您的位置:首页 > 应用领域 > 解决方案

N310自动凯氏定氮仪测定鱼粉与豆粕蛋白质实例

N310自动凯氏定氮仪测定鱼粉与豆粕蛋白质实例

N310全自动凯氏定氮仪广泛用于各种食品、谷物、饲料等样品的蛋白质含量测定。此法又分为常量、半微量、微量法三种。其测定原理相同,主要区别在于常量法的样品及试剂用量较微量法多。而微量法则具有实验规模小,实验费用低的优点。但微量法的准 确度和精密度比常量法要差一些。国家标准规定为半微量凯氏定氮法。凯氏定氮法整个测定过程分为消解、蒸馏、滴定三步。要使测定结果有更好的正确度、准确度和精准度,采用高效的方法和认真细致掌握测定的每个步骤、各个细节及相应的注意事项,就显得尤为重要。本文就此进行深入的探讨。

1. 原理 

蛋白质是含氮的有机化合物。样品与硫酸和催化剂一同加热消化,使蛋白质分解,分解生成的胺基与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离,用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定,根据酸的消耗量乘以换算系数, 即为蛋白质含量。

1.1 消化

有机物中的胺基在强热和CuSO4、浓H2SO4作用下,消化生成(NH4)2SO4,反应式为:2NH-2+ H2SO4+2H+=(NH4)2SO4(其中CuSO4做催化剂)

1.2 蒸馏

在凯氏定氮器中与碱作用,通过蒸馏释放出NH3,收集于H3BO3溶液中,反应式为:(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3+2H2O+Na2SO4 2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O 

1.3 滴定

用已知浓度的H2SO4 (或HCI)标准溶液滴定,根据H2SO4(或HCI)消耗的量计算出氮的含量,然后乘以相应的换算因子,即得蛋白质的含量,反应式为: (NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3

依据凯氏定氮法,通过全自动凯氏定氮仪测定样品中氮或粗蛋白的方法已得到广泛的认可和使用,以下是自动凯氏定氮仪测定鱼粉和豆粕中粗蛋白含量的实验。

2. 实验过程

2.1主要试剂的配制40%氢氧化钠:化学纯400g氢氧化钠溶于1000mL无氨蒸馏水中;2%硼酸:分析纯20g硼酸溶于1000mL无氨蒸馏水中;0.1mol/L盐酸:分析纯8.3mL盐酸定容至1000mL,通过无水碳酸钠标定;混合指示剂:把溶解于95%乙醇的0.%l溴甲酚绿溶液5份和溶于95%乙醇的0.1%l甲基红溶液1份混合而成。

2.2 实验仪器

N310全自动凯氏定氮仪;样品消化炉DS-360石墨消解仪;废气吸收装置。

全自动凯氏定氮仪检测鱼粉与豆粕

2.3实验过程

称取约0.2g样品放入消解管,催化剂硫酸铜和硫酸钾按1:15质量比例混合加入3.2g,量取10mL左右浓硫酸慢慢摇动将样品浸湿。放入DS-360石墨消解仪,通过曲线加热升温至420e,消化1h,样品呈透明蓝绿色液体,继续消化20min消解完成。提升消煮管冷却,消解的样品放入格丹纳N310全自动凯氏定氮仪,关闭安全门,设置参数后仪器自动进行蒸馏、吸收、滴定、计算并打印结果。DS-360石墨消解仪的消解温度设置如下:

(1)消化不易起泡的样品,可选择直线加热,预加温度设为380e,消化2h即可。

(2)若易起泡的样品需采用曲线分段加热

2.4测定结果

样品测定结果见表1。

所得实验结果达到分析要求,完全符合有关国标GB/T6432-94。

3.实验过程注意事项讨论

(1)样品应是均匀的。固体样品应预先研细混匀,液体样品应振摇或搅拌均匀。固体样品一般取样范围为0.20~2.00g;半固体试样一般取样范围为2.00~5.00g;液体样品取样10.0~25.0mL(约相当氮30~40mg)。若检测液体样品,结果以g/100mL表示。

(2)样品放入定氮管内时,不要沾附管颈上。

万一沾附可用少量水冲下,以免样品消化不完全,结果偏低,或者用滤纸包裹好一起投入消化,滤纸影响通过空白扣除。若样品不易消化至澄清透明,可将消化液稍冷却,加入数滴过氧化氢后,再继续加热消化至完全。

(3)消化时,不要用强火。应注意消化温度,用消解仪最好选择曲线加热,防止剧烈反应导致样品上冲附着在瓶壁上难以彻底消化。若样品含糖高或含脂较多时,注意控制加热温度,以免大量泡沫喷出,造成样品损失。可加入少量辛醇或液体石蜡,或硅消泡剂减少泡沫产生。在整个消化过程中保持和缓的沸腾,使火力集中在消化管底部,以免附着在壁上的蛋白质在无硫酸存在的情况下,使氮有损失。采用格丹纳公司消解炉DS-360石墨孔内加热,阶段升温能够很好地解决此问题。

(4)如硫酸缺少,过多的硫酸钾会引起氨的损失,这样会形成硫酸氢钾,而不与氨作用。因此,当硫酸过多的被消耗或样品中脂肪含量过高时,要增加硫酸的量;加入硫酸钾的作用是升高溶液的沸点;催化剂硫酸铜在有机物全部消化后,溶液显清澈透明的蓝绿色,可用它来指示消化终点。此外,硫酸铜还可用做下一步蒸馏时碱性反应的指示剂。过氧化氢为氧化剂,有助于有机物消化,同时可以消除消化 过程中的气泡现象。

(5)向消化管中加入浓碱时,往往出现褐色沉淀物,这是由于分解促进碱与加入的硫酸铜反应,生成氢氧化铜,经加热后又分解生成氧化铜的沉淀。有时铜离子与氨作用,生成深蓝色的结合[Cu(NH3)4]2+,加入氢氧化钠是否足量,常常影响整个测定的顺利进行。由反应原理可知,当氢氧化钠足量时有黑色氧化铜生成而使溶液呈淡黑色;当氢氧化钠量不足时就无黑色氧化铜产生而使溶液呈淡蓝色,所以有无氧化铜颜色存在是判断氢氧化钠是否足量的标志。

(6)实验过程中,因蒸馏时反应室的压力大于大气压力,故可将氨带出。所以,蒸馏时,蒸气要发生均匀,充足,蒸馏中不得停火断气,否则, 会发生倒吸。传统凯氏实验中,停止蒸馏时,由于反应室外层的压力突然降低,可使液体倒吸入反应室外层,所以,操作时,应先将冷凝管下端提离液面并清洗管口,再蒸一分钟后关掉热源。蒸馏是否完全,可用精密pH试纸测冷凝管口的冷凝液来测定,中性则说明已蒸馏完全。一般情况下建议使用半微量法,因为如果蒸馏失败的话,半微量法还可继续蒸馏,而常量法只好全部重来,费时费力。

4.结论

凯氏定氮法作为目前的国标方法与我们的工作密不可分,本文主要结合凯氏定氮仪测定样品的具体实验讨论了凯氏定氮法操作的细节及注意事项;同时采用自动凯氏定氮仪法测定粗蛋白,操作简单,快捷,高效,安全可靠,一次性可消化20个样品,只需2~3h。蒸馏滴定一个样品仅需5min左右便可得出结果,适用于批量样品的测定。使用自动凯氏定氮仪测定氮及粗蛋白具有高的精密度和准确性,对食品、饲料中的蛋白质测定具有较强的实用性和可行性。

推荐产品