KDN-04A（08A）定氮儀（蛋白質測定儀）操作說明

• 概述

蛋白質的測定方法，目前仍以1883年凱達爾氏(Kiedahl)發明的定氮法為基礎，它根據各種蛋白質都具有固定比數的氮這一事實，通過對氮的測定而推算出蛋白質含量，此法所得的含氮量除了確定屬于蛋白質組成成分的氮以外，還包括非蛋白質組成的其他有機及無機態氮，所以換算所得的蛋白質含量稱作為粗蛋白含量，一般蛋白質中的含量為18%，換算后即每6.25克蛋白質中含有1克氮，因此6.25成為換算系數K，但是不同的農產品及其制品的實際含氮量有區別，所以不同農產品必須采用不同的換算系數，如花生、大豆、蠶豆、大麥、小麥、燕麥、黑麥等含氮為17.6%，求得K=5.7，蕎麥、葵花籽、亞麻籽、大麻籽、棉花籽、蓖麻籽等換算系數則為K=5.50，玉米、菜籽為6.00，水稻為5.95，上述以外的其他農產品的換算系數均適用6.25。盡管如此，目前世界上還沒有直接分離測定含蛋白質的可行方法。因此，迄今為止在國內外凱氏定氮法仍然是測定蛋白質含量的經典方法。所得結果準確、穩定。

我公司研制生產的KDN系列定氮儀（蛋白質測定儀），是引進消化吸收國內外檢測新技術，結合我國國情，應用凱氏定氮法原理，采用化學與物理學相結合完成的成套蛋白質含量快速測定裝置。為糧食、食品、飼料、農業、商檢等檢測部門提供了理想的檢測設備。

• 工作原理

KDN-04A（08A）型定氮儀檢測原理為：

整套裝置，由電加熱消化器、蒸餾器兩部分組成。要提高蛋白質含量測定的檢測速度，其關鍵是要加速樣品消化煮解的時間，KDN系列定氮儀消化裝置采用井式電加熱爐，增大了消化管受熱面，使消化管連同管內所注入的10ml H₂SO₄及試樣置入消化管插入井式爐內加熱取得更佳的熱效應，在消化前置入硒片作為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吸泵由水帶入下水道，有效的抑制有害氣體的外逸，由省略了實驗室中安裝毒氣通風櫥，試樣經40分鐘左右消化煮解，即可*消化。

消化的過程主要反應如下：

R·C·H·NH2·COOH + H₂SO₄ → CO₂ + SO₂ + NH₃ + H₂O

2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

蒸餾與吸收過程的主要反應如下：

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2NH₃ + 2H₂O

NH₃ + 4H₃BO₃ → NH₄HB₃O₇ + 5H₂O

然后經滴定，計算蛋白質含量，滴定的過程是鹽酸和硼酸氫銨反映的過程。

NH₄HB₃O₇ + HCl + 5H₂O → NH₄Cl + 4 H₃BO₃

• 技術參數

• 測定品種：糧食、食品、飼料、釀造、土壤、制糖、乳制品、藥物等物質
• 測定范圍：含氮量0.05%~90% ( 0.1~200mg)
• 測定數量：消化：一次同時消化個數按爐孔數定；單個蒸餾
• 測定時間：消化每批45min；蒸餾每個6min
• 測定重現性：平行試驗結果符合GB/T 6432-94
• 電源：220V，50Hz

• 使用說明

• 其他儀器和用具

1．1分析天平：感量0.0001g

1．2實驗室用粉碎機或研缽

1．3酸式滴定管：25ml或10ml

1．4錐形瓶：容積250ml

1．5分樣篩：孔徑0.45mm(40目)

2．試劑

2．1鹽酸(HCl)：分析純(GB622) 0.05mol/L標準液，(4.2ml鹽酸，注入1000ml蒸餾水)碳酸鈉法標定鹽酸。

2．2氫氧化鈉(NaOH)：化學純或工業純(GB629)、40g溶于蒸餾水中溶成100ml，配成40%水溶液(m/v)。

2．3硼酸(H₃BO₃)：分析純(GB628)2g，溶于蒸餾水中配成100ml2%水溶液(m/v).

2．4混合指示劑：甲基紅(G₅H₁₅N₃O₂)(HG3-958)溶于乙醇配成0.1%乙醇溶液，溴甲酚綠(HG3-1220)溶于乙醇配成0.5%乙醇溶液，二種溶液等體積混合，陰涼處保存(保存期三個月以內)。

2．5硫酸銅(CuSO₄·5H₂O)分析純(GB655)10g；硫酸鉀(K₂SO₄) (HG3-920)分析純150g，在研缽中研磨，仔細混勻后過40目篩(加速劑)。

2．6濃硫酸(H₂SO₄)化學純(GB625)(含量98%、無氮)。

3．操作方法

3．1樣品消化

稱取經粉碎通過40-60目/寸試樣0.5-1g(視含量而定)無損的置入已洗滌烘干的試管中加催化劑約5g和濃硫酸約10ml。

將消化管分別放入消化架各個孔內，然后置于消化爐上，開啟抽氣三通連接的水，使抽氣三通處于吸氣狀態。接通電源，在加熱初始階段需注意觀測，防止試樣因急沸而飛濺。(為防止飛濺，在初化時將電壓調至150V左右，加熱15分鐘后再滿電壓工作。)

消化結束后（消化液呈澄清透明狀），將消化管架移至冷卻架冷卻至40-50度左右。然后進行下一步的蒸餾。

3．2蒸餾

KDN-04A（08A）型蒸餾器，堿液（NaOH）及蒸餾水（H₂O）采用內置的電磁泵加入，NaOH、H₂O注入接口用橡膠管套入后分別置入裝有NaOH、H₂O的容器（自備）內，加液時按面板上相應開關，液體由電磁泵自動吸入消化管內，加入毫升數視標尺所注位置而定（一般堿液加入量是硫酸用量的5倍，加蒸餾水量約15毫升）。

1．打開蒸餾器電源，打開自來水，接冷卻水自來水不必開得過大，出水口有水流出即可，用排水管上的夾子夾緊排水管。

2．打開蒸餾器操作面板右邊的蒸汽開關（蒸汽開關手柄上推為打開蒸汽），同時打開左邊進水開關（進水開關手柄上推為打開進水），待電流表指針指在2A-3A時馬上關閉進水開關（進水開關手柄下推為關閉進水），待蒸汽管噴出氣后再打開進水開關，1分鐘左右后電流表穩定在3.5-6A后，關閉蒸汽開關。

3．在250ml三角接收瓶中加入50ml 2%H₃BO₃和2-3滴混合指示劑，并使接收瓶托盤往上移動，使滴管浸入液面下。

4．向上扳動蒸餾器側面紅色手柄把消化管固定在左邊的托架上，然后按面板上H₂O、NaOH開關，分別向消化管內注入蒸餾水和氫氧化鈉溶液，然后打開蒸汽開關，向試管內注入蒸汽，進行蒸餾，在接收瓶內接收液達150ml左右時移下接收瓶，用蒸餾水沖洗滴管口繼續蒸餾半分鐘，然后關閉蒸汽開關，取下接收瓶，待滴定用。

5．更換消化管，進行下一個樣品的蒸餾。（執行第3和第4步）

3．3滴定

用標定后的鹽酸溶液進行滴定接收瓶內的溶液，滴定溶液由綠色變為淡紫色為終點，記下消耗鹽酸溶液的毫升數，按下式計算蛋白含量：

蛋白含量(%)=

式中：V₂—滴定試樣時消耗酸標準溶液的體積 (ml)

      V₁—滴定空白時消耗酸標準溶液的體積 (ml)

      C—標準酸溶液的摩爾濃度

      0.014—氮的毫克當量數

      K—氮換算成粗蛋白質的系數

      W—試樣重量 (g)

(空白測定：用0.1克糖代替樣品或不加樣品做空白測定)

平行測定的結果用算術平均值表示，保留小數后二位。

3．4 換算系數

結果報告中必須注明氮換算成粗蛋白質的系數，換算系數見下表。

3．5注意事項

1．消化時若有氣體外溢，加大抽氣三通連接的自來頭的壓力。消化密封圈每次試驗結束后清洗一遍延長使用壽命。

2．每天工作完，把NaOH溶液外接的皮管移入蒸餾水瓶內，前面套好消化管抽洗幾次，防止堿液殘留在堿泵內而影響使用壽命，也可防止單向閥粘連，待下次使用時，在蒸餾樣品前需先排出100mlNaOH，以防稀釋NaOH，造成個樣品加入的堿液濃度不夠。

3．過一段時間用稀酸清洗一下蒸發爐，并用清水再沖洗幾次，保養電極。

4．如果操作不當，1保險絲燒斷后，請拔掉電源插頭，重新換上新的后，關掉水，打開排水夾子排盡蒸發爐內的水，按照開機步驟重新開機操作。

5．用戶在遵守本儀器的運輸、貯存、安裝、調整和使用規程的條件下，如發現儀器因制造質量問題而不能正常工作時，從收獲之日起一年內實行三包；或開箱時發現包裝不良而發生損壞，附件與裝箱單不符，短缺零件等情況，請與我公司質檢部門。來函注明產品型號、編號和出廠日期。本儀器使用時，要求用戶嚴格按照說明誰規定進行，如有疑問或對結構改進的意見，請來電或來函告知我公司質檢部門。