徐佳璐1 战海枫2 陈义飞3
(1.哈尔滨市粮食研究所 150070,2.黑龙江省牡丹江市粮油卫生检验监测站 157099,
3.黑龙江省大庆市粮食质量检验监测站 163001)
测定饲料中粗蛋白含量一般使用凯氏定氮法,其原理是在催化剂作用下,用硫酸破坏有机物,使含氮物转化成硫酸铵,再加入强碱进行蒸馏使氨逸出,用硼酸吸收后,再用酸滴定,测出氮含量,从而计算出粗蛋白含量。通过对2012年产的一份玉米样品的检验,来比较分析高氯酸-硫酸消化法和混合催化剂法这两种常用方法,供参考。
1 实验方法
选取具有代表性的试样用四分法缩减至200克,粉碎后全部通过40目筛,装于密封容器中,以高氯酸-硫酸消化法为A组,用25毫升锥形瓶称量3组平行样品。同时设置2组空白组,以蔗糖作为空白。准确称量样品0.5克,精确到0.1毫克。具体质量为,A1组0.5008克,A2组0.5002克,A3组0.5006克,空白A1组0.5001克,空白A2组0.5003克。以混合催化剂法为B组,用50毫升凯氏瓶称量3组平行样品。同时设置2组空白,以蔗糖作为空白。准确称量样品0.5克,精确到0.1毫克。具体质量为,B1组0.5007,B2组0.5005克,B3组0.5002克,空白B1组0.5007克,空白B2组0.5004克。向A组样品中分别滴加5滴蒸馏水润湿,再添加6毫升浓度为98%的浓硫酸,加入6滴60%高氯酸,以电阻丝消煮2分钟,冷却后再加入4滴60%高氯酸,反复消煮5次,后3次高氯酸加入量依次为3滴、2滴、1滴。溶液颜色逐渐变浅,直至无色透明。定容至100毫升。向B组样品中分别加入混合指示剂6.4克(0.4克五水硫酸铜,6克硫酸钾),与试样混合均匀,再加入12毫升浓度为98%的浓硫酸和2粒玻璃珠,将凯氏烧瓶置于电炉上加热,开始小火,待样品焦化,泡沫消失后,再加强火力(360~410℃)直至呈透明的蓝绿色,然后再继续加热,至少2小时。冷却后定容至100毫升。
将半微量蒸馏装置的冷凝管末端浸入装有20毫升硼酸吸收液和2滴混合指示剂的锥形瓶内。蒸汽发生器的水中应加入甲基红指示剂数滴,硫酸数滴,在蒸馏过程中保持此液为橙红色,否则需补加硫酸。准确移取试样分解液10毫升注入蒸馏装置的反应室中,用少量蒸馏水冲洗进样入口,塞好入口玻璃塞,再加10毫升浓度为40%的氢氧化钠水溶液,小心提起玻璃塞使之流入反应室,将玻璃塞塞好,且在入口处加水密封,防止漏气。蒸馏4分钟降下锥形瓶使冷凝管末端离开吸收液面,再蒸馏1分钟,用蒸馏水冲洗冷凝管末端,洗液均流入锥形瓶内,然后停止蒸馏。对两组样品及空白分别重复此操作。
蒸馏步骤的检验。精确称取0.2克硫酸铵,代替试样,按蒸馏步骤进行操作,测得硫酸铵含氮量为21.19±0.2%,否则应检查加碱、蒸馏和滴定各步骤是否正确。蒸馏后的吸收液立即用0.01摩尔/升盐酸标准溶液滴定,溶液由蓝绿色变成灰红色为终点。
2 结果
蛋白质(%)=(V2-V1)·c×0.0140×6.25/(m×V′/V)×100(www.nczfj.com),式中V2表示滴定试样时所需标准盐酸溶液体积(毫升);V1表示滴定空白时所需标准盐酸溶液体积(毫升);c表示盐酸标准溶液浓度(摩尔/升);m表示试样质量(克);V表示试样分解液总体积(毫升);V′表示试样分解液蒸馏用体积,毫升;0.0140与1.00毫升盐酸标准溶液〔c(HCl)=1.000摩尔/升〕相当,以克表示的氮的质量。6.25为氮换算成蛋白质的平均系数。滴定使用的盐酸标准溶液浓度为0.01018摩尔/升。计算其粗蛋白百分含量。A组粗蛋白含量分别为4.87%,4.84%,4.88%;B组粗蛋白含量分别为4.84%,,4.88%,4.91%,分别对两组结果求平均值,得到使用高氯酸——硫酸消化法测得该玉米样品的粗蛋白含量为4.86%,使用混合指示剂法测得该玉米样品的粗蛋白含量为4.87%,经平均数检验结果为无显著性差异(P >0.05)。
3 小结
混合催化剂法的优点是可以避免消化过程中氮的损失,而且能够随意加大或者减小火力来控制消化过程,测定结果的精确性非常接近标准值。但是存在消化过程中容易喷出,安全性比较差,消化时间太长的缺点,测定一个样品至少需用4到5个小时才能够完成。而高氯酸-硫酸消化法可以大幅度缩短检测时间,从称量到消煮再加上蒸馏滴定最后计算,只需花费2小时即可得出测定结果。