KDN-04B型定氮儀測(cè)定乳粉中蛋白質(zhì)含量的研究

王英爽

（綏化市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局北林區(qū)質(zhì)檢所，黑龍江 綏化 152000）

衡量食品的營(yíng)養(yǎng)成分時(shí)，要測(cè)定蛋白質(zhì)含量。蛋白質(zhì)含量測(cè)定方法，目前常用的有凱氏定氮法、雙縮脲法、紫外吸收法、考馬斯亮藍(lán)法等。測(cè)定乳粉中蛋白質(zhì)常用凱式定氮法，此法雖有儀器設(shè)備簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但它卻存在著操作繁瑣、費(fèi)時(shí)、蒸餾過程易發(fā)生倒吸現(xiàn)象等不足；利用全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定食品中蛋白質(zhì)雖可較好完成分析，但價(jià)格昂貴不易于推廣。本文利用KDN-04B型定氮儀經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)表明，該儀器測(cè)定情況符合國(guó)標(biāo)要求，且具有操作方便，穩(wěn)定，耗時(shí)短，經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)點(diǎn)，測(cè)定結(jié)果較為滿意。

1 實(shí)驗(yàn)原理

根據(jù)凱氏定氮法原理，食品與濃硫酸和催化劑共同加熱消化，使蛋白質(zhì)分解，產(chǎn)生的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨，然后加堿蒸餾使氨游離，用硼酸溶液吸收后，再用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)酸的消耗量乘以蛋白質(zhì)換算系數(shù)，即得蛋白質(zhì)含量。KDN-04B型定氮儀是根據(jù)凱氏原理而設(shè)計(jì)的，主要有樣品的消化和蒸餾二個(gè)操作步驟組成，前半個(gè)過程由KDN-04B型消化爐來進(jìn)行，后半個(gè)工作過程由蒸餾器來完成，最終根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)酸液消耗量計(jì)算出被測(cè)樣品的蛋白質(zhì)含量。

2 儀器與試劑

儀器KDN-04B型定氮儀、KDN-04B型消化爐（帶消化管）、酸式滴定管25mL、三角燒瓶250mL、量桶50 mL。

試劑硫酸鉀、硫酸銅、硫酸、硼酸溶液(20g/L)、氫氧化鈉溶液(400 g/L)、0.1mol/L 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、混合指示劑(把1g/L溴甲酚綠乙醇溶液5份和1g/L甲基紅乙醇溶液1份混合而成)。

3 操作步驟

樣品消化：精密稱取乳粉0.4g左右（約相當(dāng)于蛋白質(zhì)70-80mg）于干燥的消化管中，加入0.1gCuS04、3gK2SO4、10mL 濃 H2SO4搖勻。開始時(shí)用低溫加熱，待內(nèi)容物全部炭化，泡沫停止后，再升高溫度保持微沸，消化至液體呈藍(lán)綠色澄清透明后，繼續(xù)加熱0.5h，取下放冷至室溫。

堿化蒸餾：量取硼酸溶液（20g/L）50mL于三角瓶中，加入混合指示劑2-3滴。開定氮儀，蒸汽發(fā)生器內(nèi)注滿水，用氫氧化鈉溶液(400g/L)沖洗管路。放好接收瓶，將消煮管旋于定氮儀上，加氫氧化鈉溶液(400g/L)50ml，加熱蒸餾，待接收液達(dá)到150mL時(shí)，停止蒸餾。

樣品滴定：以0.1mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至灰色為終點(diǎn)。根據(jù)酸的消耗量計(jì)算蛋白質(zhì)的含量。同時(shí)按上述方法做試劑空白。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

含量測(cè)定重復(fù)性及精密度試驗(yàn) 取蛋白質(zhì)含量不同的3種樣品。每一種樣品平行測(cè)6次，測(cè)定結(jié)果見表1，結(jié)果的相對(duì)平均偏差(RSD)均小于2.0%，表明此法重復(fù)性較好，精密度較高。

加樣回收率實(shí)驗(yàn) 精密稱取已知含量樣品（樣品3含蛋白質(zhì)18.9%即含氮2.96%）,精密加入硫酸銨適量，按含量測(cè)定方法測(cè)定，以氮含量計(jì)算回收率。結(jié)果如下。

方法顯著性比較 用國(guó)標(biāo)法中定氮裝置再分別測(cè)定實(shí)驗(yàn)1中三個(gè)樣品的蛋白質(zhì)含量結(jié)果見表3，結(jié)果表明，測(cè)定結(jié)果無顯著性差異（P=O.95時(shí)，對(duì)應(yīng)的t值＜4.30，符合要求）。

表1 重復(fù)性及精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2 回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

5 討論

5.1 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

消化時(shí)間要掌握好，時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)引起氨的損失；消化時(shí)間不夠，消化不完全也會(huì)導(dǎo)致總氮量偏低。

消化時(shí)，若樣品含糖高或含脂較多時(shí)，注意控制加熱溫度，可加入少量辛醇或液體石蠟，或硅消泡劑減少泡沫產(chǎn)生。

樣品放入消化管內(nèi)時(shí)，不要沾附頸上，若沾附時(shí)可用少量水沖下，以免被檢樣消化不完全，結(jié)果偏低。

消化時(shí)若樣品不易消化至澄清透明，可將消化管中溶液冷卻，加入數(shù)滴過氧化氫后，再繼續(xù)加熱消化至完全。

硫酸鉀與硫酸用量的比值是消化成功的關(guān)鍵，它決定酸的沸點(diǎn)，也決定消化所需的時(shí)間。添加硫酸鉀可以提高溫度加快有機(jī)物分解，但硫酸鉀量過大，沸點(diǎn)太高，生成的硫酸氫銨就分解放出氨，使氮損失。因此當(dāng)硫酸過多的被消耗或樣品中脂肪含量過高時(shí)，要增加硫酸的量。

消化時(shí)熱源的強(qiáng)度同迅速消化和完全氨化關(guān)系很大，在整個(gè)消化過程中，不要用強(qiáng)火，保持和緩的沸騰，以免附在壁上的蛋白質(zhì)在無硫酸存在的情況下，使氮有損失。

將消化后的樣品管放入蒸餾室時(shí)，為避免蒸餾過程中溶液沸騰時(shí)溢出造成氨損失，在放置消化管至塑膠塞時(shí)用手輕旋一下消化管，使與膠塞接觸更加密閉。

表3 顯著性比較

儀器使用前可先空蒸一段時(shí)間，以除去管道內(nèi)可能殘留的氨，減少誤差。

定氮儀加堿管路使用前要用氫氧化鈉溶液沖洗，使用后要及時(shí)用蒸餾水反復(fù)沖洗，不能長(zhǎng)期積有堿液，以免放置后管路堵塞。

5.2 結(jié)論

該方法測(cè)定乳粉中蛋白質(zhì)含量，準(zhǔn)確度及精密度均較高，與國(guó)標(biāo)法裝置比較無顯著差異，且具有操作方便，穩(wěn)定，耗時(shí)短，經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)點(diǎn)。

[1]GB/T 5413.1嬰幼兒配方食品和乳粉蛋白質(zhì)的測(cè)定

[2]GB/T 5515谷物和豆類氮含量測(cè)定

[3]GB/T 5009.5食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定

[4]王東琴，國(guó)產(chǎn)凱氏定氮儀測(cè)定飼料中蛋白質(zhì)的研究，河南農(nóng)業(yè)2009.10