凯氏定氮法测定面粉中的粗蛋白质含量

⾯粉中淀粉、蛋⽩质含量的测定实验⽬的：⼀、实验⽬的1、利⽤酸⽔解法测定出⾷品中淀粉含量；2、利⽤凯⽒定氮法测定⾷品中蛋⽩质的含量。

实验原理：⼆、实验原理1、淀粉的测定原理：利⽤酸⽔解法测定⾷品中的淀粉，⾸先将⽶粉去脂肪及可溶性糖，接着加盐酸对⽶粉进⾏酸⽔解，利⽤滴定的⽅法检测⽔解后样品中还原糖，将还原糖换算成淀粉的含量。

2、蛋⽩质测定的原理：⾷品中的蛋⽩质在催化加热条件下被分解，产⽣的氨与硫酸结合⽣成硫酸铵。

碱化蒸馏使氨游离，⽤硼酸吸收后以硫酸或盐酸标准滴定溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即为蛋⽩质的含量。

实验仪器及试剂：三、实验仪器及试剂1、仪器：天平、定氮蒸馏装置、烧杯、500mL与100mL容量瓶、滤纸、烧瓶、⽔浴锅、锥形瓶、玻璃珠、滴定管。

2、试剂：硫酸铜、硫酸钾、硫酸（1.84 g/L）、甲基红⼄醇溶液（1 g/L）、硼酸溶液（20 g/L）、混合指⽰液(2份甲基红⼄醇溶液(1g/L)+1份亚甲基蓝⼄醇溶液(1 g/L))、氢氧化钠溶液（400 g/L）、硫酸或盐酸标准滴定溶液（0.0500mol/L）、⼄醚、85%⼄醇、6mol/LHCl、40%NaOH、20%⼄酸铅、10%的NaSO4、碱性酒⽯酸铜液（甲、⼄液）。

实验步骤：四、实验步骤1、淀粉的测定实验步骤：（1）样品的处理：称取2.0~5.0克的⾯粉样品，将样品置于带有滤纸的漏⽃加⼊30ml⼄醚以除去⾯粉中脂肪，再⽤150ml的85%⼄醇分3次洗涤残渣以除去可溶性糖，滤⼲，接着⽤100ml⽔洗涤残渣后将残渣移⾄烧瓶，加⼊30ml的6mol/L的HCl⾄烧瓶中，⽤沸⽔浴冷凝回流40min，接着⽤流⽔冷却后⽤碘液鉴定是否充分⽔解，直⾄⽔解充分，冷却后加⼊甲基红及40%的NaOH调⾄黄⾊，⽤6mol/L的HCl校正⾄刚好变红，加⼊20ml20%的⼄酸铅，摇匀放置10min，接着加⼊20ml10%的NaSO4摇匀，将滤液及残渣移⼊500ml容量瓶定容，接着过滤同时弃去最初的20ml滤液，取滤液20ml加⼊到100ml的容量瓶中定容，则样液制备完成备⽤；（2）标定碱性酒⽯酸铜液：吸取碱性酒⽯酸铜甲、⼄液各5ml，置于250ml锥形瓶中，加⽔20ml，玻璃珠2颗，滴加9ml葡萄糖标准液，控制在2min内加热⾄沸，趁沸以每两秒1滴的速度继续滴加葡萄糖标准液，直⾄溶液刚好褪⾊（平⾏三次取平均值）计算10ml（甲、⼄液各5ml）碱性酒⽯酸铜溶液相当于葡萄糖的质量（mg）A1；（3）样品液预测：取碱性酒⽯酸铜甲、⼄液各5ml，加20ml的⽔以及两粒玻璃珠⾄250ml的锥形瓶中，加热⾄沸腾，⽤样品液趁沸先快后慢滴定⾄褪⾊；（4）样品溶液的测定：取碱性酒⽯酸铜甲、⼄液各5ml，加20ml的⽔以及⽐预测体积少1ml的样品溶液，另加⼊两粒玻璃珠，加热⾄沸腾，⽤样品液趁沸继续以1d/s的速度滴⾄褪⾊（平⾏三次，取平均值V1）。

一、引言定氮法是一种常用的测定粗蛋白质含量的方法，而凯氏定氮法则是其中的一种常用方法。

在食品、饲料、肥料等领域，粗蛋白质的含量是一个重要的指标，对其进行准确的测定具有重要的意义。

本文将重点介绍凯氏定氮法测定粗蛋白质的基本原理及主要测定步骤。

二、凯氏定氮法的基本原理凯氏定氮法是利用样品中的蛋白质中所含的氮原子来进行测定，其基本原理是将样品中的蛋白质分解成氨基酸，然后将氨基酸中的氮测定出来，从而计算出样品中蛋白质的含量。

具体步骤包括将样品中的蛋白质分解成氨基酸、使氨基酸中的氮转化为氨，然后将氨转化为氮气，最终用氮气进行测定，从而计算出样品中蛋白质的含量。

三、凯氏定氮法的主要测定步骤1. 样品的预处理样品在进行测定之前，需要进行预处理，包括粉碎、称取等操作，以保证样品的代表性和准确性。

2. 样品的消解将样品中的蛋白质分解成氨基酸，通常采用氢氧化钠、硫酸等消解剂，将样品中的有机氮转化为氨基酸中的氮。

3. 氮的转化将氨基酸中的氮转化为氨，通常采用氢氧化钠、碳酸盐等转化剂来实现。

4. 氨的转化将氨转化为氮气，通常采用硼酸、氢氧化钠等转化剂来实现。

5. 氮的测定用高纯氮气进行氮的测定，通常采用凯氏装置来收集和测定氮气中的氮含量。

6. 计算粗蛋白质含量根据测定得到的氮含量，结合样品的系数，计算出样品中粗蛋白质的含量。

四、凯氏定氮法的优缺点1. 优点凯氏定氮法具有操作简便、结果准确、适用范围广等优点，特别适用于大批量样品的快速测定。

2. 缺点凯氏定氮法在样品需消解的时间较长、对转化剂和试剂的要求较高等方面存在一些缺点，同时测定过程中易受外界环境的影响。

五、结语凯氏定氮法作为一种常用的测定粗蛋白质含量的方法，在食品、饲料、肥料等领域具有重要的意义。

通过本文的介绍，相信大家对凯氏定氮法测定粗蛋白质的基本原理及主要测定步骤有了更加全面的了解。

认真掌握凯氏定氮法的操作技巧，能够准确快速地测定出样品中粗蛋白质的含量，为相关行业的质量监控和产品研发提供有力支持。

凯式定氮法检验食品中蛋白质时，往往测定总氮量，然后乘以蛋白质换算系数，即可得到蛋白质含量，但因样品中常含有核酸、生物碱、含氮类脂、卟啉以及含氮色素等非蛋白质的含氮化合物，故通常将测定结果称为粗蛋白质含量。

一、原理将样品与浓硫酸一同加热消化，使蛋白质分解，其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出, 样品中的有机氮转化为氨，并与硫酸结合成硫酸铵，加碱将消化液碱化，通过水蒸气蒸馏，使氨蒸出，使硼酸吸收形成硼酸铵，再以标准盐酸或硫酸溶液滴定，根据标准酸消耗量可计算出蛋白质的含量。

消化反应为：2NH2(CH2)2COOH+13H2SO4→(NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2O消化反应中，为了加速蛋白质的分解，缩短消化时间，常加入催化剂，如硫酸钾、硫酸铜。

1、硫酸钾。

加入硫酸钾的目的是为了提高溶液的沸点。

加快有机物的分解。

硫酸钾与硫酸作用生成硫酸氢钾可以提高反应温度，而且随着消化过程中硫酸不断地被分解，水分不断逸出而使硫酸氢钾的浓度不断升高。

但加入的硫酸钾的量不能太大，否则消化体系温度过高，会引起已生成的铵盐发生热分解析出氨而造成损失。

2、硫酸铜。

硫酸铜的作用机理如下：Cu2SO4+2H2SO4→2CuSO4+2H2O+SO2C+2CuSO4→Cu2SO4+SO2+CO2此反应不断进行，待有机物全部被消化完后，不再有硫酸亚铜（Cu2SO4褐色）生成，溶液呈现清澈的Cu2+的蓝绿色。

故硫酸铜除了起催化剂作用外，还可指示消化终点，以及下一步蒸馏时作为碱性反应的指示剂。

蒸馏：在消化完全的样品消化液中加入浓氢氧化钠使其呈碱性，此时氨游离出来，加热蒸馏即可释放出氨气，反应如下：(NH4)2SO4+2NaOH→2NH3+2H2O+Na2SO4吸收与滴定：蒸馏所释放出来的氨，用硼酸溶液进行吸收，硼酸呈微弱酸性，与氨形成强碱弱酸盐，待吸收完全后，再用盐酸标准溶液滴定，吸收及滴定反应为：2NH3+4H3BO3→(NH4)2B4O7+5H2O(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O→2NH4Cl+4H3BO3二、仪器和试剂凯氏烧瓶、定氮蒸馏装置浓硫酸、硫酸铜、硫酸钾、氢氧化钠溶液、盐酸标准溶液、硼酸吸收液、甲基红-溴甲酚绿混合指示剂。

蛋⽩质制备及含量测定（凯⽒定氮法）分析实验六蛋⽩质制备及含量测定——微量凯⽒（Mirco-Kjeldahl）定氮法⼀、实验⽬的要求1、了解蛋⽩质提取的⼀般⽅法和原理2、了解蛋⽩质含量测定的常⽤⽅法3、学习微量凯⽒定氮法的原理4、掌握微量凯⽒定氮法的操作技术，包括样品的消化、蒸馏、滴定、含氮量的计算及蛋⽩质含量的换算等。

⼆、实验原理1、蛋⽩质的提取与制备蛋⽩质的提取与制备⽅法与⽣物材料的类型及蛋⽩质的存在部位有关。

如果是胞内蛋⽩，⾸先必须要进⾏细胞破碎。

细胞破碎的⽅法与细胞的类型有关，包括物理破碎（研磨、超声波等）、化学破碎（化学溶剂处理）、酶法破碎等。

如果是胞外蛋⽩，可以根据相应蛋⽩质的性质进⾏提取分离纯化。

如果待提取的蛋⽩质是具有⽣物活性的蛋⽩质如酶，则在样品处理、提取及分离纯化过程中需注意防⽌蛋⽩质的变形失活，如在低温下操作、选择适当的缓冲体系等。

2、蛋⽩质含量测定蛋⽩质含量测定的⽅法很多，如：紫外吸收法、双缩脲法、考马斯亮蓝染⾊法（Bradford法）、Folin酚法、微量凯⽒定氮法等。

3、凯⽒定氮⽣物材料的含氮量测定在⽣物化学研究中具有⼀定的意义，如蛋⽩质的含氮量约为16％，测出含氮量则可推知蛋⽩含量。

⽣物材料总氮量的测定，通常采⽤微量凯⽒定氮法。

凯⽒定氮法由于具有测定准确度⾼，可测定各种不同形态样品等两⼤优点，因⽽被公认为是测定⾷品、饲料、种⼦、⽣物制品、药品中蛋⽩质含量的标准分析⽅法。

其原理如下：（1）消化：有机物与浓硫酸共热，使有机氮全部转化为⽆机氮——硫酸铵。

为加快反应，添加硫酸铜和硫酸钾的混合物；前者为催化剂，后者可提⾼硫酸沸点。

这⼀步约需2～3h，视样品的性质⽽定。

天然的含氮有机物（如蛋⽩质，核酸及氨基酸等）与浓硫酸共热时，其中的碳、氢⼆元素被氧化成⼆氧化碳和⽔；蛋⽩质分解，⽽有机氮则变成氨（⽆机氮），并进⼀步与硫酸作⽤⽣成硫酸铵。

此时程称之为“消化”。

但是，这个反应进⾏得⽐较缓慢，通常需要加⼊硫酸钾或硫酸钠以提⾼反应的沸点，并加⼊硫酸铜作为催化剂，以促进反应的进⾏。

凯氏定氮法凯氏定氮法在化学分析中的应用摘要：蛋白质是生命的物质基础，一切有生命的东西都含有不同类型的蛋白质。

蛋白质又是食品的重要组成之一，也是食品中的营养素指标。

它是复杂的含氮有机化合物，其溶液是典型的胶体分散体系，有两性氨基酸以肽键相互连接而成。

蛋白质可以用酶、酸或碱水解，最终水解产物为氨基酸，其中赖氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸在人体内不能合成，称为必须氨基酸【1】。

他们对人体起很重要的生理功能作用。

在国家标准中，对蛋白质的测定一般采用凯氏定氮法。

下面对蛋白质、凯氏定氮法以及粮油中粗蛋白的测定进行说明。

关键词：凯氏定氮法、粗蛋白、粮油、测试蛋白质：蛋白质为人体补充蛋白质，是人体不可缺少的重要营养素，是唯一可帮助身体形成新组织的营养素，可制造肌肉、血液、皮肤和各种身体器官，蛋白质约占人体体重的20%。

最主要具有以下多种功效：1.提供多种氨基酸，帮助身体制造新的组织以替代老化组织抗衰老。

2.通过增加血红蛋白和胶原蛋白改善皮肤弹性和透明度红润度。

3.调节血液血红蛋白向细胞输送氧和各种营养素，促进机体生长。

4.调节体内水分的平衡。

5.为免疫系统制造对抗细菌和感染的免疫球蛋白和荷尔蒙。

6.在体内制造各种蛋白酶，有助将食物转化为能量，恢复疲劳。

7.均衡提高人体所需的八种必需氨基酸。

不同的蛋白质其氨基酸构成比例及方式不同。

故各种不同的蛋白质含氮量也不同。

一般蛋白质含氮量为16%，即一份氮相当于6.25份蛋白质。

此数值（6.25）称为蛋白质换算系数【2】。

不同种类的粮食油料其蛋白质换算系数也有所不同，如小麦为5.70，谷物及豆类为6.25。

在国家标准中粮食油料中粗蛋白质的测定采用凯氏半微量定氮法。

该法是1883年由丹麦化学家凯道尔（Johan、kjedahl）【3】创立的。

该方法适于以测定任何形态（固体、液体）的样品。

而且具有很高的准确度和精密度。

因此在食品分析、饲料分析、粮食品质分析及种子品质鉴定和生化研究工作中得到广泛应用。

实验凯氏定氮法测定面粉中的粗蛋白质含量一、实验目的与要求：1. 掌握微量凯氏法测定蛋白质总氮量的原理及操作技术。

2. 掌握凯氏定氮法的样品消化、蒸馏、吸收及滴定等基本操作技能与含氮量的计算。

二、实验原理样品与浓硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，其中C、H 形成CO2、H2O逸出，而样品中的有机氮转化为氨与硫酸结合成硫酸铵留在酸液中。

然后将消化液碱化，蒸馏，使氨游离，用水蒸气蒸出，用硼酸吸收。

吸收氨后的硼酸再以标准盐酸溶液滴定所生成的硼酸铵，根据标准盐酸溶液消耗量可计算出总氮量，再折算为粗蛋白含量。

2NH2-(CH2)2-COOH + 13H2SO4 = (NH4)2 SO4 + 6CO2↑+12SO2↑ + 16H2O(NH4)2 SO4 + 2NaOH = 2NH3↑ + Na2SO4 + 2H2O2NH3 + 4H3BO3 = (NH4)2 B4O7 + 5H2O(NH4)2 B4O7 + 2HCl + 5H2O = 2NH4Cl + 4H3BO3三、样品：面粉四、仪器与试剂仪器：凯氏烧瓶、微量凯氏定氮装置、微量滴定管、加热套1000W试剂：所有试剂均用不含氮的蒸馏水配制。

1. 消化试剂：浓H2SO4 硫酸铜(固体) 硫酸钾(固体)2. 2%硼酸(H3BO3)溶液: 10g硼酸（化学纯）溶解于500m1热水中，摇匀备用。

二组配500ml3. 40%NaOH溶液准确称取面粉1.0~1.2g左右于定量滤纸上，包好，塞入干燥的定氮烧瓶中（勿粘附在瓶壁上），加入0.5gCuSO4、6g K2SO4及25mL浓硫酸，加数粒玻璃珠，轻轻摇匀后，用电炉以小火加热，待泡沫停止产生后，加大火力，至液体变蓝绿色透明后，再继续加热微沸30分钟。

为了加快消化速度，待泡沫消失后，可添加双氧水，每次加4-5ml。

注意，每次添加双氧水时，就从热源上取下定氮瓶，待消化液冷却至70-80℃后，方可加入30%浓度的双氧水。

凯氏定氮法测定食品中蛋白质含量凯氏定氮法测定食品中蛋白质含量食品种类很多,食品中pro的性质和含量各不相同,而且其他成分,如碳水化合物,脂肪和维生素的干扰成分很多,因此pro的测定通常利用经典的凯氏定氮法将样品消化成铵盐蒸馏,用标准酸液吸收,用标准酸或碱液滴定,由样品中含氮量计算出pro的含量。

由于食品中pro含量不同又分为凯氏定氮常量法、半微量法和微量法,但它们的基本原理都是一样的。

我们在检验食品中pro时,往往只限于测定总氮量,然后乘以pro核算等数,得到蛋白质含量,实际上包括核酸、生物碱、含氮类脂、叶啉和含氮色素等非蛋白质氮化合物,故称为粗pro。

1凯氏常量定氮法不论常量、半微量以及微量定氮法它们的原理都是一样的,首先第一个步骤是消化:样品与硫酸一起加热消化,硫酸使有机物脱水。

并破坏有机物,使有机物中的C、H氧化为CO2和H2O蒸汽逸出,而pro则分解氮,则与硫酸结合成硫酸铵,留在酸性溶液中。

在消化过程中添加硫酸钾可以提高温度加快有机物分解,它与硫酸反应生成硫酸氢钾,可提高反应温度,一般纯硫酸加热沸点330?,而添加硫酸钾后,温度可达400?,加速了整个反应过程。

此外,也可以加入硫酸钠,氢化钾盐类来提高沸点。

其理由随着消化过程硫酸的不断地被分解,水分的逸出而使硫酸钾的浓度增大,沸点增加。

加速了有机的分解。

但硫酸钾加入量不能太大,否则温度太高,生成的硫酸氢铵也会分解,放出氨而造成损失。

为了加速反应过程,还加入硫酸铜,氧化汞或硒粉作为催化剂以及加入少量过氧化氢,次氯酸钾作为氧化剂。

但为了防止污染通常使用硫酸铜。

所以有机物全部消化后,出现硫酸铜的兰绿色,它具有催化功能,还可以作为碱性反应指示剂。

使用仪器推荐:消化炉或者全自动定氮仪。

1.1蒸馏样液中的硫酸铵在碱性条件下释放出氨,在这操作中,一是加入氢氧化钠溶液要过量,二是要防止样液中氨气逸出。

吸收与滴定:蒸馏过程中放出的氨可用一定量的标准硫酸或标准盐酸溶液进行氨的吸收,然后再用标准氢氧化钠溶液反滴定过剩的硫酸或盐酸溶液,从而计算出总氮量。