如何提高凯氏消化炉消解效率
作者：祎鸿仪器 点击率： 发布时间：2017-11-05 20:31:00
1 实验所需试剂与仪器
1.1主要仪器
分析天平（0.0001g），XTG5201红外消化炉，NKB3000半自动凯氏定氮仪。
1.2 试剂与材料
AR硫酸（密度为1.84g/ml），混合催化剂（CuSO4?5H2O， 无水硫酸纳），过氧化氢（30%），氢氧化钠（40%），盐酸，四硼酸钠，硼酸（2%），甲基红，溴甲酚绿，95%乙醇，消化管，玻璃珠，小漏斗，50ml酸式滴定管，100ml容量瓶，20ml大肚移液管，250ml三角瓶。常规的食品，从超市买回制样即可。
2 实验方法分类
将粗蛋白质消化实验方法分成四种方法：方法一，按凯氏定氮法的常规消化实验进行消化。方法二，加样品与试剂同方法一，再加入AR过氧化氢（30%）5ml，立刻放入消化炉开始消化。方法三，加样品与试剂同方法一，消化管上盖玻璃小漏斗放置过夜（14h）再放入消化炉开始消化。第四组，加样品与试剂同方法一，消化管上盖玻璃小漏斗放置过夜（14h）再加入AR过氧化氢（30%）5ml，放入消化炉开始消化。
3 消化炉消解仪方法
3.1 常规方法
国标GB5009.5-2003第一法，精密度为10%。适用于各类食品蛋白质的测定：取样品0.5-1g（准确至0.0001g）， 放入消化管底部，加入混合催化剂2.5g放入消化管低部，浓硫酸20ml，玻璃珠三枚，上盖玻璃小漏斗，放入消化炉开始消化，将消化炉电压调至120v，过0.5h后再调至250v进行消化，消化好后按常规方法（凯氏定氮法）进行测定。
3.2 改进方法
取样品0.5-1g（准确至0.0001g），放入消化管底部，加入混合催化剂2.5g放入消化管低部，浓硫酸20ml，玻璃珠三枚，上盖玻璃小漏斗，放置过夜（14h），再加入过氧化氢5ml，放入消化炉开始消化，将消化炉电压调至120v，过0.5h后再调至250v进行消化，消化好后按常规方法（凯氏定氮法）进行测定。
3.3 消解后数据指标
测定样品蛋白质消化时间：用四种分组方法测定样品在蛋白质消化时所用的时间，测粗蛋白质含量：这四种分组方法在蛋白质消化好后，用同一种方法进行蛋白质蒸馏与滴定，计算粗蛋白质含量（系数6.25）。每一种样品消化实验做两个平行样，每个消化平行样做两个平行蒸馏滴定实验。
3.4 测定方法
取5种样品分别用以上四种分组方法分组，测定蛋白质消化时间进行比较，消化（又被称为消解）好的样品通过传统的凯氏定氮法进行蒸馏与滴定，并做空白滴定对照，算出各样品粗蛋白质（%）含量，计算用下列公式：
CP=（V1-V2）×c×0.0140×F/m×100
CP：为样品中粗蛋白质的百分含量；
V1：为样品消耗盐酸标准溶液的体积（ml）；V2：为式剂空白消耗盐酸标准溶液的体积（ml）；C：为盐酸标准溶液的浓度（mol/L）；m：为样品的质量（g）；F：为氮换算成粗蛋白的系数为6.25；
4 数据处理
经DPS数据处理系统作单因素方差分析，用LSD法作多重比较。
6 讨论
6.1 综上所述，传统凯氏定氮法测样品中蛋白质时，样品的消化时间很长，平均4小时左右，容易造成消化管烧干或炸裂而使实验失败，新方法大大缩短了蛋白质消化的时间，平均为1.5小时，较传统凯氏定氮法消化时间平均缩短了2.5小时，省时省力，两种方法所测得的粗蛋白质含量差异不显着（P>0.05）。
6.2 实验新方法中，将实验样品加入浓硫酸和催化剂试剂后过夜再消化，有助于对样品的氧化与分解，在消化之前再加入少量过氧化氢（30%），有助于加快氧化反应。过氧化氢具有强氧化性，在酸性条件下的还原产物为H2O，过氧化氢在常温可以发生分解反应生成氧气和水（缓慢分解），在加热或者加入催化剂（CuSO4.5H2O，Na2SO4）后能加快反应， 2H2O2 被加热后生成2H2O+O2↑，因此加过氧化氢可加快消化过程。
7 结束语
除了消解方法的改变外，消化炉的加热材料（比如现在主流使用碳纤维红外加热技术），隔热材料（纳米云隔热材料）的改变都会提高消化效率。
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