技術文章
蛋白質含量是糧食營養(yǎng)品質的重要標志之一,特別是隨著目前我國生活水平的不斷提高,該指標亦愈來愈被人們所重視。我國測定糧食粗蛋白的現(xiàn)行標準方法為凱氏定氮法(GB5511一85),但傳統(tǒng)凱氏燒瓶的方法在對樣品消化液蒸餾過程中不僅操作繁瑣、費時,而宜需要的儀器設備亦比較特殊、復雜,從而給糧食粗蛋白的測定普及工作帶來了諸多不便。本文以全自動凱氏定氮儀高自動化及樣品數據穩(wěn)定性取代傳統(tǒng)凱氏燒瓶繁瑣操作,為蛋白測定工作提供安全快速的分析方法:
1、 1.目的 測定糧食、糧油制品中粗蛋白的含量
2.范圍 含氮量0.02%-95%之間的糧食、油料
3.定義 無
4.職責 檢驗員負責檢驗工作的執(zhí)行
5.作業(yè)辦法
5.1 晶品JPD200全自動凱氏定氮儀測定法
5.1.1工作原理
JPD200全自動凱氏定氮儀是由消解儀與定氮儀蒸餾器組成。將試樣置入消化管插入JPH500紅外消解儀內加熱取得*的熱效應,在消化之前置入催化劑進一步加速消化煮解,大大縮短消化時間。消化管內溢出的SO2等有害氣體,通過消化管上的排污管經抽氣三通由下水道帶入下水道,有效的抑制了有害氣體的外溢,試樣經60分鐘左右消化煮解,即可*消化盡。
5.1.2技術參數
5.1.2.1測定樣品量:固體<5g/個,液體<15ml/個
5.1.2.2工作電壓:220V,50HZ
5.1.2.3電耗:蒸餾器1600W、消解儀(6孔1500W)(12孔2000W) (20孔2500W)
5.1.3操作方法
5.1.3.1試劑準備
5.1.3.1.1濃硫酸混合液 在100mL水中緩緩加入濃硫酸200mL,冷卻后加入30%過氧化氫300mL,混合均勻。
5.1.3.1.2混合催化劑 硫酸銅10g、硫酸鉀100g、硒粉0.2g,在研缽中研細過孔徑0.45mm(40目篩),混勻備用。
5.1.3.1.3 混合指示劑0.1%溴甲酚綠乙醇溶液10mL,0.1%甲基紅乙醇溶液7 mL,,密封保存(保存期一個月),PH值4.5—5.5之間,否則應用稀酸稀堿調節(jié);
5.1.3.1.4 20g/L硼酸溶液 稱取10g硼酸溶解在1000mL水中。
5.1.3.1.5 400g/L氫氧化鈉溶液 稱取40g氫氧化鈉溶于100mL水中。
5.1.3.1.6 0.1mol/L鹽酸溶液
5.1.3.1.6.1配置
先配置0.1mol/L鹽酸,量取9mL濃鹽酸,加水定容至1000mL。
5.1.3.1.6.2 0.1mol/L鹽酸標準溶液的滴定
稱取0.2g于270℃-300℃灼燒至恒重的工作基準試劑無水碳酸鈉,溶于50mL水中,加10滴溴甲酚綠-甲基紅混合指示液,用配置好的鹽酸溶液滴定至溶液由綠色變?yōu)榘导t色,煮沸2min,冷卻后繼續(xù)滴定至溶液再呈暗紅色。同時做空白試驗。
5.1.3.1.6.3 計算
C(HCL)= 1000×m(V1-V2)×52.994
公式中 C(HCL)——鹽酸標準溶液的物質的量濃度,mol/L;
m——無水碳酸鈉的質量,g
V1——鹽酸溶液的用量,mL
V2——空白試驗鹽酸溶液的用量,m;
M——無水碳酸鈉的摩爾質量,其值為M(1/2Na2CO3)=52.994g/mol。
5.1.3.2樣品消化
稱取經粉碎通過40-60目的樣品0.5-1.0g用蠟光紙卷著倒入已洗滌烘干的消化管中加催化劑5g左右和10mL左右硫酸。將消化管分別放入消化架各個孔內,然后置于消化爐上,然后開啟抽氣三通接上自來水,使抽氣三通處于吸氣狀態(tài),接通電源,在加熱初始階段注意防止樣品飛濺。消解儀溫度起先控制在200度左右,20分鐘后可以再設定至450度以上。
消化終點是以消化液的顏色來判定的,當消化液呈淺藍綠色的透明狀時,再繼續(xù)加熱沸騰10分鐘,然后結束消化過程。
5.1.3.3 蒸餾
5.1.3.3.1蒸餾器中,堿液及蒸餾水采用獨立定量泵加入,NaOH、H2O注入接口用橡膠管套入后分別置入自備的容器中,加液時按面板上運行開關,硼酸溶液、堿液由儀器自動分別添加入滴定杯和消化管內。(一般硼酸加30ML,堿液加入量是消化時硫酸用量的5倍以上,加蒸餾水量15毫升左右)。
5.1.3.3.2 打開電源,打開自來水,接冷卻水,自來水不必開過大,出水口有水流出低壓開關不報警提示即可,用排水管子上的夾子夾緊排水管子。。
5.1.3.3.3 打開左側安全防護門把消化管固定在左邊托架上,然后按面板上運行按鍵自動加入溶液,自動蒸餾,根據蒸餾回收液與硼酸反應產生顏色的變化,儀器高精度顏色傳感單元與1ul/步高精度滴定單元配合注入鹽酸滴定液,直至將回收液滴至灰紫色,在沒有氨水蒸餾至滴定杯后儀器自動停止滴定,并根據內置計算公式自動計算出結果,根據需要按打印按鍵打印結果。按下式計算蛋白含量:
蛋白含量(%)=(V-V0)×N×0.014×A×100/W
式中:V——消耗的鹽酸的毫升數
V0——空白試驗時消耗鹽酸毫升數
N——鹽酸的當量濃度
0.014——1mL鹽酸的克當量數
A——固定系數(6.25、5.7、5.3)
W——試樣重量,g
全自動凱氏定氮儀滴定精度高,穩(wěn)定性好,相比人工滴定節(jié)省大量時間而且提高了數據的可靠性。
5.1.3.5關機
關電源、關水、打開安全門取下消化管,擦干機器。
5.1.4注意事項
5.1.4.1 消化時如氣體外逸,加大自來水壓力。小花圈每次試驗結束后清洗一遍延長使用壽命。堿泵每次工作完后把氫氧化鈉溶液外接皮管移入蒸餾水瓶內,前面套好消化管抽洗幾次,防止堿濃度過高,殘留在堿泵內而影響壽命年工也可防止單向閥閥芯粘連。待下次使用時,在蒸餾時須排出100mLNaOH,以防止*個樣品NaOH濃度不夠。
5.2 傳統(tǒng)凱氏燒瓶測定蛋白的分析方法供參考
5.2.1儀器和用具
5.2.1.1 凱氏燒瓶:50ml;
5.2.1.2 圓底燒瓶:100ml;
5.2.1.3 萬用電爐;
5.2.1.4 錐形燒瓶:100ml;
5.2.1.5 微量滴定管:5ml、刻度0.01ml;
5.2.1.6 容量瓶:50ml;
5.2.1.7 移液管:5ml;
5.2.1.8 量筒:10ml;
5.2.1.9 洗耳球;
5.2.2 試劑 同上
5.2.3 操作方法
5.2.3.1 消化
稱取經粉碎通過40-60目的樣品0.2~0.3g(W,到0.0001g),用蠟光紙卷著倒入洗凈烘干的50ml凱氏燒瓶中,加混合指示劑1g,同時加入硫酸-過氧化氫-水混合液3~5ml,稍加振搖,斜置于電爐上,在通風櫥內加熱進行消化。開始時用低溫加熱,勿使瓶中泡沫超過瓶肚的三分之二,待泡沫減少和煙霧變白后再增加溫度保持微沸。消化到溶液呈淺藍綠色的透明狀時,再繼續(xù)加熱沸騰10min,取出待消化液冷卻至室溫后,加水10~20ml,再待溶液溫度降到室溫后,干凈地轉入50ml容量瓶中,加水稀釋至刻度,混勻備用。同時做空白實驗。
5.2.3.2 蒸餾
在燒瓶內加水400ml和少量沸石,加5滴混合指示劑,加幾滴酸液使水呈紫紅色,連接蒸餾裝置,并檢查有無漏氣處。
量取30ml1%硼酸溶液注入錐形瓶內,加混合指示劑2滴,使冷凝管下端插入液面下1cm處。量取稀釋的消化液5ml,由漏斗注入蒸餾瓶內,再加水10ml,沖洗加液漏斗。量取40%氫氧化鈉溶液1ml,提起活塞注入蒸餾瓶內,立即用水2~5ml沖洗漏斗,旋緊活塞。這時蒸餾瓶內溶液總體積不要超過其容量的一半。
打開簧夾,關閉活塞,加熱燒瓶,待蒸餾瓶內溶液開始沸騰時開始計時,經2min降低錐形瓶,使冷凝管下端露出液面,再蒸餾1min后,用水沖洗管下端。
蒸餾結束后,掐緊簧夾,斷絕蒸氣,使蒸餾瓶內溶液全部吸入回流管中,放松簧夾,從漏斗加入蒸餾水40~50ml,再通蒸氣加熱和回流,將蒸餾瓶洗滌一次備用。
5.2.3.3 滴定
用0.01 mol/L鹽酸溶液滴定錐形瓶內的吸收液,滴定溶液出現(xiàn)淺紫紅色為止。同時做空白實驗。
5.2.4 結果計算
粗蛋白質的干基含量按下列公式計算:
粗蛋白質(干基%)= (V1-V0)×N×14×P×50v ×10000W(100-M)
式中:V——蒸餾時取用稀釋的消化液體積,ml;
V1——實驗用去的鹽酸溶液體積,ml; 1
V0——空白試驗用去的鹽酸溶液體積,ml;
N——鹽酸溶液的當量濃度,N;
14——每毫克當量鹽酸相當于氮的毫克數;
P——蛋白質換算系數(小麥5.7,其他谷物及豆類6.25);
W——試樣重量,mg;
M——試樣水分百分率,%。
5.2.5 注意事項
5.2.5.1 消化過程中若硫酸損失過多,可酌情補加硫酸,勿使消化瓶內干涸。
5.2.5.2 加入蒸餾瓶內的堿液必須過量。
5.2.5.3 消化液加水稀釋后,應及時進行蒸餾。