Аналіз білка по К'єльдалю

 

Схема визначення вмісту білка за методом Кьельдаля

Аналіз за методом К'ельдаля є класичним і єдиним арбітражним методом визначення загального білка і загального азоту.

Класичний метод з використанням звичайного лабораторного обладнання і набору скляного посуду має ряд істотних недоліків - низька швидкість аналізу, велика кількість можливих втрат в процесі аналізу, громіздке обладнання.

Зменшити або повністю виключити дані недоліки методу дозволяє застосування автоматизованого обладнання фірми VELP для визначення азоту / білка.

Принципова схема автоматичного обладнання фірми VELP повністю відповідає вимогам діючих стандартів (наприклад, ДСТУ ISO 8968-1: 2005 Молоко. Визначення вмісту азоту. Частина 1. Метод К'єльдаля).

Скорочення часу аналізу досягається автоматизацією основних процесів і використанням блокових систем для одночасної обробки серії зразків. Крім того, використання сучасних технологій дозволяє звести до мінімуму втрати в процесі аналізу і забезпечити відтворюваність результатів аналізу.

 

1 етап. Мінералізація.

Органічний N + H2SO4= (NH4)2SO4 + H2O + CO2 + та ін.

Для перетворення органічного азоту в амонійну сіль використовується метод мокрого озолення (мінералізація) вихідного продукту концентрованої сірчаної кислотою.

Для повного розкладання органічної азоту необхідна висока температура реакції і присутність каталізатора (HgO, Se, TiO2, CuSO4). Вибір каталізатора залежить від характеру досліджуваного зразка.

Для прискорення мінералізації температуру кипіння сірчаної кислоти підвищують додаванням неорганічних солей сірчаної кислоти (Na2SO4, K2SO4).

На 1 етапі потрібно наступне обладнання:

1.1. Мінералізатор (дігестор) серії DK для одночасної мінералізації декількох проб.

Мінералізатор DKL 20	Рис. з ГОСТ 23327-98

Використання спеціалізованих приладів для озоления в концентрованої сірчаної кислоти переслідує такі цілі:

а) швидкість мінералізації сильно залежить від температури реакції. У звичайному класичному методі К'єльдаля підтримання температури на рівні 400-450оС - серйозна проблема, легко розв'язувана при використанні спеціально розробленого мінералізатора фірми Velp. Час реакції з декількох годин знижується до 20-60 хвилин.

б) повнота і швидкість озоления сильно залежить від відтворюваності температурних режимів. Спеціальні дігестори Velp повністю вирішують цю проблему завдяки мікропроцесорній контролю температури і спеціальної конструкції нагрівальних гнізд.

в) в стандартному методі К'єльдаля озолення серії з декількох зразків вимагає значного простору на робочому столі. У невеликому корпусі спеціалізованого дігестора Velp можна одночасно аналізувати серії з 6, 8, 12 або 20 проб.

У комплект поставки минерализаторов серії DKL включені всі необхідні для мінералізації компоненти: набір пробірок, штатив для установки мінералізатора, автоматичний підйомний механізм, система відводу газів, вакуумний водоструменевий насос.

Відео роботи мінералізатора DKL

 

2 етап. Відгонка аміаку.

(NH4)2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 NH4OH

Для розкладання сульфату амонію додається надлишок лугу, і аміак відганяється з водяною парою. Відігнаний аміак поглинається борною кислотою.

NH3 + H3BO3 = NH4H2BO3

На 2 етапі буде потрібно наступне обладнання:

2.1. Дистиляційний апарат (UDK129, UDK 139, UDK 149 або UDK 159). 

Автоматичний дистиляційний апарат UDK 159	Рис. з ГОСТ 23327-98

Дистиляційні апарати Кьельдаля Velp призначені для кількісної відгону аміаку і додавання необхідних кількостей реактивів.

Схема роботи апаратів повністю відповідає встановленій діючими стандартами. Удосконалення стосуються автоматизації процесів, поліпшення характеристик пароутворювача, герметизації всіх компонентів для запобігання втрат, збереження робочого простору завдяки спеціальній компоновці елементів.

Автоматизація всіх процесів і спеціальна конструкція пароутворювача дають можливість скоротити час дистиляції однієї проби до 3-4 хвилин. Функція автоматичного титрування, доступна в моделях UDK 142 і UDK 159, додатково дає значну економію часу на титрування і підрахунку результатів: все відбувається в автоматичному режимі.

Відео роботи дистилятора для аналізу азоту UDK 149

 

Автоматичний дистилятор UDK 159 після установки пробірки в робоче положення управляє всіма процесами: розведення зразка, додавання лугу, відгонка протягом заданого часу із заданою потужністю, додавання в титровальний осередок борної кислоти, колориметричне титрування, видалення залишків дистиляції, розрахунок результатів аналізу. Управління здійснюється через сенсорний дисплей, дані всіх проведених аналізів зберігаються в пам'яті приладу, запуск всіх процесів проводиться однією кнопкою відповідно до обраної програми.

  

3 етап. Титрування.

2NH4H2BO3+ H2SO4= (NH4)2SO4 + 2H3BO3

Титрування можна проводити

- скляною бюреткою, 

- цифровою бюреткою

- цифровим титратором. 

При використанні автоматичного дистилятора UDK 159 титрування відбувається в автоматичному режимі завдяки вбудованому колориметричному титратору.

Відео роботи дистилятора для аналізу азоту UDK 159