ATN型全自动定氮仪操作手册

ATN-300 型全自动定氮仪（蛋白质测定仪）操作说明手册型全自动定氮仪（蛋白质测定仪）操作说明手册一、概述蛋白质的测定方法，目前仍以 1883 年凯达尔氏(Kiedahl)发明的定氮法为基础，它根据 各种蛋白质都具有固定比数的氮这一事实，通过对氮的测定而推算出蛋白质含量，此法所 得的含氮量除了确定属于蛋白质组成成分的氮以外，还包括非蛋白质组成的其他有机及无 机态氮，所以换算所得的蛋白质含量称作为粗蛋白含量，一般蛋白质中的含量为 18%，换 算后即每 6.25 克蛋白质中含有 1 克氮，因此 6.25 成为换算系数 K，但是不同的农产品及其 制品的实际含氮量有区别，所以不同农产品必须采用不同的换算系数，如花生、大豆、蚕 豆、大麦、小麦、燕麦、黑麦等含氮为 17.6%，求得 K=5.7，荞麦、葵花籽、亚麻籽、大 麻籽、棉花籽、蓖麻籽等换算系数则为 K=5.50，玉米、菜籽为 6.00，水稻为 5.95，上述以 外的其他农产品的换算系数均适用 6.25。尽管如此，目前世界上还没有直接分离测定含蛋 白质的可行方法。因此，迄今为止在国内外凯氏定氮法仍然是测定蛋白质含量的经典方法。 所得结果准确、稳定。 我公司研制生产的 ATN-300 型全自动定氮仪（蛋白质测定仪） ，是引进消化吸收国内 外检测新技术，结合我国国情，应用凯氏定氮法原理，采用化学与物理学相结合完成的成 套蛋白质含量快速测定装置。为粮食、食品、饲料、农业、商检等检测部门提供了理想的 检测设备。二、工作原理 ATN-300 型全自动定氮仪检测原理为：整套装置，由电加热消化器、全自动蒸馏器两部分组成。要提高蛋白质含量测定的检 测速度，其关键是要加速样品消化煮解的时间，ATN-300 型全自动定氮仪消化装置采用井 式电加热炉，增大了消化管受热面，使消化管连同管内所注入的 10ml H2SO4及试样置入消 化管插入井式炉内加热取得更佳的热效应，在消化前置入硒片作为催化剂进一步加速消化 煮解，大大缩短消化时间。消化管内溢出的 SO2等有害气体，通过消化管上的排污管经抽 吸泵由水带入下水道，有效的抑制有害气体的外逸，由省略了实验室中安装毒气通风橱， 试样经 40 分钟左右消化煮解，即可完全消化。消化的过程主要反应如下：R·C·H·NH2·COOH + H2SO4 CO2 + SO2 + NH3 + H2O 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4蒸馏与吸收过程的主要反应如下：(NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O NH3 + 4H3BO3 NH4HB3O7 + 5H2O然后经滴定，计算蛋白质含量，滴定的过程是盐酸和硼酸氢铵反映的过程。NH4HB3O7 + HCl + 5H2O NH4Cl + 4 H3BO3取 样消 化蒸 馏滴 定计 算三、技术参数 1 测定品种：粮食、食品、饲料、酿造、土壤、制糖、乳制品、药物等物质 2 测定样品量：固体5g/个，液体15ml/个 3 测定范围：含氮量 0.1200mg (0.02%95%) 4 测定数量：消化：一次同时消化个数按炉孔数定；单个蒸馏 5 测定时间：消化每批 45min；蒸馏每个 6min 6 测定重现性：平行试验结果符合 GB/T 6423-94 7 电源：220V，50Hz四、使用说明 1 其他仪器和用具 11 分析天平：感量 0.0001g 12 实验室用粉碎机或研钵 13 酸式滴定管：25ml 或 10ml 14 锥形瓶：容积 250ml 15 分样筛：孔径 0.45mm(40 目)2试剂 21 盐酸(HCl)：分析纯(GB622) 0.05mol/L 标准液，(4.2ml 盐酸，注入 1000ml 蒸馏水) 碳酸钠法标定盐酸。 22 氢氧化钠(NaOH)：化学纯或工业纯(GB629)、40g 溶于蒸馏水中溶成 100ml，配成 40%水溶液(m/v)。 23 硼酸(H3BO3)：分析纯(GB628)2g，溶于蒸馏水中配成 100ml2%水溶液(m/v). 24 混合指示剂：甲基红(G5H15N3O2)(HG3-958)溶于乙醇配成 0.1%乙醇溶液，溴甲酚 绿(HG3-1220)溶于乙醇配成 0.5%乙醇溶液，二种溶液等体积混合，阴凉处保存(保存期 三个月以内)。 25 硫酸铜(CuSO4·5H2O)分析纯(GB655)10g；硫酸钾(K2SO4) (HG3-920)分析纯 150g，在研钵中研磨，仔细混匀后过 40 目筛(加速剂)。 26 浓硫酸(H2SO4)化学纯(GB625)(含量 98%、无氮)。3操作方法 31 样品消化 称取经粉碎通过 40-60 目/寸试样 0.5-1g(视含量而定)无损的置入已洗涤烘干的试管中 加催化剂 5g 左右和 10ml 左右硫酸。 将消化管分别放入消化架各个孔内，然后置于消化炉上，开启抽气三通上连接的自来 水龙头，使抽气三通处于吸气状态。接通电源，在加热初始阶段需注意观测，防止试样因 急沸而飞溅。(初化时，选用电压型控温消化炉起初控制在 150V 左右，15 分钟左右后可满 电压工作；选用数显型消化炉起初控制在 200 度左右，20 分钟左右后再设定所需温度。) 消化结束后（消化液呈澄清透明状） ，将消化管架移至冷却架冷却至 40-50 度左右。然 后进行下一步的蒸馏。32 蒸馏 1、 用配套橡胶管根据结构图和仪器侧面标签提示连好管路。 2、 （各参数数值设定）必须按住启动键打开侧面电源开关，按启动键，测定酸泵、水泵、碱泵的流量参数，按下一项键，在右边托盘上接收瓶，接着按加酸按键， 液晶屏上显示 4 秒左右时，再按此键就关闭了酸泵，此时取下接收瓶倒掉液体 （主要是防止管路中空气导致加液不准） ，接着重复上面加液工作，停止后，取下 接收瓶用量筒量出数值，计算出每秒加酸的量，在自动加液时只要输入时间就可 知道加了多少液体量（根据实验需要量设定） ，加碱、加蒸馏水在左边放上消化管， 加量及计算的方法同上。液晶屏提示：设定加酸时间（毫秒为单位） ，根据实验需 要量而设定好，加碱、加蒸馏水方法同上（秒为单位） 。 （一般加碱量是消化时浓 硫酸用量的 5 倍以上，蒸馏水是 15ml，硼酸 50ml） ，按下一项键同时按住启动键 恢复正常画面（各泵流量已知） ，此过程只要操作一次就可以，以后都不用再操作 此过程。 3、 正常工作之一（设定过程）画面 液晶屏提示，有 1、2、3、4，四个存储编号（代表可存储 4 个操作程序） 选好存储样品编号，液晶屏提示检查、设定 用下一项键（上一项键）可选择所需程序 如选设定可设定各个参数（注意：每次开机只能设定一个存储程序编号参数） A、根据提示设定开启电磁阀的时间值，请用上升或下降和下一项键和（上一项键） 调（出厂时设定 48 秒以上，请不要小于 40 秒以免烧保险丝） ，接着根据提示设 定蒸汽稳定的时间数值，方法同上（出厂时设定 60 秒以上，请不要小于 50 秒 以免烧保险丝） ；根据提示设定各个泵参数（泵流量前面已经测算过） ，根据提 示设定报警定时器时间方法同上， （出厂时设定 420 秒） 。 B、如选检查可以检查设定参数，再按下一项键，进入正常画面，按启动键，开始 工作，直到显示请选择工作模式画面时。 液晶屏显示自动还是手动 在选用自动工作模式时（手动模式同样） ，按一下启动按键，再打开自来水龙头，这时夹紧侧面排水夹子，下方有机玻璃窗口里玻璃瓶内有水进入即可，过一段 时间后，下方有机玻璃瓶窗口里玻璃瓶有水进入，液晶屏提示电磁阀关闭，同 时时间减少显示为 0，显示电磁阀开，液晶屏显示蒸汽稳定的时间数，同时时间 减少显示到 0，并发出蜂鸣声，显示蒸汽稳定。这时关闭右侧蒸汽开关，提起左 侧红色手柄把消化管固定在左边的托架上，在右边托盘放上 250ml 的接收瓶， （手动模式时，根据顺序按各个按键加入各种液体后）再按启动按键，按顺序 自动加入各种液体（按照程序设定值） ，完成好后，打开右侧蒸汽开关，再按启 动按键，液晶屏显示报警定时器时间，数值减为 0 时发出蜂鸣声。可观察接收 液数量是否达到（一般接收瓶内液体要达到 150ml 以上） ，接着移下接收瓶，这 时关闭右侧蒸汽开关，取下样品待滴定用。第二个样品同上方法。 4、 关机 关闭电源，关水龙头，打开侧面排水夹子，关闭右侧蒸汽开关，把连碱泵的胶管 放入蒸馏水容器内，前面放入消化管，等排完水。关一次开关，再按住启动键打 开侧面电源开关用手动模式按加碱键抽蒸馏水清洗碱泵，酸泵同样清洗，关电结 束。33 滴定 用标定后的盐酸溶液进行滴定接收瓶内的溶液，滴定溶液由绿色变为淡紫色为终点， 记下消耗盐酸溶液的毫升数，按下式计算蛋白含量：蛋白含量(%)=式中：V2滴定试样时消耗酸标准溶液的体积 (ml)V1滴定空白时消耗酸标准溶液的体积 (ml)C标准酸溶液的摩尔浓度0.014氮的毫克当量数K氮换算成粗蛋白质的系数W试样重量 (g)(空白测定：用 0.1 克糖代替样品或不加样品做空白测定) 平行测定的结果用算术平均值表示，保留小数后二位。34 换算系数 结果报告中必须注明氮换算成粗蛋白质的系数，换算系数见下表。样品名称换算系数数据来源小麦5.70GB2905大麦5.70GB2905酿酒大麦6.25TOCT10846面粉5.70GB5009.5面包5.70AOAC14.103大豆6.25GB29055.71GB5009.5玉米6.25食品常用数据手册6.24GB5009.5饲料6.25GB6432肉制品6.25GB5009.5乳制品6.38GB5009.5牛奶6.38ACAC16.036芝麻5.30GB5009.5油菜5.53油菜籽综合利用35 注意事项 1消化时若有气体外溢，加大抽气三通连接的自来头的压力。消化密封圈每次试验结 束后清洗一遍延长使用寿命。 2每天工作完，把 NaOH 溶液外接的皮管移入蒸馏水瓶内，前面套好消化管抽洗几次， 防止碱液残留在碱泵内而影响使用寿命，也可防止单向阀粘连，待下次使用时，在蒸 馏样品前需先排出 100mlNaOH，以防稀释 NaOH，造成第一个样品加入的碱液浓度不 够。 3每次试样蒸馏结束，必须迅速取下消化管，防止消化管液体倒吸至蒸发炉内腐蚀电 热管。 4用户在遵守本仪器的运输、贮存、安装、调整和使用规程的条件下，如发现仪器因 制造质量问题而不能正常工作时，从收获之日起一年内实行三包；或开箱时发现包装(V2-V1)×C×0.014×K W不良而发生损坏，附件与装箱单不符，短缺零件等情况，请与我公司质检部门联系。 来函注明产品型号、编号和出厂日期。本仪器使用时，要求用户严格按照说明谁规定 进行，如有疑问或对结构改进的意见，请来函告知我公司质检部门。ATN-300 型全自动定氮仪安装示意图：