KDN-04B型定氮儀測定乳粉中蛋白質含量的研究

王英爽

（綏化市質量技術監督局北林區質檢所，黑龍江 綏化 152000）

衡量食品的營養成分時，要測定蛋白質含量。蛋白質含量測定方法，目前常用的有凱氏定氮法、雙縮脲法、紫外吸收法、考馬斯亮藍法等。測定乳粉中蛋白質常用凱式定氮法，此法雖有儀器設備簡單的優點，但它卻存在著操作繁瑣、費時、蒸餾過程易發生倒吸現象等不足；利用全自動凱氏定氮儀測定食品中蛋白質雖可較好完成分析，但價格昂貴不易于推廣。本文利用KDN-04B型定氮儀經過多次實驗表明，該儀器測定情況符合國標要求，且具有操作方便，穩定，耗時短，經濟適用等優點，測定結果較為滿意。

1 實驗原理

根據凱氏定氮法原理，食品與濃硫酸和催化劑共同加熱消化，使蛋白質分解，產生的氨與硫酸結合生成硫酸銨，然后加堿蒸餾使氨游離，用硼酸溶液吸收后，再用鹽酸標準溶液滴定，根據酸的消耗量乘以蛋白質換算系數，即得蛋白質含量。KDN-04B型定氮儀是根據凱氏原理而設計的，主要有樣品的消化和蒸餾二個操作步驟組成，前半個過程由KDN-04B型消化爐來進行，后半個工作過程由蒸餾器來完成，最終根據標準酸液消耗量計算出被測樣品的蛋白質含量。

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 鹽酸標準溶液、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（約相當于蛋白質70-80mg）于干燥的消化管中，加入0.1gCuS04、3gK2SO4、10mL 濃 H2SO4搖勻。開始時用低溫加熱，待內容物全部炭化，泡沫停止后，再升高溫度保持微沸，消化至液體呈藍綠色澄清透明后，繼續加熱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，蒸汽發生器內注滿水，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，待接收液達到150mL時，停止蒸餾。

樣品滴定：以0.1mol/L鹽酸標準溶液滴定至灰色為終點。根據酸的消耗量計算蛋白質的含量。同時按上述方法做試劑空白。

4 實驗結果

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

加樣回收率實驗 精密稱取已知含量樣品（樣品3含蛋白質18.9%即含氮2.96%）,精密加入硫酸銨適量，按含量測定方法測定，以氮含量計算回收率。結果如下。

方法顯著性比較 用國標法中定氮裝置再分別測定實驗1中三個樣品的蛋白質含量結果見表3，結果表明，測定結果無顯著性差異（P=O.95時，對應的t值＜4.30，符合要求）。

表1 重復性及精密度實驗結果

表2 回收率實驗結果

5 討論

5.1 實驗注意事項

消化時間要掌握好，時間過長會引起氨的損失；消化時間不夠，消化不完全也會導致總氮量偏低。

消化時，若樣品含糖高或含脂較多時，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生。

樣品放入消化管內時，不要沾附頸上，若沾附時可用少量水沖下，以免被檢樣消化不完全，結果偏低。

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

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

消化時熱源的強度同迅速消化和完全氨化關系很大，在整個消化過程中，不要用強火，保持和緩的沸騰，以免附在壁上的蛋白質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，為避免蒸餾過程中溶液沸騰時溢出造成氨損失，在放置消化管至塑膠塞時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間，以除去管道內可能殘留的氨，減少誤差。

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

5.2 結論

該方法測定乳粉中蛋白質含量，準確度及精密度均較高，與國標法裝置比較無顯著差異，且具有操作方便，穩定，耗時短，經濟適用等優點。

[1]GB/T 5413.1嬰幼兒配方食品和乳粉蛋白質的測定

[2]GB/T 5515谷物和豆類氮含量測定

[3]GB/T 5009.5食品中蛋白質的測定

[4]王東琴，國產凱氏定氮儀測定飼料中蛋白質的研究，河南農業2009.10