對凱氏半微量蛋白質蒸餾裝置的改進

[摘 要] 對傳統的凱氏半微量蒸餾裝置加以改進，避免操作危險，縮短操作時間，有利于實驗操作的連續性，提高了工作效率。

[關 鍵 詞] 蛋白質測定；凱氏定氮法；蒸餾裝置；改進

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）28-0096-02

蛋白質是食品中的重要成分，是評定食品營養價

值高低的主要指標，因此蛋白質的測定是實驗室檢測

的一個常規項目。目前測定蛋白質的標準方法是凱氏

定氮法，其測定原理是：樣品與濃硫酸共熱，樣品中的氮轉化成硫酸銨的形式留存下來，然后加入過量氫氧化鈉溶液蒸餾，氮以氨氣的形式逸出，用硼酸溶液吸

收，用鹽酸（或硫酸）標準溶液滴定，根據消耗鹽酸（或

硫酸）標準溶液的量，計算含氮量，再乘以蛋白質換算系數，求得蛋白質的含量。

樣品的消化、滴定等按GB5009.5-2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》相關內容操作，此處不再贅述，本文僅對蒸餾部分加以討論。

1.標準原文中的蒸餾裝置及存在的弊端

1.1蒸餾裝置圖

見圖1。

1.電爐 2.蒸汽發生器 3.乳膠管及螺旋夾 4.小玻杯及棒狀玻塞 5.反應室 6.反應室外層 7.乳膠管及螺旋夾 8.冷凝管 9.蒸餾液接收瓶 10.玻璃彎管

1.2蒸餾及洗滌反應室的操作

1.2.1蒸餾操作

試樣消煮液冷卻后，小心加入20mL蒸餾水溶解，

冷卻后轉入100mL容量瓶中，冷卻后用水稀釋至刻度，搖勻，做為試樣分解液。將半微量蒸餾裝置的冷凝管末端浸入裝有10mL硼酸吸收液和2滴混合指示劑的錐形瓶內。蒸汽發生器的水中加入甲基紅指示劑數滴、硫酸數滴（在蒸餾過程中保持此液為橙紅色，否則需補加硫酸）。準確移取試樣分解液10mL～20mL，由小玻杯注入蒸餾裝置的反應室中，用10mL水洗滌小玻杯并使之流入反應室內，塞好棒狀玻塞，將10mL氫氧化鈉溶液倒入小玻杯內，小心提起玻璃塞使之流入反應室，立即將玻璃塞塞好并水密封，防止漏氣。打開冷凝水、螺旋夾3、打開電爐開始加熱蒸餾，待反應室內液體沸騰后開始計時，蒸餾10min后移動蒸餾液接收瓶，使冷凝管末端離開吸收液面，再蒸餾1min，用蒸餾水沖洗冷凝管末端，洗液流入蒸餾液接收瓶內，移走蒸餾液接收瓶，停止蒸餾。

1.2.2洗滌反應室

蒸餾結束，關閉電爐，關閉螺旋夾3斷絕蒸汽，取下棒狀玻塞4，向反應室內加入足量蒸餾水，廢液即由反應室內層被吸出至反應室外層，打開簧夾7放出廢液，完成反應室的洗滌。

1.2.3準備下一個樣品的蒸餾

待電爐溫度下降，燒瓶內的液體停止沸騰后，將半微量蒸餾裝置的冷凝管末端浸入裝有10mL硼酸吸收液和2滴混合指示劑的錐形瓶內。以下同1.2.1自 “準確移取試樣分解液10mL～20mL由小玻杯注入蒸餾裝置的反應室中”至“移走蒸餾液接收瓶，停止蒸餾”。

1.3該套裝置的弊端

1.3.1洗滌反應室時易造成蒸汽發生器內液體溢出

蒸餾完畢后，關閉電爐，關閉螺旋夾3以斷絕蒸汽來洗滌反應室，但是由于電爐關閉后溫度不能馬上降

下來，燒瓶內的液體仍處于沸騰狀態繼續產生蒸汽，而螺旋3處于關閉狀態，蒸汽出不去，造成燒瓶內壓增

高，液體就會從減壓管溢出甚至噴出，有時還會將膠塞頂出，給實驗帶來一定危險。

/t2taVEPMJmE0Ya3DynrYdrqT5OOKM7BwNdZI6Htf+0=1.3.2不利于實驗連續操作

進行下一個樣品蒸餾時，需重新打開電爐，要等

2～3min蒸汽發生器內的液體才能重新沸騰產生足量蒸汽對反應室內的液體進行加熱，增加蒸餾過程的等待時間。

2.改進后的蒸餾裝置及優點

2.1改進后的蒸餾裝置圖

見圖2，將原裝置圖中的玻璃彎管10換成一個玻璃三通，并在一端連接一段乳膠管11，同時將3處的螺旋夾換用一個普通的金屬夾12（或塑料夾、木夾）。

1.電爐 2.燒瓶 3.乳膠管 4.小玻杯及棒狀玻塞 5.反應室 6.反應室外層 7.乳膠管及簧夾 8.冷凝管 9.蒸餾液接收瓶 10.玻璃三通11.乳膠管 12.金屬夾

2.2改進后的蒸餾及洗滌反應室的操作

2.2.1蒸餾

將半微量蒸餾裝置的冷凝管末端浸入裝有10mL硼酸吸收液和2滴混合指示劑的錐形瓶內。準確移取試樣分解液10mL～20mL，由小玻杯注入蒸餾裝置的反應室中，用10mL水洗滌小玻杯并使之流入反應室內，塞好棒狀玻塞，將10mL氫氧化鈉溶液倒入小玻杯內，小心提起玻璃塞使之流入反應室，立即將玻璃塞塞好并水密封，防止漏氣。打開冷凝水、將金屬夾12夾到乳膠管11處，打開電爐開始加熱蒸餾，蒸餾10min后移動蒸餾液接收瓶，使冷凝管末端離開吸收液面，再蒸餾1min，用蒸餾水沖洗冷凝管末端，洗液流入錐形瓶內，然后移走蒸餾液接收瓶，停止蒸餾。

2.2.2洗滌反應室

蒸餾結束，將金屬夾由乳膠管11處改為夾至乳膠管3處，取下棒狀玻塞4，向反應室內加入足量蒸餾水，廢液即由反應室內層被吸出至反應室外層，打開簧夾7放出廢液，完成反應室的洗滌。

2.2.3準備下一個樣品的蒸餾

保持金屬夾3夾緊和簧夾7打開的現有狀態（注意：簧夾7一定不要夾緊，否則會造成加入的分解液被倒吸至反應室外層的情況），將半微量蒸餾裝置的冷凝管末端浸入裝有10mL硼酸吸收液和2滴混合指示劑的錐形瓶內。準確移取第二份試樣分解液10mL～20mL由小玻杯注入蒸餾裝置的反應室中，用10mL水洗滌小玻杯并使之流入反應室內，塞好棒狀玻塞，將10mL氫氧化鈉溶液倒入小玻杯內，小心提起玻璃塞使之流入反應室，立即將玻璃塞塞好，并水密封，防止漏氣。打開冷凝水、將金屬夾由3處移至乳膠管11處夾緊、簧夾7夾緊，通入蒸汽開始加熱蒸餾，蒸餾10min后移動蒸餾液接收瓶，使冷凝管末端離開吸收液面，再蒸餾1min，用蒸餾水沖洗冷凝管末端，洗液流入錐形瓶內，停止蒸餾。

2.3改進后的蒸餾裝置的優點

2.3.1洗滌反應室時不會造成蒸汽發生器內液體溢出的情況

此過程中可以不關閉電爐，雖然蒸汽發生器內繼續產生蒸汽，但可由乳膠管13處排出，不會造成燒瓶內壓增高，液體從減壓管溢出、噴出或者將膠塞頂出的情況，防止傷及實驗者或造成電爐短路現象的發生。

2.3.2有利于實驗操作的連續性

由于在第一份樣品蒸餾結束洗滌反應室時，電爐沒有關閉，還在持續產生蒸汽中，所以當將金屬夾由3處移至乳膠管11處夾緊后，蒸汽立即進入反應室對液體進行加熱，反應室內液體很快就會被加熱至沸，較原來的蒸餾裝置節省2～3min，這樣當大量樣品連續操作時會節省不少時間。

參考文獻：

[1]中華人民共和國衛計委.國家食品藥品監督管理總局.食品安全國家標準食品中蛋白質的測定[M]. 北京：中國標準出版社，2016.

[2]王昕，趙雪梅.食品分析[M].吉林：吉林大學出版社，2012.

[3]張水華.食品分析[M].北京：中國輕工業出版社，2010.