1.國際標準相關測定方法

　　《ISO 3188-1978 淀粉及其衍生物氮含量測定滴定法》詳細測定實驗過程如下：

　　1.1原理

　　在催化劑存在下，用硫酸裂解淀粉及其衍生物，然后堿化反應產物，并進行蒸餾使氨釋放。同時用硼酸溶液收集，再用已標定的硫酸溶液滴定，得到硫酸體積耗用數即能轉化成氮含量。

　　1.2試劑和材料

　　在測定過程中，只可使用分析純的試劑和蒸餾水，或至少純度相當的水。

　　1.2.1 濃硫酸：96%(m/m)、ρ20為1.84g/mL。

　　1.2.2氫氧化鈉溶液：40%(m/m)、ρ20為1.43g/mL。

　　1.2.3 硼酸溶液：20g/L。

　　1.2.4催化劑：由97g硫酸鉀和3g無水硫酸銅組成。

　　1.2.5 硫酸：約0.02mol/L或0.1mol/L的標準溶液。

　　1.2.6指示劑：由二份在50%(V/V)乙醇溶液中的中性甲基紅、冷飽和溶液與一份在50%(V/V)乙醇溶液中濃度為0.25g/L亞甲藍溶液混合而成。配制之后貯入棕色玻璃瓶內。

　　1.3儀器和設備

　　1.3.1 天平：感量為 1mg。

　　1.3.2 定氮蒸餾裝置。

　　1.3.3 自動凱氏定氮儀。

　　1.4分析步驟

　　1.4.1試樣處理：

　　所測樣品應充分混合，放在密封干燥的容器內。對葡萄糖漿，在混合前應先除去表層約5mm。對塊狀樣品必須研磨，使之全部過篩，不留下剩余樣品。

　　1.4.2取樣：

　　樣品量稱取至多為10g樣品，精確至0.0001g，然后倒入干燥凱氏燒瓶內，注意不要將樣品沾在瓶頸內壁上。對粘狀或糊狀樣品，則可用一個小玻璃盛器或不產生氮的鋁片紙或塑料上稱重，或氮含量已知的盛器，盛品留在瓶內，如盛器產生氮的話，應做空白測定后折算。

　　1.4.3消煮：

　　加入催化劑10g，并用量筒加入體積為4倍樣品重量計算的毫升濃硫酸。輕輕擺動燒瓶，混合瓶內樣品，直至團塊消失，樣品完全濕透，加入防沸物(如玻璃珠)。燒瓶放到消化架上，裝上排氣裝置，開始加熱裂解。小心加熱液體，使之逐漸沸騰，待液體澄清后繼續(xù)加熱1小時。

　　2.化驗室試驗方法(國標檢測方法改善后測定方法)

　　2.1儀器設備

　　2.1.1分析天平

　　2.1.2 JKZ10-恒溫加熱消煮爐(濟南精密)

　　2.1.3JK9870全自動凱氏定氮儀(濟南精密)

　　2.2試樣處理：

　　①、使用滴管稱取約2g左右的淀粉樣品，15ml濃硫酸，2g左右的催化劑(硫酸銅硫酸鉀)，靜置半小時。

　　②、放置于消煮爐上，正常升溫至100℃(開始變黑)。

　　③、100℃持續(xù)10分鐘，升至150℃(完全變黑，并開始出現泡沫)。

　　④、升溫至200℃過程中，同時加入10滴30%的過氧化氫溶液。

　　⑤、200℃穩(wěn)定5分鐘，加入10滴30%的過氧化氫溶液。

　　⑥、升至250℃，同時加入10滴30%的過氧化氫溶液。

　　⑦、穩(wěn)定10分鐘，升至300℃，同時加入5滴30%的過氧化氫溶液。

　　⑧、穩(wěn)定10分鐘，升至400℃，同時加入5滴30%的過氧化氫溶液。

　　⑨、間隔10分鐘加入5滴30%的過氧化氫溶液，直至溶液中固體(黑色泡沫)完全溶解。

　　⑩、等待溶液變?yōu)橥该鞯乃{綠色時繼續(xù)加熱1小時。

　　2.3測定：

　　消解完之后將樣品冷卻至室溫，即可使用凱氏定氮儀(濟南精密 JK9870)測定凱氏氮含量，得到的氮含量乘以相對應的系數可得到蛋白質的含量。

　　3.本化驗室實驗方法與國標方法的改善之處

　　①. 消解過程使用消煮爐緩慢升溫，控制消解過程炭化的黑色泡沫附著在管壁，以減小對測定結果的影響

　　②. 消解過程加入雙氧水來減弱炭化產生的泡沫，以加快消煮的效率

　　4.改善方法的解釋與方法的論證數據

　　4.1.消化過程控制升溫速率以及加入雙氧水加快消化速率

　　樣品當中含有大量的含碳化合物，故在消化時候加入濃硫酸以后加熱時產生碳化，會有黑色泡沫出現，由于消煮爐配套使用的消化管管徑相比于標準方法中定氮燒瓶較細，極易出現黑色泡沫附著在消化管管壁，導致樣品的消化不完全。降低升溫速率會減弱濃硫酸碳化樣品的程度，減少黑色泡沫的出現，進而降低消化時的誤差出現。而雙氧水時氧化性極強的強氧化劑，能加速樣品中有機物的氧化，從而進一步減弱碳化過程黑色泡沫的產生，致使樣品的消化速率進一步提升，加速樣品的消解，縮短樣品的消化時間。以下表格是針對加入雙氧水消化和未加雙氧水消化的樣品消化時間、氮含量測定結果的比對：

　　序號重量g雙氧水加入碳化黑色泡沫情況消化耗時氮含量%

　　11.8882否嚴重4h0.0363

　　22.0153否嚴重4h0.0358

　　31.9067否嚴重4h0.0358

　　41.8384是明顯減弱3.5h0.0363

　　51.7305是明顯減弱3.5h0.0373

　　61.8376是明顯減弱3.5h0.0372

　　備注：滴定稀硫酸濃度0.0678mol/L 消解催化劑：15ml濃硫酸硫酸銅硫酸鉀(1：10)混合指示劑2g

　　上述數據說明消化過程加入雙氧水對測定結果沒有影響，能明顯加快消解的速率，減弱碳化過程黑色泡沫的產生，從而避免了黑色泡沫附著在消化管管壁，進而減少了消化過程的誤差，增加了實驗結果的穩(wěn)定性。

　　5.改善方法實驗數據的準確性論證

　　為了驗證改善優(yōu)化后方法的準確性，選取了不同凱氏氮含量的淀粉分別使用優(yōu)化后的方法(使用濟南精密JK9870)和國標方法進行對比，對比數據如下表所示：

　　樣品名稱凱氏氮檢測結果/%平均值偏差/%

　　國標方法改善優(yōu)化后方法

　　樣品10.0360.035兩種方法的平均值

　　偏差為0.42%

　　樣品20.0290.028

　　樣品30.0410.042

　　樣品40.0500.051

　　樣品50.0270.029

　　樣品60.0240.024

　　樣品70.0320.031

　　由以上表格數據可以整理歸納出，改善優(yōu)化(使用JK9870凱氏定氮儀)后的實驗方法與國標方法檢測結果偏差在0.5%以內，檢測結果沒有明顯差異。

　　6.使用凱氏定氮儀(濟南精密 JK9870)與傳統(tǒng)手工滴定法的對比論證

　　使用凱氏定氮儀測定樣品中蛋白質(凱氏氮)含量，更能與消煮爐的消化高效的結合起來，相比傳統(tǒng)的手工滴定法結果更穩(wěn)定，誤差更小，尤其是待測樣品數量較多時，凱氏定氮儀來測定更適合改善優(yōu)化后實驗方法。為了驗證凱氏定氮儀的檢測結果準確性，采用了同一樣品相同的消解方法，消解完成后定容取等量體積的樣品稀釋液分別使用凱氏定氮儀(濟南精密 JK9870)和傳統(tǒng)手工滴定法(國標方法)進行樣品蛋白質含量的檢測。檢測數據如下表所示：

　　樣品序號蛋白質檢測結果/%

　　JK9870法測試手工滴定法測試

　　10.17810.1794

　　20.18190.1813

　　30.17750.1769

　　40.18630.1838

　　50.17630.1769

　　60.17860.1816

　　上表數據可以看出使用凱氏定氮儀(濟南精密 JK9870)和傳統(tǒng)手工滴定法(國標方法)進行淀粉樣品蛋白質含量的檢測時檢測結果的偏差微乎其微，檢測結果沒有明顯差異，并且使用凱氏定氮儀(濟南精密 JK9870)檢測起來效率更高滴定更快，能夠加快實驗進程。

　　采用改善優(yōu)化后的化驗室實驗方法進行氮含量、蛋白質含量的檢測時，雙氧水催化劑的使用更能加快消煮的速度，更能減弱碳化現象，有效的促進了消煮淀粉樣品，消化后的樣品不需要定容即可直接使用凱氏定氮儀(濟南精密 JK9870)測定，并且檢測結果和國標方法對比無差異，準確度高，改善優(yōu)化后的實驗方法可作為淀粉凱氏氮含量、蛋白質含量檢測的通用方法。

　　7.改善優(yōu)化后實驗方法的要點

　　淀粉類樣品的凱氏氮、蛋白質含量檢測，最重要的環(huán)節(jié)是淀粉樣品消化過程，消煮過程控制好升溫速率，適量加入雙氧水來加快消煮能更好更快速的完成消煮實驗。選擇采用凱氏定氮儀(濟南精密 JK9870)測定相比傳統(tǒng)的標準方法測定更方便，加快實驗的效率。