Kjeltec 9 分析仪/蒸馏单元按ISO8968-12014(IDF20-1)测定乳和乳制品中的氮

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Kjeltec 9 分析仪/蒸馏单元按ISO8968-12014(IDF20-1)测定乳和乳制品中的氮AN 5518Rev.1 KjeltecTM 9 分析仪/蒸馏单元 按 ISO 8968-11测定乳和乳制品中的 氮 FOSS 的消化方案 FOSS 的消化炉是 一 个加热模块，用于按照凯氏定氮法进行蛋白质分 析的样品消化过程。为了匹配不同的实验室能力，可以选择不同的 型号及附件来进行手动消化、半自动消化和全自动消化。 FOSS KjeltecTM 9 定氮分析方案 Kjeltec 9 是 一 种自动的蒸馏单元，主要用于按照凯氏定氮法进行蛋 白分析的蒸馏过程，也可用于其他许多不同的蒸馏过程。选配内置 比色滴定和自动进样器可将凯氏定氮分析完全自动化。 样品类型 本应用摘报所述的方法涵盖以下类 型的乳和乳制品： ● 高温灭菌乳 ● 羊奶 ● 浓缩乳清蛋白 奶粉 C 奶酪 FOSS Nils Foss Alle 1 DK-3400 Hi l lerod Denmark Tel ： +45 7010 3370 应用信息 此应用摘报应结合 AN 55112]“依据凯氏定氮法进行氮的测定-总摘报”使用。 1.1 介绍 此应用摘报为使用 Kjeltec 9 系列仪器分析乳和乳制品中的凯氏氮含 量 提供了指导。 本应用摘报描述了测定牛奶和奶制品中氮含量(0.05-15%)的方法。它参考 ISO 8968-1 (IDF 20-1)。但是使用的酸和盐的量低于上述标准。该方法以经典的凯氏定氮法为基础，不涉及过氧化氢的使 用。 1.2 原理 将均质的样品试样置于浓硫酸、盐和适当催化剂的混合物中在高温条件下进行消化；样品中的有机 氮将转化为硫酸铵。然后在冷却的消化液中加入过量的氢氧化钠，用蒸汽蒸馏法将氨释放出来。释放出的氨被弱硼酸溶液吸收，然后用标准滴定剂滴定。样品中的氮含量是根据消耗的滴定剂的 量 计算出来的。 氮含量乘以蛋白质因子可以得到蛋白质含量。 1.3 安全防范 凯氏定氮法需要在高温下使用强酸来消化样品，必须要小心的操作试剂来保证安全。对于试剂的操 作可以参考有关的 MSDS。 另外，酸消化操作需要在通风良好的通风橱中进行，任何操作都需要配戴护目镜，处理热的消化管 时也要加以注意。分析过程中产生的所有废物必须按照当地的要求和法规进行处理。 遵守仪器用户手册和 MSDS 中的安全说明。 Fig.7 个人防护设备 1.4 设备 A.分析天平，精确到0.1mg B.研磨、粉碎设备或均质机， 如 CT 293 Cyclotec"， CM 290 Cemotec"或 KN 295 KnifetecTM C. 消化装置，如 DT208， DT220， Digestor 2508 或 Digestor2520 D. 蒸馏、滴定和自动进样器 月 用于蒸汽蒸馏： Kjeltec 9 蒸馏单元 ● 用于蒸汽蒸馏和自动滴定： Kjeltec 9分析仪 ● 自动进样器： Kjeltec 9 自动进样器包括20位或60位， 可以和 Kjeltec 9 分析仪联用 E. 250 ml 消化管 F. 滴定管， 50ml 或同等设备-用于手动滴定 G.锥形瓶(接收液瓶， 500ml)-用于手动滴定 H. 移液管 1.水浴锅，温度能维持在38-40℃ 1.5 试剂 在分析中，使用分级纯以上级别的试剂。 有关试剂制备的进一步信息，请参考 AN 5511。 A.98%硫酸 B.催化剂片 Kjeltab Cu 3.5 (3.5g K2SO4+0.4 g CuSO45H2O) C. 消泡剂片 D. 40%氢 氧 化钠溶液 E. 滴定剂(标准溶液) ● 0.1N盐酸标准溶液 注意：滴定剂的浓度必须精确到四位数字。 F. 接收液 ● 1%硼酸和溴甲酚绿/甲基红混合溶液-用于自动滴定 ● 4%硼酸和溴甲酚绿/甲基红混合溶液-用于手动滴定 为了获得准确的结果，需要调整空白样品必须是正值且不能过大。 注释：当使用0.1N盐酸时，推荐接收液的空白值介于0.05至0.15ml之间。 1.6 分析细节 1.6.1 消化程序 样品类型 样品量 H2SO4 KjeltabCu 3.5 消泡剂片 消化温度 消化时间 固体 0.3-1g 12ml 2 pcs 0 pc 420°C 60 min 液体 5g 12 ml 2 pcs 2 pcs 200℃，然后升温到420℃ 30 min + 60 min Table 1 一 般消化程序 1.6.2 蒸馏程序 型号 稀释水 碱液 蒸汽功率 Delay/SAfE 接收液 蒸馏终点 Kjeltec 9 蒸馏单元 80 ml 50 ml 100% 12 s / SAfE 30ml 4%硼酸 时间：4min Kjeltec 9 分析仪 80 ml 50ml 100% 12 s / SAfE 30ml 1%硼酸 自动 Table 2 一 般蒸馏程序 注释：250mL消化管内混合溶液的总体积不得超过 170mL。 1.7 步骤 1.7.1 样品准备 牛奶：将测试样品放入38-40℃的水浴中加热，直到牛奶温度达到38℃。在称量样品之前，将样品 冷却至室温，同时轻轻混合测试样品。 湿的乳制品：使用合适的研磨机或均质机制备样品。 干的乳制品：仔细混匀样品 1.7.2 消化 每批样品至少准备 三 个试剂空白，空 白应和分析样品进行相同的处理。 1.按下表称量测试样品到 250ml消化管中，精确到 0.1 mg。 蛋白质含量 样品重量(g) <5% 1-5 5-30% 0.5-1.5 >30% 0.2-1 Table 3 不同蛋白质含量样品的称样量 注释：理想情况下，分析样品中应含有 30-140 毫克氮 2..加2片 Kjeltabs Cu3.5(或 7 g K2SO4+0.8g CuSO45H2O) 到每个消化管中。液体样品再加入2片消泡剂片。 3.用移液管加 12 ml 浓硫酸到每个消化管中。 注释：脂肪含量高(脂肪>10%)的样品需加入15ml硫酸。 4. 打开消化炉，加热到420℃。 5. 将排废 罩 紧紧地扣在消化管上，并打开水抽气泵或尾气吸收装置到最大。将消化管架放置于预热 的消化炉中。 注释：步骤5-8在配备了自动升降装置和尾气吸收装置2501 的自动消化炉中可以自动完成。 6. 10分钟后，调低水抽气泵或尾气吸收装置，直到酸性烟雾刚好包含在排气罩内。管内应保持凝 回流。在消化的最初阶段产生大量的硫氧化物烟雾后，必须降低真空，以防止 H2SO4的损失。 7. 再继续消化50分钟。总的消化时间大约60分钟。 注释：当分析液体样品时，需要设置程序升温。在这种情况下，先将消化炉设置在 200°℃， 将 尾气吸收装置/水抽气泵调到最大，消化30分钟。然后，升高温度到420°℃，再消化75分 钟。温度到达420℃后， 10分钟后将水抽气泵或尾气吸收装置调低到烟雾正好包含在排废罩 内。 8.关闭消化炉。取出消化管架放置于支架上冷却10-20分钟，注意保持排废罩仍扣在消化管上。可 以通过鼓风机加速消化管的冷却。当消化管内不再有烟雾时，取下排废罩，关闭水抽气泵或尾气 吸收装置。 1.7.3 蒸馏 注释：如果用15ml硫酸消解，需用60ml碱溶液进行蒸馏。 注释：如果使用的是 Kjeltec 9 分析仪，蒸馏、滴定和计算将自动进行。 1.打开机器，运行一个成功的自检。 2.选择程序 。 3.选择产品(样品类型， 仅用于 Kjeltec 9分析仪)。 4. 选择创建好的批次(仅用于Kjeltec 9分析仪)。 5. 把消化管放入仪器或者自动进样器。 6.开始样品测试。 7.从蒸馏单元中移出馏出液，用标准盐酸溶液滴定。 1.8 结果表达 结果报告为氮的百分含量，按如下进行计算： 1.8.1 计算： T=样品消耗的滴定剂体积(mL) B=空 白消耗的滴定剂体积(mL) N=标准酸的当量浓度，4位小数 F=蛋白质系数=6.38 (乳和乳制品) 1.8.2 方法性能 不同类型样品的分析条件 下表显示了用于 Kjeltec 9 系性能测试的实验条件。使用的蒸汽功率为100%。标准溶液的浓度是 0.1N。 样品类型 样品量(g) 盐和催化剂 H2SO4(ml) 消化 (C/min) 稀释液(ml) 碱液(ml) 接收液(ml) *蒸馏终点 高温灭菌全脂牛奶 5.0 2 KjeltabCu 3.5 12 200/30420/60 80 50 30 4min/自动 羊奶 5.0 2 KjeltabCu 3.5 12 200/30420/60 80 50 30 4 min / 自动 浓缩乳清蛋白 0.3 2 KjeltabCu 3.5 12 420/60 80 50 30 4 min/ 自动 奶粉 0.5 2 KjeltabCu 3.5 12 420/60 80 50 30 4 min/自动 奶酪 0.5 2 KjeltabCu 3.5 15 420/75 80 60 30 4 min/自动 Table 4 用于方法性能数据的样品类型和分析条件* Kjeltec 9 分析仪使用的是自动模式 Kjeltec 9 蒸馏单元和分析仪的结果 该研究是 FOSS 使用模块消化炉、Kjeltec 9 自动蒸馏装置和自动滴定器以及 Kjeltec 9分析仪进行 的，使用的是本应用摘报和 AN 5511 描述的程序。 下面所示的测试中使用了五种不同的乳和乳制品，对 Kjeltec 9 蒸馏单元和分析仪的性能进行了测 试。采用 Kjeltec 8200和8400在相同条件下对同类样品进行分析比较。用于性能测试的设备回收率 介于 99.5%-100.5%之间。 样品类型 平均结果(%蛋白) n SD RSD(%) *参考值 (%蛋白) Kjeltec 8200 结果(%蛋白)n=3 高温灭菌全脂奶 3.44 10 0.01 0.32 3.3 3.42 羊奶 3.42 10 0.01 0.22 3.1 3.41 浓缩乳清蛋白 70.19 10 0.48 0.68 75 70.11 奶粉 10.02 10 0.03 0.33 9.6 9.93 奶酪 31.30 10 0.19 0.62 32 31.34 Table 5 Kjeltec 9 蒸馏单元的性能数据。*参考值来自标签。 样品类型 平均结果(%蛋白) h SD RSD(%) *参考值 (%蛋白) Kjeltec 8400 结果(%蛋白)n=3 高温灭菌全脂奶 3.48 10 0.01 0.36 3.3 3.46 羊奶 3.43 10 0.01 0.20 3.1 3.41 浓缩乳清蛋白 70.48 10 0.54 0.77 75 **70.11 奶粉 9.64 10 0.03 0.29 9.6 **9.93 奶酪 31.18 10 0.07 0.22 32 31.24 Table 6 Kjeltec 9 分析仪的性能数据。*参考值来自标签。 1.9 参考方法 IISO 8968-12014 (IDF 20-1)， Milk and Milk Products - Determination of nitrogen content - Part 2：Block digestion method (micron method) [2]应用摘报 AN 5511 2 问题和反馈 如果您对这个应用摘报有任何问题或反馈，请联系 FOSS 的支持团队。 Maria Wickman Segment Product Manager， Service 3 版本历史 版本 发布日期 修改内容 批准 1 2022-06-10 首发 MWG