浅谈如何提高饲料中粗蛋白测定准确度的几个因素

0 引言

随着饲料行情的快速发展，饲料产量迅速增加，饲料中粗蛋白质含量的测定显得非常重要。国标法测饲料中粗蛋白采用凯氏定氮法，虽然无法鉴别三聚氰胺和尿素等物质，但在目前条件下，饲料中粗蛋白的测定仍然是评价饲料营养价值的重要指标。凯氏定氮法是由样品消化成铵盐蒸馏，用标准液吸收，用标准酸滴定，由样品中含氮量计算出饲料中粗蛋白含量。

1、饲料样品采集是否规范，是粗蛋白测定准确与否的基础。

不同的产品采样方法也不同，一般来说，可根据物品均匀性状可分为下列二类。

1.1、均匀的产品：均匀性的产品是指每一小部分成分与全部的成分相同，可以采取其任何一部分作为分析样本。对于粉末或研碎的物品用“四分法”来采样，这样具有代表性。

1.2不均匀的产品：不均匀的样本，需采取多量样本，然后再取出的样本中重复取样多次，得出逐渐减小的样本，叫做初级、次级、三级样本。实验分析的样本在最末一级样本中制备，使样本能代表全部物品，所采用的取样方法称为“几何法”。

2、试样的粉碎

测定粗蛋白要求试样粉碎并全部通过0.45mm分样筛，然后混合均匀放入密封容器中，目的在于使其具备均匀性，便于溶样，更易于消化。但必须掌握以下四点：

（1）、由于粉碎或过筛过程中，样品容易产生自动分级，如玉米，其硬质部分常聚集在上面，软质部分聚在下面。所以粉碎过筛后要重新混合均匀，以减少测量误差。

（2）、粉碎完后，粉碎机中总会遗留少部分，这部分不能随便丢弃，否则将影响样品的均质性。

（3）、粉碎过程要快，以避免样品的成分变化。

（4）、对于全价料（即使是颗粒全价料和浓缩料，无需在粉碎，当然这是基于有良好的均匀度，如果粉碎，会失去部分粉末的物质，降低了样品的均质性，由此可见，粗细度是造成结果误差的重要原因。

3、粗蛋白检测称样要求

用分析天平称取试样0.5-1g（精确到0.0001），一式二份，为保证分析结果的准确性，在分析过程中应根据试样蛋白含量的高低来决定所称试样的质量。根据本人多次做浓缩饲料和配合饲料总结如下：浓缩饲料（粗蛋白含量≥40%）称样范围可在0.5-0.6g之间，配合饲料（粗蛋白含量≤20.0%）称样范围可在0.6-0.8g之间，这样可以避免在滴定时盐酸标准溶液体积过小，减小实验误差，以增加结果的准确性。

4、粗蛋白检测消化过程的影响

4.1、消化温度与速度的影响

消化过程采用凯氏定氮仪，消化时速度要缓慢，开始要小火，待样品焦化后，逐步加强火力，并保持经常晃动，可消除消化时泡沫飞溅，以避免消化不完全，使测量结果偏低。如果升温过快，部分含氮物质来不及转化成硫酸铵，而以气体形式损失掉，造成检测结果偏低。国家标准GB6432-1994中规定消化温度为360-410℃，实际消化时可根据实际样品采用420℃，但是消化温度不能超过450℃，否则蛋白质会有部分分解。

4.2、消化时间的影响

消化时间对饲料中粗蛋白的测定非常重要，消化时间太短，饲料中的氮不能充分转化成氨，消化时间过长，会造成氨的损失，本人通过大量实验得出消化时间对粗蛋白测定的影响如下表

由此可见样品变绿后消化0.5h，蛋白含量偏低。随着消化时间的增大，蛋白质含量逐渐增加，2h和5h的蛋白质含量在允许的1%误差范围内，可见样品消化时间最好控制在样品变绿后2h以上，对一般样品，3-4h的消化时间是足够的，过长的消化时间对蛋白质含量的提高没有显著的影响。

4.3、消化过程中催化剂用量的影响

催化剂是提高硫酸沸点，加快有机物分解，但是催化剂的用量也有严格的限制，催化剂用量太低，消化温度偏低，有机物分解速度缓慢，催化剂用量太多，消化温度过高，容易造成氮的损失。实验中发现催化剂含量为6.4g时，样品从420℃开始变绿时间在20分钟左右，而催化剂含量为3.2g时相同质量同一样品，从420℃消化至变绿需要大约50分钟，而不加催化剂的同一质量同一样品，从420℃开始，消化4h样品仍未变绿，催化剂含量对消化速度的影响非常显著。国标规定6.4g催化剂对12ml硫酸可满足大部分样品的需要，如果要增加酸碱的量，可适当对催化剂进行相应的调整，同时蒸馏时碱的用量也要进行相应的调整。

5、凯氏定氮法注意事项

5.1、凯氏定氮蒸馏过程注意事项：

（1）冷凝水的开启，冷凝水要在蒸馏开始时开启，如果蒸馏一段时间发现未开启蒸馏水，要先停止加热，带冷凝装置冷却后在开通冷凝水，以防爆炸。

（2）系统密闭性检查，整个蒸馏装置所有接口应该密封完全，不能漏气，蒸馏实际样品前要做回收率，已确定蒸馏系统的密闭性及步骤和试剂是否有误。

（3）加样液之前要把蒸馏管浸入吸收液，氢氧化钠要加入密封小玻璃杯上，然后再缓缓提起小玻璃杯使氢氧化钠流下，碱液尚未流完时，加3-5ml水，一半流入反应室，一般作为水封，要注意再加碱液的时候，整个反应室除了冷凝管路浸在吸收液里，其余管路都应该保持密封，防止生成的氨气挥发。

（4）水蒸气发生器要保持管路畅通，否则会由于压力大而发生爆炸。

5.2蒸馏时间对测量结果的影响

凯氏定法法测量蛋白质含量时，蒸馏时间的控制对实验结果好坏至关重要。本人实验了蒸馏时间对蛋白测定含量的影响，蒸馏时间以反应室液体沸腾时计时，如下表：

可以看出蒸馏3min和4min时，蛋白质含量偏低，蒸馏时间大于5min，蛋白含量相对稳定，其后随着蒸馏时间的增大，蛋白含量无明显增加，可见适应的蒸馏时间为5-6min，过长的蒸馏时间对结果无显著改善，还会造成时间和资源的浪费。

6、粗蛋白检测中的自我校正

样品测定之前需要纯度大于99.5%的硫酸铵（含氮量21.19%±0.12%）做回收率进行校正，称取0.15-0.2g（精确到小数点后四位）硫酸铵，代替样品按同样的分析步骤操作，回收率必须在99.5%-100.5%之间，如果回收率偏大或者偏小，要检查称样、消化、加碱、蒸馏和滴定各个步骤是否正确。

7、粗蛋白检测必须做好空白检测工作

空白检测是衡量整个操作过程中一个非常重要的指标，良好的空白值是保证检测结果准确的前提，空白样品消耗盐酸的量以0.05-0.15ml为宜，检测时如果发现空白值过高，应认真查找原因，并及时解决。空白值超标一般是由于所用试剂级别不够，实验用水不纯或玻璃器皿不干净等原因造成的。

8、粗蛋白检测时，滴定用的盐酸标准溶液浓度必须准确

标准溶液在使用前应将溶剂瓶上下摇动几次，以便使凝结在瓶壁上的水珠完全溶入溶液之中，保证溶液浓度均匀一致，滴定时注意排除滴定管底部的气泡，确保滴定结果的准确性。

9、结论

影响饲料中粗蛋白测定的因素很多，本文指出如何提高饲料中粗蛋白测定准确度的8个因素，主要是消化温度、消化时间和催化剂等等对测量准确度的影响，为更准确的测量饲料中粗蛋白准确度提供参考意见。

参考文献：

1.GB/T 6432-1994 饲料中粗蛋白测定方法

2.夏玉宇，朱丹编著，饲料质量分析检验 化学工业出版社，1994:437-154

3.邢文卫、田景君编 分析化学第二版。北京：化学工业出版社

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文