食品伙伴網(wǎng)服務(wù)號
當(dāng)前位置: 首頁 » 儀器設(shè)備 » 通用實(shí)驗(yàn)室儀器 » 正文

凱氏定氮法原理和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)你注意了嗎

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-08-28
核心提示: 蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的天然高分子化合物。必須從食物中攝取的氨基酸稱為必需氨基酸(EAA),人體所需的必需氨基酸有賴氨酸
 蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的天然高分子化合物。
必須從食物中攝取的氨基酸稱為必需氨基酸(EAA),人體所需的必需氨基酸有賴氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、色氨酸、亮氨酸、異亮氨酸及蘇氨酸,此外,組氨酸對嬰兒生長也是必需的。
牛乳中的蛋白質(zhì)含量為3%~3.7%,是主要的含氮物質(zhì),其中主要為酪蛋白和乳清蛋白,還有少量的脂肪球膜蛋白。乳蛋白就整體而言,富含必需氨基酸且配比適宜,比自然界中任何其他天然食物都多,但酪蛋白中蛋氨酸的含量卻較少。
乳中所含氮的95%為真蛋白,其余5%是非蛋白質(zhì)含氮化合物,其中有尿素、氨、氨基酸和肌酸等。 酪蛋白的結(jié)構(gòu)
酪蛋白約占乳蛋白質(zhì)總量的80%~82%,又可分為α-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白;乳清蛋白約占乳蛋白總量的18%~20%,由β-乳球蛋白、α-乳清蛋白、血清蛋白和免疫球蛋白組成,其中β-乳球蛋白是牛乳乳清蛋白中的主要蛋白質(zhì),含量最高可達(dá)9.7%。
凱氏定氮法原理
蛋白質(zhì)是含氮的有機(jī)化合物。樣品與濃硫酸和催化劑一同加熱消化,使蛋白質(zhì)分解,其中碳和氫被氧化為二氧化碳和水逸出,而樣品中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨,與硫酸結(jié)合生成硫酸銨。然后加堿蒸餾使氨游離,用硼酸吸收后,再以硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,根據(jù)酸的消耗量乘以換算系數(shù)(乳及乳制品換算系數(shù)為6.38),即為蛋白質(zhì)的含量。 (1)消化 濃硫酸具有脫水性,使有機(jī)物脫水后被炭化為碳、氫、氮。濃硫酸又具有氧化性,可將有機(jī)物炭化后的碳氧化為二氧化碳,硫酸則被還原為二氧化硫。二氧化硫使氮還原為氨,本身則被氧化為三氧化硫,氨隨之與硫酸作用生成硫酸銨留在酸性溶液中。
蛋白質(zhì)+13H2SO4→(NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2O消化時(shí)加入的硫酸銅是作催化劑,以加速分解反應(yīng),還可以加入氧化汞、氧化銅等作催化劑,為防止汞的污染,通常用硫酸銅較多。如果以汞或汞化合物作催化劑,則消化和加堿后,形成汞氨化合物。此化合物在蒸餾時(shí)不能完全分解,在這種情況下,必須加入鋅粉或硫代硫酸鈉或硫化鈉,使汞氨化合物分解。C+2CuSO4→Cu2SO4+SO2↑+CO2↑Cu2SO4+2H2SO4→2CuSO4+2H2O+SO2有機(jī)物消化完后,溶液具有清澈的硫酸銅的藍(lán)綠色,同時(shí)硫酸銅在下一步蒸餾時(shí)可作堿性反應(yīng)的指示劑。在消化過程中添加硫酸鉀,與硫酸反應(yīng)生成硫酸氫鉀,是為了提高溶液沸點(diǎn),從而提高反應(yīng)溫度,加速反應(yīng)過程。此外,也可以加硫酸鈉、氯化鉀等鹽類來提高沸點(diǎn)。在消化過程中,隨著硫酸的不斷分解、水分的不斷蒸發(fā),硫酸鉀的濃度逐漸增大,沸點(diǎn)升高,加速了對有機(jī)物的分解作用。加入過氧化氫,是利用其氧化性,以加快反應(yīng)速度:2H2O2→O2+2H2O (2)蒸餾 在消化完全的樣品溶液中加入濃氫氧化鈉使呈堿性,硫酸銨在堿性條件下釋放出氨,通過加熱蒸餾,氨隨水蒸氣蒸出:(NH4)2SO4+2NaOH →2NH3+Na2SO4+2H2O (3)吸收 加熱蒸餾時(shí)放出的氨可用硼酸溶液進(jìn)行吸收。2NH3+4H3BO3→(NH4)2B4O7+5H2O (4)滴定 待吸收完全后,用硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的硼酸銨,屬于鹽類的滴定。硼酸為極弱的酸,在滴定中并不影響所用指示劑的變色反應(yīng)。(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O→(NH4)2SO4+4H3BO3(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O→2NH4Cl+4H3BO3 (5)計(jì)算 根據(jù)硫酸或鹽酸溶液消耗的體積,計(jì)算總氮含量,再乘以蛋白質(zhì)系數(shù)(乳及乳制品換算系數(shù)為6.38),即為粗蛋白的含量。 注意事項(xiàng)
(1)加入樣品及試劑時(shí),避免黏附在瓶頸上。(2)加入硫酸鉀的作用:提高硫酸的沸點(diǎn)(338℃),增進(jìn)反應(yīng)速度。但過多的硫酸鉀會(huì)造成沸點(diǎn)太高。生成的硫酸銨在513℃會(huì)分解,故此加入硫酸鉀的量一定要準(zhǔn)確。(3)加入硫酸銅的作用:催化劑,使氧化作用加速。(4)消化時(shí),采用長頸圓底凱氏燒瓶斜支于電爐上,其操作必須在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,并使全部樣品浸泡在消化液中,防止樣品黏附在瓶頸上部,以致消化不完全;在消化過程中,樣品炭化變黑,產(chǎn)生泡沫,這時(shí)要減小火力。勿使黑色物質(zhì)上升到凱氏燒瓶頸部,待消化液均勻沸騰后,再加大火力,直至消化液黑褐色消失呈淡藍(lán)色透明為止。如樣品含脂肪較多時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加硫酸量,用硫酸量少時(shí),過多的硫酸鉀會(huì)形成硫酸氫鉀而不與氨作用,導(dǎo)致氨損失。(5)蒸餾裝置要安裝平穩(wěn)、牢固、嚴(yán)密,各連接部分不能漏氣。水蒸氣發(fā)生器裝水不可太滿,加玻璃珠以防爆沸。(6)蒸餾時(shí),蒸汽要發(fā)生均勻、充足,不得;饠嗥,否則蒸餾瓶內(nèi)壓力降低會(huì)發(fā)生倒吸;避免瓶中的液體發(fā)泡沖出進(jìn)入接收瓶。加堿量要足,動(dòng)作要快,防止氨損失。冷凝管出口一定要浸入吸收液中,防止氨揮發(fā)損失。(7)蒸餾結(jié)束后,應(yīng)先將吸收液離開冷凝管口,以免發(fā)生倒吸。判斷是否蒸餾完全,可用pH試紙測試?yán)淠芸诘睦淠憾_定。 常見問題解答
一、消化過程中容易沾壁怎么辦?消化后定氮瓶內(nèi)有黑色殘留物怎么辦?解答:稱樣時(shí)需要注意切勿使樣品粘附在定氮瓶頸部,避免因樣品未消化完全而造成結(jié)果偏低。消化過程中如果發(fā)生沾壁在定氮瓶肚上或者定氮瓶肚上有黑色殘留物,可以在消化較完全時(shí)搖動(dòng)定氮瓶,把定氮瓶肚上的黑色物質(zhì)搖洗下來。搖動(dòng)的方法是取下小漏斗,戴上防燙手套,手掌緊握瓶頸,向前后側(cè)甩,使瓶內(nèi)液體呈半旋轉(zhuǎn)半振蕩狀態(tài),注意控制力度不要讓液體濺離瓶口。 二、硫酸鉀的作用是催化劑嗎?解答:硫酸鉀的作用是提高溶液沸點(diǎn),從而加快有機(jī)物分解。 三、硫酸銅是否是消化終點(diǎn)以及加堿蒸餾時(shí)的指示劑?解答:硫酸銅的作用有三個(gè),分別為:①催化作用:加速有機(jī)物的氧化分解。②消化完全的指示劑:使液體呈現(xiàn)藍(lán)綠色澄清透明狀態(tài)。③蒸餾時(shí)堿性反應(yīng)的指示劑:產(chǎn)生褐色沉淀。 四、混合指示劑必須臨用時(shí)混合嗎?解答:混合指示劑必須臨用時(shí)混合。 五、蒸餾的時(shí)取下錐形瓶需要用洗瓶沖洗嗎?不沖洗會(huì)有誤差嗎?解答:需要沖洗冷凝管下端以防止產(chǎn)生結(jié)果誤差。蒸餾后移動(dòng)蒸餾液接收瓶,液面離開冷凝管下端,再蒸餾1min。然后用少量水沖洗冷凝管下端外部,然后取下蒸餾液接收瓶。 六、蒸餾儀器的檢漏如何操作?解答:可以將蒸餾裝置連接好后,在接口以及瓶塞等可能漏氣的地方滴加少量水,打開電爐加熱,觀察有無氣泡產(chǎn)生。 七、硼酸可以多加嗎?解答:不可以。按國標(biāo)的要求正確操作,10mL硼酸足夠。 八、滴定時(shí)消耗了很多鹽酸溶液,能否換濃度高的鹽酸溶液滴定?解答:不能更改國標(biāo)給出的滴定液濃度。蛋白質(zhì)含量較高的樣品可以適當(dāng)減少稱樣量,或合理范圍內(nèi)減少吸取消化液的體積V3。 九、空白消耗標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積指的是什么?解答:試劑空白實(shí)驗(yàn)消耗的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積就是空白體積。 十、同時(shí)有兩種蛋白怎么換算?解答:同時(shí)含有多種蛋白質(zhì),且折算系數(shù)不相同時(shí)可以按復(fù)合配方食品換算蛋白質(zhì)系數(shù)。
文章來源:網(wǎng)絡(luò)
編輯:songjiajie2010

 
分享:
[ 網(wǎng)刊訂閱 ]  [ 儀器設(shè)備搜索 ]  [ ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 關(guān)閉窗口 ] [ 返回頂部 ]
 

 
 
推薦圖文
推薦儀器設(shè)備
點(diǎn)擊排行
 
 
Processed in 0.131 second(s), 18 queries, Memory 0.9 M