介紹

總蛋白質 (或稱粗蛋白)含量的測定是食品和飼料行業根據國際標示法進行品質控制和蛋白質聲明的重要工具。蛋白質含量可以直接對應於產品特性和分類，例如麵團特性、泡沫形成、啤酒的味道，或澱粉和無麩質澱粉之間的區別。在所有應用領域中，都需要高精度、非基質依賴的蛋白質分析。

原則上，蛋白質定量是透過一系列特定和非特定的物理和化學反應，然後進行適當的檢測來實現的。目前的實驗室操作通常要求方法完全自動化並符合行業標準，這導致了兩種不同的、被廣泛接受的測定總蛋白質含量的主要方法：根據凱氏氮法的濕化學法和根據杜馬斯定氮法的高溫燃燒法。

一百多年來，凱氏氮原理是最常用的方法，在大多數測定食品總蛋白質含量的標準中都有描述。作為濕化學分析，它耗時、費力並且需要危險和有毒的化學物質。因此，凱氏氮法越來越多被杜馬斯定氮法取代的趨勢越來越明顯，同時，許多國家和國際標準，特別是食品標準，都以杜馬斯定氮法進行氮/蛋白質分析。

食品標示標準

《食品標示法》下的新日本標準「食品標示標準」確保了日本食品標籤的正確性。該標準將杜馬斯法列為兩種 N/蛋白質分析分析技術之一。所有生產和進口的加工食品均須符合此標準。本應用說明展示了rapid MAX N exceed儀器在日本市場上常見的不同食品中氮分析的性能。此外，其性能將與凱氏氮法、第二種杜馬斯儀器以及日本「食品標示標準」的要求進行比較。

rapid MAX N exceed

Elementar 擁有超過 110 年的元素分析儀生產經驗和超過 50 年的專用 Dumas N/蛋白質分析儀生產經驗，可提供rapid MAX N exceed分析儀，該分析儀具有高通量和易操作性，即使在低濃度和困難樣品中也能可靠地測定氮。 90 位自動進樣器 採用不鏽鋼坩堝，最多可容納 5 ml液體或 5 克固體。自動進樣器的所有位置始終可用、可隨時添加樣品；再加上易於使用的軟體，意味著時間關鍵型樣品可以輕鬆提升為下一個測量樣品。

坩堝透過帶有氧氣入口的夾臂引入高溫爐，溫度保持在 900°C。經由直接向樣品注入氧氣，只需要更少的氧氣就能實現完全燃燒，這也是我們樣品分析成本低廉的關鍵原因之一。

我們專有的 EAS REGAINER^® 和 EAS REDUCTOR^® 技術可進一步節省成本。該系統採用無毒材料，不僅可以結合過量的氧氣，還可以再生將燃燒產生的氮氧化物還原為氮氣的材料，以實現可靠的檢測。這樣，還原管填充物在需要更換之前可以分析超過 1000 個樣本，大大降低了杜馬斯分析的主要成本驅動因素之一，同時又不影響分析性能。透過使用氬氣代替通常使用的氦氣作為載氣，可以實現額外的節省。

由於 rapid MAX N exceed 可以分析多達 1 克的有機物質，因此樣品可以非常多樣化，例如各種調味品或零食，並且仍然可以獲得準確、可重複的結果。憑藉強大的三級 氣體乾燥系統，定期測量幾克的水溶液（例如牛奶）對儀器來說毫無挑戰。由於相同的直立坩堝可用於液體或固體，因此在液體和固體樣品之間切換不需要額外的化學物質或材料，例如樣品吸收劑。

rapid MAX N exceed配備有特殊功能 ，可分析高鹽含量的樣本。 坩堝技術不僅可以在每次分析後自動去除灰分，還可以去除樣品中的大部分鹽分。此外，後燃管內的黃銅棉可捕獲從坩堝中 流出的任何鹽分，從而防止儀器腐蝕。耐用且耐磨的鋼管和鋼坩堝可以輕鬆清洗多次以去除任何鹽殘留物並重複使用。夾持臂由防腐蝕噴嘴組成，可處理含鹽樣品。

氮/蛋白質分析卓越性能

進行了案例研究，以比較不同的方法，杜馬斯法和凱氏氮法，以及不同的杜馬斯法儀器。結果參考日本《食品標示標準》進行評估。在本研究中， 使用以下方法/儀器分析了多種食品樣品：

1. Dumas / Elementar 的rapid MAX N exceed以氦氣和氬氣作為載氣

2. Dumas / 不同製造商並以氦氣作為載氣

3. 凱氏定氮儀

2. 和 3. 項下的分析由知名的日本研究實驗室進行。總共 14 個食品樣本進行了三重氮含量測定， 這些食品樣本包括大米食品、各種乳製品、 鹹味日式調味品和菸鹼酸。

表 1. 用於顯示圖 1 和圖 2 中結果的分析食品樣品和相應的樣品編號

計算了每個樣本的變異係數（CV =（標準偏差/平均值）* 100），也稱為相對標準偏差，並在圖 1 和圖 2 中針對不同的方法、儀器和載氣繪製了圖表。

與凱氏氮儀和其他杜馬斯儀相比，rapid MAX N exceed分析儀性能最佳，CV 值最低，但樣品 11（極不均勻的樣品）除外。幾乎所有食品樣品， 杜馬斯法的 CV 值都明顯低於凱氏氮法（見圖 1）。使用氦氣和氬氣對rapid MAX N exceed進行測量，顯示出相似的性能和相當好的 CV 值（見圖 2）。

圖 1. 凱氏氮儀和兩台杜馬斯儀對不同食品樣本的 CV 值比較

圖 2. 使用氦氣和氬氣作為載氣的rapid MAX N exceed對食品樣品和菸鹼酸的 CV 進行比較。 《食品標示標準》允許的菸鹼酸最大CV值以1號樣本的橘色線標示。

圖3. 在He和Ar模式下以rapid MAX N exceed對菸鹼酸進行10次測定後所得的氮含量平均值與菸鹼酸中N理論值比較以及《食品標籤標準》所允許的與理論值的偏差。

符合《食品標示標準》

為了符合日本“食品標示標準”，菸鹼酸的 CV 必須等於或小於 1.3%（見圖 2 中的橙線）。對於rapid MAX N exceed試驗中以氦氣和氬氣作為載氣的情況，菸鹼酸的 CV 位於 0.1%（圖 2，樣品編號 1），因此顯然在標準限度之內。《食品標示規範》的第二項分析要求是：菸鹼酸中氮含量經10次測定的平均值相當於理論值11.38%±0.15%。也對以氦氣和氬氣作為載氣的rapid MAX N exceed進行了測試（見圖 3 和表 2）。採用氦氣時所得的平均氮含量為11.377%，採用氬氣時所得的平均氮含量為11.391%。這兩個值都在標準允許的偏差範圍內。

rapid MAX N的分析結果不僅超出日本《食品標示標準》對食品中氮含量分析的要求，技術指標也符合標準的要求。所需燃燒溫度至少為 870°C，而rapid MAX N exceed的標準工作溫度 900°C 可滿足此要求。此外，該儀器必須能夠測量含鹽的樣品。 rapid MAX N exceed 可以測量含鹽樣品，因為它配備了多種保護儀器免受腐蝕的功能。

表 2. 使用rapid MAX N exceed以氦氣和氬氣作為載氣對菸鹼酸進行 10 倍測定的結果

總結

對於多種食品中氮含量的測定，當使用氦氣或氬氣作為載氣時，rapid MAX N exceed表現出高品質的分析性能。對於 14 種食品樣品，與所有其他方法和儀器相比，本儀器表現出優異的分析性能，具有最佳的 CV 值。

此外，rapid MAX N exceed符合日本「食品標示標準」對氦氣和氬氣作為載氣的所有要求。 對於任何食品生產商或品質控制實驗室來說，購買使用氦氣或氬氣作為載氣的rapid MAX N exceed都是明智的選擇，因為它們需要進行可靠的 N/蛋白質分析，既符合“食品標示標準”，又能獲得最高品質的結果。
 

資料來源:elementar官網