回收率测定用于凯氏定氮仪验收的研究

◎张 聪，刘大伟，马 莉，刘超群，许文涛

（中储粮镇江粮油有限公司，江苏 镇江 212000）

凯氏定氮法是分析有机化合物含氮量的常用方法，凯氏定氮仪的出现大大提高了检验效率，被广泛的用于粮食、食品、饲料、药品及土壤等中的氮含量、蛋白质含量测定。在食品、饲料等行业凯氏定氮仪已成为必需品，在原料的验收和产品建业过程中发挥着不可替代的作用。目前国内尚未制定出对凯氏定氮仪的校准验收标准，为保证实验数据的准确性，通过分析仪器工作原理和粗蛋白检测原理，对开始凯氏定氮仪进行的消化系统和滴定系统进行回收率测定，从而确定出检定凯氏定氮仪简单、快速的验收方法。

1 原理

凯氏定氮法是在有催化剂的条件下，用浓硫酸消化样品将有机氮都转变成无机铵盐，然后在碱性条件下将铵盐转化为氨，随水蒸气蒸馏出来并为过量的硼酸液吸收，再以标准盐酸滴定，就可计算出样品中的氮量。由于蛋白质含氮量比较恒定，可由其氮量计算蛋白质含量，故此法是经典的蛋白质定量方法。

2 仪器与试剂

2.1 仪器

福斯：8400凯氏定氮仪；福斯：消化炉；上海一恒：电热鼓风干燥箱（105℃）；赛多利斯：万分位天平。

2.2 试剂

上海国药：无水硫酸铜（AR）、硫酸钾（AR）、硫酸（AR）、氢氧化钠（AR）、硼酸（AR）、硫酸铵（GR）、色氨酸（BR）、盐酸（AR）。

自制：去二氧化碳三级水；盐酸标准溶液：0.1004 mol/L；氢氧化钠溶液，40%；硼酸溶液，2%；硫酸铵（GR）标准品，氮含量为21.19%；色氨酸（BR）标准品，氮含量为13.71%。

3 回收率测定

3.1 蒸馏滴定系统的验证

3.1.1 原理

利用硫酸铵含氮量稳定、已知且不用消化的特点，可快速测定回收率，对凯氏定氮仪蒸馏系统进行验证。

3.1.2 测定方法

将在105℃干燥箱中烘至恒重的硫酸铵在干燥器中冷却至室温，在万分位天平上称取0.2 g（精确至0.0001 g）硫酸铵于干净干燥的消化管中，安置于福斯凯氏定氮仪上，设定粗蛋白检测程序进行实验。空白实验以干净的消化管进行以上程序。

3.2 消化系统的验证

3.2.1 原理

利用L-氨基酸的稳定性，在与样品相同实验条件下对消化系统温度控制和催化剂作用等蛋白消解速率的客观因素进行评估，并通过回收率情况对消化系统进行验证。

3.2.2 测定方法

将在105℃干燥箱中烘至恒重的L-色氨酸在干燥器中冷却至室温，在万分位天平上称0.1 g（精确至0.0001 g）L-色氨酸于干净干燥的消化管中，加6.4g催化剂（6.0g硫酸钾+0.4 g无水硫酸铜）及12ml浓硫酸摇匀，将消化管放置在福斯消化炉上，将温度调至420℃±10℃加热2 h。空白实验：取与样品相同量的催化剂和浓硫酸用同一方法做空白实验。

3.2.3 实验数据

L-氨基酸回收率测定数据见表1。

4 实验结论

粮食和食品中的粗蛋白通过凯氏定氮法在催化剂和浓硫酸的作用下，将含氮有机物破坏生成无机的硫酸铵，然后在氢氧化钠溶液的作用下蒸馏出氨气，最后将氨气冷凝通过硼酸吸收，用盐酸标准溶液进行滴定，通过酸的滴定量乘以换算系数，得出粗蛋白含量。从该原理可推算影响蛋白质检查准确率的因素主要有两方面：一是消化是否完全或有无损失；二是蒸馏是否完全或有无损失。通过以上研究可以通过硫酸铵来验证滴定系统的准确性，L-色氨酸来验证消化系统的稳定性，数据准确可靠，可以用来验收凯氏定氮仪。

表1 L-氨基酸回收率测定数据

[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.饲料中粗蛋白测定方法（GB/T6432-1994）[S].北京:中国标准出版社,2006.