挑戰
利用杜馬斯燃燒法測定非蛋白質氮(non-protein nitrogen)
對於乳製品和飼料行業的實驗室技術人員而言，準確的氮分析一直是品質控制、營養標籤和法規遵循的核心。傳統上，凱氏氮法是測量氮含量（包括非蛋白質氮 (NPN) 含量）的首選技術。然而，隨著實驗室尋求提高效率、安全性和通量，基於燃燒的杜馬斯 (Dumas )分析法正在加速發展。

採用杜馬斯技術測定 NPN 的關鍵考慮因素是樣品製備方法的兼容性。以往，牛奶樣本中的蛋白質通常使用三氯乙酸 (TCA) 沉澱，而 TCA 是一種腐蝕性試劑，已知會腐蝕金屬部件，尤其會影響諸如rapid MAX N excee PLUS 分析儀的機械臂等部件的使用壽命。本應用說明概述了一種穩健且高效的方案，用於使用rapid MAX N excee PLUS 杜馬斯分析儀定量牛奶中的 NPN，而無需依賴 TCA 沉澱。

‘’非蛋白質氮 (NPN)

NPN 是粗蛋白質中無法被人體消化吸收的成分，因此與所謂的真蛋白或純蛋白質有所區別。尿素、氨和硝酸鹽等 NPN 化合物不與真蛋白結合，但仍會影響總氮含量。雖然 NPN 化合物並非蛋白質，但它們是乳製品的重要組成部分，對評估乳製品的品質和安全性至關重要。在乳製品檢測中，NPN 含量能夠反映牛奶成分、牛群健康狀況以及潛在的摻假情況。在飼料生產中，準確測量和管理 NPN 對於配製能夠優化反芻動物生產性能並避免營養失衡的日糧至關重要。''

解決方案
使用單寧酸進行樣品製備，並在rapid MAX N Exceed PLUS 分析儀上進行後續分析。
本應用說明介紹了兩組非蛋白質氮（NPN）含量測量結果：

1. 在基礎應用實驗室，使用rapid MAX N exceed PLUS 分析儀對五種不同的牛奶樣本進行了三次重複 NPN 含量分析。
2. 使用rapid MAX N exceed PLUS 分析儀的前代產品，由法國乳製品和乳製品行業國際知名專家 ACTALIA Cecalait 公司測量了 47 個牛奶樣品（包括牛奶、綿羊奶、山羊奶和超高溫滅菌奶）的 NPN 含量。他們的 NPN 測量結果已記錄在《DUMAS 專案評估報告 - rapid MAX N exceed 基礎實驗室》中。

在兩組測量中，氮蛋白分析儀均使用氦氣作為載氣。分析儀採用安全、簡單且環保的杜馬斯燃燒法，可在短短五分鐘內快速、經濟高效地分析氮和蛋白質含量。該分析儀專為全天候無人看守自動分析而設計，可滿足任何面臨各種樣品類型和重量的高通量實驗室的需求。

每組測量樣品的製備均按照美國藥典 (USP) 發布的乾奶粉製備方案 [1] 進行，該方案已成功應用於國際乳品聯合會成分分析方法常設委員會 (IDF SCAMC) 的液態奶製備。

樣品加熱至 40 ± 2 °C 後，以單寧酸沉澱：

• 秤重：取 10 mL 牛奶置於 15 mL 離心管中
• 氯化鈉：加入 30 g 1% 氯化鈉溶液，渦旋振盪，靜置 15 分鐘
• 單寧酸：加入 15 g 12% 單寧酸溶液，渦旋振盪，靜置 30 分鐘
• 離心：1000 g 離心 15 分鐘，取上清液

使用rapid MAX N exceed PLUS 分析 2.5 ml NPN 溶液。

結果
使用rapid MAX N exceed PLUS 杜馬斯分析儀測得的 NPN 值結果相當精確，與凱氏氮法測得的結果幾乎一致。表1顯示了基礎應用實驗室的NPN測量結果。重複性根據ISO 8968-4標準計算，該標準描述了使用凱氏氮法測定NPN的方法。

使用rapidMAX N exceed PLUS試劑盒和單寧酸作為沉澱劑，輕鬆達到了重複性<0.0025% N的要求。根據國際標準，重複性定義為同一操作人員使用同一儀器，依照相同的測量順序進行兩次分析所得結果的差異。表1. 使用rapidMAX N exceed PLUS 總氮分析儀測量NPN的結果

ACTALIA Cecalait 研究比較了來自不同類別的 47 個以上牛奶樣本的非蛋白質氮 (NPN) 結果。這些樣本採用兩種方法進行測量：杜馬斯法（使用rapid MAX N exceed PLUS 氮和蛋白質分析儀的前代型號）和凱氏氮法。該研究由法國乳業組織 CNIEL 和 AFNOR V04 標準化工作小組指導。分析和評估基於 ISO 8968-4 | FIL 20-4 標準「牛奶和乳製品——氮含量測定——第 4 部分：蛋白質和非蛋白質氮含量的測定以及真蛋白質含量的計算」。

ACTALIA Cecalait 的非蛋白質氮結果顯示，杜馬斯分析儀與凱氏氮法吻合良好（圖 1），且測量過程未出現任何明顯問題。

圖 1. 凱氏氮法和杜馬斯法測定牛奶樣本中非蛋白質氮含量的結果之間的關係（資料來源：CNIEL/Actalia 2023 研究）

總結
透過使用杜馬斯技術，在rapid MAX N exceed PLUS 分析儀上分析非蛋白氮 (NPN) 時採用單寧酸沉澱法進行樣品製備，實驗室可以獲得與凱氏定氮法相當的結果，同時還能享受到杜馬斯技術的快速、安全和自動化優勢。因此，測定 NPN 的需求不再是使用基於杜馬斯技術的現代化氮和蛋白質分析儀rapid MAX N exceed PLUS 取代​​凱氏氮法的障礙。

資料來源:elementar官網
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