「食品表示基準について(平成27年3月30日付け 消食表第139号)」においても窒素定量換算法が採用されている。その中で、これまでの「栄養表示基準における栄養成分等の分析方法等について(平成11年4月26日付け 衛新第13号)」においては、ケルダール法のみが採用されていたが、食品表示基準においては、ケルダール法だけでなく新たに燃焼法も採用された。
 燃焼法については、これまでJAS規格、飼料分析基準及び肥料等試験法で採用されている。その特徴は、採取量が少量でよい、危険な試薬を使用しない、サンプリングから結果判明までが短時間であることが挙げられる。反面、採取量が少量でよいことは、前処理としての試料調製での均一性が求められる。
 本稿では、これまで採用されてきたケルダール法について紹介する。

ケルダール法の概要

含窒素有機物を分解促進剤の存在下において硫酸で分解して、窒素をアンモニアに変換する(分解)。次いで、水酸化ナトリウムを加えてアルカリ性として、遊離したアンモニアを水蒸気蒸留してホウ酸溶液に捕集する(蒸留)。得られたアンモニア捕集液を硫酸標準溶液で滴定して窒素量を求める(滴定)。
 ケルダール法の検査フローを図1に示す。

ケルダール法の検査フロー

図1.ケルダール法の検査フロー

 

(表)1.窒素・たんぱく質換算係数
食品名 換算係数
アーモンド 5.18
アマランサス、ナッツ類(アーモンド、ブラジルナッツ、らっかせいを除く。)、種実類(あさ、えごま、かぼちゃ、けし、ごま、すいか、はす、ひし、ひまわり) 5.30
ブラジルナッツ、らっかせい 5.46
ふかひれ、ゼラチン、腱(うし)、豚足、軟骨(ぶた、にわとり) 5.55
小麦粉、フランスパン、うどん・そうめん類、中華めん類、マカロニ・
スパゲティ類、ふ類、小麦たんぱく、ぎょうざの皮、しゅうまいの皮
5.70
だいず、だいず製品(豆腐竹輪を除く。)、えだまめ、だいずもやし、しょうゆ類、みそ類 5.71
小麦(はいが) 5.80
オートミール、おおむぎ、小麦(玄殻、全粒粉)、ライ麦 5.83
こめ、こめ製品(赤飯を除く。) 5.95
乳、乳製品、バター類、マーガリン類 6.38

上記食品以外については、通常6.25を用いる。

分析方法の留意点と対応

たんぱく質の分析方法は、先にも述べたように窒素定量換算法であり、全窒素を定量し、窒素・たんぱく質換算係数を乗じて評価する。しかしながら、食品中の窒素化合物は必ずしもたんぱく質のみではない。食品によってはアミノ酸類、アミド類、プリン塩基類及びクレアチン類等を多く含有することもある。そのため、たんぱく質以外の窒素化合物を豊富に含む食品にあっては、たんぱく質が過大評価されてしまう点に留意すべきである。
 その対応として、原材料の情報が重要である。茶類及びコーヒーに含まれるカフェイン、ココアに含まれるテオブロミン、合成甘味料アセスルファムK及びアスパルテームなどにおいては、これらを別に定量して窒素分を補正することで真のたんぱく質量に近づけることができる。

参考文献

1)食品表示基準について(平成27年3月30日付け 消食表第139号)
2)栄養表示基準における栄養成分等の分析方法等について(平成11年4月26日付け 衛新第13号)
3)食品衛生検査指針 理化学編 2015(公益社団法人 日本食品衛生協会)

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