KDN-04B型定氮仪测定乳粉中蛋白质含量的研究

王英爽

（绥化市质量技术监督局北林区质检所，黑龙江 绥化 152000）

衡量食品的营养成分时，要测定蛋白质含量。蛋白质含量测定方法，目前常用的有凯氏定氮法、双缩脲法、紫外吸收法、考马斯亮蓝法等。测定乳粉中蛋白质常用凯式定氮法，此法虽有仪器设备简单的优点，但它却存在着操作繁琐、费时、蒸馏过程易发生倒吸现象等不足；利用全自动凯氏定氮仪测定食品中蛋白质虽可较好完成分析，但价格昂贵不易于推广。本文利用KDN-04B型定氮仪经过多次实验表明，该仪器测定情况符合国标要求，且具有操作方便，稳定，耗时短，经济适用等优点，测定结果较为满意。

1 实验原理

根据凯氏定氮法原理，食品与浓硫酸和催化剂共同加热消化，使蛋白质分解，产生的氨与硫酸结合生成硫酸铵，然后加碱蒸馏使氨游离，用硼酸溶液吸收后，再用盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以蛋白质换算系数，即得蛋白质含量。KDN-04B型定氮仪是根据凯氏原理而设计的，主要有样品的消化和蒸馏二个操作步骤组成，前半个过程由KDN-04B型消化炉来进行，后半个工作过程由蒸馏器来完成，最终根据标准酸液消耗量计算出被测样品的蛋白质含量。

2 仪器与试剂

仪器KDN-04B型定氮仪、KDN-04B型消化炉（带消化管）、酸式滴定管25mL、三角烧瓶250mL、量桶50 mL。

试剂硫酸钾、硫酸铜、硫酸、硼酸溶液(20g/L)、氢氧化钠溶液(400 g/L)、0.1mol/L 盐酸标准溶液、混合指示剂(把1g/L溴甲酚绿乙醇溶液5份和1g/L甲基红乙醇溶液1份混合而成)。

3 操作步骤

样品消化：精密称取乳粉0.4g左右（约相当于蛋白质70-80mg）于干燥的消化管中，加入0.1gCuS04、3gK2SO4、10mL 浓 H2SO4摇匀。开始时用低温加热，待内容物全部炭化，泡沫停止后，再升高温度保持微沸，消化至液体呈蓝绿色澄清透明后，继续加热0.5h，取下放冷至室温。

碱化蒸馏：量取硼酸溶液（20g/L）50mL于三角瓶中，加入混合指示剂2-3滴。开定氮仪，蒸汽发生器内注满水，用氢氧化钠溶液(400g/L)冲洗管路。放好接收瓶，将消煮管旋于定氮仪上，加氢氧化钠溶液(400g/L)50ml，加热蒸馏，待接收液达到150mL时，停止蒸馏。

样品滴定：以0.1mol/L盐酸标准溶液滴定至灰色为终点。根据酸的消耗量计算蛋白质的含量。同时按上述方法做试剂空白。

4 实验结果

含量测定重复性及精密度试验 取蛋白质含量不同的3种样品。每一种样品平行测6次，测定结果见表1，结果的相对平均偏差(RSD)均小于2.0%，表明此法重复性较好，精密度较高。

加样回收率实验 精密称取已知含量样品（样品3含蛋白质18.9%即含氮2.96%）,精密加入硫酸铵适量，按含量测定方法测定，以氮含量计算回收率。结果如下。

方法显著性比较 用国标法中定氮装置再分别测定实验1中三个样品的蛋白质含量结果见表3，结果表明，测定结果无显著性差异（P=O.95时，对应的t值＜4.30，符合要求）。

表1 重复性及精密度实验结果

表2 回收率实验结果

5 讨论

5.1 实验注意事项

消化时间要掌握好，时间过长会引起氨的损失；消化时间不够，消化不完全也会导致总氮量偏低。

消化时，若样品含糖高或含脂较多时，注意控制加热温度，可加入少量辛醇或液体石蜡，或硅消泡剂减少泡沫产生。

样品放入消化管内时，不要沾附颈上，若沾附时可用少量水冲下，以免被检样消化不完全，结果偏低。

消化时若样品不易消化至澄清透明，可将消化管中溶液冷却，加入数滴过氧化氢后，再继续加热消化至完全。

硫酸钾与硫酸用量的比值是消化成功的关键，它决定酸的沸点，也决定消化所需的时间。添加硫酸钾可以提高温度加快有机物分解，但硫酸钾量过大，沸点太高，生成的硫酸氢铵就分解放出氨，使氮损失。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。

消化时热源的强度同迅速消化和完全氨化关系很大，在整个消化过程中，不要用强火，保持和缓的沸腾，以免附在壁上的蛋白质在无硫酸存在的情况下，使氮有损失。

将消化后的样品管放入蒸馏室时，为避免蒸馏过程中溶液沸腾时溢出造成氨损失，在放置消化管至塑胶塞时用手轻旋一下消化管，使与胶塞接触更加密闭。

表3 显著性比较

仪器使用前可先空蒸一段时间，以除去管道内可能残留的氨，减少误差。

定氮仪加碱管路使用前要用氢氧化钠溶液冲洗，使用后要及时用蒸馏水反复冲洗，不能长期积有碱液，以免放置后管路堵塞。

5.2 结论

该方法测定乳粉中蛋白质含量，准确度及精密度均较高，与国标法装置比较无显著差异，且具有操作方便，稳定，耗时短，经济适用等优点。

[1]GB/T 5413.1婴幼儿配方食品和乳粉蛋白质的测定

[2]GB/T 5515谷物和豆类氮含量测定

[3]GB/T 5009.5食品中蛋白质的测定

[4]王东琴，国产凯氏定氮仪测定饲料中蛋白质的研究，河南农业2009.10