KDN-04A（08A）定氮儀（蛋白質(zhì)測(cè)定儀）操作說(shuō)明

• 概述

蛋白質(zhì)的測(cè)定方法，目前仍以1883年凱達(dá)爾氏(Kiedahl)發(fā)明的定氮法為基礎(chǔ)，它根據(jù)各種蛋白質(zhì)都具有固定比數(shù)的氮這一事實(shí)，通過(guò)對(duì)氮的測(cè)定而推算出蛋白質(zhì)含量，此法所得的含氮量除了確定屬于蛋白質(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，一般蛋白質(zhì)中的含量為18%，換算后即每6.25克蛋白質(zhì)中含有1克氮，因此6.25成為換算系數(shù)K，但是不同的農(nóng)產(chǎn)品及其制品的實(shí)際含氮量有區(qū)別，所以不同農(nóng)產(chǎn)品必須采用不同的換算系數(shù)，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(shù)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(nóng)產(chǎn)品的換算系數(shù)均適用6.25。盡管如此，目前世界上還沒(méi)有直接分離測(cè)定含蛋白質(zhì)的可行方法。因此，迄今為止在國(guó)內(nèi)外凱氏定氮法仍然是測(cè)定蛋白質(zhì)含量的經(jīng)典方法。所得結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定。

我公司研制生產(chǎn)的KDN系列定氮儀（蛋白質(zhì)測(cè)定儀），是引進(jìn)消化吸收國(guó)內(nèi)外檢測(cè)新技術(shù)，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，應(yīng)用凱氏定氮法原理，采用化學(xué)與物理學(xué)相結(jié)合完成的成套蛋白質(zhì)含量快速測(cè)定裝置。為糧食、食品、飼料、農(nóng)業(yè)、商檢等檢測(cè)部門(mén)提供了理想的檢測(cè)設(shè)備。

• 工作原理

KDN-04A（08A）型定氮儀檢測(cè)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(zhì)含量測(cè)定的檢測(cè)速度，其關(guān)鍵是要加速樣品消化煮解的時(shí)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(nèi)所注入的10ml H₂SO₄及試樣置入消化管插入井式爐內(nèi)加熱取得更佳的熱效應(yīng)，在消化前置入硒片作為催化劑進(jìn)一步加速消化煮解，大大縮短消化時(shí)間。消化管內(nèi)溢出的SO₂等有害氣體，通過(guò)消化管上的排污管經(jīng)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(shí)驗(yàn)室中安裝毒氣通風(fēng)櫥，試樣經(jīng)40分鐘左右消化煮解，即可*消化。

消化的過(guò)程主要反應(yīng)如下：

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

2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

蒸餾與吸收過(guò)程的主要反應(yīng)如下：

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

NH₃ + 4H₃BO₃ → NH₄HB₃O₇ + 5H₂O

然后經(jīng)滴定，計(jì)算蛋白質(zhì)含量，滴定的過(guò)程是鹽酸和硼酸氫銨反映的過(guò)程。

NH₄HB₃O₇ + HCl + 5H₂O → NH₄Cl + 4 H₃BO₃

• 技術(shù)參數(shù)

• 測(cè)定品種：糧食、食品、飼料、釀造、土壤、制糖、乳制品、藥物等物質(zhì)
• 測(cè)定范圍：含氮量0.05%~90% ( 0.1~200mg)
• 測(cè)定數(shù)量：消化：一次同時(shí)消化個(gè)數(shù)按爐孔數(shù)定；單個(gè)蒸餾
• 測(cè)定時(shí)間：消化每批45min；蒸餾每個(gè)6min
• 測(cè)定重現(xiàn)性：平行試驗(yàn)結(jié)果符合GB/T 6432-94
• 電源：220V，50Hz

• 使用說(shuō)明

• 其他儀器和用具

1．1分析天平：感量0.0001g

1．2實(shí)驗(yàn)室用粉碎機(jī)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(biāo)準(zhǔn)液，(4.2ml鹽酸，注入1000ml蒸餾水)碳酸鈉法標(biāo)定鹽酸。

2．2氫氧化鈉(NaOH)：化學(xué)純或工業(yè)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(gè)月以內(nèi))。

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(xì)混勻后過(guò)40目篩(加速劑)。

2．6濃硫酸(H₂SO₄)化學(xué)純(GB625)(含量98%、無(wú)氮)。

3．操作方法

3．1樣品消化

稱取經(jīng)粉碎通過(guò)40-60目/寸試樣0.5-1g(視含量而定)無(wú)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(gè)孔內(nèi)，然后置于消化爐上，開(kāi)啟抽氣三通連接的水，使抽氣三通處于吸氣狀態(tài)。接通電源，在加熱初始階段需注意觀測(cè)，防止試樣因急沸而飛濺。(為防止飛濺，在初化時(shí)將電壓調(diào)至150V左右，加熱15分鐘后再滿電壓工作。)

消化結(jié)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(jìn)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(nèi)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(nèi)，加液時(shí)按面板上相應(yīng)開(kāi)關(guān)，液體由電磁泵自動(dòng)吸入消化管內(nèi)，加入毫升數(shù)視標(biāo)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(kāi)蒸餾器電源，打開(kāi)自來(lái)水，接冷卻水自來(lái)水不必開(kāi)得過(guò)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(kāi)蒸餾器操作面板右邊的蒸汽開(kāi)關(guān)（蒸汽開(kāi)關(guān)手柄上推為打開(kāi)蒸汽），同時(shí)打開(kāi)左邊進(jìn)水開(kāi)關(guān)（進(jìn)水開(kāi)關(guān)手柄上推為打開(kāi)進(jìn)水），待電流表指針指在2A-3A時(shí)馬上關(guān)閉進(jìn)水開(kāi)關(guān)（進(jìn)水開(kāi)關(guān)手柄下推為關(guān)閉進(jìn)水），待蒸汽管噴出氣后再打開(kāi)進(jìn)水開(kāi)關(guān)，1分鐘左右后電流表穩(wěn)定在3.5-6A后，關(guān)閉蒸汽開(kāi)關(guān)。

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(pán)往上移動(dòng)，使滴管浸入液面下。

4．向上扳動(dòng)蒸餾器側(cè)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(kāi)關(guān)，分別向消化管內(nèi)注入蒸餾水和氫氧化鈉溶液，然后打開(kāi)蒸汽開(kāi)關(guān)，向試管內(nèi)注入蒸汽，進(jìn)行蒸餾，在接收瓶?jī)?nèi)接收液達(dá)150ml左右時(shí)移下接收瓶，用蒸餾水沖洗滴管口繼續(xù)蒸餾半分鐘，然后關(guān)閉蒸汽開(kāi)關(guān)，取下接收瓶，待滴定用。

5．更換消化管，進(jìn)行下一個(gè)樣品的蒸餾。（執(zhí)行第3和第4步）

3．3滴定

用標(biāo)定后的鹽酸溶液進(jìn)行滴定接收瓶?jī)?nèi)的溶液，滴定溶液由綠色變?yōu)榈仙珵榻K點(diǎn)，記下消耗鹽酸溶液的毫升數(shù)，按下式計(jì)算蛋白含量：

蛋白含量(%)=

式中：V₂—滴定試樣時(shí)消耗酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積 (ml)

      V₁—滴定空白時(shí)消耗酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積 (ml)

      C—標(biāo)準(zhǔn)酸溶液的摩爾濃度

      0.014—氮的毫克當(dāng)量數(shù)

      K—氮換算成粗蛋白質(zhì)的系數(shù)

      W—試樣重量 (g)

(空白測(cè)定：用0.1克糖代替樣品或不加樣品做空白測(cè)定)

平行測(cè)定的結(jié)果用算術(shù)平均值表示，保留小數(shù)后二位。

3．4 換算系數(shù)

結(jié)果報(bào)告中必須注明氮換算成粗蛋白質(zhì)的系數(shù)，換算系數(shù)見(jiàn)下表。

3．5注意事項(xiàng)

1．消化時(shí)若有氣體外溢，加大抽氣三通連接的自來(lái)頭的壓力。消化密封圈每次試驗(yàn)結(jié)束后清洗一遍延長(zhǎng)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?jī)?nèi)，前面套好消化管抽洗幾次，防止堿液殘留在堿泵內(nèi)而影響使用壽命，也可防止單向閥粘連，待下次使用時(shí)，在蒸餾樣品前需先排出100mlNaOH，以防稀釋NaOH，造成個(gè)樣品加入的堿液濃度不夠。

3．過(guò)一段時(shí)間用稀酸清洗一下蒸發(fā)爐，并用清水再?zèng)_洗幾次，保養(yǎng)電極。

4．如果操作不當(dāng)，1保險(xiǎn)絲燒斷后，請(qǐng)拔掉電源插頭，重新?lián)Q上新的后，關(guān)掉水，打開(kāi)排水夾子排盡蒸發(fā)爐內(nèi)的水，按照開(kāi)機(jī)步驟重新開(kāi)機(jī)操作。

5．用戶在遵守本儀器的運(yùn)輸、貯存、安裝、調(diào)整和使用規(guī)程的條件下，如發(fā)現(xiàn)儀器因制造質(zhì)量問(wèn)題而不能正常工作時(shí)，從收獲之日起一年內(nèi)實(shí)行三包；或開(kāi)箱時(shí)發(fā)現(xiàn)包裝不良而發(fā)生損壞，附件與裝箱單不符，短缺零件等情況，請(qǐng)與我公司質(zhì)檢部門(mén)。來(lái)函注明產(chǎn)品型號(hào)、編號(hào)和出廠日期。本儀器使用時(shí)，要求用戶嚴(yán)格按照說(shuō)明誰(shuí)規(guī)定進(jìn)行，如有疑問(wèn)或?qū)Y(jié)構(gòu)改進(jìn)的意見(jiàn)，請(qǐng)來(lái)電或來(lái)函告知我公司質(zhì)檢部門(mén)。