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嘉峪檢測網 2019-02-21 19:59
蛋白質作為七大營養素之一，具有提供能量、構成機體組織以及調節生理活動等重要生理功能。人體所需蛋白質主要從食物中攝取，因此，食品中蛋白質含量常作為評價食品營養質量的關鍵指標。國標GB 5009.5-2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》中關于食品中蛋白質的檢測方法主要分為凱氏定氮法和杜馬斯定氮法兩種。
那么，這兩種檢測方法有何異同呢？
1、發展歷史
凱氏定氮法是由丹麥化學家凱道爾于1883年率先提出，由于設備要求簡單，自提出后便成為蛋白質測定的經典方法，廣泛運用于蛋白質檢測中。
杜馬斯定氮法是由法國化學家杜馬斯在1831年提出，雖然該法比凱氏定氮法早半個世紀提出，但由于當時設備條件難以滿足杜馬斯定氮法的要求，限制了其發展。直到上個世紀六十年代初，德國賀立士公司生產出世界上第一臺杜馬斯法快速定氮儀后，杜馬斯定氮法才重新回到人們的視線。隨著儀器的發展演變，杜馬斯定氮儀也不斷更新，也成為蛋白質的主要檢測方法之一。
2、實驗原理
相同點
兩種方法都是基于食品中蛋白質含量與食品中氮含量的比例關系換算的。如乳中蛋白質與氮含量的比值為6.38，大豆中蛋白質與氮含量的比值為5.71，普通食品中蛋白質與氮含量的比值為6.25。因此，兩種方法均是通過測定食品中氮含量后再根據換算系數得到食品中蛋白質含量。
不同點
凱氏定氮法：樣品在高溫濃硫酸的消化作用下，將樣品中的有機氮轉化為無機銨，待消化液冷卻后，加入過量的堿，使無機銨轉化為揮發性的氨，再將氨蒸出后，利用鹽酸標準溶液滴定，最后根據消耗的鹽酸標液體積推算樣品中的氮含量。
杜馬斯定氮法：樣品在高純氧中充分燃燒的過程中，將氮元素轉化為氮氣或氮氧化物，再經過高溫銅的還原，使所有的氮轉化為N2，然后利用熱導檢測器檢測N2的含量來推算樣品中氮含量。因此杜馬斯定氮法也稱為杜馬斯燃燒法或燃燒定氮法。
3、適用范圍
凱氏定氮法通過硫酸高溫消化，只能將有機氮轉化為無機銨，而對于硝態氮（如硝酸鹽、亞硝酸鹽）則不能轉化。因此凱氏定氮法適用于不含硝態氮的食品、農產品、化妝品、醫藥等。
杜馬斯燃燒法既能將有機氮轉化為N2,又能將無機的硝態氮轉化為N2。因此，杜馬斯的應用更為廣泛。
4、其他方面
在蛋白質檢測中，凱氏定氮法往往會產生大量的硫酸蒸汽以及堿性廢液，需要高成本的回收費用來減少環境破壞；相反，杜馬斯燃燒法產生的廢氣主要為N2、CO2、H2O等，對環境基本無害，符合綠色環保的要求。
此外，凱氏定氮法檢測一個樣品的時間大約2-5小時，而杜馬斯定氮法只需3-8分鐘。
然而，由于凱氏定氮法儀器簡單，根據標準，稱樣量從幾十毫克到幾十克不等，不僅能滿足高蛋白質含量的樣品檢測，也能滿足低蛋白質含量的樣品檢測。而杜馬斯定氮儀由于儀器的限制，稱樣量一般不超過2g。因此，對樣品的制樣均勻性要求較高。而且對于低蛋白質含量的樣品，由于稱樣量的限制，準確性不如凱氏定氮法。
因此，國家標準GB5009.5-2016中規定杜馬斯定氮法僅適用于蛋白質大于10g/100g的固體樣品。
5、發展前景
在儀器高速發展的今天，自動化發展成為儀器發展的主要方向之一，既能提高準確性，又能節約人工成本、提高工作效率。
目前，凱氏定氮儀已經很少見原始的玻璃儀器裝置，更多的為半自動凱氏定氮儀或全自動凱氏定氮儀。而自動進樣器的推廣使得測定蛋白質時需要的人工更少，儀器更加先進化。杜馬斯定氮儀本身全自動，僅需將樣品設置好后即可自動測定，更為便捷。
隨著時代的發展，擁有更好的密封系統和更精密的檢測器的杜馬斯定氮儀，其準確性也不斷提高。
有文獻研究表明[1-3]：杜馬斯定氮儀在檢測蛋白質含量小于10g/100g的乳制品等食品時，具有與凱氏定氮法相同或更好的準確性和精密度。歐盟、美國等發達國家和國際組織，也將杜馬斯定氮法列入食品安全標準中，甚至將杜馬斯定氮法作為蛋白質檢測的仲裁方法。杜馬斯定氮法綠色環保的特性，也使得杜馬斯定氮法在蛋白質檢測的道路上具有更好的發展前景。
來源：SMQ
