114年:藥學二(第2次)

估算食物、血液及肥料中的蛋白質含量,可將凱氏( Kjeldahl )氮測定法測得之含氮量乘以下列何種定值?

A6.25
B4.48
C22.4
D9.62

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是藥物分析與食品化學中的經典分析法——**凱氏氮測定法(Kjeldahl method)**及其計算原理。

凱氏定氮法主要用於測定有機物質(如食物、血液、肥料)中的總氮量(Total Nitrogen)。由於蛋白質是這些樣品中氮的主要來源,且蛋白質中的氮含量在自然界中相對恆定(平均約為 16%),因此可以透過測定氮含量並乘以一個換算係數來推算粗蛋白(Crude Protein)的含量。

選項分析

  • A: 6.25 (正確)
    • 推導來源:一般蛋白質的平均氮含量約為 16%
    • 計算公式:換算係數 F=100%16%=6.25F = \frac{100\%}{16\%} = 6.25
    • 適用範圍:這是最通用的標準係數,適用於大多數混合食物、肉類、血液製品及有機肥料(如血粉)的蛋白質估算。當沒有特定物質的專屬係數時,慣例上皆使用 6.25。
  • B: 4.48 (錯誤)
    • 這並非凱氏定氮法的標準換算係數,無特定化學意義相關聯。
  • C: 22.4 (錯誤)
    • 這是理想氣體在標準狀況(STP)下的莫耳體積(22.4 L/mol)。這是一個常見的化學干擾選項,與蛋白質分析無關。
  • D: 9.62 (錯誤)
    • 並非標準的蛋白質換算係數。

答案解析

凱氏定氮法測得的是樣品中的「含氮量」。為了將「含氮量」轉換為「蛋白質含量」,需要乘以一個係數。 基於早期研究(如 Mulder 的研究),認定蛋白質平均含氮量為 16%。 因此,蛋白質含量 = 含氮量 × 10016\frac{100}{16} = 含氮量 × 6.25。 雖然不同種類的蛋白質其氮含量略有差異(導致有特定的修正係數),但題目問的是用於「估算」且列舉了多種物質(食物、血液、肥料),故應選擇最通用的常數 6.25

核心知識點

考生應掌握凱氏定氮法的原理及常見物質的特定換算係數(考題常考細節):

  1. 通用係數(肉類、蛋、混合食物、血液)6.25 (源自 16% N)
  2. 乳製品(牛奶)6.38 (因為乳蛋白含氮量較低,約 15.7%)
  3. 小麥(麵粉)5.70 (因為小麥蛋白含氮量較高)
  4. 大豆5.71 (或有時引用 5.7)
  5. 5.95

參考資料

  1. Kjeldahl method - Wikipedia - 確認通用換算係數為 6.25。
  2. Determination of Nitrogen Quantities in the Aminoacid Fertilizer with Kjeldahl Device - 確認肥料分析亦使用凱氏法。
  3. 衛生福利部食品藥物管理署 - 食品中蛋白質之檢驗方法-凱氏氮測定法 - 確認台灣官方檢驗方法中蛋白質係數之應用。