微波消化检测猪脑中总氮含量
1材料与方法
1．1试验材料
1．1．1主要仪器及装置。微波炉（格兰仕WP700-21型功率700W）、电子天平、聚四氟乙烯消化罐、真实干燥箱、凯氏定氮仪等。
1．1．2试剂。丙酮、乙醚、过氧化氢、浓H2SO4（98%）、CuSO4、硼酸（2%）、HCl（0.024 29moL/L、0.009 716moL/L）、NaOH（4%）、里基红-溴甲基酚绿等。
1．1．3样品。新鲜猪脑――搅碎――丙酮去水――浸提（数次）――过滤――乙醚去脂――浸提（数次）――过滤――真空干燥60℃至恒重――猪脑粉。
1．2试验条件的确定
影响本试验的因素有：微波功率、消化时间、H2SO4加入量。但在此试验过程中，在试验条件还未确定之前，功率以高火为准，在样品量为0.05g时，参照国标消化法，H2SO4以10mL为基准、H2O2量5mL为基准、CuSO4量与样品量以1∶1为基准，且每个条件确定都做3~4个平等试验。
1．2．1先确定CuSO4的量。分别3次称取0.05g样品于消化罐中，再分别称取0.10g、0.05g、0.03g CuSO4加入3只消化罐中，各加入10mL K2SO4（98%），放微波炉内高火炭化10min后取出流水冷却，分别加入5mL H2O2，再置微波炉内加热30min，取出流水冷却，结果如表1。
由于CuSO4在消化过程中不但起消化剂作用而且也作指示剂用，当CuSO4的量为0.03g时，颜色太淡不足以显示消化结果，从节省试剂上考虑，0.1g CuSO4虽然消化结果良好，但0.05g CuSO4就已足够，因此微波消化时，CuSO4用量为0.05g。
1．2．2H2SO4量的确定。分别3次称取0.05g样品、0.05g CuSO4于3只消化罐中，3只罐分别加入15mL、10mL、5mL H2SO4放微波炉中高火炭化10min后取出，流水冷却，再各加入5mL H2O2放于炉中加热30min后，取出，流水冷却，结果如表2。
由表2可见，H2SO4量为15mL时，消化不太理想；当H2SO4的量为10mL和5mL时，消化理想。为了进一步压缩H2SO4的量，我们又做了以下试验：称取样品与CuSO4同上，然后分别加入5mL、3mL、1mL H2SO4于3只消化罐中，炭化10min后，流水冷却，各加5mL H2O2再加热30min，后取出，流水冷却，结果如表3。
由此2个试验可见，H2SO4为3mL时，已满足本试验的需要，故可确定H2SO4的量为3mL。
1．2．3H2O2量的确定。H2O2有强的氧化性，若在样品炭化之前加入样品，有一部分含氮物质中的氮被氧化成氮气，从而使测定的结果偏低，而在炭化后加入，由于消化液中有较多的还原剂，在控制一定量的情况下，不会出现此现象。
分别4次称取0.05g样品、0.05g CuSO4于4只消化罐中，加入3mL浓H2SO4，置微波炉内加热炭化10min后取出，流水冷却，再分别加入1.0mL、1.5mL、2.0mL、3.0mL H2O2于4只消化罐中，置炉内加热30min后取出，流水冷却，把消化液定容到25mL容量瓶中置冷却，再分别吸取10mL溶液，用凯氏定氮法进行操作，接收液用稀HC1滴定，消化结果、滴定结果如表4。
由本次试验可见，H2O2在加入量小于2mL时，由于消化不完全，其总氮含量偏低；当H2O2加入量高于2mL时，由于氮被氧化，有氧气逸出，其总氮含量也偏低。因此，H2O2加入量在2mL时，恰好消化，故把H2O2的加入量确定为2mL。
1．2．4消化时间的确定。
（1）炭化时间的确定。分别4次称取0.05g样品、0.05g CuSO4，加入4只消化罐中，再各加入3mL H2SO4，分别置于微波炉内加热炭化5min、10min、15min、20min后，取出流水冷却，再各加入2mL H2O2，置微波炉内加热30min后取出，流水冷却，观察消化结果，并各自定容于25mL的容量瓶中，冷却后，各吸取10mL溶液，用凯氏定氮法进行操作，吸收液用浓度为0.024 29moL/L的HCl进行滴定，结果如表5。
由本次试验可见，炭化时间低于10min，则消化不完全；若时间过长，则测得总氮量偏低。因此，以10min作为样品的炭化时间。
（2）炭化后的消化时间。分别4次称取0.05g样品、0.05g CuSO4，加入4只消化罐中，再各加入3mL浓H2SO4，置微波炉内加热炭化10min后取出，流水冷却，再依次加入2mL H2O2，分别放炉内加热消化5min、10min、15min、20min后取出，流水冷却后，观察结果，并定容到25mL容量瓶中，冷却后，各吸取10mL溶液进行凯氏定氮操作，接收液用浓度0.024 29moL/L HC1滴定，结果如表6。
由此试验可见，样品在炭化后加入22mL H2O2，放入微波炉内加热10min，停止加热后，在炉中放置10min后取出，马上冷却，效果理想。因此，可确定消化过程中的加热时间，炭化10min，加H2O2后再加热10min，停止加热后于炉内放置10min，消化完全。按照上面所确定的一些条件，做高功率加热与低功率加热，低功率加热时，样品消化不完全；高功率加热时，样品消化完全。
至此，我们所需要确定的条件已基本确定，在样品量为0.05g时，CuSO4量为0.05g、浓H2SO4量为3mL、H2O2量为2mL、炭化时间10min、炭化后加热时间10min、继续放炉内时间10min，拿出流水冷却，这需要在高火下操作。
2测定方法
2．1微波消化测定总氮量
分别称取0.05g样品、0.05g CuSO4于3只消化罐中，各加入3mL浓H2SO4，置微波炉内加热10min后取出，冷却，各加入2mL H2O2，再置炉内加热10min，然后置炉内放置10min，取出，马上流水冷却。
把消化液定容到3只250mL容量瓶中，冷却后，再吸取10mL溶液，用半微量凯氏定氮法进行操作，接受液用浓度为0.024 29moL/L稀HC1进行滴定。
测定结果如下：V1HC1=4.15mL，V2HC1=4.10mL，V3HC1=4.16mL，则V=（V1+V2+V3）/3=4.13mL；V1空白=0.40mL，V2空白=0.43mL，V3空白=0.43mL，则V0=（V1空白+V2空白+V3空白）/3=0.42mL。
由下式：N%=（V-V0）M×0.014×6.25×100/m×（V吸/V瓶）
上式中：V―试样耗HC1量（mL），V0―空白耗HC1量（mL），V吸―吸取溶液量（mL），V瓶―容量瓶的体积（mL），M―HC1的浓度数，6.25―肉制品中氮的换算系数，m―样品克数。
N%=（4.13-0.42）×0.024 29×0.014×6.25×（10/250）=63.08%
2．2国标法测总氮量
分别精密称取0. 811 6g、0.817 0g样品于2只凯氏烧瓶中，各加入0.2g CuSO4、20mL H2SO4先小火加热炭化，待泡沫完全停止后，加强火力，并保持瓶内液体沸腾，至液体呈现蓝绿色澄清透明后再继续加热30min，取下冷却，小心取20mL移入250mL容量瓶中，用少量水洗氮瓶洗液并入容量瓶，加水至刻度，混匀。
用吸管吸取10mL溶液作凯氏定氮分析，接受液用浓度为0.009 716moL/L的稀HC1滴定至终点。
测定结果如下：
VAHC1=15.81mL，VBHC1=15.56mL，mA=0.817 0g；V0AHC1=0.45mL，V0BHC1=0.44mL，mB=0.811 6g。
NA%=（15.81-0.45）×0.009 716×0.014×6.25×100/0.817 0×（10/250）=63.93%
NB%=（15.56-0.44）×0.009 716×0.014×6.25×100/0.811 6×（10/250）=63.35%
N%=（63.93%+63.35%）/2=63.64%
这两种消化方法测得的总氮含量很接近，因此采用微波消化测总氮总量是完全可行的。
3讨论
（1）在样品消化时，每次放入600mL的水，是为了减轻高热对微波炉的损坏，而且每次放入同体积的水，是为满足试验的平行性。
（2）在滴定H2O2时，尽量使H2O2加入的速度一致，以防止同样的试验，数据有差异。若H2O2加入过快，则消化液有泡沫喷出，从而壁上黏有未被消化的样品，故加H2O2速度缓慢点好。
（3）在整个试验过程中，时间是通过旋纽控制的，这样比平常国标法中的消化方便更多。
