老款的凱氏定氮儀操作方法
凱氏定氮儀經(jīng)過十幾年的不斷研發(fā),自動蒸餾功能的ATN-300型號已經(jīng)更新?lián)Q代,變得更智能更好用,但是最近陸續(xù)碰到幾個
還用著10年前初代定氮儀的客戶找我要說明書,經(jīng)過一番尋找也算是找到了,如果有買過初代上海洪紀品牌的ATN-300定氮儀的客戶可以咨詢這篇文章。
一、 概述
蛋白質(zhì)的測定方法,目前仍以1883年凱達爾氏(Kiedahl)發(fā)明的定氮法為基礎(chǔ),它根據(jù)各種蛋白質(zhì)都具有固定比數(shù)的氮這一事實,通過對氮的測定而推算出蛋白質(zhì)含量,此法所得的含氮量除了確定屬于蛋白質(zhì)組成成分的氮以外,還包括非蛋白質(zhì)組成的其他有機及無機態(tài)氮,所以換算所得的蛋白質(zhì)含量稱作為粗蛋白含量,一般蛋白質(zhì)中的含量為18%,換算后即每6.25克蛋白質(zhì)中含有1克氮,因此6.25成為換算系數(shù)K,但是不同的農(nóng)產(chǎn)品及其制品的實際含氮量有區(qū)別,所以不同農(nóng)產(chǎn)品必須采用不同的換算系數(shù),如花生、大豆、蠶豆、大麥、小麥、燕麥、黑麥等含氮為17.6%,求得K=5.7,蕎麥、葵花籽、亞麻籽、棉花籽、蓖麻籽等換算系數(shù)則為K=5.50,玉米、菜籽為6.00,水稻為5.95,上述以外的其他農(nóng)產(chǎn)品的換算系數(shù)均適用6.25。盡管如此,目前世界上還沒有直接分離測定含蛋白質(zhì)的可行方法。因此,迄今為止在國內(nèi)外凱氏定氮法仍然是測定蛋白質(zhì)含量的經(jīng)典方法。所得結(jié)果準確、穩(wěn)定。
我公司研制生產(chǎn)的ATN-300型全自動定氮儀(蛋白質(zhì)測定儀),是引進消化吸收國內(nèi)外檢測新技術(shù),結(jié)合我國國情,應(yīng)用凱氏定氮法原理,采用化學與物理學相結(jié)合完成的成套蛋白質(zhì)含量快速測定裝置。為糧食、食品、飼料、農(nóng)業(yè)、商檢等檢測部門提供了理想的檢測設(shè)備。
二、 工作原理
ATN-300型全自動定氮儀檢測原理為:
整套裝置,由電加熱消化器、全自動蒸餾器兩部分組成。要提高蛋白質(zhì)含量測定的檢測速度,其關(guān)鍵是要加速樣品消化煮解的時間,ATN-300型全自動定氮儀消化裝置采用井式電加熱爐,增大了消化管受熱面,使消化管連同管內(nèi)所注入的10ml H2SO4及試樣置入消化管插入井式爐內(nèi)加熱取得更佳的熱效應(yīng),在消化前置入硒片作為催化劑進一步加速消化煮解,大大縮短消化時間。消化管內(nèi)溢出的SO2等有害氣體,通過消化管上的排污管經(jīng)抽吸泵由水帶入下水道,有效的抑制有害氣體的外逸,由省略了實驗室中安裝毒氣通風櫥,試樣經(jīng)40分鐘左右消化煮解,即可消化。
消化的過程主要反應(yīng)如下:
R·C·H·NH2·COOH + H2SO4 → CO2 + SO2 + NH3 + H2O
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
蒸餾與吸收過程的主要反應(yīng)如下:
(NH4)2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O
NH3 + 4H3BO3 → NH4HB3O7 + 5H2O
然后經(jīng)滴定,計算蛋白質(zhì)含量,滴定的過程是鹽酸和硼酸氫銨反映的過程。
NH4HB3O7 + HCl + 5H2O → NH4Cl + 4 H3BO3
三、 技術(shù)參數(shù)
1. 測定品種:糧食、食品、飼料、釀造、土壤、制糖、乳制品、藥物等物質(zhì)
2. 測定樣品量:固體<5g/個,液體<15ml/個
3. 測定范圍:含氮量0.1~200mg (0.02%~95%)
4. 測定數(shù)量:消化:一次同時消化個數(shù)按爐孔數(shù)定;單個蒸餾
5. 測定時間:消化每批45min;蒸餾每個6min
6. 測定重現(xiàn)性:平行試驗結(jié)果符合GB/T 6423-94
7. 電源:220V,50Hz
四、 使用說明
1. 其他儀器和用具
1.1分析天平:感量0.0001g
1.2實驗室用粉碎機或研缽
1.3酸式滴定管:25ml或10ml
1.4錐形瓶:容積250ml
1.5分樣篩:孔徑0.45mm(40目)
2.試劑
2.1鹽酸(HCl):分析純(GB622) 0.05mol/L標準液,(4.2ml鹽酸,注入1000ml蒸餾水)碳酸鈉法標定鹽酸。
2.2氫氧化鈉(NaOH):化學純或工業(yè)純(GB629)、40g溶于蒸餾水中溶成100ml,配成40%水溶液(m/v)。
2.3硼酸(H3BO3):分析純(GB628)2g,溶于蒸餾水中配成100ml2%水溶液(m/v).
2.4混合指示劑:甲基紅(G5H15N3O2)(HG3-958)溶于乙醇配成0.1%乙醇溶液,溴甲酚綠(HG3-1220)溶于乙醇配成0.5%乙醇溶液,二種溶液等體積混合,陰涼處保存(保存期三個月以內(nèi))。
2.5硫酸銅(CuSO4·5H2O)分析純(GB655)10g;硫酸鉀(K2SO4) (HG3-920)分析純150g,在研缽中研磨,仔細混勻后過40目篩(加速劑)。
2.6濃硫酸(H2SO4)化學純(GB625)(含量98%、無氮)。
3.操作方法
3.1樣品消化
稱取經(jīng)粉碎通過40-60目/寸試樣0.5-1g(視含量而定)無損的置入已洗滌烘干的試管中加催化劑5g左右和10ml左右硫酸。
將消化管分別放入消化架各個孔內(nèi),然后置于消化爐上,開啟抽氣三通上連接的自來水龍頭,使抽氣三通處于吸氣狀態(tài)。接通電源,在加熱初始階段需注意觀測,防止試樣因急沸而飛濺。(初化時,選用電壓型控溫消化爐起初控制在150V左右,15分鐘左右后可滿電壓工作;選用數(shù)顯型消化爐起初控制在200度左右,20分鐘左右后再設(shè)定所需溫度。)
消化結(jié)束后(消化液呈澄清透明狀),將消化管架移至冷卻架冷卻至40-50度左右。然后進行下一步的蒸餾。
3.2蒸餾
1、 用配套橡膠管根據(jù)結(jié)構(gòu)圖和儀器側(cè)面標簽提示連好管路。
2、 (各參數(shù)數(shù)值設(shè)定)必須按住啟動鍵打開側(cè)面電源開關(guān),按啟動鍵,測定酸泵、水泵、堿泵的流量參數(shù),按下一項鍵,在右邊托盤上接收瓶,接著按加酸按鍵,液晶屏上顯示4秒左右時,再按此鍵就關(guān)閉了酸泵,此時取下接收瓶倒掉液體(主要是防止管路中空氣導(dǎo)致加液不準),接著重復(fù)上面加液工作,停止后,取下接收瓶用量筒量出數(shù)值,計算出每秒加酸的量,在自動加液時只要輸入時間就可知道加了多少液體量(根據(jù)實驗需要量設(shè)定),加堿、加蒸餾水在左邊放上消化管,加量及計算的方法同上。液晶屏提示:設(shè)定加酸時間(毫秒為單位),根據(jù)實驗需要量而設(shè)定好,加堿、加蒸餾水方法同上(秒為單位)。(一般加堿量是消化時濃硫酸用量的5倍以上,蒸餾水是15ml,硼酸50ml),按下一項鍵同時按住啟動鍵恢復(fù)正常畫面(各泵流量已知),此過程只要操作一次就可以,以后都不用再操作此過程。
3、 正常工作之一(設(shè)定過程)畫面
液晶屏提示,有1、2、3、4,四個存儲編號(代表可存儲4個操作程序)
選好存儲樣品編號,液晶屏提示檢查、設(shè)定
用下一項鍵(上一項鍵)可選擇所需程序
如選設(shè)定可設(shè)定各個參數(shù)(注意:每次開機只能設(shè)定一個存儲程序編號參數(shù))
A、根據(jù)提示設(shè)定開啟電磁閥的時間值,請用上升或下降和下一項鍵和(上一項鍵)調(diào)(出廠時設(shè)定48秒以上,請不要小于40秒以免燒保險絲),接著根據(jù)提示設(shè)定蒸汽穩(wěn)定的時間數(shù)值,方法同上(出廠時設(shè)定60秒以上,請不要小于50秒以免燒保險絲);根據(jù)提示設(shè)定各個泵參數(shù)(泵流量前面已經(jīng)測算過),根據(jù)提示設(shè)定報警定時器時間方法同上,(出廠時設(shè)定420秒)。
B、如選檢查可以檢查設(shè)定參數(shù),再按下一項鍵,進入正常畫面,按啟動鍵,開始工作,直到顯示請選擇工作模式畫面時。
液晶屏顯示自動還是手動
在選用自動工作模式時(手動模式同樣),按一下啟動按鍵,再打開自來水龍頭,
這時夾緊側(cè)面排水夾子,下方有機玻璃窗口里玻璃瓶內(nèi)有水進入即可,過一段時間后,下方有機玻璃瓶窗口里玻璃瓶有水進入,液晶屏提示電磁閥關(guān)閉,同時時間減少顯示為0,顯示電磁閥開,液晶屏顯示蒸汽穩(wěn)定的時間數(shù),同時時間減少顯示到0,并發(fā)出蜂鳴聲,顯示蒸汽穩(wěn)定。這時關(guān)閉右側(cè)蒸汽開關(guān),提起左側(cè)紅色手柄把消化管固定在左邊的托架上,在右邊托盤放上250ml的接收瓶,(手動模式時,根據(jù)順序按各個按鍵加入各種液體后)再按啟動按鍵,按順序自動加入各種液體(按照程序設(shè)定值),完成好后,打開右側(cè)蒸汽開關(guān),再按啟動按鍵,液晶屏顯示報警定時器時間,數(shù)值減為0時發(fā)出蜂鳴聲??捎^察接收液數(shù)量是否達到(一般接收瓶內(nèi)液體要達到150ml以上),接著移下接收瓶,這時關(guān)閉右側(cè)蒸汽開關(guān),取下樣品待滴定用。第二個樣品同上方法。
4、 關(guān)機
關(guān)閉電源,關(guān)水龍頭,打開側(cè)面排水夾子,關(guān)閉右側(cè)蒸汽開關(guān),把連堿泵的膠管放入蒸餾水容器內(nèi),前面放入消化管,等排完水。關(guān)一次開關(guān),再按住啟動鍵打開側(cè)面電源開關(guān)用手動模式按加堿鍵抽蒸餾水清洗堿泵,酸泵同樣清洗,關(guān)電結(jié)束。
3.3滴定
用標定后的鹽酸溶液進行滴定接收瓶內(nèi)的溶液,滴定溶液由綠色變?yōu)榈仙珵榻K點,記下消耗鹽酸溶液的毫升數(shù),按下式計算蛋白含量:
式中:V2—滴定試樣時消耗酸標準溶液的體積 (ml)
V1—滴定空白時消耗酸標準溶液的體積 (ml)
C—標準酸溶液的摩爾濃度
0.014—氮的毫克當量數(shù)
K—氮換算成粗蛋白質(zhì)的系數(shù)
W—試樣重量 (g)
(空白測定:用0.1克糖代替樣品或不加樣品做空白測定)
平行測定的結(jié)果用算術(shù)平均值表示,保留小數(shù)后二位。
3.4 換算系數(shù)
結(jié)果報告中必須注明氮換算成粗蛋白質(zhì)的系數(shù),換算系數(shù)見下表。
樣品名稱 | 換算系數(shù) | 數(shù)據(jù)來源 |
小麥 | 5.70 | GB2905 |
大麥 | 5.70 | GB2905 |
釀酒大麥 | 6.25 | TOCT10846 |
面粉 | 5.70 | GB5009.5 |
面包 | 5.70 | AOAC14.103 |
大豆 | 6.25 | GB2905 |
5.71 | GB5009.5 | |
玉米 | 6.25 | 食品常用數(shù)據(jù)手冊 |
6.24 | GB5009.5 | |
飼料 | 6.25 | GB6432 |
肉制品 | 6.25 | GB5009.5 |
乳制品 | 6.38 | GB5009.5 |
牛奶 | 6.38 | ACAC16.036 |
芝麻 | 5.30 | GB5009.5 |
油菜 | 5.53 | 油菜籽綜合利用 |
3.5注意事項
1.消化時若有氣體外溢,加大抽氣三通連接的自來頭的壓力。消化密封圈每次試驗結(jié)束后清洗一遍延長使用壽命。
2.每天工作完,把NaOH溶液外接的皮管移入蒸餾水瓶內(nèi),前面套好消化管抽洗幾次,防止堿液殘留在堿泵內(nèi)而影響使用壽命,也可防止單向閥粘連,待下次使用時,在蒸餾樣品前需先排出100mlNaOH,以防稀釋NaOH,造成第一個樣品加入的堿液濃度不夠。
3.每次試樣蒸餾結(jié)束,必須迅速取下消化管,防止消化管液體倒吸至蒸發(fā)爐內(nèi)腐蝕電熱管。
4.用戶在遵守本儀器的運輸、貯存、安裝、調(diào)整和使用規(guī)程的條件下,如發(fā)現(xiàn)儀器因制造質(zhì)量問題而不能正常工作時,從收獲之日起一年內(nèi)實行三包;或開箱時發(fā)現(xiàn)包裝不良而發(fā)生損壞,附件與裝箱單不符,短缺零件等情況,請與我公司質(zhì)檢部門聯(lián)系。來函注明產(chǎn)品型號、編號和出廠日期。本儀器使用時,要求用戶嚴格按照說明誰規(guī)定進行,如有疑問或?qū)Y(jié)構(gòu)改進的意見,請來函告知我公司質(zhì)檢部門。