利用凱氏定氮儀測(cè)量牛乳中蛋白質(zhì)的含量
在用國(guó)標(biāo)法測(cè)定牛乳中的蛋白質(zhì)時(shí)，采用多孔井式電加熱爐對(duì)牛乳樣品進(jìn)行消化，在加入適量廉價(jià)的催化劑后，將消化爐的電壓調(diào)至220v 時(shí)，消化一份牛乳樣品僅需 100～105min。試驗(yàn)結(jié)果表明，本方法具有精密（變異系數(shù)=0.62%）、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、簡(jiǎn)單、快速、安全等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足批量樣品的檢測(cè)需要，下面一起學(xué)習(xí)一下利用凱氏定氮儀測(cè)量牛乳中蛋白質(zhì)的含量。
蛋白質(zhì)是復(fù)雜的含氮有機(jī)化合物，主要是由各種氨基酸構(gòu)成。它是牛乳的重要組成成分，亦是重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。蛋白質(zhì)的法定測(cè)定方法，以凱達(dá)爾氏發(fā)明的定氮法為基礎(chǔ)，根據(jù)各種蛋白質(zhì)皆各有固定比數(shù)的氮這一事實(shí)，通過(guò)對(duì)氨的測(cè)定而推算出蛋白質(zhì)含量，此法所得的含氮量除了確實(shí)屬于蛋白質(zhì)組成成分的氮以外，還包括非蛋白質(zhì)組成的其他有機(jī)及無(wú)機(jī)態(tài)氮，所以換算所得的蛋白質(zhì)含量稱作為粗蛋白含量。蛋白質(zhì)測(cè)定儀就是利用這一經(jīng)典的測(cè)定蛋白質(zhì)含量的方法研發(fā)制成，所得結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定，但測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)，一般一份樣品至少需要6～8h 始得結(jié)果。本文采用井式電加熱爐，增大消化管的受熱面積，使消化管內(nèi)的試樣及濃H2SO4在井式電加熱爐內(nèi)取得最大的熱效應(yīng)，同時(shí)在消化前置入適宜的廉價(jià)催化劑，從而大大縮短了消化時(shí)間。
本文采用的方法能對(duì)牛乳中的蛋白質(zhì)進(jìn)行快速測(cè)定。牛乳中的蛋白質(zhì)是含氮的有機(jī)化合物，樣品與硫酸和催化劑一同加熱消化，使蛋白質(zhì)分解，分解的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨，然后堿化蒸餾使氨游離，用硼酸吸收后再用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)酸的消耗量計(jì)算出氮的含量，再乘以換算系數(shù)即得蛋白質(zhì)含量。
儀器設(shè)備與試劑：KDN—08A定氮儀（浙江托普儀器有限公司）；電子分析天平；硫酸（H2SO4，分析純，比重1.84）；硫酸銅（CuSO45H2O，分析純）；硫酸鉀（K2SO4，分析純）；40%氫氧化鈉（NaOH）；2%硼酸（H3BO3）；1mol/L 鹽酸（HCl）；混合指示劑：0.1%甲基紅乙醇溶液+0.5%溴甲酚綠乙醇溶液（1∶ 1 ）。
樣品處理：精確稱取樣品5.0g于消化管中，加入0.5gCuSO45H2O、5.0gK2SO4，再沿消化管壁徐徐加入10mlH2SO4（比重1.84），并輕輕搖蕩，使樣品全部被脫水炭化。
消化：將消化管分別放入消化架各個(gè)孔內(nèi)，然后置于消化爐上，并立即開(kāi)啟抽吸泵水閥，使抽吸泵處于吸氣狀態(tài)。接通電源，在加熱初始階段，須注意觀測(cè)，防止試樣因急沸而飛濺（初化時(shí)，電壓調(diào)至180～190v）。待泡沫停止后，將電壓調(diào)至220v，消化100～105min后冷卻。
蒸餾：
①在250ml 三角接受瓶中加入2%H3BO3 50ml 和2～3滴混合指示劑，將此瓶套在蒸餾器的接收管上，并且讓管口浸沒(méi)在H3BO3溶液中。
②在冷卻后的消化管中加入 50～80ml 蒸餾水，40～50ml 40%NaOH 溶液。
③扳動(dòng)蒸餾托盤(pán)架把需要蒸餾的消化管固定在托盤(pán)架上，然后開(kāi)啟蒸汽開(kāi)關(guān)，向消化管內(nèi)注入蒸汽，進(jìn)行蒸餾。待接受瓶液面高于 150ml 刻度時(shí)，將接受瓶下移，使接受瓶離開(kāi)液面。繼續(xù)蒸餾半分鐘，用蒸餾水洗瓶沖洗出氣口，然后取下接受瓶，待滴定之用。滴定用 0.1mol/LHCl 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定接受瓶?jī)?nèi)的溶液，滴定溶液由綠色變成淡紫色時(shí)為止。記下消耗 HCl 的毫升數(shù)。
結(jié)果計(jì)算：
測(cè)定結(jié)果：
在消化管中加入供試樣品 5.0g，然后按照上述分析步驟進(jìn)行測(cè)定（一次可以消化 8 個(gè)樣品），結(jié)果如表所示：
結(jié)論：
在用半微量凱氏定氮法測(cè)定牛乳中蛋白質(zhì)的含量時(shí)，采用多孔井式電加熱爐，并在消化前置入適宜的廉價(jià)催化劑，對(duì)牛乳樣品進(jìn)行消化，極大地提高了消化樣品的熱效應(yīng)，同時(shí)將消化時(shí)間亦縮短了很多。牛乳蛋白質(zhì)中含有7.1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的賴氨酸和2.6%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的組氨酸，這兩種氨基酸中的氮在短時(shí)間內(nèi)不易消化完全，往往導(dǎo)致總氮量偏低。消化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起氨的損失。用本法測(cè)定牛乳中的蛋白質(zhì)，消化一個(gè)樣品的時(shí)間為100～105min，變異系數(shù)為0.62%。本方法所得結(jié)果精密、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、簡(jiǎn)單、快速、安全，可以滿足批量樣品的檢測(cè)需要。
