粗蛋白的測定
參考標準:JJG 196-2006 常用玻璃量器檢定規程
GB-T 6432-1994 飼料中粗蛋白測定方法
實(shí)驗原理:凱氏定氮法是使樣品經(jīng)硫酸和催化劑一同加熱消化,使有機氮分解轉化為氨與硫酸化合為硫酸氫銨。然后加堿蒸餾,使銨游離出來(lái),用硼酸吸收,再用標準鹽酸滴定,計算氮的含量,乘以6.25可折算成粗蛋白含量。
主要儀器及試劑:
1.凱氏定氮瓶及蒸餾裝置
2.五水硫酸銅
3.硫酸鉀
4.98%濃硫酸
5.2%硼酸溶液:2g硼酸溶于100ml水溶液
6.40%氫氧化鈉溶液:40g氫氧化鈉溶于100ml水溶液
7.0.1%甲基紅:0.1g甲基紅溶于100ml乙醇溶液,攪拌溶解
8.0.5%溴甲酚綠:0.5g溴甲酚綠溶于100ml乙醇溶液,攪拌溶解
9.甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑:0.1%甲基紅與0.5%溴甲酚綠等體積混合,保存期三個(gè)月。
10.0.02mol/L的鹽酸標準溶液(保存期2個(gè)月)
實(shí)驗操作步驟:
1.稱(chēng)樣:
按粗蛋白含量稱(chēng)取樣品質(zhì)量(可控制點(diǎn):降低容量誤差對結果絕對誤差的影響),
準確至0.0002g,置于干燥的消化管中(可控制點(diǎn):避免樣品粘掛于消化管壁影響樣品的消化)。
稱(chēng)樣量 /g |
消化時(shí)間/min |
滴定體積/ml |
|||
25ml(±0.04) |
50ml(±0.05) |
||||
10 |
0.87 |
70 |
>10 |
0.16 |
0.20 |
20 |
0.88 |
70 |
>10 |
0.16 |
0.20 |
30 |
0.58 |
70 |
>10 |
0.24 |
0.30 |
40 |
0.66 |
70 |
>15 |
0.21 |
0.27 |
50 |
0.53 |
70 |
>15 |
0.27 |
0.33 |
60 |
0.58 |
70 |
>20 |
0.24 |
0.30 |
70 |
0.50 |
70 |
>20 |
0.28 |
0.35 |
80 |
0.44 |
70 |
>20 |
0.32 |
0.40 |
90 |
0.39 |
70 |
>20 |
0.36 |
0.45 |
2.消化:加入硫酸銅約0.4g,加入硫酸鉀約6g,輕輕抖動(dòng)搖勻,再加入15ml濃硫酸,搖勻,開(kāi)始應小火加熱使樣品焦化、泡沫消失(可控制點(diǎn):避免樣品在消化過(guò)程中上沖粘附于消化管壁),在消化爐上消化一定的時(shí)間至消化液呈澄清透明的藍綠色,相應的消化時(shí)間對應于上表中,最終的消化仲裁判定應在溶液澄清后繼續消化至少30min(可控制點(diǎn):消化完全)。
3.轉移:將試樣消煮液冷卻,用洗瓶加入少量蒸餾水稀釋?zhuān)ú豢芍苯愚D移高濃度的消煮液,因為稀釋是個(gè)劇烈的放熱過(guò)程,容易炸裂容量瓶),搖勻,轉入100ml容量瓶中,轉移過(guò)程應充分,A.確保轉移過(guò)程中消化管口始終在漏斗之上并向下傾斜,用帶細尖嘴洗瓶沖洗管口3遍,在漏斗上靠掉管口邊緣溶液再向上豎起,B.沖洗內壁,上下甩動(dòng)3次,同A轉移入容量瓶中,再重復2次。
4.定容:冷卻后用水稀釋至刻度,搖勻,作為試樣分解液。嚴禁熱定容,即溶液未冷卻進(jìn)行定容。要加速冷卻過(guò)程,可將容量瓶蓋好蓋子放入流水中進(jìn)行冷卻。
5.蒸餾:
A.蒸汽發(fā)生器的水中應加入甲基紅指示劑數滴,硫酸數滴,在蒸餾過(guò)程中保持此液為橙紅色,否則需補加硫酸(可控制點(diǎn):確保水中氨以硫酸銨形式存在,保證蒸餾過(guò)程中空白的穩定性)。
B.將半微量蒸餾裝置的冷凝管末端浸入裝有20ml硼酸吸收液和2滴溴甲酚綠—甲基紅指示劑的錐形瓶?jì)取?span>
C.用待蒸餾試樣分解液潤洗移液管2cm長(cháng)末端,再放入容量瓶中吸取試液潤洗移液管2-3次;準確移取試樣分解液10.00ml注入蒸餾裝置的反應室中,放入時(shí)移液管應靠在反應室入口的底部上,放完后不可用蒸餾水沖洗移液管外壁;用少量蒸餾水沖洗進(jìn)樣入口,塞好入口玻璃塞,再加10ml左右氫氧化鈉溶液,小心提起玻璃塞使之流入反應室,直至反應液變棕色,將玻璃塞塞好,且有堿剩余在入口處密封,防止漏氣。蒸餾4min降下錐形瓶使冷凝管末端離開(kāi)吸收液面,用蒸餾水沖洗冷凝感末端,洗液均流入錐形瓶?jì)龋僬麴s1min(可控制點(diǎn):以pH試紙指示蒸餾終點(diǎn)),然后停止蒸餾。
6.滴定:用0.02mol/L標準鹽酸溶液滴定,溶液由綠色或藍綠色變?yōu)榈t色為終點(diǎn)。同樣條件做空白,取10.00ml水從步驟2開(kāi)始或者從步驟5開(kāi)始。
7.計算:
粗蛋白(%)= EQ EQ EQ \A() \F((V1-V0)×C×0.0140×6.25,m×10.00/100.0) ×100%
式中 C: |
鹽酸標準滴定溶液的濃度;mol/L |
0.0140: |
1.00ml鹽酸標準溶液〔C(HCl)=1.000mol/L〕相當于N的質(zhì)量;g |
6.25: |
氮換算成蛋白質(zhì)的平均數; |
m: |
試樣重量;g |
V1: |
試樣滴定時(shí)耗鹽酸標準溶液的體積;ml |
V0: |
|
移取試樣分解液體積;ml |
|
100.0: |
試樣分解液定容體積;ml |
注意事項:
1.消化時(shí)若不易呈透明溶液,可將試液放冷后慢慢加入30%過(guò)氧化氫2—3mL,以促進(jìn)氧化。如試樣是含脂類(lèi)特別多的樣品,有時(shí)需要增加濃硫酸的用量,如分解冷卻后,消化液呈完全固體狀態(tài),則是濃硫酸量不足,氮的回收率會(huì )降低。
2.消化過(guò)程中保持緩慢沸騰,避免試樣濺于瓶壁,難于消化使氨損失。
3.實(shí)驗中要保證硫酸足量,因為過(guò)多的硫酸鉀形成硫酸氫鉀,會(huì )削弱了硫酸的消化作用,硫酸鉀的作用是增加溶液的沸點(diǎn),硫酸鉀添加量過(guò)少加速消化作用將減弱,加入過(guò)多溶液會(huì )析出結晶,共結晶現象將使部分硫酸氫銨損失。
4.消化時(shí)間視不同樣品含脂肪,蛋白質(zhì)的量而定,消化液按黑色→黃綠色→綠色→藍色或淺綠色變化,一般樣品消化液呈現綠色后,再消化30min即可(樣品消化液通常開(kāi)始為黑色,不久變成藍色澄清狀態(tài),這種過(guò)程是炭化的有機物完全被氧化的變化,而它決不表示樣品中的氮素全部轉化為NH4+的變化,一般情況樣液澄清后繼續消化60min,其氮素的回收率最理想。
5.通入蒸汽蒸餾時(shí),吸收瓶中的硼酸接收液溫度不宜超過(guò)40℃,如果超過(guò)45℃硼酸對NH3的吸收減弱,造成氮的損失。可以采取的措施包括降低蒸汽通入量(比如分流蒸汽或者降低加熱溫度)、增加冷卻水流量、使用其他可能的措施降低吸收液溫度。
6.NH4+是以NH3的形式完全蒸餾出來(lái)的,可用pH試紙或紅色石蕊試紙檢驗餾出液是否呈堿性以判定蒸餾終點(diǎn)。
7.標準酸濃度的準確濃度(程度)對測定結果影響很大,因此,標準酸的濃度必須準確認真標定。
8. 硫酸銨回收率測定
精確稱(chēng)取0.25g~0.30g硫酸銨,代替試樣按標準中試樣消解方法進(jìn)行消解,測得的硫酸銨中氮的含量應是21.19±0.2%,否則應檢查儀器的氣密性、標準溶液是否正確。
氮含量(%)= EQ EQ
式中:
V1 ——滴定試樣所需標準溶液的體積, V0 ——滴定空白所需標準溶液的體積,
C ——標準溶液的濃度, M ——試樣的質(zhì)量,
100——試樣分解液定容體積, 10 ——用于蒸餾的分解液的體積。
硫酸銨有吸濕性,固結成塊,在105℃烘干1個(gè)小時(shí)能保證硫酸銨的干燥同時(shí)把硫酸銨分解質(zhì)量損失降低在可接受的誤差范圍內<0.2%。