1. 凱氏定氮法測定食品中蛋白質含量的原理和基本操作方法是什麼
原理:有機含氮化合物與濃硫酸共熱消化,氮轉化為氨,再與硫酸結合成硫酸銨.硫酸銨與強鹼反應,放出氨.將氨蒸餾到過量的標准無機溶液中,再用標准鹼溶液進行滴定.根據測得的氨量,計算樣品的總氮尺數量.
、試劑與材料:
濃硫酸、硫酸鉀-硫酸銅粉末(稱取80g硫酸鉀和20g硫酸銅(五水),0.3g二氧化硒研細混合)、30%氫氧化鈉溶液、2%硼酸溶液、0.01M標准鹽酸、混合指示劑(田氏指示劑)儲存液(取50ml0.1%甲烯藍乙醇溶液與200ml0.1%甲基紅溶液混合,儲存於棕色瓶中備用.此指示劑在PH5.2為紫色;PH為5.4為暗灰色或灰色;PH5.6為綠色;變色點為PH5.4)、硼酸-田氏指示劑混合液(100ml2%硼酸溶液,滴加約1ml田氏指示劑,搖勻後,溶液呈紫紅色)、蛋白質樣品、容量瓶、吸管氏歷、凱氏燒瓶、凱氏定氮蒸餾裝置、微量滴定管、電爐
三、操作方法
1、樣品處理:固體樣品,應在105℃乾燥至恆重.液體樣品可直接吸取一定量,也可經適當稀釋後,吸取一定量進行測定,使每一樣品的含氮量在0.2-1.0mg范圍內.
2、消化:取一定量樣品,於50ml乾燥的凱氏燒瓶內.加入300mg硫酸鉀-硫酸銅混合粉末,再加入3ml濃硫酸.用電爐加熱,在通風廚中消化,瓶口加一小漏斗.先以文火加熱,避免泡沫飛濺,不能讓泡沫上升到瓶頸,待泡沫停止發生後,加強火保持瓶內液體沸騰.時常轉動燒瓶使樣品全部消化完全,直至消化液清澈透明.
另取凱氏瓶一個,不加樣陵核首品,其它操作相同,作為空白試驗,用以測定試劑中可能含有的微量含氮物質,以對樣品進行校正.
3、蒸餾:將微量凱氏蒸餾裝置洗滌(先用水蒸氣洗滌)干凈.將凱氏燒瓶中的消化液冷卻後,全部轉入100ml的容量瓶,用蒸餾水定容至刻度.
吸取20ml稀釋消化液,置於蒸餾裝置的反應室中,加入10ml30%氫氧化鈉溶液,將玻璃塞塞緊,於漏斗中加一些蒸餾水,作為水封.
取一三角瓶,加入10ml硼酸-田氏指示劑混合液,置於冷凝管之下口,冷凝管口應浸沒在硼酸液面之下,以保證氨的吸收.
加熱水蒸汽發生器,沸騰後,夾緊夾子,凱氏蒸餾.三角瓶中的硼酸-指示劑混合液,吸收蒸餾出的氨,由紫紅色變為綠色.蒸餾15min,讓硼酸液面離開冷凝管口,再蒸1-2min以沖洗冷凝管口.空白試驗按同樣操作進行.
4、滴定:樣品和空白均蒸餾完畢後,用0.01M標准鹽酸滴定,至硼酸-指示劑混合液由綠色變回淡紫色,即為滴定終點.
四、計算 樣品總氮量(mg)=(A-B)×c×14×100/20
式中:A:樣品滴定時消耗的標准鹽酸體積 B:空白滴定時消耗的鹽酸體積 C:標准鹽酸的當量濃度 14:氮的相對分子量 20:用於蒸餾的稀釋消化液體積 100:稀釋消化液的體積
樣品中粗蛋白含量(mg)=樣品總氮量(mg)×6.25
2. 凱氏定氮法的操作
1、樣品處理:精密稱取0.2-2.0g固體樣品或2-5g半固體樣品或吸取10-20ml液體樣品(約相當氮30-40mg),移入乾燥的100ml或500ml定氮瓶中,加入0.2g硫酸銅,6g硫酸鉀及20毫升硫酸,稍搖勻後於瓶口放一小漏斗,將瓶以45度角斜支於有小孔的石棉網上,小火加熱,待內容物全部炭化,泡沫完全停止後,加強火力,並保持瓶內液體微沸,至液體呈藍綠色澄清透明後,再繼續加熱0.5小時。取下放冷,小心加20ml水,放冷後,移入100ml容量瓶中,並用少量水洗定氮瓶,洗液並入容量瓶中,再加水至刻度,混勻備用。取與處理樣品相同量的硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸同一方法做試劑空白試驗。但是此法比較危險,不易在實驗室演示,大多數實驗室有消煮儀一次可以進行多個(一次可以消煮16個樣品)樣品處理,並有通風櫥進行通風,溫度可以自己設定,更加安全和可操作性,因此逐步成為主要的凱氏定氮法的首選處理方法。
一般消解溫度都設在240度及240度以上,如果想快速消解可以適當提高溫度甚至可以用最大溫度進行消解。
2、按圖裝好定氮裝置,於水蒸氣發生器內裝水約2/3處加甲基紅指示劑數滴及數毫升硫酸,以保持水呈酸性,加入數粒玻璃珠以防暴沸,用調壓器控制,加熱煮沸水蒸氣發生瓶內的水。
3、向接收瓶內加入10ml 2%硼酸溶液及混合指示劑1滴,並使冷凝管的下端插入液面下,吸取10.0ml樣品消化液由小玻璃杯流入反應室,並以10ml水洗滌小燒杯使流入反應室內,塞緊小玻璃杯的棒狀玻璃塞。將10ml 40%氫氧化鈉溶液倒入小玻璃杯,提起玻璃塞使其緩慢流入反應室,不能立即將玻璃蓋塞緊,這樣易使玻璃塞粘在進樣口,應先用蒸餾水沖洗然後再蓋,並加水於小玻璃杯以防漏氣。夾緊螺旋夾,開始蒸餾,蒸氣通入反應室使氨通過冷凝管而進入接收瓶內,蒸餾5min。移動接收瓶,使冷凝管下端離開液皿,再蒸餾1min,然後用少量水沖洗冷凝管下端外部。取下接收瓶,以0.05N硫酸或0.05N鹽酸標准溶液定至灰色或藍紫色為終點。
同時吸取10.0ml試劑空白消化液按3操作。
3. 凱氏定氮法測定蛋白質中氨基酸含量的主要步驟有哪些
凱氏定氮法只能檢測蛋白質中氮含量,不能檢測氨基酸的含量.其中蛋白質含量也只是稱為粗蛋白質的含量,只是用氮的含量乘以6.25(系數)得出,不是真正的蛋白質的含量.
凱氏定氮法測氮的方法如下:
1、稱取0.1g試樣(含氮量5~80mg)准確至0.0002g,無損失地放入凱氏燒瓶中,加入硫酸銅0.9g,無水硫酸鉀(或硫酸鈉)15g,與試樣混合均勻,再加硫酸25ml和2粒玻璃珠,在消煮爐士小心加熱,待樣品焦化,泡沫消失,再加強火力(360~410℃)直至溶液澄清後,再加熱消化15min.
2、氨的蒸餾
(1)常量直接茂餾法 將上述的試樣消煮液冷卻,加蒸餾水200ml,搖勻,冷卻.沿瓶壁小心加入40%氫氧化鈉溶液100ml,立即與蒸餾裝置相連.蒸餾裝置冷凝管的末端應浸入50ml硼酸吸收液lcm.加混合指示劑2滴,輕搖凱氏燒瓶,使溶液混勻,加熱蒸餾,直至餾出液體積約150ml.先將吸收液取下,再停止加熱.
(2)半微量水蒸汽蒸餾法 上述試樣的消煮液冷卻,加蒸餾水20m1轉入100ml容量瓶,冷卻後用水稀釋至刻度,搖勻,為試樣分解液.取2%硼酸溶液20ml,加混合指示劑2滴,使半微量蕉餾裝置的冷凝管末端浸入此溶液;蒸餾裝置的蒸汽發生器的水中應加甲基紅指示劑數滴,硫酸數滴,且保持此液為橙紅色,否則應補加少許硫酸.准確移取試樣分解液10~20ml注入蒸餾裝置的反應室中,用少量蒸餾水沖洗進樣入口,塞好入口玻璃塞,再加10ml40%氫氧化鈉溶液,小心提起玻璃塞使之流入反應室,將玻璃塞塞好,並在入口處加水封密好,防止漏氣,蒸餾4min,使冷凝管末端離開吸收液面,用蒸餾水洗冷凝管末端,洗液均流入吸收液.
3、滴定 用硼酸吸收氨後,立即用0.05mol/L的HCI標准溶液滴定,仍以甲基紅或混合甲基紅為指示劑.
在測定樣本中含氮量的同時,應做一空白對照測定,即各種試劑的用量及操作步驟完全相同,但不加樣本,這樣可以校正因葯品不純所發生的誤差,吸收氨後的吸收液立即用0.05mol/L鹽酸標准溶液滴定,溶液由藍綠色變為灰紅色為終點.
4、空白測定 稱取蔗糖0.0lg,以代替試樣,按上述測定步驟進行空白測定,消耗0.05mol/L鹽酸標准溶液的體積應不得超過0.3ml.
5、計算
N%*6.25=粗蛋白質(%)=(V2-V1)*0.014*6.25*100/m*(V』/ V)
每m1的lmol/L鹽酸標准溶液相當於0.0140g的N.因此,
式中:v2—試樣滴定時所需酸標准溶液的體積(m1);
x09 v1—空白滴定時所需酸標准溶液的體積(m1);
x09c—鹽酸標准溶液的濃度(mol/L);
x09m一試樣的質量(g);
x09v —試樣的分解液總體積(ml);
x09v』—試樣分解液正衡山蒸餾用體積(m1);
x090.0140—每ml HCl標准溶液相當於N的克舉中數;
x096.25一氮換算成蛋白質的平均系數.
每個試樣取兩個平行樣進行測定,以其算術攔閉平均值為結果.當粗蛋質含量在25%以.上,允許相對偏差為1%;當粗蛋白質含量在l0%~25%時,允許相對偏差為2%;當粗蛋白質含量在10%以下時,允許相對偏差為3%.
4. 有誰知道凱氏定氮的具體步驟,注意事項,!!
1、消化:精密稱取大豆樣品1.0g左右,放入乾燥的250 ml消化管中,加入0.4g CuSO4 7g K2SO4 10ml H2SO4先200'C炭化,待泡沫停止後提高溫度到450'C,加熱至液體沸騰,待瓶內液體呈藍綠色透明後,再繼續加熱0.5h。
冷卻後加入20ml水,移入100ml容量瓶中,用少量水洗滌消化管2~3次,洗液合並於容量瓶中定容。
2、蒸餾:連接凱氏定氮裝置,於水蒸氣發生瓶內裝水至2/3處,加甲基紅指示劑數滴及數ml硫酸,保持水呈酸性。加入數粒玻璃珠以防暴沸,調節火力加熱煮沸水蒸氣發生瓶內的水。
3、向吸收瓶內加入20g/L硼酸溶液20ml及混合指示劑2滴,並使冷凝管下端插入液面以下,吸取10ml樣品消化稀釋液由進樣口進入反應室,並以10ml水洗滌進樣口使其流入反應室內,將400g/L NaOH溶液10ml倒入進樣口,立即夾緊螺旋夾,並加入少量蒸餾水,密封進樣口。
當蒸汽通入反應室時,准確計時,反應產生的氨氣通過冷凝管進入吸收瓶,蒸餾5min,移動吸收瓶,使冷凝管下端離開液面,再蒸餾Imin,然後用少量水沖洗冷凝管下端外部,取下吸收瓶。
停止加熱,使反應室內的液體進入汽水分離器,打開進樣口的螺旋夾,將汽水分離器的液體放出。再向反應室內加入蒸餾水,夾緊螺旋夾,再次進行加熱至水蒸汽放出,停止加熱,使反應室內的水進入汽水分離器,進行洗滌。
4、滴定:用0.025mol/L硫酸標准溶液滴定吸收液至灰色。
5、計算:X= 2cVX 14X5.71/m
X為樣品中蛋白質的含量,%;c為硫酸標准溶液的濃度,molL;V為樣品消化液消耗硫酸標准溶液的體積,ml;m為樣品的質量,g。
注意事項
(1) 樣品應是均勻的。固體樣品應預先研細混勻,液體樣品應振搖或攪拌均勻。
(2) 樣品放入定氮瓶內時,不要沾附頸上。萬-沾附可用少量水沖下,以免被檢樣消化不完全,結果偏低。
(3) 消化時如不容易呈透明溶液,可將定氮瓶放冷後,慢慢加入30%過氧化氫(H2O2)2-3ml,促使氧化。
(4) 在整個消化過程中,不要用強火。保持和緩的沸騰,使火力集中在凱氏瓶底部,以免附在壁上的蛋白質在無硫酸存在的情況下,使氮有損失。
(5)如硫酸缺少, 過多的硫酸鉀會引起氨的損失,這樣會形成硫酸氫鉀,而不與氨作用。因此,當硫酸過多的被消耗或樣品中脂肪含量過高時,要增加硫酸的量。
(6)加入硫酸鉀的作用為增加溶液的沸點,硫酸銅為催化劑,硫酸銅在蒸餾時作鹼性反應的指示劑。
(7)混合指示劑在鹼性溶液中呈綠色,在中性溶液中呈灰色,在酸性溶液中呈紅色。如果沒有溴甲酚綠,可單獨使用0.1%甲基紅乙醇溶液。
(8) 氨是否完全蒸餾出來,可用PH試紙試餾出液是否為鹼性。
(4)凱氏定氮法的蒸餾視頻擴展閱讀:
凱氏定氮法原理
凱氏定氮法首先將含氮有機物與濃硫酸共熱,經一系列的分解、碳化和氧化還原反應等復雜過程,最後有機氮轉變為無機氮硫酸銨,這一過程 稱為有機物的消化。
為了加速和完全有機物質的分解,縮短消化時間,在消化時通常加入硫酸鉀、硫酸銅、氧化汞、過氧化氫等試劑,加入硫酸鉀可以提高消化液的沸點而加快有機物分解,除硫酸鉀外,也可以加入硫酸鈉、氯化鉀等鹽類類提高沸點,但效果不如硫酸鉀。
硫酸銅起催化劑的作用。凱氏定氮法中可用的催化劑種類很多,除硫酸銅外,還有氧化汞、汞、硒粉、鉬酸鈉等,但考慮到效果、價格及環境污染等多種因素,應用最廣泛的是硫酸銅。