凱氏定氮儀經(jīng)過(guò)十幾年的不斷研發(fā),自動(dòng)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,但是最近陸續碰到幾個(gè)
還用著(zhù)10年前初代定氮儀的客戶(hù)找我要說(shuō)明書(shū),經(jīng)過(guò)一番尋找也算是找到了,如果有買(mǎi)過(guò)初代上海洪紀品牌的ATN-300定氮儀的客戶(hù)可以咨詢(xún)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,它根據各種蛋白質(zhì)都具有固定比數的氮這一事實(shí),通過(guò)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(wú)機態(tài)氮,所以換算所得的蛋白質(zhì)含量稱(chēng)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K,但是不同的農產(chǎn)品及其制品的實(shí)際含氮量有區別,所以不同農產(chǎn)品必須采用不同的換算系數,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,上述以外的其他農產(chǎn)品的換算系數均適用6.25。盡管如此,目前世界上還沒(méi)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。所得結果準確、穩定。
我公司研制生產(chǎn)的ATN-300型全自動(dòng)定氮儀(蛋白質(zhì)測定儀),是引進(jìn)消化吸收國內外檢測新技術(shù),結合我國國情,應用凱氏定氮法原理,采用化學(xué)與物理學(xué)相結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、農業(yè)、商檢等檢測部門(mén)提供了理想的檢測設備。
二、 工作原理
ATN-300型全自動(dòng)定氮儀檢測原理為:
整套裝置,由電加熱消化器、全自動(dòng)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(shí)間,ATN-300型全自動(dòng)定氮儀消化裝置采用井式電加熱爐,增大了消化管受熱面,使消化管連同管內所注入的10ml H2SO4及試樣置入消化管插入井式爐內加熱取得更佳的熱效應,在消化前置入硒片作為催化劑進(jìn)一步加速消化煮解,大大縮短消化時(shí)間。消化管內溢出的SO2等有害氣體,通過(guò)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(shí)驗室中安裝毒氣通風(fēng)櫥,試樣經(jīng)40分鐘左右消化煮解,即可消化。
消化的過(guò)程主要反應如下:
R·C·H·NH2·COOH + H2SO4 → CO2 + SO2 + NH3 + H2O
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
蒸餾與吸收過(guò)程的主要反應如下:
(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(guò)程是鹽酸和硼酸氫銨反映的過(guò)程。
NH4HB3O7 + HCl + 5H2O → NH4Cl + 4 H3BO3
三、 技術(shù)參數
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(gè),液體<15ml/個(gè)
3. 測定范圍:含氮量0.1~200mg (0.02%~95%)
4. 測定數量:消化:一次同時(shí)消化個(gè)數按爐孔數定;單個(gè)蒸餾
5. 測定時(shí)間:消化每批45min;蒸餾每個(gè)6min
6. 測定重現性:平行試驗結果符合GB/T 6423-94
7. 電源:220V,50Hz
四、 使用說(shuō)明
1. 其他儀器和用具
1.1分析天平:感量0.0001g
1.2實(shí)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(xué)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(gè)月以?xún)?/span>)。
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(guò)40目篩(加速劑)。
2.6濃硫酸(H2SO4)化學(xué)純(GB625)(含量98%、無(wú)氮)。
3.操作方法
3.1樣品消化
稱(chēng)取經(jīng)粉碎通過(guò)40-60目/寸試樣0.5-1g(視含量而定)無(wú)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(gè)孔內,然后置于消化爐上,開(kāi)啟抽氣三通上連接的自來(lái)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(guān)測,防止試樣因急沸而飛濺。(初化時(shí),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(mǎn)電壓工作;選用數顯型消化爐起初控制在200度左右,20分鐘左右后再設定所需溫度。)
消化結束后(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(jìn)行下一步的蒸餾。
3.2蒸餾
1、 用配套橡膠管根據結構圖和儀器側面標簽提示連好管路。
2、 (各參數數值設定)必須按住啟動(dòng)鍵打開(kāi)側面電源開(kāi)關(guān),按啟動(dòng)鍵,測定酸泵、水泵、堿泵的流量參數,按下一項鍵,在右邊托盤(pán)上接收瓶,接著(zhù)按加酸按鍵,液晶屏上顯示4秒左右時(shí),再按此鍵就關(guān)閉了酸泵,此時(shí)取下接收瓶倒掉液體(主要是防止管路中空氣導致加液不準),接著(zhù)重復上面加液工作,停止后,取下接收瓶用量筒量出數值,計算出每秒加酸的量,在自動(dòng)加液時(shí)只要輸入時(shí)間就可知道加了多少液體量(根據實(shí)驗需要量設定),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:設定加酸時(shí)間(毫秒為單位),根據實(shí)驗需要量而設定好,加堿、加蒸餾水方法同上(秒為單位)。(一般加堿量是消化時(shí)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(shí)按住啟動(dòng)鍵恢復正常畫(huà)面(各泵流量已知),此過(guò)程只要操作一次就可以,以后都不用再操作此過(guò)程。
3、 正常工作之一(設定過(guò)程)畫(huà)面
液晶屏提示,有1、2、3、4,四個(gè)存儲編號(代表可存儲4個(gè)操作程序)
選好存儲樣品編號,液晶屏提示檢查、設定
用下一項鍵(上一項鍵)可選擇所需程序
如選設定可設定各個(gè)參數(注意:每次開(kāi)機只能設定一個(gè)存儲程序編號參數)
A、根據提示設定開(kāi)啟電磁閥的時(shí)間值,請用上升或下降和下一項鍵和(上一項鍵)調(出廠(chǎng)時(shí)設定48秒以上,請不要小于40秒以免燒保險絲),接著(zhù)根據提示設定蒸汽穩定的時(shí)間數值,方法同上(出廠(chǎng)時(shí)設定60秒以上,請不要小于50秒以免燒保險絲);根據提示設定各個(gè)泵參數(泵流量前面已經(jīng)測算過(guò)),根據提示設定報警定時(shí)器時(shí)間方法同上,(出廠(chǎng)時(shí)設定420秒)。
B、如選檢查可以檢查設定參數,再按下一項鍵,進(jìn)入正常畫(huà)面,按啟動(dòng)鍵,開(kāi)始工作,直到顯示請選擇工作模式畫(huà)面時(shí)。
液晶屏顯示自動(dòng)還是手動(dòng)
在選用自動(dòng)工作模式時(shí)(手動(dòng)模式同樣),按一下啟動(dòng)按鍵,再打開(kāi)自來(lái)水龍頭,
這時(shí)夾緊側面排水夾子,下方有機玻璃窗口里玻璃瓶?jì)扔兴M(jìn)入即可,過(guò)一段時(shí)間后,下方有機玻璃瓶窗口里玻璃瓶有水進(jìn)入,液晶屏提示電磁閥關(guān)閉,同時(shí)時(shí)間減少顯示為0,顯示電磁閥開(kāi),液晶屏顯示蒸汽穩定的時(shí)間數,同時(shí)時(shí)間減少顯示到0,并發(fā)出蜂鳴聲,顯示蒸汽穩定。這時(shí)關(guān)閉右側蒸汽開(kāi)關(guān),提起左側紅色手柄把消化管固定在左邊的托架上,在右邊托盤(pán)放上250ml的接收瓶,(手動(dòng)模式時(shí),根據順序按各個(gè)按鍵加入各種液體后)再按啟動(dòng)按鍵,按順序自動(dòng)加入各種液體(按照程序設定值),完成好后,打開(kāi)右側蒸汽開(kāi)關(guān),再按啟動(dòng)按鍵,液晶屏顯示報警定時(shí)器時(shí)間,數值減為0時(shí)發(fā)出蜂鳴聲??捎^(guān)察接收液數量是否達到(一般接收瓶?jì)纫后w要達到150ml以上),接著(zhù)移下接收瓶,這時(shí)關(guān)閉右側蒸汽開(kāi)關(guān),取下樣品待滴定用。第二個(gè)樣品同上方法。
4、 關(guān)機
關(guān)閉電源,關(guān)水龍頭,打開(kāi)側面排水夾子,關(guān)閉右側蒸汽開(kāi)關(guān),把連堿泵的膠管放入蒸餾水容器內,前面放入消化管,等排完水。關(guān)一次開(kāi)關(guān),再按住啟動(dòng)鍵打開(kāi)側面電源開(kāi)關(guān)用手動(dòng)模式按加堿鍵抽蒸餾水清洗堿泵,酸泵同樣清洗,關(guān)電結束。
3.3滴定
用標定后的鹽酸溶液進(jìn)行滴定接收瓶?jì)鹊娜芤?,滴定溶液由綠色變?yōu)榈仙珵榻K點(diǎn),記下消耗鹽酸溶液的毫升數,按下式計算蛋白含量:
式中:V2—滴定試樣時(shí)消耗酸標準溶液的體積 (ml)
V1—滴定空白時(shí)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
K—氮換算成粗蛋白質(zhì)的系數
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)
平行測定的結果用算術(shù)平均值表示,保留小數后二位。
3.4 換算系數
結果報告中必須注明氮換算成粗蛋白質(zhì)的系數,換算系數見(jiàn)下表。
樣品名稱(chēng) | 換算系數 | 數據來(lái)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 | 食品常用數據手冊 |
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(shí)若有氣體外溢,加大抽氣三通連接的自來(lái)頭的壓力。消化密封圈每次試驗結束后清洗一遍延長(cháng)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?jì)?,前面套好消化管抽洗幾次,防止堿液殘留在堿泵內而影響使用壽命,也可防止單向閥粘連,待下次使用時(shí),在蒸餾樣品前需先排出100mlNaOH,以防稀釋NaOH,造成第一個(gè)樣品加入的堿液濃度不夠。
3.每次試樣蒸餾結束,必須迅速取下消化管,防止消化管液體倒吸至蒸發(fā)爐內腐蝕電熱管。
4.用戶(hù)在遵守本儀器的運輸、貯存、安裝、調整和使用規程的條件下,如發(fā)現儀器因制造質(zhì)量問(wèn)題而不能正常工作時(shí),從收獲之日起一年內實(shí)行三包;或開(kāi)箱時(shí)發(fā)現包裝不良而發(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(mén)聯(lián)系。來(lái)函注明產(chǎn)品型號、編號和出廠(chǎng)日期。本儀器使用時(shí),要求用戶(hù)嚴格按照說(shuō)明誰(shuí)規定進(jìn)行,如有疑問(wèn)或對結構改進(jìn)的意見(jiàn),請來(lái)函告知我公司質(zhì)檢部門(mén)。
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