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凱氏還是杜馬斯？聊聊定氮儀的那些事
2020年05月27日 13:27:02
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：8894
由于蛋白質(zhì)對(duì)于人體有著重要意義，因此我們常用蛋白質(zhì)含量作為營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定的關(guān)鍵指標(biāo)。定氮儀是常用的蛋白質(zhì)含量檢測(cè)儀器之一，可以根據(jù)樣品中的氮含量計(jì)算蛋白質(zhì)含量。定氮儀按照其檢測(cè)方法的不同，可分為凱式定氮儀和杜馬斯定氮儀兩種。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】 蛋白質(zhì)是由氨基酸以“脫水縮合”的方式組成的多肽鏈經(jīng)過(guò)盤(pán)曲折疊形成的具有一定空間結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，含有碳、氫、氧、氮元素，也可能含有S、P等元素。蛋白質(zhì)是人體組成的重要成分之一，機(jī)體中的每一個(gè)細(xì)胞和所有重要組成部分都有蛋白質(zhì)參與，總含量占人體重量的16%~20%。可以說(shuō)，蛋白質(zhì)就是生命的基礎(chǔ)。
由于蛋白質(zhì)對(duì)于人體有著重要意義，因此我們常用蛋白質(zhì)含量作為營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定的關(guān)鍵指標(biāo)。定氮儀是常用的蛋白質(zhì)含量檢測(cè)儀器之一，可以根據(jù)樣品中的氮含量計(jì)算蛋白質(zhì)含量。定氮儀按照其檢測(cè)方法的不同，可分為凱式定氮儀和杜馬斯定氮儀兩種。
兩種定氮儀的發(fā)展歷史
凱氏定氮法
凱氏定氮儀采用的蛋白質(zhì)含量測(cè)量計(jì)算的方法叫做凱氏定氮法，這一方法早由丹麥化學(xué)家凱道爾在1883年提出。凱氏定氮法通過(guò)將樣品在濃硫酸中消化，使蛋白質(zhì)分解轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)銨，然后堿化蒸餾使氨游離，吸收后再利用硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，后根據(jù)酸的消耗，通過(guò)公式計(jì)算出蛋白質(zhì)含量。凱氏定氮法操作簡(jiǎn)單、耗費(fèi)較低、結(jié)果準(zhǔn)確，是經(jīng)典的蛋白質(zhì)定量方法。
杜馬斯燃燒定氮法
杜馬斯燃燒定氮法由法國(guó)化學(xué)家Jean Baptiste Dumas在1831年提出，雖然比凱氏定氮法早出現(xiàn)半個(gè)世紀(jì)，但由于其實(shí)驗(yàn)條件復(fù)雜，當(dāng)時(shí)的設(shè)備難以滿(mǎn)足要求，杜馬斯燃燒定氮法的發(fā)展受到了限制。1964年，德國(guó)賀立士公司成功生產(chǎn)出了世界上第一臺(tái)杜馬斯法快速定氮儀，讓杜馬斯燃燒定氮法重新回到了人們的視線(xiàn)中。隨著杜馬斯定氮儀的不斷更新升級(jí)，這一古老的技術(shù)重新煥發(fā)了活力，成為蛋白質(zhì)的主要方法之一。如今在世界上一些國(guó)家和地區(qū)，特別是歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，杜馬斯燃燒定氮法已經(jīng)成為法定的氮/蛋白質(zhì)分析方法。
二者均存在缺陷
相較之下，杜馬斯燃燒定氮法的應(yīng)用更為廣泛，且分析過(guò)程只需3-8分鐘，產(chǎn)生的廢氣主要為H2O、CO2、N2等，對(duì)環(huán)境危害小。但由于儀器限制，杜馬斯定氮儀的稱(chēng)樣量一般不超過(guò)2g。因此杜馬斯定氮儀對(duì)樣品的制樣均勻性要求較高，在檢測(cè)檢測(cè)低蛋白質(zhì)含量的樣品時(shí)，準(zhǔn)確性不如凱氏定氮法。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：杜馬斯定氮法僅適用于蛋白質(zhì)大于10g/100g的固體樣品。
定氮儀的發(fā)展前景
在科技高速發(fā)展的今天，人們的生活水平也大大提高，人們的需求正從”溫飽“向”健康“轉(zhuǎn)變，蛋白質(zhì)成為了時(shí)代的寵兒。作為蛋白質(zhì)含量檢測(cè)儀器，定氮儀想要提高準(zhǔn)確性、節(jié)約人工成本、提升工作效率，向自動(dòng)化發(fā)展無(wú)疑是明智的選擇。
目前，多數(shù)凱氏定氮儀已經(jīng)放棄原始的玻璃儀器裝置，可以與自動(dòng)進(jìn)樣器配合使用的半自動(dòng)/全自動(dòng)凱氏定氮儀更受青睞。杜馬斯定氮儀憑借自身快速、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)與全自動(dòng)化的測(cè)定方式，逐漸在蛋白質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域嶄露頭角。
筆者認(rèn)為，隨著杜馬斯定氮儀的準(zhǔn)確性不斷提高，在檢測(cè)低蛋白質(zhì)含量樣品時(shí)與凱氏定氮儀的差距會(huì)越來(lái)越小。加上杜馬斯定氮儀綠色環(huán)保的特性，在蛋白質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域會(huì)比凱氏定氮儀有更好的發(fā)展前景。
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