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(shí)間：2025-01-21作者：杭州川一實(shí)驗(yàn)儀器有限公司瀏覽：64

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(duì)兩種方法檢測原理及步驟進(jìn)行對(duì)比，并研究兩個(gè)檢測方法的精密度、準(zhǔn)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(diǎn)。
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(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。因此，準(zhǔn)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(lán)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(duì)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(duì)食品中蛋白質(zhì)含量進(jìn)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(qiáng)堿條件下加熱蒸餾，其中NH3被硼酸吸收為(NH4)2B4O7，然后用標(biāo)準(zhǔn)的硫酸溶液滴定，根據(jù)硫酸標(biāo)液的消耗量和濃度計(jì)算出氮的含量，再乘以相應(yīng)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(jí)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(dǎo)檢測器測得氮?dú)獾纳闪?，與已知濃度標(biāo)準(zhǔn)氮?dú)庾霰葘?duì)，可得到被測樣品中的氮含量。
既然兩種方法都可以對(duì)樣品的蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測定，那么檢測結(jié)果必定會(huì)存在差異，兩種方法之間哪種為準(zhǔn)確和穩(wěn)定，哪種適于應(yīng)用于我們?nèi)粘５臋z測?因此，我們亟需對(duì)兩種方法進(jìn)行比較研究。
1. 儀器與試劑
海能K1100F全自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)液。
2. 試驗(yàn)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(biāo)液滴定硼酸吸收液，計(jì)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(jìn)樣器中。設(shè)定燃燒管溫度960°C，二級(jí)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(jìn)行測定。通過校準(zhǔn)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(yīng)換算系數(shù)得到蛋白質(zhì)含量。
3. 3試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
分別采用凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法對(duì)十種常見的食品分別進(jìn)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?yàn)閯P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(yàn)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(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
實(shí)驗(yàn)中使用的奶粉1和奶粉2，均為CNAS在能力驗(yàn)證中提供的奶粉測試樣品，編號(hào)為：CNAS PT 0005，經(jīng)過6家實(shí)驗(yàn)室測定，總氮含量能力驗(yàn)證的中位值分別為5.32和3.89。凱氏定氮法對(duì)奶粉1和奶粉2的差值為-0.03和-0.04，杜馬斯燃燒法對(duì)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(zhǔn)確度略杜馬斯燃燒法。

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