凱氏定氮法測(cè)量飼料中的氨氮含量

　　氨態(tài)氮（NH3N）以游離氨（NH3）或銨鹽（NH4+）形式存在于青貯飼料中，兩者的組成比例取決于青貯飼料的pH值，當(dāng)pH值偏高時(shí)以游離態(tài)形式存在，反之，以銨鹽形式存在。青貯飼料保存完好的條件就是pH值在4. 2以下。良好品質(zhì)的青貯飼料中氨態(tài)氮以銨鹽形式存在，但是當(dāng)青貯飼料腐敗嚴(yán)重時(shí)，會(huì)聞到刺鼻的氨味。青貯飼料中的氨態(tài)氮主要是含氮有機(jī)物受植物酶和好氣性細(xì)菌作用的分解產(chǎn)物，因此氨態(tài)氮的含量可以作為青貯飼料中蛋白質(zhì)分解程度的指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)室中常用氨態(tài)氮占總氮的比例來(lái)反映青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。目前，用于檢測(cè)青貯飼料中氨態(tài)氮的方法主有分光光度法和堿蒸餾滴定法。分光光度法在氨態(tài)氮的分析中用途廣泛，但是由于試劑毒性大及提取液中鈣、鎂和鐵等金屬離子、硫化物、醛和酮類、顏色等均干擾測(cè)定，需要作相應(yīng)的預(yù)處理。常規(guī)的半微量堿蒸餾法也是一種常用的方法，但是由于操作較為繁瑣，測(cè)定時(shí)間也比較長(zhǎng)，不太適合大批樣品分析。本研究旨在探討用自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定青貯飼料中的氨態(tài)氮的方法，以適應(yīng)青貯飼料科學(xué)研究和質(zhì)量控制對(duì)簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確和大批量樣品檢測(cè)的需要。
　　1 實(shí)驗(yàn)原理
　　凱氏定氮法主要用來(lái)測(cè)定樣品中有機(jī)氮含量，原理是樣品在催化劑作用下，用濃硫酸進(jìn)行消化，使其中的蛋白質(zhì)和其它有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為NH4+,并與硫酸生成（NH4）2SO4。消化液在濃堿作用下進(jìn)行蒸餾，釋放出氨，用硼酸溶液吸收并與之結(jié)合生成四硼酸銨，再用鹽酸滴定計(jì)算。
　　青貯飼料中氨態(tài)氮主要以銨鹽形式存在，銨鹽與較氨強(qiáng)的堿在共同加熱的條件下蒸餾出氨。本研究利用自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定青貯飼料中氨態(tài)氮，原理是銨鹽易溶于水，實(shí)驗(yàn)中樣品不用消化直接加水制備提取液，加入氧化鎂，氧化鎂與水緩慢生成微溶的氫氧化鎂，然后加熱蒸餾出氨，自動(dòng)吸收、滴定和計(jì)算。

      2 分析
　　2.1 儀器操作參數(shù)條件的選擇本方法與半微量定氮原理相同，都是利用在堿性條件下蒸出提取液中氨及銨鹽。考慮到青貯飼料浸提液本身pH值較低（4. 0左右），應(yīng)選擇適宜加水量。在提取液及氧化鎂不變的前提下，不同加水量對(duì)氨態(tài)氮測(cè)定結(jié)果的影響見(jiàn)表1。
　　結(jié)果表明，加水量的多少對(duì)檢測(cè)結(jié)果沒(méi)有顯著影響，測(cè)定時(shí)加水量選擇為50 ml。

　　表1 不同加水量對(duì)青貯飼料中氨態(tài)氮測(cè)定結(jié)果的影響
　　2.2 實(shí)驗(yàn)操作的影響實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，提取液加入氧化鎂后應(yīng)立即測(cè)定，否則測(cè)定結(jié)果會(huì)因提取液中銨鹽轉(zhuǎn)化為氨揮發(fā)而偏低。
　　2.3 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)青貯飼料中氨態(tài)氮是植物原料中蛋白質(zhì)在腐敗過(guò)程中分解產(chǎn)生的氨及銨鹽等堿性含氮物，所以本實(shí)驗(yàn)將硫酸銨作為檢驗(yàn)蒸餾器回收率的標(biāo)準(zhǔn)試劑進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，回收率在99. 8% ~104. 3%之間，符合檢測(cè)要求（見(jiàn)表2）。

　　表2 樣品加標(biāo)回收率測(cè)定
　　2.4 精密度實(shí)驗(yàn)精密度實(shí)驗(yàn)選取不同的青貯飼料鮮樣，分別平行測(cè)定6次，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1. 39%和0. 50% （見(jiàn)表3），儀器測(cè)定方法的精密度滿足分析要求。

　　表3 精密度測(cè)定
　　2.5 不同方法的比較對(duì)同一樣品，分別采用本方法與手動(dòng)半微量堿蒸餾法測(cè)定NH3N含量。結(jié)果表明，兩種方法測(cè)定結(jié)果無(wú)顯著性差異（見(jiàn)表4）。

　　表4 不同方法測(cè)定氨態(tài)氮結(jié)果比較
　　3 討論
　　（1）實(shí)驗(yàn)表明，全自動(dòng)凱氏定氮儀法與手動(dòng)半微量堿蒸餾法，經(jīng)雙樣本平均值t檢驗(yàn)分析，無(wú)顯著性差異（P>0. 05）。由于自動(dòng)凱氏定氮法具有操作簡(jiǎn)單、分析速度快、自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)，適合大批量樣品的測(cè)定。經(jīng)過(guò)多次平行測(cè)定以及加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明自動(dòng)凱氏定氮儀法精確度高、重復(fù)性好、回收率高。
　　（2）提取液的制備受樣品剪碎均勻程度以及振蕩時(shí)間的影響，因此要盡可能切碎，而且要振搖充分，以減少提取損失。
　　（3）本實(shí)驗(yàn)采用去離子水代替重蒸水，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明可以滿足檢測(cè)的準(zhǔn)確度與精密度，可減少實(shí)驗(yàn)用水和能耗，具有現(xiàn)實(shí)意義。