KDN-04A（08A）定氮儀（蛋白質測定儀）操作說明

• 概述

蛋白質的測定方法，目前仍以1883年凱達爾氏(Kiedahl)發明的定氮法為基礎，它根據各種蛋白質都具有固定比數的氮這一事實，通過對氮的測定而推算出蛋白質含量，此法所得的含氮量除了確定屬于蛋白質組成成分的氮以外，還包括非蛋白質組成的其他有機及無機態氮，所以換算所得的蛋白質含量稱作為粗蛋白含量，一般蛋白質中的含量為18%，換算后即每6.25克蛋白質中含有1克氮，因此6.25成為換算系數K，但是不同的農產品及其制品的實際含氮量有區別，所以不同農產品必須采用不同的換算系數，如花生、大豆、蠶豆、大麥、小麥、燕麥、黑麥等含氮為17.6%，求得K=5.7，蕎麥、葵花籽、亞麻籽、大麻籽、棉花籽、蓖麻籽等換算系數則為K=5.50，玉米、菜籽為6.00，水稻為5.95，上述以外的其他農產品的換算系數均適用6.25。盡管如此，目前世界上還沒有直接分離測定含蛋白質的可行方法。因此，迄今為止在國內外凱氏定氮法仍然是測定蛋白質含量的經典方法。所得結果準確、穩定。

我公司研制生產的KDN系列定氮儀（蛋白質測定儀），是引進消化吸收國內外檢測新技術，結合我國國情，應用凱氏定氮法原理，采用化學與物理學相結合完成的成套蛋白質含量快速測定裝置。為糧食、食品、飼料、農業、商檢等檢測部門提供了理想的檢測設備。

 

• 工作原理

KDN-04A（08A）型定氮儀檢測原理為：

 

 

 

 

整套裝置，由電加熱消化器、蒸餾器兩部分組成。要提高蛋白質含量測定的檢測速度，其關鍵是要加速樣品消化煮解的時間，KDN系列定氮儀消化裝置采用井式電加熱爐，增大了消化管受熱面，使消化管連同管內所注入的10ml H₂SO₄及試樣置入消化管插入井式爐內加熱取得更佳的熱效應，在消化前置入硒片作為催化劑進一步加速消化煮解，大大縮短消化時間。消化管內溢出的SO₂等有害氣體，通過消化管上的排污管經抽吸泵由水帶入下水道，有效的抑制有害氣體的外逸，由省略了實驗室中安裝毒氣通風櫥，試樣經40分鐘左右消化煮解，即可*消化。

 

消化的過程主要反應如下：

R·C·H·NH2·COOH + H₂SO₄ → CO₂ + SO₂ + NH₃ + H₂O

2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

 

蒸餾與吸收過程的主要反應如下：

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2NH₃ + 2H₂O

NH₃ + 4H₃BO₃ → NH₄HB₃O₇ + 5H₂O

 

然后經滴定，計算蛋白質含量，滴定的過程是鹽酸和硼酸氫銨反映的過程。

NH₄HB₃O₇ + HCl + 5H₂O → NH₄Cl + 4 H₃BO₃

 

• 技術參數

• 測定品種：糧食、食品、飼料、釀造、土壤、制糖、乳制品、藥物等物質
• 測定范圍：含氮量0.05%~90% ( 0.1~200mg)
• 測定數量：消化：一次同時消化個數按爐孔數定；單個蒸餾
• 測定時間：消化每批45min；蒸餾每個6min
• 測定重現性：平行試驗結果符合GB/T 6432-94
• 電源：220V，50Hz

 

• 使用說明

• 其他儀器和用具

1．1分析天平：感量0.0001g

1．2實驗室用粉碎機或研缽

1．3酸式滴定管：25ml或10ml

1．4錐形瓶：容積250ml

1．5分樣篩：孔徑0.45mm(40目)

 

2．試劑

2．1鹽酸(HCl)：分析純(GB622) 0.05mol/L標準液，(4.2ml鹽酸，注入1000ml蒸餾水)碳酸鈉法標定鹽酸。

2．2*(NaOH)：化學純或工業純(GB629)、40g溶于蒸餾水中溶成100ml，配成40%水溶液(m/v)。

2．3硼酸(H₃BO₃)：分析純(GB628)2g，溶于蒸餾水中配成100ml2%水溶液(m/v).

2．4混合指示劑：甲基紅(G₅H₁₅N₃O₂)(HG3-958)溶于乙醇配成0.1%乙醇溶液，溴甲酚綠(HG3-1220)溶于乙醇配成0.5%乙醇溶液，二種溶液等體積混合，陰涼處保存(保存期三個月以內)。

2．5硫酸銅(CuSO₄·5H₂O)分析純(GB655)10g；硫酸鉀(K₂SO₄) (HG3-920)分析純150g，在研缽中研磨，仔細混勻后過40目篩(加速劑)。

2．6濃硫酸(H₂SO₄)化學純(GB625)(含量98%、無氮)。

 

3．操作方法

3．1樣品消化

稱取經粉碎通過40-60目/寸試樣0.5-1g(視含量而定)無損的置入已洗滌烘干的試管中加催化劑約5g和濃硫酸約10ml。

將消化管分別放入消化架各個孔內，然后置于消化爐上，開啟抽氣三通連接的水，使抽氣三通處于吸氣狀態。接通電源，在加熱初始階段需注意觀測，防止試樣因急沸而飛濺。(為防止飛濺，在初化時將電壓調至150V左右，加熱15分鐘后再滿電壓工作。)

消化結束后（消化液呈澄清透明狀），將消化管架移至冷卻架冷卻至40-50度左右。然后進行下一步的蒸餾。

 

3．2蒸餾

KDN-04A（08A）型蒸餾器，堿液（NaOH）及蒸餾水（H₂O）采用內置的電磁泵加入，NaOH、H₂O注入接口用橡膠管套入后分別置入裝有NaOH、H₂O的容器（自備）內，加液時按面板上相應開關，液體由電磁泵自動吸入消化管內，加入毫升數視標尺所注位置而定（一般堿液加入量是硫酸用量的5倍，加蒸餾水量約15毫升）。

1．打開蒸餾器電源，打開自來水，接冷卻水自來水不必開得過大，出水口有水流出即可，用排水管上的夾子夾緊排水管。

2．打開蒸餾器操作面板右邊的蒸汽開關（蒸汽開關手柄上推為打開蒸汽），同時打開左邊進水開關（進水開關手柄上推為打開進水），待電流表指針指在2A-3A時馬上關閉進水開關（進水開關手柄下推為關閉進水），待蒸汽管噴出氣后再打開進水開關，1分鐘左右后電流表穩定在3.5-6A后，關閉蒸汽開關。

3．在250ml三角接收瓶中加入50ml 2%H₃BO₃和2-3滴混合指示劑，并使接收瓶托盤往上移動，使滴管浸入液面下。

4．向上扳動蒸餾器側面紅色手柄把消化管固定在左邊的托架上，然后按面板上H₂O、NaOH開關，分別向消化管內注入蒸餾水和*溶液，然后打開蒸汽開關，向試管內注入蒸汽，進行蒸餾，在接收瓶內接收液達150ml左右時移下接收瓶，用蒸餾水沖洗滴管口繼續蒸餾半分鐘，然后關閉蒸汽開關，取下接收瓶，待滴定用。

5．更換消化管，進行下一個樣品的蒸餾。（執行第3和第4步）

 

3．3滴定

用標定后的鹽酸溶液進行滴定接收瓶內的溶液，滴定溶液由綠色變為淡紫色為終點，記下消耗鹽酸溶液的毫升數，按下式計算蛋白含量：

 

蛋白含量(%)=

 

式中：V₂—滴定試樣時消耗酸標準溶液的體積 (ml)

      V₁—滴定空白時消耗酸標準溶液的體積 (ml)

      C—標準酸溶液的摩爾濃度

      0.014—氮的毫克當量數

      K—氮換算成粗蛋白質的系數

      W—試樣重量 (g)

 

(空白測定：用0.1克糖代替樣品或不加樣品做空白測定)

平行測定的結果用算術平均值表示，保留小數后二位。

 

3．4 換算系數

結果報告中必須注明氮換算成粗蛋白質的系數，換算系數見下表。

樣品名稱	換算系數	數據來源
小麥	5.70	GB2905
大麥	5.70	GB2905
釀酒大麥	6.25	TOCT10846
面粉	5.70	GB5009.5
面包	5.70	AOAC14.103
大豆	6.25	GB2905
	5.71	GB5009.5
玉米	6.25	食品常用數據手冊
	6.24	GB5009.5
飼料	6.25	GB6432
肉制品	6.25	GB5009.5
乳制品	6.38	GB5009.5
牛奶	6.38	ACAC16.036
芝麻	5.30	GB5009.5
油菜	5.53	油菜籽綜合利用

 

 

3．5注意事項

1．消化時若有氣體外溢，加大抽氣三通連接的自來頭的壓力。消化密封圈每次試驗結束后清洗一遍延長使用壽命。

2．每天工作完，把NaOH溶液外接的皮管移入蒸餾水瓶內，前面套好消化管抽洗幾次，防止堿液殘留在堿泵內而影響使用壽命，也可防止單向閥粘連，待下次使用時，在蒸餾樣品前需先排出100mlNaOH，以防稀釋NaOH，造成個樣品加入的堿液濃度不夠。

3．過一段時間用稀酸清洗一下蒸發爐，并用清水再沖洗幾次，保養電極。

4．如果操作不當，1保險絲燒斷后，請拔掉電源插頭，重新換上新的后，關掉水，打開排水夾子排盡蒸發爐內的水，按照開機步驟重新開機操作。

5．用戶在遵守本儀器的運輸、貯存、安裝、調整和使用規程的條件下，如發現儀器因制造質量問題而不能正常工作時，從收獲之日起一年內實行三包；或開箱時發現包裝不良而發生損壞，附件與裝箱單不符，短缺零件等情況，請與我公司質檢部門。來函注明產品型號、編號和出廠日期。本儀器使用時，要求用戶嚴格按照說明誰規定進行，如有疑問或對結構改進的意見，請來電或來函告知我公司質檢部門。