🌱 凯氏定氮法测定谷物、豆类及其制品中的氮含量并计算粗蛋白——样品粉碎过 0,8 mm 筛,用硫酸和催化剂(硫酸钾、硫酸铜、二氧化钛)在 (420 ± 10) °C 至少消解 2 h,碱化,将氨蒸馏到硼酸中,用 0,05 mol/l 硫酸滴定;乙酰苯胺回收率至少 99,5 %,色氨酸 99,0 %;结果以干物质计,PN-EN ISO 20483
三句话速览
谷物、豆类及其制品中的氮用凯氏法测定:将含 0,005–0,2 g 氮的试料与硫酸和催化剂在加热到 (420 ± 10) °C 的消解块中消解,溶液碱化后将氨蒸馏到硼酸中,用硫酸滴定。该检测依据 PN-EN ISO 20483:2014-02;在认可范围中的覆盖(读取于 03.10.2026):4 家实验室,数据库副本中 14 条记录,PCA 中 13 个条目;“实验室”选项卡(“PN-EN ISO 20483”)——生产服务器上同样 4 家。整个程序共 5 个步骤;主要用于:谷物籽粒、豆类种子及其制品——氮和粗蛋白(1)、不区分蛋白氮和非蛋白氮;硝酸盐和亚硝酸盐中的氮不一定完全回收(1)、谷物籽粒、谷物制品、豆类种子,一家实验室还包括茶、咖啡、果蔬制品、糖果——PCA 中 4 家实验室的认可范围。
要点速览
- 标准: PN-EN ISO 20483:2014-02
- 类别: 理化
- 操作步骤数: 5
- 状态(目录卡截至 03.10.2026): PN-EN ISO 20483:2014-02(波兰文版)现行有效;取代 PN-EN ISO 20483:2007;ISO 20483:2013 已复审确认(iTeh,03.10.2026)
- 试料(10.2): 含氮 0,005–0,2 g,最好超过 0,02 g;称准至 0,001 g;样品过 0,8 mm 筛
- 消解(10.3.1): 10 g K2SO4 + 0,30 g CuSO4·5H2O + 0,30 g TiO2 + 20 ml H2SO4;(420 ± 10) °C,至少 2 h
概述
本标准涵盖的内容。PKN 目录卡 PN-EN ISO 20483:2014-02(波兰文版)的“范围”字段全文(我们的翻译):“本国际标准规定了按凯氏法测定谷物、豆类及其制品中氮含量的方法以及换算为蛋白质含量的方式。该方法不区分蛋白氮和非蛋白氮。如需测定非蛋白氮含量,应采用适当的方法。注:在某些情况下,用本方法不能完全回收硝酸盐(V) 和硝酸盐(III) 中的氮”。标准正文我们读的是两份 iTeh 样本:ISO 20483:2013(英文)——从目录经前言和第 1–10 章直至 11.1(含);SIST EN ISO 20483:2014(EN ISO 20483:2013 文本)——标题页、欧洲前言和认可通知。样本之外的是 11.2(粗蛋白的计算)、第 12 章(精密度——实验室间试验、重复性、再现性、临界差)和第 13 章(试验报告)以及附录 A(实验室间试验结果)、B(临界差和不同蛋白质含量的限值)和 C(氮换算为蛋白质的系数)。
依据 ISO 20483:2013 文本(第 1–10 章、11.1)。本标准由 ISO/TC 34“食品”SC 4“谷物和豆类”分委员会制定;这是第二版,经技术修订后取代了 ISO 20483:2006;CEN 于 2013 年 9 月 7 日无修改批准 EN ISO 20483:2013,它取代了 EN ISO 20483:2006。范围(1):按凯氏法测定谷物、豆类及其制品中的氮并计算粗蛋白;该方法不区分蛋白氮和非蛋白氮;某些情况下硝酸盐和亚硝酸盐中的氮不能完全回收。定义(3):氮含量和粗蛋白含量——均以干产品的质量分数百分数表示;粗蛋白为氮乘以取决于谷物或豆类种类的系数。原理(4):用硫酸和催化剂消解,碱化,蒸馏,氨被硼酸吸收后用硫酸滴定。试剂(5):无氮;凯氏片——CuSO4·5H2O 2,8 %、TiO2 2,8 %、K2SO4 94,3 %(或按此比例的混合物);硫酸 18 mol/l(ρ = 1,84 g/ml);消泡剂(石蜡油、硅油、消泡片);纯度至少 99 % 的乙酰苯胺或色氨酸作为参考物质;硼酸 40 g/l(或仪器推荐的浓度);混合指示剂——溶液 A:溴甲酚绿 200 mg 溶于 95 % 乙醇至 100 ml,溶液 B:甲基红 200 mg 溶于乙醇至 100 ml,例如 5 体积 A 和 1 体积 B(允许使用含指示剂的成品硼酸溶液,或用每天检查的 pH 电极进行电位滴定);氢氧化钠 30–40 %,含氮不超过 0,001 %;硫酸标准溶液 0,05 mol/l——推荐代替 HCl,因为它不会在连接管中产生气泡;硫酸铵标准溶液 0,05 mol/l(或例如莫尔盐);浮石或玻璃棒防暴沸;无氮蔗糖(可选);五氧化二磷。警告涉及硫酸、氢氧化钠、标准酸和五氧化二磷。仪器(6):粉碎机、0,8 mm 筛、精确至 0,001 g 的天平、消解、蒸馏和滴定装置;消解块的温度均匀性用参考物质的完整测定检查,蒸馏装置——蒸馏已知量的铵盐(例如 10 ml 硫酸铵溶液),回收率至少 99,8 %。采样(7)不属于本标准(ISO 24333);实验室应收到具代表性、在运输和储存中未受损或改变的样品。制备(8):必要时粉碎使样品全部通过 0,8 mm 筛;籽粒——至少粉碎 200 g。水分(9):按 ISO 712(谷物)、ISO 6540(玉米)、ISO 24557(豆类)。步骤(10):需检查重复性时做两次测定;试料称准至 0,001 g,含氮 0,005–0,2 g,最好超过 0,02 g;向消解瓶加入含 10 g 硫酸钾、0,30 g 硫酸铜和 0,30 g 二氧化钛的催化剂片以及 20 ml 硫酸(只有在确认乙酰苯胺回收率 99,5 %、色氨酸 99,0 % 后才可改变酸量);消解块预热至 (420 ± 10) °C,从温度重新达到时起至少消解 2 h——最短时间在最难达到回收率的参考物质上检查;抽气过强会导致氮损失;冷却后加 50 ml 水,接收瓶中加 50 ml 硼酸和至少 10 滴指示剂,加入比中和酸所需量过量 5 ml 的氢氧化钠;在蒸馏过程中或蒸馏后滴定,终点用目视、光学探头或电位法判断。空白(10.4)——不加样品,可加 1 g 蔗糖。核查(10.5)——参考物质在 60–80 °C 真空下以五氧化二磷干燥,试料至少 0,15 g;回收率至少 99,5 %(乙酰苯胺)和 99,0 %(色氨酸)。结果(11.1):以干物质百分数表示,保留两位小数,由包含样品和空白的酸体积、酸的当量浓度 T、常数 0,014、试料质量和水分的公式计算。
状态(目录卡截至 03.10.2026)。PN-EN ISO 20483:2014-02 目录卡(波兰文版,发布于 14-09-2015,20 页,价格组 K)没有“已废止”标头:食品、农业和林业部门,KT 36 谷物和谷物制品,ICS 67.060,“引入:EN ISO 20483:2013 [IDT],ISO 20483:2013 [IDT]”,“取代:PN-EN ISO 20483:2007——波兰文版”。英文版目录卡(发布于 03-02-2014)列出附加文件 PN-EN ISO 20483:2014-02/Ap1:2015-08 以及“标题经修改单更改”的注明;修改单内容我们未读。在 iTeh 目录中(读取于 03.10.2026),ISO 20483:2013 的状态为“Published”,阶段 90.93“International Standard confirmed”(完成于 29.08.2026)。饲料的同一凯氏方案由单独条目“凯氏定氮法测定饲料中的氮含量并计算粗蛋白”(PN-EN ISO 5983-2)介绍。
多少实验室、以何种形式(认可范围数据库副本,数据截至 17.09.2026,读取于 03.10.2026)。编号 20483 出现在 4 家实验室的 14 条记录中:AB 452、AB 1179、AB 1275、AB 1616。在 PCA 现行文件中(读取于 03.10.2026,版本日期从 14.10.2025 到 25.09.2026),该编号出现在同样 4 家实验室的 13 个条目中(AB 1179——10 个,其余各 1 个;AB 452 的条目在副本中拆成两条记录——氮和蛋白质)。写法均为“PN-EN ISO 20483:2014-02”。“实验室”选项卡(“PN-EN ISO 20483”)显示同样的 4 家实验室——已于 03.10.2026 在生产服务器 labcoda.pl 上用选项卡查询核实。
实验室检测什么(PCA 中的条目)。符合标准对象的:AB 452——谷物籽粒(氮 (1,120–2,982) % 干物质)、谷物制品((1,053–3,200) % 干物质)和豆类种子((4,000–6,400) %),并计算蛋白质;AB 1275——小麦籽粒,氮 (1,2–2,6) % 干物质及计算的蛋白质;AB 1616——谷物籽粒,氮 (1,00–14,10) % 干物质及计算的干物质蛋白质。范围更广的:AB 1179 在 10 个条目中引用本标准——茶、咖啡、食品浓缩物、蔬菜制品、水果制品、谷物和谷物制品、面包和豆类种子、糖果、糕点和咸味零食、特殊膳食用食品——大多为氮 (0,03–14,27) % 和计算的蛋白质 (0,19–90) %;本标准只涵盖谷物、豆类及其制品,换算系数(附录 C)也只针对谷物和豆类种类。AB 1179 文件中关于 24.04.2026 至 21.10.2026 暂停部分范围的脚注涉及其他条目。
容易得到看似正确结果的地方。解释时:结果包含非蛋白氮,因此计算的“蛋白质”会因每一种非蛋白形态的氮而偏高,且硝酸盐和亚硝酸盐可能未被回收(1)。消解时:时间过短或消解块温度不均不会留下明显痕迹——因此标准要求在较难的参考物质上确定最短时间,并检查乙酰苯胺(99,5 %)或色氨酸(99,0 %)的回收率(10.3.1、10.5);抽气过强会带走氮(10.3.1)。蒸馏时:铵盐回收率低于 99,8 % 表明蒸馏装置泄漏或有缺陷(6.4)。计算时:公式 11.1 使用酸的当量浓度 T,而试剂 5.9 的浓度以 mol/l 给出(0,05 mol/l 硫酸);正文对常数 0,014 的说明指 1 ml 0,5 mol/l 的酸——若把摩尔浓度代替当量浓度代入公式,结果会低一半(对硫酸而言当量浓度是摩尔浓度的两倍——这是我们的换算,并非标准原文)。干物质方面:以干物质计的结果需要用适合该产品的方法测定水分(ISO 712、ISO 6540 或 ISO 24557)——用其他水分方法会使结果偏移。
我们未给出的内容。11.2、第 12–13 章和附录我们未读,因此不给出各谷物和豆类的氮-蛋白换算系数、重复性和再现性限或临界差。我们也不给出修改单 Ap1:2015-08 的内容或谷物质量法规的要求。
方法原理
将粉碎样品的试料(含氮 0,005–0,2 g)与硫酸、硫酸钾和铜-钛催化剂在 (420 ± 10) °C 至少消解 2 h;有机氮转化为硫酸铵。用水稀释并加入过量氢氧化钠后,将氨蒸馏到含指示剂的硼酸中,用硫酸标准溶液滴定(目视、光学探头或电位法)。由样品和空白消耗的酸体积计算以干物质百分数表示的氮,粗蛋白则为氮乘以对应谷物或豆类的系数。
应用领域
- 谷物籽粒、豆类种子及其制品——氮和粗蛋白(1)
- 不区分蛋白氮和非蛋白氮;硝酸盐和亚硝酸盐中的氮不一定完全回收(1)
- 谷物籽粒、谷物制品、豆类种子,一家实验室还包括茶、咖啡、果蔬制品、糖果——PCA 中 4 家实验室的认可范围
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 状态(目录卡截至 03.10.2026) | PN-EN ISO 20483:2014-02(波兰文版)现行有效;取代 PN-EN ISO 20483:2007;ISO 20483:2013 已复审确认(iTeh,03.10.2026) |
| 试料(10.2) | 含氮 0,005–0,2 g,最好超过 0,02 g;称准至 0,001 g;样品过 0,8 mm 筛 |
| 消解(10.3.1) | 10 g K2SO4 + 0,30 g CuSO4·5H2O + 0,30 g TiO2 + 20 ml H2SO4;(420 ± 10) °C,至少 2 h |
| 蒸馏和滴定(10.3.2、10.3.3) | 50 ml 40 g/l 硼酸加指示剂;NaOH 过量 5 ml;用 0,05 mol/l H2SO4 滴定 |
| 回收率核查(6.4、10.5)——有效性条件 | 乙酰苯胺至少 99,5 %,色氨酸至少 99,0 %;铵盐蒸馏至少 99,8 % |
| 结果(3、11.1) | 氮和粗蛋白以干物质百分数表示,保留两位小数 |
| 换算用水分(9) | ISO 712(谷物)、ISO 6540(玉米)、ISO 24557(豆类) |
| 在认可范围中的覆盖(读取于 03.10.2026) | 4 家实验室,数据库副本中 14 条记录,PCA 中 13 个条目;“实验室”选项卡(“PN-EN ISO 20483”)——生产服务器上同样 4 家 |
标准
- 标准编号
- PN-EN ISO 20483:2014-02
- 标准名称(波兰语)
- Ziarno zbóż i nasiona roślin strączkowych — Oznaczanie zawartości azotu i przeliczanie na zawartość białka — Metoda Kjeldahla
- 标准名称(英语)
- Cereals and pulses — Determination of the nitrogen content and calculation of the crude protein content — Kjeldahl method
分步操作程序
-
样品制备
粉碎过 0,8 mm 筛(籽粒——至少 200 g),混匀;按适合产品的方法测定水分。PN-EN ISO 20483:2014-02 现行有效(PKN 目录卡截至 03.10.2026)。
-
消解
含氮 0,005–0,2 g 的试料,催化剂片,20 ml H2SO4;在 (420 ± 10) °C 至少 2 h;注意抽气。
-
蒸馏
加 50 ml 水;接收瓶中 50 ml 硼酸和至少 10 滴指示剂;NaOH 过量 5 ml;蒸馏。
-
滴定和核查
0,05 mol/l H2SO4;空白(可加 1 g 蔗糖);用乙酰苯胺(99,5 %)或色氨酸(99,0 %)核查。
-
结果
氮以干物质百分数表示,保留两位小数;粗蛋白——氮乘以附录 C 的系数(我们不予给出)。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 粉碎机和 0,8 mm 筛 | 整个样品过筛;籽粒——至少粉碎 200 g(6.1、6.2、8) | — |
| 消解块 | (420 ± 10) °C;用参考物质的完整测定检查温度均匀性(6.4、10.3.1) | — |
| 带滴定系统的蒸馏装置 | 用 10 ml 硫酸铵溶液蒸馏检查——回收率至少 99,8 %;终点目视、光学探头或电位法(6.4、10.3.3) | — |
| 分析天平 | 精确至 0,001 g(6.3) | — |
| 带五氧化二磷的真空干燥箱 | 在 60–80 °C 干燥参考物质(10.5) | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 浓硫酸 | 7664-93-9 | 18 mol/l,ρ = 1,84 g/ml;消解用 20 ml(5.3、10.3.1) |
| 凯氏片 | — | CuSO4·5H2O 2,8 %、TiO2 2,8 %、K2SO4 94,3 %;瓶中 10 g K2SO4、0,30 g CuSO4·5H2O、0,30 g TiO2(5.2、10.3.1) |
| 硼酸 | 10043-35-3 | 40 g/l 溶液;接收瓶中 50 ml(5.6、10.3.2) |
| 溴甲酚绿 | 76-60-8 | 200 mg 溶于 95 % 乙醇至 100 ml——指示剂溶液 A(5.7.1) |
| 甲基红 | 493-52-7 | 200 mg 溶于 95 % 乙醇至 100 ml——指示剂溶液 B(5.7.2) |
| 氢氧化钠 | 1310-73-2 | 30–40 % 溶液,含氮不超过 0,001 %(5.8) |
| 硫酸标准溶液 | — | 0,05 mol/l——滴定剂,推荐代替 HCl(5.9) |
| 乙酰苯胺 | 103-84-4 | 纯度至少 99 %;氮回收率至少 99,5 %(5.5、10.5) |
| 色氨酸 | 73-22-3 | 纯度至少 99 %;氮回收率至少 99,0 %(5.5、10.5) |
| 硫酸铵标准溶液 | — | 0,05 mol/l——检查蒸馏装置(5.10、6.4) |
| 五氧化二磷 | 1314-56-3 | 制备参考物质时的干燥剂(5.13、10.5) |
职业健康与安全
- 浓硫酸、氢氧化钠溶液和五氧化二磷须小心处理(第 5 章中的警告)
- 在 420 °C 消解会释放硫酸雾——在有效通风橱下或配排烟装置操作(10.3.1)
- 消解后向瓶中加水和碱——冷却后小心操作(10.3.2)
常见问题
该检测依据哪项标准?
该检测依据的标准为 PN-EN ISO 20483:2014-02 — 《Cereals and pulses — Determination of the nitrogen content and calculation of the crude protein content — Kjeldahl method》。
该方法的原理是什么?
将粉碎样品的试料(含氮 0,005–0,2 g)与硫酸、硫酸钾和铜-钛催化剂在 (420 ± 10) °C 至少消解 2 h;有机氮转化为硫酸铵。用水稀释并加入过量氢氧化钠后,将氨蒸馏到含指示剂的硼酸中,用硫酸标准溶液滴定(目视、光学探头或电位法)。
测量范围和准确度是多少?
状态(目录卡截至 03.10.2026):PN-EN ISO 20483:2014-02(波兰文版)现行有效;取代 PN-EN ISO 20483:2007;ISO 20483:2013 已复审确认(iTeh,03.10.2026);试料(10.2):含氮 0,005–0,2 g,最好超过 0,02 g;称准至 0,001 g;样品过 0,8 mm 筛;消解(10.3.1):10 g K2SO4 + 0,30 g CuSO4·5H2O + 0,30 g TiO2 + 20 ml H2SO4;(420 ± 10) °C,至少 2 h;蒸馏和滴定(10.3.2、10.3.3):50 ml 40 g/l 硼酸加指示剂;NaOH 过量 5 ml;用 0,05 mol/l H2SO4 滴定。
完成检测需要多长时间?
整个程序共 5 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备?
粉碎机和 0,8 mm 筛、消解块、带滴定系统的蒸馏装置、分析天平、带五氧化二磷的真空干燥箱。
该检测用于哪些场景?
谷物籽粒、豆类种子及其制品——氮和粗蛋白(1);不区分蛋白氮和非蛋白氮;硝酸盐和亚硝酸盐中的氮不一定完全回收(1);谷物籽粒、谷物制品、豆类种子,一家实验室还包括茶、咖啡、果蔬制品、糖果——PCA 中 4 家实验室的认可范围。
需要采取哪些安全防护措施?
浓硫酸、氢氧化钠溶液和五氧化二磷须小心处理(第 5 章中的警告);在 420 °C 消解会释放硫酸雾——在有效通风橱下或配排烟装置操作(10.3.1);消解后向瓶中加水和碱——冷却后小心操作(10.3.2)。
哪家实验室可以开展此项检测?
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 20483。