Kjeltec 9™ 分析仪EN ISO 5983-2和AOAC Official Method 2001.11测定动物饲料和饲草中的粗蛋白凯氏氮含量

Kjeltec 9™ 分析仪EN ISO 5983-2和AOAC Official Method 2001.11测定动物饲料和饲草中的粗蛋白凯氏氮含量AN 5515 应用摘报 KjeltecM 9 分析仪/蒸馏单元 按照 EN ISO 5983-2和 AOAC 2001.112测定 动物饲料和饲草中的粗蛋白/凯氏氮含 量 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 Kjeltec'M 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下列类 型样品： ● 动物饲料 饲草 ● 粮食 ● 油料 ● 鱼饲料 ● 宠物食品 Rev.1 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 系列仪器分析动物饲料和饲草中的凯氏氮含量提供了指导。该方法适用 于含有 0.5-50%的氮和与 AOAC 官方方法2001.11[2]相同基质的样品。这种方法不能测量氮的氧化形 式，也不能完全回收杂环氮化合物。 1.2 原理 将均质的样品置于浓硫酸、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.1 个人防护设备 1.4 设备 A.粉碎或研磨设备，如 CT 293 CyclotecTM， CM 290 Cemotec'M 或 KN 295 Knifetec T M B.分析天平，精确到0.1mg 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 1.5 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 (3.5 g K2SO4 + 0.4 g CuSO4*5H2O) C.消泡剂(可选项) D. 40% w/v氢氧化钠(NaOH)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 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 Kjeltab Cu 3.5 消泡剂片 消化温度 消化时间 固体 1g 12ml 2 pcs 0 pc 420°C 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 50 ml 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。 1.6.3 滴定 滴定剂的选择取决于氮的含量。下表根据样品含氮量给出了推荐的滴定剂浓度。滴定剂浓度需精确 到小数点后四位，如0.1002 mol/L。 0.01 N HCI (氮含量范围 0.1-2 mg N) 0.1NHCI(氮含量范围 2-100 mg N) 0.2 N HCI(氮含量范围 50-200 mg N) Table 3 推荐的滴定剂浓度 1.7 步骤 1.7.1 样品准备 1.用合适的样品磨粉碎样品。如需要干基结果，需要对粉碎样品进行一个单独的水分测定。 2.称取适量均质样品放入250ml消化管中，记录样品重量，准确至 0.1mg。 如果已知样品中蛋 白 质的大致含量，则可按下表选择样品量： 蛋白质含量 样品重量(g) <5% 1-5 5-30% 0.5-1.5 >30% 0.2-1 Table 4 不同蛋白质含量样品对应的称样量 注释：理想情况下，分析样中应含有 30-140mg 氮。 干饲料、饲草、谷物、粮食和油料作物-将1克混合均匀的样品称量在去皮的无氮称量纸上。将称量 纸包裹样品并折叠后，将其放入编号的消化管中。 液体饲料-将略多于1克混合均匀的分析样品倒入 一 个去皮的小烧杯中。然后转移 一 定量样品到 一 个 编号的消化管中。对烧杯重新称重。烧杯的重量差就是转移到消化 管 中的样品重量。 1.7.2 消化 每批样品至少准备 三 个试剂空白。除了不加样品外，试剂空白应和分析样品进行相同的处理。 1.加入两片催化剂 Kjeltabs Cu 3.5 (或 7 g K2SO4 +0.8 g CuSO45H2O) 到每个消化管中。 2.用移液管加12 ml 浓硫酸到每个消化管中(对于脂肪含 量 高于10%的样品加入15ml)。可以在 此处停下，第 二 天再继续后面的工作 。 注释：在每个消化管中加入两片消泡片，可防止消化过程中产生泡沫。 3.将排废罩紧紧地扣在消化管上。打开水抽气泵或尾气吸收装置到最大。将消化管架连同排废罩一 起放置在预热到420°℃的消化炉中。 注释：步骤3-6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。 4. 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。 5.继续消化50分钟。整个消化时间大约60分钟。 注释：如果使用了15ml硫酸，延长消化时间到75分钟。 6. 关闭消化炉。保持排废罩盖在消化管上，取出消化管架，放在支架上冷却10-20分钟。可以使用 商业鼓风机或放置在通风橱中拉下玻璃窗以增加气流快速冷却。当烟雾停止时，取下排废罩并关 闭吸气器。 1.7.3 蒸馏 注释：如果消化时使用了 15ml 硫酸，蒸馏时需使用60ml碱。 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=氮和蛋白质的转换系数 样品 蛋白质系数 动物饲料和大多数食品 6.25 乳和乳制品 6.38 肉和肉制品 6.25 普通小麦 5.7 杜伦麦 5.7 小麦加工产品 5.7 or 6.25 饲用小麦 6.25 大麦 6.25 燕麦 5.7 or 6.25 黑麦 5.7 黑小麦 6.25 玉米 6.25 豆类 6.25 油料种子和油料饼粕 5.3 大豆及大豆制品 5.71 Table 5 不同类型样品的蛋白质系数 1.8.2 方法性能 样品 对8种不同的饲料和草料样品进行了分析，以检验 Kjeltec 9系列的性能。下面的结果是基于这些测 试条件的。蒸馏所用蒸汽功率为100%。滴定用的标准酸的浓度为0.1N盐酸标准溶液。 样品类型 样品重量(g) 催化剂和盐 H2SO4(mL) 消化条件(°C/Min.) 稀释液(mL) 碱液(mL) 接收液(mL) *蒸馏终点 玉米青贮 1.2 2 KjeltabCu 3.5 12 420/60 80 50 30 4 min/自动 葵花籽 1.2 2 KjeltabCu 3.5 15 420/75 80 60 30 4 min/自动 猪颗粒料 1.2 2 KjeltabCu 3.5 12 420/60 80 50 30 4 min/ 自动 鱼粉 0.5 2 KjeltabCu 3.5 15 420/75 80 60 30 4 min/ 自动 肉和骨 0.5 2 KjeltabCu 3.5 15 420/75 80 60 30 4 min/自动 猪饲料 1.2 2 KjeltabCu 3.5 12 420/60 80 50 30 4 min/自动 大麦 1.2 2 KjeltabCu 3.5 12 420/60 80 50 30 4 min/ 自动 小麦 1.2 2 KjeltabCu 3.5 12 420/60 80 50 30 4 min/自动 Table 6 用于方法性能数据的样品类型和分析条件*Kjeltec 9 分析仪采用自动模式 1.8.3 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。 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 Dumatec 结果(%蛋白)n=2 玉米青贮 2.28 10 0.01 0.66 一 2.28 2.255 葵花籽 17.01 10 0.15 0.86 一 16.78 21.378 猪颗粒料 14.93 10 0.09 0.61 15.3 14.79 15.305 鱼粉 73.09 10 0.34 0.47 一 72.93 74.94 肉和骨 65.40 10 0.56 0.85 一 65.56 67.045 猪饲料 13.60 10 0.12 0.88 12.6-13.97 13.62 大麦 9.34 10 0.02 0.26 10 9.30 9.325 小麦 11.11 10 0.06 0.53 12 11.10 11.26 Table 7 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) SD RSD(%) *参考值(%蛋白) Kjeltec 8400 结果(%蛋白)n=3 Dumatec 结果(%蛋白)n=2 玉米青贮 2.15 10 0.02 0.79 一 2.16 2.255 葵花籽 16.97 10 0.22 1.32 一 16.75 21.378 猪颗粒料 15.13 10 0.05 0.34 15.3 15.04 15.305 鱼粉 73.22 10 0.24 0.32 一 72.38 74.94 肉和骨 65.81 10 0.58 0.88 一 64.67 67.045 猪饲料 13.66 10 0.07 0.51 12.6-13.97 13.55 一 大麦 9.31 10 0.04 0.40 10 9.27 9.325 小麦 11.20 10 0.02 0.17 12 11.11 11.26 Table 8 Kjeltec 9 分析仪的性能数据*参考值来自标签 1.9 参考方法 1EN ISO 5983-2：2005 Animal feeding stuff - Determination of nitrogen content and calculation of crude protein content - Part 2： Block digestion/steam distillation method [2AOAC Official Method 2001.11， Crude Protein in Animal Feed， Forage， Grain and Oilseeds， Block Digestion Using Copper Catalyst， System Distillation into Boric Acid， AOAC INTERNATIONAL， Gaithersburg， MD. [3]应用摘报 AN5511 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。 Joi Chen Product Specialist， Service 3 版本历史 版本 发布日期 修改内容 批准 1 2022-06-10 首发 JICH