凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法測定奶粉中蛋白質含量的比較
1 前言
目前國標對食品中蛋白質含量檢測方法是《GB 5009.5-2016 食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》，其中第一法和第三法分別采用凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法對食品中蛋白質含量進行測定。凱氏定氮法消解耗時長，實驗過程中會生成SO2等酸性氣體，對于操作人員和環(huán)境都不友好；杜馬斯燃燒法，其測試過程快速、無污染，在歐美等國家得到廣泛應用。
既然兩種方法都可以對樣品的蛋白質含量進行測定，那么檢測結果是否會存在差異？兩種方法之間哪種更為準確和穩(wěn)定？哪種更適于應用于我們日常的檢測？因此，我們選取奶粉樣品對兩種方法進行比較研究。
2 實驗部分
2.1 凱氏定氮法
2.1.1 儀器與試劑
K1100F全自動凱氏定氮儀、SH420F石墨消解儀、分析天平；
濃硫酸（98%）、硫酸標準滴定液（0.02mol/L， 用基準物質碳酸鈉標定）、2%硼酸溶液、40%氫氧化鈉溶液、溴甲酚綠-甲基紅混合指示劑、催化劑片（3g硫酸鉀和0.2g硫酸銅混合均勻壓片）、純水。
以上試劑均為分析純以上。
2.1.2 實驗方法
1）樣品制備
奶粉樣品混合均勻，十萬分之一天平稱取0.2g（精確到0.1mg），無屑稱量紙包好一并投入消化管中。
2）樣品消解
消化管中加入一片催化劑片（或硫酸銅：硫酸鉀=1：15；硫酸銅0.2g，硫酸鉀3g），濃硫酸取10.0mL，輕輕搖動使充分混合，同時做空白實驗。將消化管架放置在石墨爐上，加蓋廢氣罩，連接廢氣吸收系統(tǒng)。消化采用曲線升溫模式，設置如下：
消化完成后，取出消化管，冷卻至室溫。
3）測試
消化管就位，儀器參數(shù)設置：稀釋水15mL、2%硼酸溶液25mL、堿溶液35mL、蒸餾時間5min、滴定酸為0.1000mol/L硫酸溶液，精確到小數(shù)點后四位。
滴定結束后儀器自動顯示結果。
2.2 杜馬斯燃燒法
2.2.1 儀器與試劑
D100杜馬斯定氮儀、分析天平、40目篩片式粉碎機、錫箔紙、壓片工裝；
—氧氣：純度 > 99.999 %
—二氧化碳氣：純度 > 99.999 %
—L-天冬氨酸標準品：純度 > 99 %
2.2.2 實驗方法
1）爐溫預熱
將二氧化碳和氧氣氣閥打開，并將壓力調節(jié)至二氧化碳0.12MPa、氧氣0.22MPa。爐溫設置如下：燃燒管960℃；二級燃燒管900℃；還原管830℃。
2）制樣
稱取天冬氨酸樣品200~250mg；奶粉樣品100~150mg。用錫箔紙包好，壓片，放置在自動進樣盤相應位置。
3）測試
待TCD檢測器溫度升至59℃左右開始進行測定。首先加氧空燒兩三次，排除燃燒管內殘留O2。開始測試，選擇250mg標準，天門冬氨酸校正計算氮因子，而后得到奶粉樣品中蛋白質含量。
3 結果與討論
由上表可以看出，D/K的均值為1.009，即杜馬斯燃燒法的結果均略高于凱氏定氮法，這是由于凱氏定氮法無法消解樣品中復雜形態(tài)的氮，比如帶有雜環(huán)結構的氮、部分硝態(tài)氮和硝酸鹽。凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法RSD均小于0.5%，說明這兩種方法的精密度均符合要求。
通過對凱氏定氮法和杜馬斯燃燒法測定奶粉中蛋白質實驗的比較發(fā)現(xiàn)，杜馬斯燃燒法結果略高于凱氏定氮法。作為蛋白質測定的常規(guī)檢測方法，兩種方法并沒有顯著性差異，均是優(yōu)良可行的。由于杜馬斯燃燒法的簡便快捷和對環(huán)境的良好親和力，相信其一定能在將來的蛋白質檢測領域占有重要的地位。