凯氏定氮法和杜马斯燃烧法测定奶粉中蛋白质含量的比较
1 前言
目前国标对食品中蛋白质含量检测方法是《GB 5009.5-2016 食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》，其中第一法和第三法分别采用凯氏定氮法和杜马斯燃烧法对食品中蛋白质含量进行测定。凯氏定氮法消解耗时长，实验过程中会生成SO2等酸性气体，对于操作人员和环境都不友好；杜马斯燃烧法，其测试过程快速、无污染，在欧美等国家得到广泛应用。
既然两种方法都可以对样品的蛋白质含量进行测定，那么检测结果是否会存在差异？两种方法之间哪种更为准确和稳定？哪种更适于应用于我们日常的检测？因此，我们选取奶粉样品对两种方法进行比较研究。
2 实验部分
2.1 凯氏定氮法
2.1.1 仪器与试剂
K1100F全自动凯氏定氮仪、SH420F石墨消解仪、分析天平；
浓硫酸（98%）、硫酸标准滴定液（0.02mol/L， 用基准物质碳酸钠标定）、2%硼酸溶液、40%氢氧化钠溶液、溴甲酚绿-甲基红混合指示剂、催化剂片（3g硫酸钾和0.2g硫酸铜混合均匀压片）、纯水。
以上试剂均为分析纯以上。
2.1.2 实验方法
1）样品制备
奶粉样品混合均匀，十万分之一天平称取0.2g（精确到0.1mg），无屑称量纸包好一并投入消化管中。
2）样品消解
消化管中加入一片催化剂片（或硫酸铜：硫酸钾=1：15；硫酸铜0.2g，硫酸钾3g），浓硫酸取10.0mL，轻轻摇动使充分混合，同时做空白实验。将消化管架放置在石墨炉上，加盖废气罩，连接废气吸收系统。消化采用曲线升温模式，设置如下：
消化完成后，取出消化管，冷却至室温。
3）测试
消化管就位，仪器参数设置：稀释水15mL、2%硼酸溶液25mL、碱溶液35mL、蒸馏时间5min、滴定酸为0.1000mol/L硫酸溶液，精确到小数点后四位。
滴定结束后仪器自动显示结果。
2.2 杜马斯燃烧法
2.2.1 仪器与试剂
D100杜马斯定氮仪、分析天平、40目筛片式粉碎机、锡箔纸、压片工装；
—氧气：纯度 > 99.999 %
—二氧化碳气：纯度 > 99.999 %
—L-天冬氨酸标准品：纯度 > 99 %
2.2.2 实验方法
1）炉温预热
将二氧化碳和氧气气阀打开，并将压力调节至二氧化碳0.12MPa、氧气0.22MPa。炉温设置如下：燃烧管960℃；二级燃烧管900℃；还原管830℃。
2）制样
称取天冬氨酸样品200~250mg；奶粉样品100~150mg。用锡箔纸包好，压片，放置在自动进样盘相应位置。
3）测试
待TCD检测器温度升至59℃左右开始进行测定。首先加氧空烧两三次，排除燃烧管内残留O2。开始测试，选择250mg标准，天门冬氨酸校正计算氮因子，而后得到奶粉样品中蛋白质含量。
3 结果与讨论
由上表可以看出，D/K的均值为1.009，即杜马斯燃烧法的结果均略高于凯氏定氮法，这是由于凯氏定氮法无法消解样品中复杂形态的氮，比如带有杂环结构的氮、部分硝态氮和硝酸盐。凯氏定氮法和杜马斯燃烧法RSD均小于0.5%，说明这两种方法的精密度均符合要求。
通过对凯氏定氮法和杜马斯燃烧法测定奶粉中蛋白质实验的比较发现，杜马斯燃烧法结果略高于凯氏定氮法。作为蛋白质测定的常规检测方法，两种方法并没有显著性差异，均是优良可行的。由于杜马斯燃烧法的简便快捷和对环境的良好亲和力，相信其一定能在将来的蛋白质检测领域占有重要的地位。
