凯氏定氮仪的发展史

凯氏定氮一个使用了120年的依旧年轻的技术BÜCHILabortechnikAGKatharinaJehleFlawil,SwitzerlandJuly05/KJ1China_KjeldahlSolutions主题：蛋白的基本概念

凯氏定氮的方法

方法的发展Büchi’s消化单元Büchi’s消化单元Kjeldahl法问题解决July05/KJ2China_KjeldahlSolutions蛋白的基本概念BasicsProteinJuly05/KJ3China_KjeldahlSolutions为什么要分析蛋白?蛋白质是：Basicnutrient－基本的营养Impactoncaloricvalue(17kJresp.4kcal)－热量来源Parameterforquality(e.g.meat)－品质参数Influenceonproductionprocess(e.ggelation,extrusion)－影响产品的中间处理（例，冻结，压榨）Influenceonflavourandcolouroffood(e.g.bakingprocessbread,roastingprocesscoffee)－影响食品的风味和颜色July05/KJ4China_KjeldahlSolutions蛋白的基本结构是氨基酸，分子式如下：

Thereareabout200aminoacidsfoundinnature自然界已发现的大概有200种氨基酸Thereareabout20aminoacidsinaproteinhydrolysate蛋白水解后大概有20种氨基酸BasicsProteinJuly05/KJ5China_KjeldahlSolutions怎么测定蛋白质？－通过检测氮的含量计算蛋白含量Thenitrogencontentinproteinisinasmallrange(15%-18%,mean:16%)蛋白中氮的含量在15％－18％波动，平均16％Proteinisdeterminedbyanalysingthenitrogencontentandcalculatingtheprotein通过氮含量计算蛋白含量BasicsProteinJuly05/KJ6China_KjeldahlSolutions凯氏定氮概述July05/KJ7China_KjeldahlSolutions谁是凯氏?JohanKjeldahl1849–19001849 borninDenmark graduationfromuniversity ScientistatCarlsbergBreweries FermentationstudiesDevelopmentofamethodforexactdetermi-nationofnitrogeninanimalandvegetablematerialResearchoncarbohydratesinbarleyandmalt1883 PublicationoftheKjeldahlmethodJuly05/KJ8China_KjeldahlSolutions凯氏定氮的原理1.Digestion消化ConversionofProtein-NitrogentoNH4+

将蛋白中氮转化为NH4+

2.Distillation蒸馏分离收集NH3SeparationofNH33.Titration滴定用酸中和滴定MeasureoftheAmountofAcidthatwasneutralisedbyNH3

July05/KJ9China_KjeldahlSolutionsDigestion消化(I)BlankSample1.0722tabsofCatalystSulphuricacidWeighsample称重

1gofdryorganicmaterial (homogeneous)

1克干的有机物质（均质）SampleBlank

空白addeverythingexcept sampleAddreagents加试剂

10gor2tabsofKjeldahl catalystmixture10g或2片凯氏消化片20ml硫酸

样品均质，称重后加入试剂July05/KJ10China_KjeldahlSolutionsDigestion消化(II)vapourstoScrubberDigestiondigestat370°°Cfor90minoruntilthemixtureisclear(green/bluecolor)+30min370℃90mins或消消化澄澄清后后30分钟DigestionJuly05/KJ11China_KjeldahlSolutionsDistillation蒸馏(I)manuallyorautomatedDilutiondilutethecooleddigestionsolutionwith50mldeionisedwater加入50ml去离子水稀稀释Dilution稀释July05/KJ12China_KjeldahlSolutionsDistillation蒸馏(II)Boricacidtitration硼酸滴定

add60mlofBoricacid4%加4％60ml的硼酸add2to3dropsofindicator accordingtoSher加两至3滴的指示剂Backtitration反滴定

add20.0mlofsulphuricacid standardsolution(0.5Nor equivalent)加20ml的硫酸标准液（0.5N)add2to3dropsofindicator accordingtoSher加2到3滴指示剂PreparationofReceiver准备接受液液July05/KJ13China_KjeldahlSolutionsDistillation蒸馏(III)SodiumhydroxideNaOHadd90mlofNaOH32%tothediluteddigestionsolution加90ml32％的NaOH到溶液中Distillation蒸馏distillfor4min.蒸馏4分钟NeutralisationandDistillationJuly05/KJ14China_KjeldahlSolutionsTitration滴定7.15Boricacidtitration硼酸滴定titratethecondensatewithsulphuricacidstandardsolution(0.5Norequivalent)totheendpointofpH4.65用0.5N的硫酸标准准液中和滴滴定至终终点点PH4.65Backtitration反滴定titratethecondensatewithsodiumhydroxidestandardsolution(0.5Norequivalent)用0.5N的NaOH标准液中和和滴定TitrationJuly05/KJ15China_KjeldahlSolutionsCalculation计算%P=(Consumption-Blank)x1.4007xNxPFx100SampleSize1.4007:1ml0.1NVolumetricSolution1.4007mgNN:NormalityAcidPF:ProteinfactorNProteinJuly05/KJ16China_KjeldahlSolutionsProteinFactors蛋白转换因因子SampletypeProteinFactorGelatine5.55Dairyproducts6.38Meat6.25Fish6.25Nuts,oilseeds5.4Cereals6.25Fruit,Vegetable6.25Corn6.25Eggs6.25July05/KJ17China_KjeldahlSolutions凯氏定氮法法的发展July05/KJ18China_KjeldahlSolutions最早…July05/KJ19China_KjeldahlSolutionsBuchi公司开始凯凯氏分析于于：1961开始生产上上市凯氏定定氮仪市场上第1个带有内置置蒸汽发生生器的蒸馏馏仪，大大大提高蒸馏馏效率July05/KJ20China_KjeldahlSolutions定氮仪在Büchi的发展演变变July05/KJ21China_KjeldahlSolutionsBüchi今日DigestionUnitsandScrubber消化单元和和排废装置置DistillationUnits蒸馏单元July05/KJ22China_KjeldahlSolutionsBüchi’sDigestionUnits消化单单元July05/KJ23China_KjeldahlSolutions消化加加热方方式InfraredHeating红外加加热BlockHeating整体铝铝块加加热July05/KJ24China_KjeldahlSolutions红外消消化炉炉特点点红外加加热，，通过过辐射射方式式，非非接触触式加加热升温速速度快快（10min预热））可以升升温至至650°C消化管管排废废和消消化管管紧密密联接接6管消化化仪(K-424)或12管(K-435)加热步步骤可可控，，定时时器12管(K-435)K-424K-435July05/KJ25China_KjeldahlSolutions整体铝铝块加加热消消化炉炉的特特点K-437K-438铝块加加热->接触式式加热热可以升升温到到450°C温度时时间可可控消化管管排废废和消消化管管紧密密联接接酸气回回收装装置可可控20个消化化位置置自动提提升(K-438only)K-438:程序化化(时间延延迟,升温梯梯度,自动停停止,…)July05/KJ26China_KjeldahlSolutionsDigestion红外和和整体体铝块块消化化炉的的区别别Block铝块IR红外预热时时间60min5min温控Temperatureeasydifficultcontrol加热单单元最最大加加热温温度450°C600°CJuly05/KJ27China_KjeldahlSolutionsDigestion铝块Block红外IRWatersamples++++++++upto100mlLiquidsamples++++++++++upto15mlDryorganicmaterial++++++++++0.2gto5gHumidorganicmaterial++++++++++0.2gto5gFoamysamples+++++++Mineraloil++++++++++DifferencesIR––Block红外和和整体体铝块块消化化炉的的区别别July05/KJ28China_KjeldahlSolutions如何处理理消化过过程中的的酸雾？？Sulphuricacidvapoursarecorrosiveandvitriolic酸雾具有有腐蚀性性和毒性性，解决决方法：：1)消化炉排排废装置置，标准准配置2)中和酸雾雾的废气气循环回回收装置置July05/KJ29China_KjeldahlSolutionsScrubberB-414模块化设设计,可达4步高效能泵泵系统,34l/min大的回收收试剂腔腔,3l大的气液液接触面面积,提高操作作性能可加NaOHor碳酸钠(最高NaOH20%但推荐浓浓度NaOH10%)可以选择择抗酸，，提供特特殊密封封垫（抗抗酸）吸吸收步骤骤使用活活性炭吸吸附July05/KJ30China_KjeldahlSolutionsStep1(optional)冷凝Step2(standard)中和Step3(standard)吸收Step4(optional)反应ScrubberB-414July05/KJ31China_KjeldahlSolutions消化炉特特殊附件件Suctionmoduleforaqueoussamples水类样品品吸收模模块带有冷凝凝漕的吸吸收模块块，专门门处理水类样品品，防止止交叉污污染用于H2O2消化的吸吸收模块块(仅适用于于K-424andK-435)用于连续续添加H2O2的漏斗环保(不需要催催化剂)更短的消消化时间间减少起沫沫July05/KJ32China_KjeldahlSolutionsRefluxmodule回流模块块(仅适用于于K-424andK-435)适用于必必须在回回流状况况下才能能进行的消化ModuleforDigestionswhichhavetobedoneunderrefluxconditionsDigestionUnits:SpecialAccessory消化炉特特殊附件件July05/KJ33China_KjeldahlSolutionsCOD-Accessory化学耗氧氧量附件件(仅适用于于K-437andK-438)DeterminationoftheChemicalOxygenDemandDigestionUnits:SpecialAccessory消化炉特特殊附件件July05/KJ34China_KjeldahlSolutionsBüchi’sDistillationUnits蒸馏单元元July05/KJ35China_KjeldahlSolutionsSTEAM

最新的蒸馏单元K-350andK-355

July05/KJ36China_KjeldahlSolutions老型号–K-314BasicinstrumentforKjeldahlandNitrogendeterminationDisadvantagesK-314notimeroldtechnologyprice-performanceratioJuly05/KJ37China_KjeldahlSolutions蒸馏单元元K-350andK-355总介绍DistillationUnitK-350K-314替代产品DistillationUnitK-355凯氏定氮的延伸产品July05/KJ38China_KjeldahlSolutionsK-350的特点用于凯氏氏氮检测测的基本本型号定时器可存储一一个方法法:蒸馏时间间和试剂剂量紧凑设计计安全特点点:消化管在在位传感感器,安全门以以及维维修门传传感器July05/KJ39China_KjeldahlSolutionsK-355的特点具有K-350全部功能能，另加加：蒸汽输出出量可调调(30––100%)额外配置置抗强酸酸的泵(用于加强强酸和水水)冷凝水控控制传感感器可以储存存9个程序:蒸馏时间间,试剂量和和蒸汽汽输出量量不仅适用用于凯氏氏定氮，，还适用于于更广泛泛的的应应用July05/KJ40China_KjeldahlSolutions预算不高高样品数量量不多K-350:应用于KjeldahlandDevardaK-350/K-355的目标客客户K-355:应用于Kjeldahl,Devarda和非凯氏应应用－在在样品准准备中需需要蒸溜溜应用的的July05/KJ41China_KjeldahlSolutions我们的口口号－－“STEAM””S安全操作作T节约时间间和成本本E高效蒸馏馏A官方认可可的方法法M多用途设设计July05/KJ42China_KjeldahlSolutions蒸馏单元B-324内置滴定仪仪连接装置置可以升级为为全自动的的蒸馏单元元电子蒸汽调调节内置泵系统统用于NaOH,水和硼酸的添添加消化管自动动排空存储20种方法操作简单,LCD显示July05/KJ43China_KjeldahlSolutionsB-324的目标客户户想要操作更更舒适的想要连接滴滴定单元的的客户应用于Kjeldahl,Devarda和steamdistillation蒸汽蒸馏的的客户July05/KJ44China_KjeldahlSolutions蒸馏单元K-370蒸馏和滴定定全部内置置于一台仪仪器带有彩色显显示屏的大大控制面板板最新的软件件设计，带带有-方便的数据据输入输出出功能-多任务处理理-多语言-高存贮性能能－10000数据-用户可以自自定义方法法紧密，功能能型设计配备K-371自动进样器器，可以实实现自动进进样July05/KJ45China_KjeldahlSolutions称量:自动样品量量输入精确的液体体加样器:用于反滴定定自动型消化化炉K-438:ControlandDocumentationofDigestionProcessPC:数据转移和和备份自动进样器器:多样品的自自动处理打印机:外接A4Printer支持PCL3蒸馏单元K-370July05/KJ46China_KjeldahlSolutions自动进样器器K-371K-437&K-438的20管架子可以以适合合自动进样样器特殊架子:4管ExpressRack样品通过K-370控制利用蒸汽实实现样品的的转移－由由样品架到到蒸馏单元元July05/KJ47China_KjeldahlSolutions自动进样器器K-370/371自动进样器器K-371蒸馏仪K-370样品转移原原理July05/KJ48China_KjeldahlSolutions自动进样器器K-370/371自动进样器器K-371蒸馏仪K-370蒸馏过程中中蒸汽的走走向July05/KJ49China_KjeldahlSolutions自动进样系系统K-370/371回收率(NH4)H2PO4July05/KJ50China_KjeldahlSolutionsCustomerswhowantmaximumcomfortCustomerswithhighsample通量(>15样品/天)需要标准化化处理的客客户需要广泛认认证的客户户K-370/371的目标客户户July05/KJ51China_KjeldahlSolutionsLastbutnotleast…精确的接口口制造用于于和排废装装置的紧密密联接，有有效防止烟烟雾泄漏专业的冷凝凝装置，避避免飞溅和和硫酸的过过量消耗更宽的直径径48mm=对起沫样品品更有利300ml的大容量=可以消化大大量的样品品Ø48mmGlassblowing––oneofBüchi’sKeyCompetences玻璃吹制－－Buchi公司核心竞竞争力之一一July05/KJ52China_KjeldahlSolutionsDistillationUnits:SpecialAccessory蒸馏单元的的专业附件件Devarda防溅保护检测NO2-和NO3-必需的附件件(例：肥料料)July05/KJ53China_KjeldahlSolutionsTroubleShootingJuly05/KJ54China_KjeldahlSolutions仪器校验方方法Distillation蒸馏标准物质－－磷酸二氢氢氨(无水）(NH4)H2PO4(waterfree)理论含量:12.17%DigestionandDistillation消化和蒸馏馏标准物质:甘氨酸Glycin(99.7%)理论含量:18.66%July05/KJ55China_KjeldahlSolutionsTroubleShooting:结果太低Digestion消化过程时间是否太太短?硫酸量是否否太少?消化温度是是否太低?硫酸比率:消化是否混混合?Distillation蒸馏NaOH的量是否太太?蒸馏过程是是否有泄漏漏?冷却水是否否足够?硼酸PH值是否准确确?其它:pH计,电极,搅拌器器请执行行仪器器校验验程序序!July05/KJ56China_KjeldahlSolutions硼酸的的PH值?滴定系系统中中的气气泡?残留影影响?空白值值?NaOH污染?其它:pH计,电极请执行行仪器器校验验程序序!TroubleShooting:结果太太高July05/KJ57China_KjeldahlSolutionsSamplePreparation样品准准备样品是是否均均匀?Digestion消化时间是是否太太短?消化单单元温温度是是否不不均一一?Distillation蒸馏是否有有空白白?有没有有污染染?是否有有管子子泄漏漏?防溅保保护如如何?99%TroubleShooting:重复性性不好好July05/KJ58China_KjeldahlSolutions消化过过程中中起沫沫现象象:原因:高脂肪肪含量量或表表面活活性物物质解决方方案:加入消消泡试试剂(stearicacid硬脂酸酸)消化过过程中中的结结块现现象:原因:酸消耗耗/蒸发过过多解决方方案:增加硫硫酸量量，检检查排排废系系统消化结结束后后的结结块现现象：：原因:消化结结束后后酸体体积太太小解决方方案:消化结结束后后加10ml水TroubleShooting:消化July05/KJ59China_KjeldahlSolutions过量飞飞溅是否设设置延延迟时时间?是否进进行稀稀释步步骤?NaOH的量是是否合合适?TroubleShooting:蒸馏July05/KJ60China_KjeldahlSolutions总结－－Buchi四种蒸蒸馏装装置的的比较较July05/KJ61China_KjeldahlSolutionsBuchi蒸馏馏仪比比较July05/KJ62China_KjeldahlSolutionsJuly05/KJ63China_KjeldahlSolutionsJuly05/KJ64China_KjeldahlSolutions9、静夜四无邻邻，荒居旧业业贫。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。21:02:0421:02:0421:021/6/20239:02:04PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。1月-2321:02:0521:02Jan-2306-Jan-2312、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。21:02:0521:02:0521:02Friday,January6,202313、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。1月-231月-2321:02:0521:02:05January6,202314、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。06一一月20239:02:05下午午21:02:051月-2315、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。。一月239:02下下午午1月-2321:02January6,202316、行动出成果果，工作出财财富。。2023/1/621:02:0521:02:0506January202317、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。9:02:05下午午9:02下午午21:02:051月-239、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。1月-231月-23Friday,January6,202310、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。21:02:0521:02:0521:021/6/20239:02:05PM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。1月-2321:02:0521:02Jan-2306-Jan-2312、世间成成事，不不求其绝绝