食品中蛋白质的测定实验报告

掌握凯氏定氮法测蛋白质的原理、操作、条件、注意事项。

2.原理

蛋白质是含氮有机化合物。食品与硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解。分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后在以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量计算含氮量再乘以换算系数，即为蛋白质含量。

3.试剂

3.1浓硫酸、硫酸铜、硫酸钾，所有试剂均用不含氮的蒸馏水配制

3.2混合指示液

1份（1g/L）甲基红乙醇溶液与5份1g/L溴甲酚氯乙醇溶液临用时混合。也可用2份甲基红乙醇溶液与1份1g/L次甲基蓝乙醇溶液临用时混合。

3.3氢氧化钠溶液（400g/L）

3.4标准滴定溶液

硫酸标准溶液［c（1/2H2SO4）=0.0500mol/L］或盐酸标准溶液［c（HCl）0.0500mol/L］

3.5硼酸溶液（20g/L）

4.仪器

定氮蒸馏装置

5.样品

全蛋（2.47g）

6.操作

6.1样品处理

        准确称取2—5g半固体样品，小心移入干燥洁净的500mL凯氏烧瓶中，然后加入研细的硫酸铜0.5g，硫酸钾10g和浓硫酸20mL，轻轻摇匀后于瓶口放一小漏斗，将瓶以45°角斜放于加有石棉网的电炉上，小火加热，待内容物全部炭化后，泡沫完全消失后，加强火力，并保持瓶内液体微沸，至液体呈蓝绿色呈请透明后，再继续加热0.5h，取下放冷，慢慢加入20mL水。放冷后，移入100mL容量瓶中，并用少量水洗定氮瓶，洗液并入容量瓶中，再加水至刻度，混匀备用。取与处理样品相同的硫酸铜、硫酸钾、硫酸按同一方法做试剂空白试验。

6.2连接装置

装好定氮装置，于水蒸气发生器内装水至2/3处，加甲基红指示剂数滴及少量硫酸，以保持水呈酸性，加入数滴玻璃珠以防暴沸，用调压器控制，加热至水沸腾。

6.3蒸馏、吸收及滴定

向接收瓶（锥形瓶）内加入10mL20g/L硼酸溶液及混合指示剂1-2滴，并使冷凝管的下端插入液面下。用移液管移取10.00mL样品消化稀释液有小漏斗室流入反应室，在将10mL 400g/L氢氧化钠溶液倒入碱液管中，提起玻璃塞使其缓缓流入反应室，并加水于小漏斗中以防止漏气。开始蒸馏。蒸气通入反应室使氨通过冷凝管而进入接收瓶内，蒸馏5min，移动接收瓶，是冷凝管下端离开液面，再蒸馏1min，然后用少量的水冲洗冷凝管下端外部。取下接收瓶，以0.05 mol/L盐酸标准溶液滴定至由蓝色变为微红为终点，记录盐酸溶液用量。

同时吸取10.00mL空白消化液按以上操作为空白实验，记录空白试验消耗盐酸标准溶液的体积。

7.数据记录

7.1原始数据

7.2可疑值弃留

实验获得的数据均合理，无可疑值。

7.3整理数据

（V标-V0）×Ca×0.014

X = ———————————— ×100×K

m样/V定×V测

式中：X—样品中蛋白质含量，%；

      V标—主试验（测定用液）消耗硫酸或盐酸标准溶液的体积，mL；

      V0—空白试验消耗硫酸或盐酸标准溶液的体积，mL；

      Ca—硫酸或盐酸标准溶液的物质的量浓度，mol/L；

      0.014—氮的物质的量质量×103，g/mol；

m样—样品的质量（体积），g（mL）；

      V定—消化液定容体积，mL；

      V测—消化液参加测定（测定用液）的体积，mL；

      K—氮换算为蛋白质的系数，蛋白质中的氮含量一般为15～17.6%，按16%计算乘以6.25即为蛋白质，乳制品为6038，面粉为5.70，玉米、高粱为6.24，花生为5.46，米为5.95，大豆及其制品为5.71，肉或肉制品为6025，大麦、小米、燕麦、裸麦为5.83，芝麻、向日葵为5.30。

9.结果

V标 =（V1+V2+V3）/ 3 =（5.30+5.50+5.60）/ 3 = 5.47

（V标-V0）×Ca×0.014         (5.47mL-0.45mL)×0.0500mol/L×0.014

X =——————————×100×K=—————————————————

m样/V定×V测                         2.47g/100mL×10mL

×100×6.25=8.%

10.结果可靠性分析

10.1精密度

平均偏差=（0.17+0.03+0.13）/3=0.11

相对平均偏差=(0.11/5.47) ×100%=0.02%

10.2误差分析

10.2.1根据实际操作情况分析误差的产生原因

在做空白实验前可能由于定氮瓶未完全清洗干净，有之前的样液残留或者之前样液产生的氨气未排空而导致空白实验消耗的标准溶液过多，使实验结果偏低。

10.2.2误差的方向性

本实验产生误差为负误差。

11.结论

三次平行试验均吸取10mL消化液，产生的氨气经吸收后以0.05 mol/L盐酸标准溶液滴定，消耗盐酸浓度依次为5.30mL、5.50mL、5.60mL（相对平均偏差为0.02%）。取三者平均值5.47mL计算得样品蛋白质含量为8.%。由于空白实验前定氮瓶未完全清洗干净，有之前的样液残留或之前样液产生的氨气未排空导致空白实验消耗的标准溶液过多，结果偏低，产生误差为负误差。

12.思考题

12.1为什么叫粗蛋白？

    样品中常含有核酸、生物碱、含氮类脂、卟啉以及含氮色素等非蛋白质的含氮化合物，非纯蛋白质，故称粗蛋白。

12.2试剂及用途？

浓硫酸：消化、氧化剂

硫酸铜：催化剂、指示消化终点

硫酸钾：使消化温度升高到400℃

混合指示剂：指示滴定终点

氢氧化钠溶液：用于蒸馏，使氨气溢出。

硼酸溶液：吸收液，将氨气固定于吸收液中，形成硼酸铵。

硫酸标准溶液或盐酸标准溶液：用于滴定，与硼酸铵反应

12.3各步终点？

消化终点：溶液由黑色变为蓝绿色澄清透明。

蒸馏终点：凯氏瓶内溶液变为深蓝色或产生黑色沉淀，然后用表面皿接几滴馏出液，用奈氏试剂检查，如无红棕色物生成，表示蒸馏完毕。

滴定终点：用盐酸标准溶液直接滴定至溶液由蓝色变为微红色即为终点。

12.4注意事项?

移液管不可交叉使用，防止酸碱试剂污染；蒸馏装置不能漏气；消化时，火力由弱到强，烧瓶倾斜呈45°；瓶口放一长颈漏斗；蒸馏与吸收，先进行吸收操作，冷凝管末端必须插入吸收液中，然后再进行蒸馏的操作；蒸馏结束时，将管离开液面，蒸馏1min，再用少量蒸馏水洗管外壁；滴定，先粗滴，后精滴。

12.5叙述整个实验中有关颜色的变化，为什么？

消化终点：由黑色变为蓝绿色澄清透明。因为浓硫酸具有脱水性和氧化性，使有机物炭化呈黑色，待有机物全部被消化完后，不再有硫酸亚铜生成，溶液呈现清澈的蓝绿色。

蒸馏终点：凯氏瓶内溶液变为深蓝色或产生黑色沉淀。加入氢氧化钠后，与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，在高温下分解呈氧化铜，产生黑色沉淀。

滴定终点：用盐酸标准溶液直接滴定至溶液由蓝色变为微红色即为终点。硼酸铵是强碱弱酸盐，呈碱性，混合指示剂会显蓝色。用盐酸滴定后，溶液呈酸性，因此指示剂显微红色。