蛋白質(zhì)是人體一切細(xì)胞組織的重要成分, 是生 命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ), 因而具有重要的生理學(xué)意義。 蛋白質(zhì)是復(fù)雜的含氮有機(jī)化合物, 主要是由各種氨 基酸構(gòu)成。蛋白質(zhì)含量也是評(píng)價(jià)食物營養(yǎng)價(jià)值的重 要指標(biāo)之一。在食品中蛋白質(zhì)含量測(cè)定方法中最常 用最基本的方法是經(jīng)典的凱氏定氮法, 在 GB /T 5009. 5 -2003中也將其定為法定檢測(cè)方法, 凱氏定 氮法有常量凱氏定氮法和微量凱氏定氮法。經(jīng)典的 凱氏定氮法所得結(jié)果準(zhǔn)確, 穩(wěn)定是其特點(diǎn), 但測(cè)定費(fèi) 時(shí)、費(fèi)力, 一般一份樣品至少需要 8小時(shí)始能得出結(jié) 果, 這是此法唯一的不足之處。為了探索快速測(cè)定 蛋白質(zhì)的方法, 在 70年代美國根據(jù)近紅外反射率測(cè) 定原理, 研制成快速測(cè)定谷物中蛋白質(zhì)、脂肪、水分 的分析儀器。雖然測(cè)定快速, 但準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、通 用性等方面不如經(jīng)典法, 而且價(jià)格昂貴, 為此較難推 廣。此外還有一些快速測(cè)定蛋白質(zhì)的方法, 例如 ( 1)縮二脲法 ( 2) 水提鹽酸比色法等, 雖然測(cè)定快 速, 但同樣存在準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性較差的弊病, 因此, 世界上多數(shù)國家傾向于仍然采用國際公認(rèn)的凱達(dá)爾 ( KI EDAHL )定氮法的原理和測(cè)試步驟開拓研制化 學(xué)與物理相結(jié)合完成的成套蛋白質(zhì)檢測(cè)儀器新 設(shè)備。 上海纖檢儀器有限公司生產(chǎn)的 KDN-102C型 定氮儀就是采用國際公認(rèn)的凱達(dá)爾定氮原理和流程 設(shè)計(jì)生產(chǎn)出來的蛋白質(zhì)檢測(cè)儀器, 它是由智能化消 化爐與半自動(dòng)蒸餾器兩大部分組成。 智能化消化爐由單片微機(jī)控制八點(diǎn)溫度巡回檢 測(cè), 使井式點(diǎn)加熱爐進(jìn)一步達(dá)到完美, 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), 能大大 縮短消化時(shí)間, 而且加熱溫度均勻、溫度顯示直觀。 消化管內(nèi)逸出的 S O 2有害氣體, 通過消化管上排污 管經(jīng)抽吸泵由水帶入下水道, 有效地抑制有害氣體 的外逸, 試樣消化 40分鐘左右消化煮解, 即可完全 消化盡。 半自動(dòng)蒸餾器采用電熱蒸汽發(fā)生器, 能連續(xù)不 斷進(jìn)行蒸餾作業(yè), 提高了工作效率, 加快了蒸餾速度, 濃堿液與蒸餾水的加入采用液泵自動(dòng)加入, 蒸餾 結(jié)束, 廢液可以負(fù)壓抽出。 

筆者經(jīng)過一年多的使用, 發(fā)現(xiàn)該儀器美中不足 存在以二個(gè)方面問題: ( 1)智能化八孔消化器: 每四根消化管上方共 用一根排污管, 而且緊密套在一起, 要查看其中任一 個(gè)樣品消化程度, 必須將四根消化管連同排污管一 起提起來, 離開消化爐觀察, 而且上面還連接著與抽 吸泵相連接的進(jìn)水管和出水管, 不易查看, 而且不安 全。若遇到難消化的樣品, 需添加硫酸, 那就更困難 了, 需將四根消化管同時(shí)移離消化爐, 放在支架上, 取下夾子, 將排污管拆卸下來, 方可進(jìn)行。而且, 由 于消化時(shí), 消化管中有大量 SO 2有毒氣體逸出, 需 要一直開啟水龍頭, 用水將有毒廢氣帶入下水管道, 需用大量的水, 極大地浪費(fèi)水資源。 ( 2)半自動(dòng)蒸餾器: 由于通氣管道設(shè)計(jì)不太合 理, 經(jīng)常在蒸餾樣品時(shí), 由于水壓不穩(wěn)定或儀器內(nèi)部 氣壓不順, 引起蒸發(fā)爐內(nèi)水位過高, 造成超載, 引起 保險(xiǎn)絲斷, 致使消化液倒吸, 進(jìn)入蒸氣發(fā)生爐內(nèi), 不 但造成蒸餾設(shè)備污染, 引起蒸發(fā)爐電極腐蝕影響使 用壽命, 而且還必須將部分管道拆開, 打開蒸汽發(fā)生 爐, 進(jìn)行全面清洗。更糟的是, 樣品還必須重新稱 樣、消化, 既浪費(fèi)了時(shí)間, 又多消耗成本, 給測(cè)試工作 帶來諸多不便與麻煩。 針對(duì)以上問題, 筆者與同行對(duì) KDN-08C型定 氮儀進(jìn)行改造。 

1)將智能化八孔消化器放入毒氣通風(fēng)櫥內(nèi), 將 二根排污管連同抽吸泵拿掉, 每次消化時(shí)只需在消 化管上放上一個(gè)小漏斗, 便于加熱回流, 然后開啟通風(fēng)系統(tǒng), 這樣既解決了廢氣排放問題, 又節(jié)約了大量 的水資源, 而且消化管與消化管之間是獨(dú)立的, 便于 查看每根消化管內(nèi)樣品消解程度, 對(duì)于難消化的樣 品, 可以及時(shí)補(bǔ)充添加硫酸消解液, 使樣品消化 完全。 

2)對(duì)蒸餾器管路進(jìn)行改造。 原半自動(dòng)蒸餾器冷凝管出水口接有一個(gè)三通、 一條接儀器出水口、一條進(jìn)入平衡器由平衡器對(duì)蒸 發(fā)發(fā)生爐供水并進(jìn)行汽的穩(wěn)壓, 但常常由于水壓不 穩(wěn)或氣路不通暢引起蒸發(fā)爐水位上升, 使電極板之 間的電流增加, 水經(jīng)過電極加熱而升溫, 水位迅速上 升, 電流急劇增加, 而造成熔絲管斷裂, 消化管內(nèi)液 體倒吸置蒸發(fā)爐內(nèi)腐蝕電極板。筆者將冷凝管出水 口三通拿掉, 將冷凝管出水口直接與儀器出水口相 接, 在自來水與給水口前接一個(gè)三通, 把水路分成二 路, 一條通過給水口進(jìn)入冷凝管進(jìn)水口, 另一條裝有 開關(guān)的水路直接接入平衡器, 把水路和汽路分開, 這 樣隨時(shí)可以通過開關(guān)自由調(diào)節(jié)進(jìn)入平衡器的進(jìn)水 量, 避免了由于水流量過低無法保證冷凝管中的水 起到冷卻作用, 引起氮素?fù)p失, 或由于水流量過高, 引起蒸發(fā)爐水位過高, 造成超載, 引起熔絲管斷裂, 消化液導(dǎo)吸的后果。經(jīng)改造后儀器通過實(shí)驗(yàn)證明, 蒸發(fā)爐水位穩(wěn)定, 保持在電極中部, 沒有出現(xiàn)以上故 障, 蒸餾效果令人滿意。 改進(jìn)后儀器精密度實(shí)驗(yàn): 取 4種蛋白質(zhì)含量不同的樣品, 每種樣品平行 測(cè)定 6次, 從測(cè)定結(jié)果 (見表 1)可見, 改造后的儀器 精密度良好。

　改進(jìn)后儀器準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn): 準(zhǔn)確稱取 0. 21克經(jīng) 90℃烘至恒重的優(yōu)級(jí)純硫 酸銨和 0. 10克蔗糖代替樣品, 和樣品同條件同方法進(jìn)行消化、蒸餾和滴定。進(jìn)行氮的回收率實(shí)驗(yàn), 檢驗(yàn) 操作過程和設(shè)備的準(zhǔn)確性。結(jié)果見表 2, 從表中可 知平均回收率達(dá) 99%

結(jié)論 　　

從以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及半年多來儀器的使用情 況表明, 改進(jìn)后的 KDN-102C型定氮儀性能穩(wěn)定, 數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好, 精確度高, 檢驗(yàn)結(jié)果可靠, 并且消化 時(shí)間短, 蒸餾速度快, 可連續(xù)進(jìn)行, 與 KI EDAHL法 相比成倍地提高了工作效率。而且操作簡(jiǎn)便, 使用 本儀器加堿液, 排廢液等操作均由液泵加入和吸泵

抽出, 避免在測(cè)定過程中操作人員與濃堿液等的接 觸, 經(jīng)改進(jìn)的儀器即保留原儀器的優(yōu)點(diǎn), 又彌補(bǔ)原儀 器的不足之處, 使用效果令人滿意。