凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)的步驟以及優(yōu)缺點
      蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)是非常重要的，參與幾乎所有的生命活動，它們不僅與新陳代謝、免疫和生物進(jìn)化有很大關(guān)系，而且還給人們提供很多信息。蛋白質(zhì)含量常作為衡量食品中營養(yǎng)價值高低的一項重要指標(biāo)，因此蛋白質(zhì)含量的檢測在食品分析中尤為重要，一直以來都是研究的熱點，特別是乳品行業(yè)。蛋白質(zhì)含量的測定可以使用蛋白質(zhì)測定儀進(jìn)行快速的測定分析。蛋白質(zhì)測定儀則是根據(jù)凱氏定氮法這一經(jīng)典測定方法研制的。
      凱氏定氮法是國內(nèi)外普遍采用的測定食品或其他生物材料中含氮量的經(jīng)典方法，分為樣品消化、蒸餾和吸收、滴定3個步驟。其基本原理是：試樣與濃硫酸和催化劑一同消化破壞有機(jī)物，使其中的蛋白質(zhì)氮及其他有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，然后與硫酸結(jié)合生成硫酸銨加入堿進(jìn)行蒸餾使氨逸出，用硼酸吸收后，再以酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，測出含氮量。
      樣品的消化過程看似簡單，但是自凱氏定氮法被發(fā)明至今128年以來，雖然經(jīng)過不斷的努力加以改進(jìn)，仍然存在耗時過長和損耗較大的難題。Domini等采用微波和超聲輔助消化測定凱氏氮，經(jīng)典凱氏定氮法、超聲輔助和微波-超聲輔助的消化方法的消化時間分別為30、25、7min。金屬催化劑（例如Se）的使用可使消化時間縮短為30min。金屬鹽類的使用可使消化時間縮短為2h。據(jù)所查資料，現(xiàn)在為止能達(dá)到的zui短消化時間為7min。然而，某些輔助消化試劑的應(yīng)用卻帶來毒性和造成環(huán)境污染的負(fù)面影響問題。例如，消化產(chǎn)生的SO2會危害人體健康。另外一個問題就是增加成本，例如，需要消耗試劑量大且有些催化劑價格較昂貴。除了消化時間以外，還有許多研究報道試圖減少消化過程中氮的損失。例如，汞作為催化劑會有干擾，它可與氨結(jié)合形成穩(wěn)定的化合物，所以在加入硫酸之前要將其分解。采用密閉消化，可有效地減少易揮發(fā)元素的損失，同時也減少了消化時間。
      氨的蒸餾過程中，傳統(tǒng)的蒸餾裝置操作不當(dāng)容易發(fā)生倒吸，且堿的加入量會影響蒸餾，過多會浪費試劑，過少又會使蒸餾不*，從而造成誤差，所以在操作時需要注意。氨的滴定過程，傳統(tǒng)的方法采用混合指示劑對顏色變化進(jìn)行判斷滴定終點，由于人對色彩辨別的差異，容易造成誤差。而現(xiàn)在多采用酸度計或電位滴定法相結(jié)合進(jìn)行測定，使滴定結(jié)果更準(zhǔn)確。
      由于經(jīng)典凱氏定氮法操作繁瑣、環(huán)境污染較大、蒸餾容易倒吸，自動定氮儀測定蛋白質(zhì)則克服了以上不足，采用自動消化、蒸餾、滴定，操作簡單，減少了環(huán)境污染，可大批量測定樣品，提高了工作效率。目前自動定氮儀在牛乳、小麥、大米、大豆、食用菌、肉制品、調(diào)味料等中都得到廣泛應(yīng)用。但全自動定氮儀價格昂貴，增加了前期投入。