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文档简介

43饲料中粗蛋白的测定43饲料中粗蛋白的测定

一、蛋白质的测定方法2.间接法

通过测定样品中总含氮量推算蛋白质含量(根据:每种蛋白质的含氮量是恒定的,N×6.25)。凯氏定氮法(Kjeldahl)8~9小时杜马斯燃烧定氮法(DumasCombustionMethod)—900℃~1200℃高温燃烧,燃烧过程中产生混合气体,其中的干扰成分被一系列适当的吸收剂所吸收,混合气体中的氮氧化物被全部还原成分子氮,随后氮的含量被热导检测器检测。3~5分钟强碱直接蒸馏法

—样品在强碱溶液中消煮,使蛋白质中的不稳定氮素以氨的形式释放出来,在一定条件下,所释放的氨和样品中的含氮量成正比且有很好的相关性,建立不稳定氮量与全氮量之间的回归方程。~20分钟

纳氏试剂比色法一、蛋白质的测定方法2.间接法

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量19世纪(1883)建立的经典方法,结果可靠(最常用的标准方法),凯氏定氮法由于具有测定总有机氮量准确度高,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。但操作费时(8~9h)——改良方法:加催化剂加快分析速度、仪器改进(自动、半自动凯氏定氮仪)。

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量19世纪(1883)建立的经

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理

各种饲料的有机物质在还原性催化剂(如CuSO4,K2SO4或Na2SO4或Se粉)的帮助下,用浓硫酸进行消化作用,使蛋白质和其它有机态氮(如氨基酸、酰胺、核酸,在一定处理下也包括硝酸态氨)都转变成NH4+并与H2SO4化合成(NH4)2SO4,而非含氮物质,则以CO2↑,H2O↑,SO2↑状态逸出。然后加碱蒸馏,使氨蒸出,用硼酸吸收后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。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理

:使有机物脱水后被炭化为碳、氢、氮;

:将有机物炭化后的碳化为二氧化碳,硫酸则被还原成二氧化硫;

2H2SO4

+C=2SO2+2H2O+CO2

二氧化硫使氮还原为氨,本身则被氧化为三氧化硫,氨随之与硫酸作用生成硫酸铵留在酸性溶液中。

H2SO4+2NH3

=(NH4)2SO42NH2(CH)2COOH+13H2SO4=(NH4)2SO4

+6CO2+12SO2

+16H2O①样品消化浓硫酸具有脱水性浓硫酸具有氧化性二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理2NH2(CH)2最新43饲料中粗蛋白的测定课件最新43饲料中粗蛋白的测定课件

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理

消化液在浓碱的作用下进行蒸馏,释放出的氨态氮,用硼酸溶液吸收之并与之结合成为四硼酸铵。

②蒸馏2NaOH+(NH4)2SO4=

2NH3↓+Na2SO4+2H2O2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理②蒸馏2NaOH

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理

以甲基红-溴甲酚绿作指示剂,用HCl标准溶液(0.1mol/L)滴定,根据标准酸的消耗量,即可计算有机氮的含量。而后,根据不同的饲料再乘以一定的系数(通常用6.25系数计算),即为粗蛋白质的含量。③滴定

(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理③滴定(NH4

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量凯氏定氮瓶(或消化管)及蒸馏装置硫酸铜硫酸钾硫酸2%硼酸溶液

40%氢氧化钠溶液0.2%甲基红0.2%溴甲酚绿0.2%甲基红及0.2%溴甲酚绿的1+5混合指示剂0.1mol/L的标准盐酸溶液(或1/2硫酸溶液)2.主要仪器及试剂二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量凯氏定氮瓶(或消化管)及蒸馏

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第一步样品消化

称取适量样品0.5~1g(含氮量5~80mg),无损失(用滤纸包好)地放入干燥凯氏烧瓶或消化管中,加入0.2g硫酸铜(CuSO4·5H2O),3g无水硫酸钾(或无水硫酸钠)及10mL硫酸,轻轻摇匀后进行消化。(样品+CuSO4·5H2O+K2SO4+浓硫酸)透明蓝绿色空白试验:取与处理样品相同量的硫酸铜,硫酸钾,硫酸按同一方法作试剂空白试验。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤空白试验:取与

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第一步样品消化

硫酸铜/无水硫酸钾(或无水硫酸钠)的作用?(大家想想!)

(1)K2SO4或Na2SO4的作用:提高溶液的沸点而加快有机物的分解;K2SO4+H2SO4=2KHSO4

2KHSO4=K2SO4+H2O↑+SO3

但硫酸钾加入量不能太大,否则消化体系温度过高,又会引起已生成的铵盐发生热分解而造成损失。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第一步样品消化

硫酸铜/无水硫酸钾(或无水硫酸钠)的作用?(大家想想!)

(2)CuSO4的作用

①催化剂,加速氧化分解;

2CuSO4=CuSO4+SO2↑+O2C+2CuSO4=Cu2SO4+SO2↑+O2↑Cu2SO4+2H2SO4=2CuSO4+2H2O+SO2↑

此反应不断进行,待有机物被消化完后,不再有硫酸亚铜(褐色)生成,溶液呈现清澈的蓝绿色。

②可以指示消化终点的到达;

③下一步蒸馏时作为碱性反应(加入碱量)的指示剂。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第一步样品消化注意事项:总氮测定时,消化至关重要。①消化在通风橱中进行(若无通风橱......)。②在消化开始时,应控制火力(应从低温开始分阶段升温至360~410℃

),保持缓慢沸腾,避免试样溅于瓶壁,难于消化使氨损失。③实验中要保证硫酸足量,否则过多的硫酸钾形成硫酸氢钾,而削弱了硫酸的消化作用。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第二步氨的蒸馏

样品分解液定容

试样消煮液令却,小心加20ml水,移人100ml容量瓶中,冷却后,并用少量水洗定氮瓶,洗液并入容置瓶中,再加水至刻度,作为试样分解液备用。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第二步氨的蒸馏

蒸馏

①蒸汽发生器的准备:装好定氮装量,于水蒸气发生瓶内装蒸馏水至约2/3处,加甲基红指示液数滴及硫酸数滴,以保持水呈酸性(水为橙红色,否则补加硫酸,大家想想为什么?)。加入数粒玻璃珠以防暴沸,用调压器控制,加热煮沸水蒸气发生瓶内的水。防止水中氨态氮的逸失而影响测定值。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤防止水中氨态氮

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第二步氨的蒸馏

蒸馏②硼酸溶液的准备:向接收瓶内加入20mL2%硼酸及2滴混合指示剂并使冷凝管下端插入液面下。

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第二步氨的蒸馏

蒸馏③开始蒸馏:吸取10.0mL样品消化稀释液注入凯氏定氮仪的反应室中,用10mL蒸馏水冲洗进样入口,再加10mL40%氢氧化钠溶液入反应室(动作要快,以防氨逸出),塞好入口玻璃塞,在入口处加水密封,防止漏气。打开水蒸汽发生器与反应室之间的夹子,蒸汽通入反应室使氨气被蒸发出来,并通过冷凝管而进入接收瓶内,以第一滴馏液滴下开始计时,蒸馏5min,使冷凝管离开吸收液面,在蒸馏1min,用水冲洗冷凝管末端,洗液流入接收瓶中,取下接收瓶。最后关闭电源,绝不能先关闭电源,否则吸收液将发生倒吸!二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第二步氨的蒸馏注意事项:凯氏定氮蒸馏过程中,要求整套装置呈密闭状态,蒸馏前应检查定氮仪各导管间的连接处是否密闭,以免产生泄露;测定样品前应清洗蒸馏装置,即用蒸馏水空蒸一次或数次;蒸馏后立即清洗蒸馏器。蒸馏完毕后,移取热源,夹紧蒸汽发生器和收集器间的橡皮管,此时由于收集器温度突然下降,即可将反应室残液吸至收集器。蒸馏时,火力稳定,蒸汽发生要均匀充足,蒸馏中途不得停火断汽,否则发生倒吸。加碱要足量(反应室液体呈深蓝色或褐色)并且碱液不能污染冷凝管及接收瓶。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第三步滴定用微量酸式滴定管,以0.1或0.02mol/L盐酸标准溶液进行滴定,溶液由蓝绿色变为灰红色为终点。空白试验:同时取10.0mL空白消化稀释液同上操作,以校正药品不纯所发生的误差。

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量4.结果计算CP——样品中蛋白质的含量(%);V1——样品消耗盐酸标准液的体积(mL);V2——空白实验消耗盐酸标准液的体积(mL);C——盐酸标准溶液通过标定后的摩尔浓度(mol/L);0.014——每毫升盐酸标准液(1mol/L)相当于氮的克数;m——样品质量(g);6.25——氮换算为蛋白质的系数(换算系数)。(大家想想6.25是如何计算出来的?)二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量4.结果计算

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量5.方法的评价凯氏法的优点是适用范围广,可用于动植物的各种组织,器官、各种饲料等成组复杂样品的测定,只要细心操作都能得到较准确的结果,至今仍被作为标准检验方法。但此法灵敏度低,适用于0.2-1.0mg氮,操作比较复杂,所需时间长。

用凯氏定氮法通过测总氮量来确定蛋白质含量,包含了核酸、生物碱、含氮类脂、卟啉、以及含氮色素等非蛋白质含氮化合物,所以这样的测定结果称为粗蛋白。

事件二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量5.方法的评价事件

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量5.方法的评价不同的蛋白质其氨基酸组成及比例方式不同,故各种不同的蛋白质其含氮量也不同(约在14.7~19.5%,平均为16%),因而不同蛋白质系数也不一样。

Tyr(酪氨酸):分子量181.9,含氮量7.69;Ala(丙氨酸):分子量89.1,含氮量15.7;Lys(赖氨酸):分子量146.9,含氮量9.06。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量5.方法的评价Tyr(酪氨

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(一)双缩脲法(Biuret法)1.原理

双缩脲是两个分子脲经180℃左右加热,放出一个分子氨后得到的产物。NH2-CO-NH2+NH2-CO-NH2

NH2-CO-NH-CO-NH2

+NH3

在强碱性溶液中,双缩脲与CuSO4形成紫色络合物,称为双缩脲反应。凡具有两个酰胺基或两个直接连接的肽键,这类化合物都有双缩脲反应。蛋白质及多肽含有两个以上的肽键(—CO—NH—),与双缩脲的结构类似,也能与Cu2+形成紫红色络合物,其最大光吸收在540nm处。其颜色深浅与蛋白质浓度成正比,而与蛋白质的分子量及氨基酸的组成无关。故可用来测定蛋白质含量。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(一)双缩脲法

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(一)双缩脲法(Biuret法)1.原理

在一定条件下,未知样品的溶液与标准蛋白质溶液同时反应,并于540—560nm下比色,可以通过标准蛋白质的标准曲线求出未知的蛋白质浓度,标准蛋白溶液可以用结晶的牛(或人)血清白蛋白、卵清蛋白或酪蛋白粉末配制。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(一)双缩脲法(B

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(一)双缩脲法(Biuret法)2.方法评价该法的优点是样品不需消化处理,结果为饲料中蛋白质的真实含量,操作简单,具有快速、准确等优点。但二肽含量不能测定(想想为什么?)。该法灵敏度低,测定蛋白质的浓度范围适于1~10mg/mL。双缩脲法常用于蛋白质的快速测定,但并不需要十分精确的蛋白质测定。干扰这一测定的物质主要有:硫酸铵、tris缓冲液和某些氨基酸等。除-CO-NH-有此反应外,-CONH2-,-CH2-,NH2-,-CS-CS-NH2,等基团亦有此反应。

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(一)双缩脲法(B

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(二)Folin-酚试剂法(Lowry法)1.原理

此法的显色原理与双缩脲方法相同,只是加入了第二种试剂,即Folin—酚试剂,以增加显色量,从而提高了检测蛋白质的灵敏度。

这两种显色反应产生深兰色,原因是:在碱性条件下,蛋白质中的肽键与铜结合生成复合物。Folin—酚试剂中的磷钼酸盐—磷钨酸盐被蛋白质中的酪氨酸或色氨酸残基还原,产生深兰色(钼兰和钨兰的混合物)。在一定的条件下,兰色深度与蛋白的量成正比。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(二)Folin-

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(二)Folin-酚试剂法(Lowry法)2.方法评价本法的优点是操作简便、灵敏度高,定量范围为5~100μg蛋白质,较双缩脲法灵敏100倍。此法也适用于酪氨酸和色氨酸的定量测定。其不足之处是此反应受多种因素干扰。Folin试剂显色反应由酪氨酸、色氨酸和半胱氨酸引起,因此样品中若含有酚类、柠檬酸和巯基化合物均有干扰作用。不同蛋白质因酪氨酸、色氨酸含量不同而使显色强度稍有不同,显色的深浅往往随不同的蛋白质而变化。因而本测定法通常只适用于测定蛋白质的相对浓度(相对于标准蛋白质)。Folin—酚试剂的配制较为困难(现在已可以订购)。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(二)Folin-

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(三)紫外吸收法1.原理

蛋白质分子中,酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸残基的苯环含有共轭双键,使蛋白质具有吸收紫外光的性质。吸收高峰在280nm处,其吸光度(即光密度值)与蛋白质含量成正比。

此外,蛋白质溶液在238nm的光吸收值与肽键含量成正比。利用一定波长下,蛋白质溶液的光吸收值与蛋白质浓度的正比关系,可以进行蛋白质含量的测定。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(三)紫外吸收法

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(三)紫外吸收法2.方法评价紫外吸收法简便、灵敏、快速,不消耗样品,测定后仍能回收使用。低浓度的盐,例如生化制备中常用的(NH4)2SO4等和大多数缓冲液不干扰测定。特别适用于柱层析洗脱液的快速连续检测,因为此时只需测定蛋白质浓度的变化,而不需知道其绝对值。此法的特点是测定蛋白质含量的准确度较差,干扰物质多,在用标准曲线法测定蛋白质含量时,对那些与标准蛋白质中酪氨酸和色氨酸含量差异大的蛋白质,有一定的误差。故该法适于用测定与标准蛋白质氨基酸组成相似的蛋白质。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(三)紫外吸收法

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(三)紫外吸收法2.方法评价若样品中含有嘌呤、嘧啶及核酸等吸收紫外光的物质,会出现较大的干扰。核酸的干扰可以通过查校正表,再进行计算的方法,加以适当的校正。但是因为不同的蛋白质和核酸的紫外吸收是不相同的,虽然经过校正,测定的结果还是存在一定的误差。此外,进行紫外吸收法测定时,由于蛋白质吸收高峰常因pH的改变而有变化,因此要注意溶液的pH值,测定样品时的ph要与测定标准曲线的pH相一致。因Lowry反应的显色随时间不断加深,因此各项操作必须精确控制时间。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(三)紫外吸收法

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(四)考马斯亮蓝染色法1.原理

考马斯亮蓝G-250(CoomassiebrilliantblueG-250)测定蛋白质含量属于染料结合法的一种。考马斯亮蓝G-250在游离状态下呈红色,最大光吸收在488nm;当它与蛋白质结合后变为青色,蛋白质-色素结合物在595nm波长下有最大光吸收。其光吸收值与蛋白质含量成正比,因此可用于蛋白质的定量测定。蛋白质与考马斯亮蓝G-250结合在2min左右的时间内达到平衡,完成反应十分迅速;其结合物在室温下1h内保持稳定。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(四)考马斯亮蓝染

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)经研究认为,染料主要是与蛋白质中的碱性氨基酸(特别是精氨酸)和芳香族氨基酸残基相结合。该法是1976年Bradford建立,因而又叫Bradford法。PROTEIN+Amax=595nmBLUEAcidCoomassieG-250Protein-DyeComplexOCH2CH3NHCCH3CH3NCH2SO3-CH3CH2NCH2CH2CH3SO3Na+(四)考马斯亮蓝染色法1.原理三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)经研究认为,染料主

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)试剂配制简单,干扰物质少,反应非常灵敏,灵敏度比Lowry法还高4倍,可测定微克级蛋白质含量,测定浓度范围为0~1000μg/mL,是一种常用的微量蛋白质快速测定方法。操作简便快捷,完成一个样品的测定,只需要5分钟左右。由于染料与蛋白质结合的过程,大约只要2分钟即可完成,其颜色可以在1小时内保持稳定,且在5分钟至20分钟之间,颜色的稳定性最好。因而完全不用像Lowry法那样费时和严格地控制时间。(四)考马斯亮蓝染色法2.方法评价三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)试剂配制简单,干扰

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(四)考马斯亮蓝染色法2.方法评价有些阳离子,如K+、Na+、Mg2+、(NH4)2SO4、乙醇等物质不干扰测定,但大量的去污剂如TritonX-100、SDS等严重干扰测定。由于各种蛋白质中的精氨酸和芳香族氨基酸的含量不同,因此bradford法用于不同蛋白质测定时有较大的偏差,在制作标准曲线时通常选用γ—球蛋白为标准蛋白质,以减少这方面的偏差。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(四)考马斯亮蓝染相关事件三鹿毒奶粉事件(2008)美国宠物饲料事件:“宠物毒粮”

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一、蛋白质的测定方法2.间接法

通过测定样品中总含氮量推算蛋白质含量(根据:每种蛋白质的含氮量是恒定的,N×6.25)。凯氏定氮法(Kjeldahl)8~9小时杜马斯燃烧定氮法(DumasCombustionMethod)—900℃~1200℃高温燃烧,燃烧过程中产生混合气体,其中的干扰成分被一系列适当的吸收剂所吸收,混合气体中的氮氧化物被全部还原成分子氮,随后氮的含量被热导检测器检测。3~5分钟强碱直接蒸馏法

—样品在强碱溶液中消煮,使蛋白质中的不稳定氮素以氨的形式释放出来,在一定条件下,所释放的氨和样品中的含氮量成正比且有很好的相关性,建立不稳定氮量与全氮量之间的回归方程。~20分钟

纳氏试剂比色法一、蛋白质的测定方法2.间接法

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量19世纪(1883)建立的经典方法,结果可靠(最常用的标准方法),凯氏定氮法由于具有测定总有机氮量准确度高,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。但操作费时(8~9h)——改良方法:加催化剂加快分析速度、仪器改进(自动、半自动凯氏定氮仪)。

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量19世纪(1883)建立的经

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理

各种饲料的有机物质在还原性催化剂(如CuSO4,K2SO4或Na2SO4或Se粉)的帮助下,用浓硫酸进行消化作用,使蛋白质和其它有机态氮(如氨基酸、酰胺、核酸,在一定处理下也包括硝酸态氨)都转变成NH4+并与H2SO4化合成(NH4)2SO4,而非含氮物质,则以CO2↑,H2O↑,SO2↑状态逸出。然后加碱蒸馏,使氨蒸出,用硼酸吸收后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。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理

:使有机物脱水后被炭化为碳、氢、氮;

:将有机物炭化后的碳化为二氧化碳,硫酸则被还原成二氧化硫;

2H2SO4

+C=2SO2+2H2O+CO2

二氧化硫使氮还原为氨,本身则被氧化为三氧化硫,氨随之与硫酸作用生成硫酸铵留在酸性溶液中。

H2SO4+2NH3

=(NH4)2SO42NH2(CH)2COOH+13H2SO4=(NH4)2SO4

+6CO2+12SO2

+16H2O①样品消化浓硫酸具有脱水性浓硫酸具有氧化性二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理2NH2(CH)2最新43饲料中粗蛋白的测定课件最新43饲料中粗蛋白的测定课件

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理

消化液在浓碱的作用下进行蒸馏,释放出的氨态氮,用硼酸溶液吸收之并与之结合成为四硼酸铵。

②蒸馏2NaOH+(NH4)2SO4=

2NH3↓+Na2SO4+2H2O2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理②蒸馏2NaOH

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理

以甲基红-溴甲酚绿作指示剂,用HCl标准溶液(0.1mol/L)滴定,根据标准酸的消耗量,即可计算有机氮的含量。而后,根据不同的饲料再乘以一定的系数(通常用6.25系数计算),即为粗蛋白质的含量。③滴定

(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量1.原理③滴定(NH4

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量凯氏定氮瓶(或消化管)及蒸馏装置硫酸铜硫酸钾硫酸2%硼酸溶液

40%氢氧化钠溶液0.2%甲基红0.2%溴甲酚绿0.2%甲基红及0.2%溴甲酚绿的1+5混合指示剂0.1mol/L的标准盐酸溶液(或1/2硫酸溶液)2.主要仪器及试剂二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量凯氏定氮瓶(或消化管)及蒸馏

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第一步样品消化

称取适量样品0.5~1g(含氮量5~80mg),无损失(用滤纸包好)地放入干燥凯氏烧瓶或消化管中,加入0.2g硫酸铜(CuSO4·5H2O),3g无水硫酸钾(或无水硫酸钠)及10mL硫酸,轻轻摇匀后进行消化。(样品+CuSO4·5H2O+K2SO4+浓硫酸)透明蓝绿色空白试验:取与处理样品相同量的硫酸铜,硫酸钾,硫酸按同一方法作试剂空白试验。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤空白试验:取与

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第一步样品消化

硫酸铜/无水硫酸钾(或无水硫酸钠)的作用?(大家想想!)

(1)K2SO4或Na2SO4的作用:提高溶液的沸点而加快有机物的分解;K2SO4+H2SO4=2KHSO4

2KHSO4=K2SO4+H2O↑+SO3

但硫酸钾加入量不能太大,否则消化体系温度过高,又会引起已生成的铵盐发生热分解而造成损失。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第一步样品消化

硫酸铜/无水硫酸钾(或无水硫酸钠)的作用?(大家想想!)

(2)CuSO4的作用

①催化剂,加速氧化分解;

2CuSO4=CuSO4+SO2↑+O2C+2CuSO4=Cu2SO4+SO2↑+O2↑Cu2SO4+2H2SO4=2CuSO4+2H2O+SO2↑

此反应不断进行,待有机物被消化完后,不再有硫酸亚铜(褐色)生成,溶液呈现清澈的蓝绿色。

②可以指示消化终点的到达;

③下一步蒸馏时作为碱性反应(加入碱量)的指示剂。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第一步样品消化注意事项:总氮测定时,消化至关重要。①消化在通风橱中进行(若无通风橱......)。②在消化开始时,应控制火力(应从低温开始分阶段升温至360~410℃

),保持缓慢沸腾,避免试样溅于瓶壁,难于消化使氨损失。③实验中要保证硫酸足量,否则过多的硫酸钾形成硫酸氢钾,而削弱了硫酸的消化作用。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第二步氨的蒸馏

样品分解液定容

试样消煮液令却,小心加20ml水,移人100ml容量瓶中,冷却后,并用少量水洗定氮瓶,洗液并入容置瓶中,再加水至刻度,作为试样分解液备用。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第二步氨的蒸馏

蒸馏

①蒸汽发生器的准备:装好定氮装量,于水蒸气发生瓶内装蒸馏水至约2/3处,加甲基红指示液数滴及硫酸数滴,以保持水呈酸性(水为橙红色,否则补加硫酸,大家想想为什么?)。加入数粒玻璃珠以防暴沸,用调压器控制,加热煮沸水蒸气发生瓶内的水。防止水中氨态氮的逸失而影响测定值。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤防止水中氨态氮

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第二步氨的蒸馏

蒸馏②硼酸溶液的准备:向接收瓶内加入20mL2%硼酸及2滴混合指示剂并使冷凝管下端插入液面下。

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第二步氨的蒸馏

蒸馏③开始蒸馏:吸取10.0mL样品消化稀释液注入凯氏定氮仪的反应室中,用10mL蒸馏水冲洗进样入口,再加10mL40%氢氧化钠溶液入反应室(动作要快,以防氨逸出),塞好入口玻璃塞,在入口处加水密封,防止漏气。打开水蒸汽发生器与反应室之间的夹子,蒸汽通入反应室使氨气被蒸发出来,并通过冷凝管而进入接收瓶内,以第一滴馏液滴下开始计时,蒸馏5min,使冷凝管离开吸收液面,在蒸馏1min,用水冲洗冷凝管末端,洗液流入接收瓶中,取下接收瓶。最后关闭电源,绝不能先关闭电源,否则吸收液将发生倒吸!二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第二步氨的蒸馏注意事项:凯氏定氮蒸馏过程中,要求整套装置呈密闭状态,蒸馏前应检查定氮仪各导管间的连接处是否密闭,以免产生泄露;测定样品前应清洗蒸馏装置,即用蒸馏水空蒸一次或数次;蒸馏后立即清洗蒸馏器。蒸馏完毕后,移取热源,夹紧蒸汽发生器和收集器间的橡皮管,此时由于收集器温度突然下降,即可将反应室残液吸至收集器。蒸馏时,火力稳定,蒸汽发生要均匀充足,蒸馏中途不得停火断汽,否则发生倒吸。加碱要足量(反应室液体呈深蓝色或褐色)并且碱液不能污染冷凝管及接收瓶。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

第三步滴定用微量酸式滴定管,以0.1或0.02mol/L盐酸标准溶液进行滴定,溶液由蓝绿色变为灰红色为终点。空白试验:同时取10.0mL空白消化稀释液同上操作,以校正药品不纯所发生的误差。

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量3.测定步骤

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量4.结果计算CP——样品中蛋白质的含量(%);V1——样品消耗盐酸标准液的体积(mL);V2——空白实验消耗盐酸标准液的体积(mL);C——盐酸标准溶液通过标定后的摩尔浓度(mol/L);0.014——每毫升盐酸标准液(1mol/L)相当于氮的克数;m——样品质量(g);6.25——氮换算为蛋白质的系数(换算系数)。(大家想想6.25是如何计算出来的?)二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量4.结果计算

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量5.方法的评价凯氏法的优点是适用范围广,可用于动植物的各种组织,器官、各种饲料等成组复杂样品的测定,只要细心操作都能得到较准确的结果,至今仍被作为标准检验方法。但此法灵敏度低,适用于0.2-1.0mg氮,操作比较复杂,所需时间长。

用凯氏定氮法通过测总氮量来确定蛋白质含量,包含了核酸、生物碱、含氮类脂、卟啉、以及含氮色素等非蛋白质含氮化合物,所以这样的测定结果称为粗蛋白。

事件二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量5.方法的评价事件

二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量5.方法的评价不同的蛋白质其氨基酸组成及比例方式不同,故各种不同的蛋白质其含氮量也不同(约在14.7~19.5%,平均为16%),因而不同蛋白质系数也不一样。

Tyr(酪氨酸):分子量181.9,含氮量7.69;Ala(丙氨酸):分子量89.1,含氮量15.7;Lys(赖氨酸):分子量146.9,含氮量9.06。二、凯氏定氮法测定粗蛋白含量5.方法的评价Tyr(酪氨

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(一)双缩脲法(Biuret法)1.原理

双缩脲是两个分子脲经180℃左右加热,放出一个分子氨后得到的产物。NH2-CO-NH2+NH2-CO-NH2

NH2-CO-NH-CO-NH2

+NH3

在强碱性溶液中,双缩脲与CuSO4形成紫色络合物,称为双缩脲反应。凡具有两个酰胺基或两个直接连接的肽键,这类化合物都有双缩脲反应。蛋白质及多肽含有两个以上的肽键(—CO—NH—),与双缩脲的结构类似,也能与Cu2+形成紫红色络合物,其最大光吸收在540nm处。其颜色深浅与蛋白质浓度成正比,而与蛋白质的分子量及氨基酸的组成无关。故可用来测定蛋白质含量。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(一)双缩脲法

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(一)双缩脲法(Biuret法)1.原理

在一定条件下,未知样品的溶液与标准蛋白质溶液同时反应,并于540—560nm下比色,可以通过标准蛋白质的标准曲线求出未知的蛋白质浓度,标准蛋白溶液可以用结晶的牛(或人)血清白蛋白、卵清蛋白或酪蛋白粉末配制。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(一)双缩脲法(B

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(一)双缩脲法(Biuret法)2.方法评价该法的优点是样品不需消化处理,结果为饲料中蛋白质的真实含量,操作简单,具有快速、准确等优点。但二肽含量不能测定(想想为什么?)。该法灵敏度低,测定蛋白质的浓度范围适于1~10mg/mL。双缩脲法常用于蛋白质的快速测定,但并不需要十分精确的蛋白质测定。干扰这一测定的物质主要有:硫酸铵、tris缓冲液和某些氨基酸等。除-CO-NH-有此反应外,-CONH2-,-CH2-,NH2-,-CS-CS-NH2,等基团亦有此反应。

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(一)双缩脲法(B

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(二)Folin-酚试剂法(Lowry法)1.原理

此法的显色原理与双缩脲方法相同,只是加入了第二种试剂,即Folin—酚试剂,以增加显色量,从而提高了检测蛋白质的灵敏度。

这两种显色反应产生深兰色,原因是:在碱性条件下,蛋白质中的肽键与铜结合生成复合物。Folin—酚试剂中的磷钼酸盐—磷钨酸盐被蛋白质中的酪氨酸或色氨酸残基还原,产生深兰色(钼兰和钨兰的混合物)。在一定的条件下,兰色深度与蛋白的量成正比。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(二)Folin-

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(二)Folin-酚试剂法(Lowry法)2.方法评价本法的优点是操作简便、灵敏度高,定量范围为5~100μg蛋白质,较双缩脲法灵敏100倍。此法也适用于酪氨酸和色氨酸的定量测定。其不足之处是此反应受多种因素干扰。Folin试剂显色反应由酪氨酸、色氨酸和半胱氨酸引起,因此样品中若含有酚类、柠檬酸和巯基化合物均有干扰作用。不同蛋白质因酪氨酸、色氨酸含量不同而使显色强度稍有不同,显色的深浅往往随不同的蛋白质而变化。因而本测定法通常只适用于测定蛋白质的相对浓度(相对于标准蛋白质)。Folin—酚试剂的配制较为困难(现在已可以订购)。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(二)Folin-

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(三)紫外吸收法1.原理

蛋白质分子中,酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸残基的苯环含有共轭双键,使蛋白质具有吸收紫外光的性质。吸收高峰在280nm处,其吸光度(即光密度值)与蛋白质含量成正比。

此外,蛋白质溶液在238nm的光吸收值与肽键含量成正比。利用一定波长下,蛋白质溶液的光吸收值与蛋白质浓度的正比关系,可以进行蛋白质含量的测定。三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(三)紫外吸收法

三、蛋白质含量测定的其它方法(直接法)(三)紫外吸收法2.方法评价紫外吸收法简便、灵敏、快速,不消耗样品,测定后仍能回收使用。低浓度的盐,例如生化制备中常用的(NH4)2SO4等和大多数缓冲液不干扰测定。特别适用于柱层析洗脱液的快速连续检测,因为此时只需测定蛋白质浓度的变化,而不

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