凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法測定乳制品中蛋白質含量的比較

□ 錢 瑩 錢 晶 鄒良君 孟慶玲 石河子大學 新疆農墾科學院分析測試中心

蛋白質是牛奶及其制品的主要營養成分，也是人體必需的營養素。隨著社會的發展以及人們對于健康生活的追求。目前市場對乳制品的需求也非常的大，但是2008年三聚氰胺事件的發生，社會各界都對乳制品測定的相關問題給予了很大的關注。所以實驗室檢測結果的準確性對于食品危害預警非常重要。目前在我國乳制品中蛋白質含量的測定通常使用凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法進行。

1 試劑和儀器

1.1 測試試劑

硫酸銅；硫酸鉀；硫酸；硼酸溶液；氫氧化鈉溶液；標準硫酸滴定溶液；混合指示劑：甲基紅乙醇溶液和溴甲酚綠乙醇溶液。

1.2 實驗儀器

BUCHI（D-480），FOSS 8400。

2 方法步驟

2.1 凱氏定氮法

在消化管中稱取1.000 0 g樣品，加入0.40 g硫酸銅和6.00 g硫酸鉀，20.00mL硫酸，放到消化爐中消化，直至溶液為透明的綠色，將樣品管放入凱氏定氮儀中進行蒸餾和滴定，最終得出樣品中氮含量，蛋白質含量=總氮含量×因子轉換。

2.2 杜馬斯燃燒方法

設備穩定后，用天冬氨酸校準。在鋁箔中稱300～800 mg樣品，封口壓緊并置于進樣盤中。樣品在足氧的條件下完全燃燒，將燃燒的產物通過載氣輸送到還原管中并還原成氮氣，并除去水份，進入檢測器檢測。根據儀器的檢測信號、樣品質量和校準曲線，繪制出氮含量曲線。通過峰面積得到樣品中的氮含量，蛋白質含量=總氮含量×因子轉換。

3 實驗結果與分析

3.1 樣品測定結果

凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法測定的樣品中氮含量結果見表1。

表1 凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法測定的樣品中氮含量

3.2 精密測試結果分析

在精密度測試之中，杜馬斯法的測量數值要略高于凱氏法，分析測驗結果可以得出是因為凱氏定氮法可能檢測不到某些物質，導致了在測驗中，凱氏法的數值更低，因此這表明凱氏定氮法的精度更高。

3.3 準確度測試結果分析

在實驗中使用了奶粉中蛋白質標準物質（編號為：BW3832-3），同時做6個平行樣品。杜馬斯法和凱氏法測得蛋白質含量與BW3832-3的標準值差值分別為0.41和0.02，杜馬斯法明顯大于凱氏法。由此，可以得出凱氏法在乳制品蛋白質測量中準確度更高的結論。

3.4 方法優缺點分析

凱氏法使用了大量對環境和人體有害的試劑，實驗過程中產生的殘留液體也比較危險，必須經過專業的收集和處理；每批樣品一般需要4～5 h；在實驗過程中檢驗員的操作對實驗結果的影響很大，并且存在很大的隨機誤差。同時，凱氏定氮法相較而言設備簡單，成本低，精度高，具有廣泛的應用基礎。而杜馬斯法的優點是不需要復雜的前處理，每個樣品只需3～5 min，可連續進樣；不產生殘余液體，并不會對環境造成污染，同時其操作簡單，數據由儀器計算，降低了人為誤差；回收率高。然而在具體的操作中，杜馬斯儀器和消耗品價格昂貴，這在一定程度上限制了該方法的大規模應用。

4 結論

凱氏定氮法測定蛋白質是在催化劑存在下用濃硫酸進行消化的過程，該過程會產生大量的硫氧化物，而硫氧化物是大氣中的主要污染物之一，它們不僅危害人體健康，還腐蝕通風設備。如果使用凱氏法長時間測量蛋白質含量較高的物質，無疑會對操作者和環境造成損害。凱氏法的嚴重安全問題和環境污染是不可逾越的缺陷。隨著環保意識的不斷提高，相信在不久的將來，更加安全、綠色和無污染的杜馬斯燃燒法將得到越來越多的應用。