第3章凱氏定氮法

第3章

發(fā)酵原料中粗蛋白質(zhì)的測(cè)定

發(fā)酵原料中粗蛋白質(zhì)的測(cè)定教學(xué)重點(diǎn):掌握方法的原理、測(cè)定步驟；掌握消化．蒸餾、滴定操作技術(shù);學(xué)會(huì)使用凱氏定氮儀.教學(xué)難點(diǎn):消化．蒸餾、滴定操作技術(shù)及測(cè)定過程的注意事項(xiàng)。CompanyLogo發(fā)酵原料中粗蛋白質(zhì)的測(cè)定一、目的和意義食物中蛋白質(zhì)含量是了解人體蛋白質(zhì)攝入量的基礎(chǔ)資料。蛋白質(zhì)含量的高低對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響重大，是評(píng)價(jià)原料及成品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。CompanyLogo發(fā)酵原料中粗蛋白質(zhì)的測(cè)定一類：利用蛋白質(zhì)的共性即含氮量、肽鍵和折射率等測(cè)定蛋白質(zhì)含量；蛋白質(zhì)的測(cè)定方法另一類：利用蛋白質(zhì)中的氨基酸殘基、酸性和堿性基因以及芳香基團(tuán)等測(cè)定蛋白質(zhì)含量。CompanyLogo5.紅外檢測(cè)儀4.酚試劑法2.雙縮脲分光光度比色法凱氏定氮法蛋白質(zhì)的測(cè)定方法3.染料結(jié)合分光光度比色法CompanyLogo發(fā)酵原料中粗蛋白質(zhì)的測(cè)定一般食品蛋白質(zhì)含氮量為10％左右，動(dòng)植物原料中蛋白質(zhì)的含氮量一般為15%~17.6%，有的上下浮動(dòng),可以測(cè)出總氮：蛋白質(zhì)含量=N/16%=N×6.25肉、蛋、豌豆、玉米等，其換算系數(shù)為6.25，小麥取5.70，大米5.95、乳制品6.38、大豆5.17，動(dòng)物膠5.55。含有的元素：C、H、O、NCompanyLogo加堿NaOH蒸餾，使NH3游離樣品與濃硫酸和催化劑共熱消化，使蛋白質(zhì)分解有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為NH3，并與H2SO4結(jié)合成（NH4)2SO4；再用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸接s收，過量酸用標(biāo)準(zhǔn)NaOH滴定?；蛘哂门鹚嵛招纬膳鹚徜@，再以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)鹽酸消耗量可計(jì)算出粗蛋白質(zhì)的含量。常量凱氏定氮法消化蒸餾滴定一、原理CompanyLogo（1）濃H2S04使試樣中的有機(jī)物脫水炭化、氧化。濃H2S04在338℃分解產(chǎn)生氧氣、破壞有機(jī)物，生成CO2和

H2O2。

2H2S04=2S02+2H2O+O2C+O2=CO2

2H2+O2=2H2O蛋白質(zhì)

RCH（NH2）COOH

NH3+CO2+SO2+H2O2NH3+H2S04

（過量）

（

NH4）2S04在消化過程中，反應(yīng)生成的（NH4）2S04留在溶液中，其他的產(chǎn)物CO2、SO2及H2O都揮發(fā)逸出。濃H2S04濃H2S04常量凱氏定氮法CompanyLogo（2）CuSO4作為催化劑，加快反應(yīng)速度。

2CuSO4=Cu2SO4+SO2+2[O]2CuSO4+C=Cu2SO4+SO2+2CO2Cu2SO4+2H2S04=2CuSO4+2H2O+SO2此反應(yīng)反復(fù)循環(huán)地進(jìn)行，反應(yīng)中產(chǎn)生的新生態(tài)氧使有機(jī)物加快降解。（3）K2SO4使反應(yīng)液沸點(diǎn)提高，可達(dá)400℃。

K2SO4+H2SO4=2KHSO42KHSO4=K2SO4+SO3+H2O（4）H2O2可加速有機(jī)物分解。

H2O2+2H+=2H2OE0=1.77VO2+4H+=2H2OE0=10299V常量凱氏定氮法CompanyLogo（5）30%NaOH溶液使消化液中的NH3通過蒸餾游離出來。（NH4）S04+2NaOH=Na2SO4+2H2O+2NH3蒸餾出來的NH3被H3BO3吸收：

2NH3+4H3BO3=（NH4）B4O7+5H2O(6)生成的（NH4）B4O7用HCl滴定：（NH4）B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3試樣中的總氮（粗蛋白）=蛋白質(zhì)中的氮+氨基酸、酰胺、核酸等中的氮常量凱氏定氮法CompanyLogo二、試劑與器材1、消化液：H2O2：H2S04：H2O=3：2：12、粉末硫酸鉀―硫酸銅混合物

K2S04與CuS04.5H20以3：1混合3、30％氫氧化鈉溶液4、2％硼酸溶液5、標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液(約0.01mol／L)6、混合指示劑(田氏指示劑)

由50mL0.1％甲烯藍(lán)乙醇溶液與200mL0.1％甲基紅乙醇溶液混合配成，棕色瓶貯存。酸性時(shí)為紫紅色，堿性時(shí)為綠色。變色范圍很窄且靈敏。7、待測(cè)樣品1.凱氏燒瓶2.凱氏定氮儀3.分析天平4.酸式滴定管5.烘箱6.消化爐7.容量瓶等等CompanyLogo三、操作方法結(jié)果計(jì)算滴定接收蒸餾消化CompanyLogo三、操作方法1.消化前樣品處理

固體樣品105℃烘干至恒重。若樣品為液體(如血清等)，可取一定體積樣品直接消化測(cè)定。？CompanyLogo2、消化取凱氏燒瓶標(biāo)號(hào)。各加幾顆玻璃珠;1及2號(hào)瓶中各加樣品0.1g，催化劑200mg，消化液5mL。3及4號(hào)瓶中各加相同量的催化劑和消化液-----對(duì)照，以測(cè)定試劑中可能含有的微量含氮物質(zhì)。

1、加樣時(shí)應(yīng)直接送人瓶底，不要沾在瓶口和瓶頸上。2、火力控制，先小后大。3、消化完全。注意事項(xiàng)CompanyLogo（2）蒸餾

3、蒸餾吸收CompanyLogo

3、蒸餾吸收特點(diǎn)：將蒸汽發(fā)生器、蒸餾器和冷凝器組成一個(gè)整體，體積小，安裝容易，操作簡便。

1)水蒸汽發(fā)生器和反應(yīng)室2)冷凝器和通氣室3)排水柱關(guān)鍵：搞清水管系統(tǒng)CompanyLogo3、蒸餾吸收1、消化液加蒸餾水稀釋后,應(yīng)及時(shí)蒸餾,2、蒸餾時(shí)，加入氫氧化鈉要過量，溶液應(yīng)呈褐色,若是呈藍(lán)色,則說明堿不夠.

并且動(dòng)作還要迅速以防止氨的流失3、蒸氣發(fā)生瓶內(nèi)的水裝至三分之二體積并且保持酸性以防止在堿性條件水中游離氨蒸出,使結(jié)果偏大。4、蒸餾時(shí)蒸氣要發(fā)生均勻,充足,蒸餾中不得?；饠鄽?否則會(huì)發(fā)生倒吸。5、停止蒸餾時(shí)防止倒吸,應(yīng)先將冷凝管下端提高液面并清洗管口,再蒸1min后關(guān)掉熱源。6、蒸餾是否完全,可用精密pH試紙測(cè)冷凝管口的冷凝液來測(cè)定,中性則說明已蒸餾完全。注意事項(xiàng)CompanyLogo4、滴定全部蒸餾完畢后，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定各錐形瓶中收集的氨量，硼酸指示劑溶液由綠變淡紫色為滴定終點(diǎn)。使用前檢查酸式滴定管漏不漏？漏的話，涂凡士林。滴定時(shí)一邊滴一邊搖，防止滴定過頭！及時(shí)記錄讀數(shù)要求：空白液1次，樣品消化液2次注意事項(xiàng)CompanyLogo5、計(jì)算總氮量(％)

=c為標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液摩爾濃度(0.0098M)；V1為滴定樣品消化液用去的鹽酸溶液平均mL數(shù)；V2為滴定空白液用去的鹽酸溶液mL數(shù)；w為樣品重量(1g)。14為氮的相對(duì)量子質(zhì)量。

消化液總量500ml,蒸餾時(shí)消化液用量3ml樣品蛋