凱氏定氮儀應(yīng)用發(fā)展概述

　　凱氏定氮儀是依據(jù)經(jīng)典凱氏定氮方法設(shè)計的自動測定系統(tǒng)，根據(jù)蛋白質(zhì)中氮的含量恒定的原理，通過測定樣品中氮的含量從而計算蛋白質(zhì)含量。該儀器安裝、操作簡單;適用于糧油檢測、飼料分析、植物養(yǎng)分測試、土肥檢測、環(huán)保、醫(yī)藥、化工等行業(yè)的分析、教學(xué)及研究中主要用來檢測糧食、食品、乳制品、飲料、飼料、土壤、水、藥物、沉淀物和化學(xué)品等中的氨氮、蛋白質(zhì)氮等含量，是操作人員的理想工具，同時利用定氮儀也可以二氧化硫等物質(zhì)，是實驗室比較重要的理化分析儀器。

　　一 凱氏定氮儀主要應(yīng)用方面

　　1. 蛋白質(zhì)測定

　　國家標(biāo)準(zhǔn)方法中食品中蛋白質(zhì)測定、飼料中粗蛋白質(zhì)的測定及植物油料粗蛋白質(zhì)的測定等;谷元蛋白粉的測定;胡思剛，劉革偉用凱氏定氮法檢測脫脂奶粉中蛋白質(zhì)含量[1]、張玉葵 葉爾太的測定牛乳中蛋白質(zhì)含量的方法[2]等。

　　2. 氮的測定

　　國家標(biāo)準(zhǔn)中乳與乳制品中非蛋白氮含量的測定、淀粉及其衍生物氮含量測定、土壤中氮含量的測定、復(fù)混肥料中總氮含量測定、肥料中銨態(tài)氮含量的測定、尿素的測定方法等;朱亞民與楊玲潔研究定氮儀測定水中氨氮[3]、譚杰和羅蜀云用定氮儀測定天然橡膠氮含量[4]、熊芳、易偉亮用自動凱氏定氮儀測定醬油中銨鹽含量[5] 等。

　　3. 揮發(fā)性鹽基氮測定

　　葛曉鳴等用全自動凱氏定氮儀測定金槍魚肉中揮發(fā)性鹽基氮含量[6]、呂玉瓊等用全自動定氮儀測定肉類中的揮發(fā)性鹽基氮[7]、魚粉中揮發(fā)性鹽基氮的測定[8]，張建寧與吳東林用自動凱氏定氮儀測定水產(chǎn)品、肉及制品中的揮發(fā)性鹽基氮含量及不確定度評定[9] 等。

　　4. 其它方面

　　詹德江，陳曉云等用凱氏定氮儀測定水發(fā)產(chǎn)品中甲醛的含量[10]、陳曉云應(yīng)用凱氏定氮儀測定黃花菜中二氧化硫的含量[11]、乙小娟、俞曄等用全自動凱氏定氮儀測定己內(nèi)酰胺中揮發(fā)堿[12]等。

　　二 凱氏定氮儀的使用注意事項

　　1 樣品前處理

　　樣品應(yīng)盡量選取具有代表性的，大塊的固體樣品應(yīng)用粉碎設(shè)備打得細(xì)小均勻，液體樣要混合均勻。

　　2 模塊化消解裝置消化樣品

　　消化過程中，首先確保濃硫酸量足夠，如樣品脂肪含量較高時，應(yīng)適當(dāng)增加硫酸量;其次對某些樣品炭化易產(chǎn)生泡沫，這時可采用sh520消解爐曲線升溫或手動控制升溫，讓消解溶液沸騰均勻后再提高消解溫度，直至消化液呈透明藍綠色再消化0.5h或1h。因為炭化過程中，升溫速度過快會使樣品溢出消化管或濺起粘附在管壁導(dǎo)致無法消化*而造成氮損失，影響結(jié)果準(zhǔn)確性。

　　3 上機測定

　　儀器稀釋水采用中性去離子水;蒸汽發(fā)生瓶內(nèi)的水必須保持酸性;硼酸吸收液配制時應(yīng)用中性去離子水，避免堿性物質(zhì)的混入，盛裝硼酸吸收液的容器應(yīng)刷洗干凈;堿液應(yīng)用中性去離子水配置;滴定用的標(biāo)準(zhǔn)酸必須按照標(biāo)準(zhǔn)配制和標(biāo)定。

　　上機測試樣品前，應(yīng)打開儀器預(yù)熱，放一支消化管空蒸一次，排除蒸餾管路中的空氣。

　　蒸餾時必須加堿，加入堿的作用一是中和硫酸，二是使溶液處于強堿性，這樣才能使 (NH4)2SO4變成NH3被硼酸吸收，通常是消化取用濃硫酸的四倍體積(40%NaOH)。硫酸銅可作為催化劑,并在蒸餾時作堿性反應(yīng)指示劑,氫氧化鈉是否足量.可借助硫酸 銅在堿性條件下生成的褐色沉淀或深藍色的銅氨絡(luò)離子指示。若溶液的顏色不改變，則說明所加的堿液不足。

　　蒸餾是否*，半自動凱氏定氮儀可用精密 pH試紙測冷凝管的冷凝液來確定，中性說明已蒸餾*。全自動凱氏定氮儀目前主要是以蒸餾體積與設(shè)置時間(經(jīng)驗值)確保蒸餾*。

　　蒸餾結(jié)束后，滴定主要是是分為人工滴定和機器自動滴定計算和打印實驗結(jié)果。要求操作者根據(jù)實際情況，按照要求操作。

　　四 凱氏定氮儀使用的優(yōu)缺點

　　按照凱氏定氮原理設(shè)計的凱氏定氮儀運用化學(xué)、物理學(xué)、電學(xué)、自動控制等方面新技術(shù)采用可以批量處理樣品，簡單易于操作，對食品、農(nóng)作物、肥料、土壤、水等物質(zhì)中的氮、蛋白質(zhì)含量進行定量測定，其結(jié)果可靠，且能夠滿足高通量檢測要求，基本能夠客觀的反映出樣品含蛋白質(zhì)水平。同時還可以應(yīng)用于揮發(fā)性鹽基氮，二氧化硫燈物質(zhì)的測定，應(yīng)用范圍廣。

　　凱氏定氮法的主要缺陷是方法的特征性差，得到的測量結(jié)果只能代表樣品中所有含氮化合物的總量，不能準(zhǔn)確表示蛋白質(zhì)的含量，這是因為在消化過程中除蛋白質(zhì)中的氮轉(zhuǎn)化成(NH4)2SO4外，一些非蛋白質(zhì)類的含氮化合物(如生物堿、尿素、三聚氰胺等)也能轉(zhuǎn)化成 (NH4)2SO4，計算氮的含量時，認(rèn)為所有的氮都來源于蛋白質(zhì)，因此測定結(jié)果比實際值偏高。所以凱氏定氮儀也存在此問題。

　　因此，使用凱氏定氮法這一技術(shù)的前提便是：樣品是真正的蛋白質(zhì)樣品，沒有被造假。參照此前提，技術(shù)便能準(zhǔn)確為人服務(wù)。

　　五 發(fā)展

　　隨著社會的進步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。國內(nèi)的分析儀器行業(yè)，也開始蓬勃發(fā)展起來，以前我國僅能生產(chǎn)半自動型，且技術(shù)含量低，可靠性差，水平落后，自動定氮儀只能依賴進口，并且價格昂貴。