凯氏定氮法:
(Kjeldahl method,全称凯耶达尔定氮法,简称凯氮法)是分析化学中一种常用的确定有机化合物中氮含量的检测方法。这种方法是由凯耶达尔(英语:Johan Kjeldahl)在1883年发明的。
通过凯氏定氮法测得的含氮量一般被称作总凯氮量(英语:Total Kjeldahl Nitrogen)。总凯氮量有时并不能真正地反映样本中的蛋白质含量,因为所测定的部分含氮量可能不是由蛋白质转化来的。
方法:
样本的分解:
蛋白质 + H2SO4 → (NH4)2SO4(aq) + CO2(g) + SO2(g) + H2O(g)
铵盐的分解: (NH4)2SO4(aq) + 2NaOH → Na2SO4(aq) + 2H2O(l) + 2NH3(g)
氨的固定: B(OH)3 + H2O + NH3 → NH4+ + B(OH)4–
反滴定: B(OH)3 + H2O + Na2CO3 → NaHCO3(aq) + NaB(OH)4(aq) + CO2(g) + H2O
如今,凯氏定氮法已经可以自动化进行,一些催化剂(如氧化汞或硫酸铜)也被使用来提高反应速率。
应用:
凯氏定氮法的普遍适用性、精确性和可重复性已经得到了国际的广泛认可。它已经被确定为检测食品中蛋白质含量的标准方法。但是,这种方法并不能给出真实的蛋白质含量,因为所测定的氮可能不仅仅是由蛋白质转化来的。这可以从2007年美国宠物食品污染事件和2008年中国毒奶粉事件等食品安全事件中被体现:三聚氰胺,一种含氮量较高的物质,被添加到了食品中以伪造较高的含氮量。另外,由于不同的氨基酸序列,这种方法也需要许多不同的校正因子。而且,凯氏定氮法还需要使用浓硫酸和较长时间的加热(一般来讲,大于1小时)。这也造成了在粗略测量蛋白质含量时,杜马法(英语:Dumas method)有时更方便些。
转换因子:
转换因子是通过凯氏定氮法测得的氮换算为蛋白质的系数。理想状态下的蛋白质中的氮含量约为16%,所以测量值乘以6.25即为蛋白质量。下表为总结出的转换因子数值:
样本 | 转换因子 |
---|---|
乳制品 | 6.38 |
面粉 | 5.70 |
玉米、高粱 | 6.24 |
花生 | 5.46 |
大米 | 5.95 |
大豆 | 5.71 |
肉 | 6.25 |
大麦、小米、燕麦、裸麦 | 5.83 |
芝麻、向日葵 | 5.30 |