用凯氏定氮法测定食品中蛋白质的含量

测定食品中蛋白质的含量有很多种方法，最常见也最普遍的就是凯氏定氮法。本文我们就主要通过介绍凯氏定氮法的整个操作流程，来学习凯氏定氮法测定蛋白质的原理，以及掌握凯氏定氮法的操作技术。包括样品消化、蒸馏、滴定和蛋白质含量的计算。

凯氏定氮法实验原理：蛋白质是含氮的化合物。食品与浓硫酸和催化剂共同加热消化，使蛋白质分解，产生的氨与硫酸结合生成硫酸铵，留在消化液中，然后加碱蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后，再用盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量来乘以蛋白质换算系数，即得蛋白质含量。因为食品中除蛋白质外，还含有其它含氮物质，所以此蛋白质称为粗蛋白。粗蛋白也可直接用仪器测出，如粗蛋白测定仪，它有三种型号，分别为KDN-04A粗蛋白测定仪，KDN-04B粗蛋白测定仪，KDN-04C粗蛋白测定仪。KDN系列凯氏定氮仪主要测定种子、粮食、食品、乳制品、饮料、饲料、土壤及其他农副产品中氮的含量。

凯氏定氮法仪器与试剂：

（一）试剂

硫酸铜（CuSO4?5H20）、硫酸钾、硫酸（密度为1.8419g/L）、硼酸溶液（20g/L）、氢氧化钠溶液（400g/L）、0.01mol/L盐酸标准滴定溶液、混合指示试剂：0.1%甲基红乙溶液液1份，与0.1%溴甲酚绿乙醇溶液5份临用时混合、黄豆粉。

（二）仪器

微量定氮蒸馏装置

凯氏定氮法实验步骤

1、样品消化

称取黄豆粉约0.3g（±0.001g），移入干燥的100mL凯氏烧瓶中，加入0.2g硫酸铜和6g硫酸钾，稍摇匀后瓶口放一小漏斗，加入20mL浓硫酸，将瓶以450角斜支于有小孔的石棉网上，使用万用电炉，在通风橱中加热消化，开始时用低温加热，待内容物全部炭化，泡沫停止后，再升高温度保持微沸，消化至液体呈蓝绿色澄清透明后，继续加热0.5h，取下放冷，小心加20mL水，放冷后，无损地转移到100mL容量瓶中，加水定容至刻度，混匀备用，即为消化液。

试剂空白实验：取与样品消化相同的硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸，按以上同样方法进行消化，冷却，加水定容至100mL，得试剂空白消化液。

2、定氮装置的检查与洗涤

检查微量定氮装置是否装好。在蒸气发生瓶内装水约三分之二，加甲基红指示剂数滴及数毫升硫酸，以保持水呈酸性，加入数粒玻璃珠（或沸石）以防止暴沸。

测定前定氮装置如下法洗涤2~3次：从样品进口入加水适量（约占反应管三分之一体积）通入蒸汽煮沸，产生的蒸汽冲洗冷凝管，数分钟后关闭夹子a，使反应管中的废液倒吸流到反应室外层，打开夹子b由橡皮管排出，如此数次，即可使用。

3、碱化蒸馏

量取硼酸试剂20mL于三角瓶中，加入混合指示剂2~3滴，并使冷凝管的下端插入硼酸液面下，在螺旋夹a关闭，螺旋夹b开启的状态下，准确吸取10.0mL样品消化液，由小漏斗流入反应室，并以10mL蒸馏水洗涤进样口流入反应室，棒状玻塞塞紧。使10mL氢氧化钠溶液倒入小玻杯，提起玻塞使其缓缓流入反应室，用少量水冲洗立即将玻塞盖坚，并加水于小玻杯以防漏气，开启螺旋夹a，关闭螺旋夹b，开始蒸馏。通入蒸汽蒸腾10min后，移动接收瓶，液面离开凝管下端，再蒸馏2min。然后用少量水冲洗冷凝管下端外部，取下三角瓶，准备滴定。

同时吸取10.0mL试剂空白消化液按上法蒸馏操作。

4、样品滴定

以0.01mol/L盐酸标准溶液滴定至灰色为终点。

5、数据记录

项              目    第一次    第二次    第三次

样品消化液（mL）                   

滴定消耗盐酸标准溶液（mL）               

消耗盐酸标准溶液平均值（mL）     

结果计算

式中    X——样品蛋白质含量（g/100g）；

V1——样品滴定消耗盐酸标准溶液体积（mL）；

V2——空白滴定消耗盐酸标准溶液体积（mL）；

c——盐酸标准滴定溶液浓度（mol/L）；

0.0140 ——1.0mL盐酸 标准滴定溶液相当的氮的质量（g）；

m——样品的质量（g）；

F——氮换算为蛋白质的系数，一般食物为6.25；乳制品为6.38；面粉为5.70；

高梁为6.24；花生为5.46；米为5.95；大豆及其制品为5.71；肉与肉制品为

6.25；大麦、小米、燕麦、裸麦为5.83；芝麻、向日葵5.30。

计算结果保留三位有效数字。

注意事项及说明

1、本法也适用于半固体试样以及液体样品检测。半固体试样一般取样范围为2.00g~5.00g；液体样品取样10.0mL~25.0mL（约相当氮30mg~40mg）。若检测液体样品，结果以g/100mL表示。

2、消化时，若样品含糖高或含脂及较多时，注意控制加热温度，以免大量泡沫喷出凯氏烧瓶，造成样品损失。可加入少量辛醇或液体石蜡，或硅消泡剂减少泡沫产生。

3、消化时应注意旋转凯氏烧瓶，将附在瓶壁上的碳粒冲下，对样品彻底消化。若样品不易消化至澄清透明，可将凯氏烧瓶中溶液冷却，加入数滴过氧化氢后，再继续加热消化至完全。

4、硼酸吸收液的温度不应超过40℃，否则氨吸收减弱，造成检测结果偏低。可把接收瓶置于冷水浴中。

5、在重复性条件下获得两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。