凱氏定氮儀和杜馬斯定氮儀測定食品中蛋白質(zhì)含量的比較

時間：2024-12-30作者：杭州川一實驗儀器有限公司瀏覽：61

凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法測定食品中蛋白質(zhì)含量的比較研究
摘要：以各類常見的食品為材料，分別采用凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法測定其蛋白質(zhì)含量。對兩種方法檢測原理及步驟進行對比，并研究兩個檢測方法的精密度、準確度、回收率和適用范圍，分析凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法的優(yōu)缺點。
蛋白質(zhì)是由多肽鍵組成的生物大分子，是生命的物質(zhì)基礎，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。因此，準確測定食品中的蛋白質(zhì)含量尤其顯得至關(guān)重要。食品中蛋白質(zhì)含量常見的測定分析方法有6種[1]：凱氏定氮法、雙縮脲法、Folin-酚法、改良的Folin-酚法、考馬斯亮藍法(Brad-ford法)、紫外光吸收法。我國目前測定食品中蛋白質(zhì)的方法主要為: 凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法。
目前對食品中蛋白質(zhì)含量檢測方法是GB5009.5-2010，采用凱氏定氮法對食品中蛋白質(zhì)含量進行測定。凱氏定氮法是利用硫酸及催化劑與樣品加熱消化,使蛋白質(zhì)中的N定量則轉(zhuǎn)化成(NH4)2SO4，在強堿條件下加熱蒸餾，其中NH3被硼酸吸收為(NH4)2B4O7，然后用標準的硫酸溶液滴定，根據(jù)硫酸標液的消耗量和濃度計算出氮的含量，再乘以相應的蛋白質(zhì)換算系數(shù)，即為蛋白質(zhì)含量。杜馬斯燃燒法是在高溫(900℃以上)富氧環(huán)境下，使樣品中的N元素燃燒生成N2和NOx,樣品中的鹵素生成揮發(fā)性的含鹵素成分，S生成SO2和SO3，H生成H2O，載氣將燃燒生成的氣體送到二級燃燒管和還原管，氮氧化物和鎢接觸還原為分子氮，硫被鎢吸收，鹵素被銀絲吸收，經(jīng)干燥管吸附除去少量的水蒸氣，由熱導檢測器測得氮氣的生成量，與已知濃度標準氮氣做比對，可得到被測樣品中的氮含量。
既然兩種方法都可以對樣品的蛋白質(zhì)含量進行測定，那么檢測結(jié)果必定會存在差異，兩種方法之間哪種為準確和穩(wěn)定，哪種適于應用于我們?nèi)粘５臋z測?因此，我們亟需對兩種方法進行比較研究。
1. 儀器與試劑
海能K1100F全自動凱氏定氮儀;德國 rapid N cube 氮分析儀;萬分天平;海能420F石墨消解爐
EDTA標準品;濃硫酸;40%**溶液;硫酸銅-硫酸鉀混合催化劑;2%硼酸溶液;甲基紅-乙醇溶液;溴甲酚綠-乙醇溶液;硫酸標液。
2. 試驗方法
2.1凱氏定氮法
稱取樣品0.3g～1.0g(含N約為0.1g)置于消化管內(nèi)，加入3.2g混合催化劑，10mL濃硫酸，在420°C消化2h左右，直至消化液澄清透亮。用凱氏定氮儀蒸餾5min，再用硫酸標液滴定硼酸吸收液，計算樣品蛋白質(zhì)含量。
2.2杜馬斯燃燒法
稱取樣品250mg于錫箔紙中，用壓樣器排除內(nèi)部空氣，置于進樣器中。設定燃燒管溫度960°C，二級燃燒管800°C，還原管815°C，調(diào)節(jié)氣閥，氧氣輸出壓力為0.22Mpa，二氧化碳輸出壓力為0.12Mpa，等TCD檢測器溫度升至60°C左右開始進行測定。通過校準功能得到積分面積與測試樣品N的**量之間的關(guān)系，根據(jù)蛋白質(zhì)相應換算系數(shù)得到蛋白質(zhì)含量。
3. 3試驗結(jié)果
表1 凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法測定樣品中氮含量(g/100g) 
3.1精密度實驗結(jié)果分析
分別采用凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法對十種常見的食品分別進行六次平行測定，由表1中的數(shù)據(jù)可以看出，杜馬斯燃燒法的結(jié)果均略凱氏定氮法，分析是因為凱氏定氮法可能無法測出部分硝態(tài)氮[2]和硝酸鹽[3]。凱氏定氮法的RSD在0.65～1.08之間，杜馬斯燃燒法的RSD在1.44～3.51之間，兩種方法的RSD均小于5，說明這兩種方法的精密度都是符合試驗要求的，但是凱氏定氮法的RSD明顯小于杜馬斯燃燒法，說明凱氏定氮法的精密度較高。
3.2準確度實驗結(jié)果分析
實驗中使用的奶粉1和奶粉2，均為CNAS在能力驗證中提供的奶粉測試樣品，編號為：CNAS PT 0005，經(jīng)過6家實驗室測定，總氮含量能力驗證的中位值分別為5.32和3.89。凱氏定氮法對奶粉1和奶粉2的差值為-0.03和-0.04，杜馬斯燃燒法對奶粉1和奶粉2的差值為0.08和0.10，由此可見，凱氏定氮法的準確度略杜馬斯燃燒法。

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