CC BY
82
КАЧЕСТВО И БЕЗОПАСНОСТЬ
Количественное определение белка методом Къельдаля
Метод определения общего количества азота, имеющий столетнюю историю, носит имя датского химика Къельдаля. Благодаря точности и хорошей воспроизводимости, этот метод и в наши дни остается наиболее используемым для определения содержания азота и белка в самом широком спектре продуктов. В этом ряду можно упомянуть ГОСТы на зерно (№ 1084691) и мясо (№ 25011-81), предписывающие для определения общего белка метод Къельдаля, и введенный с начала 2004 г. государственный стандарт на молоко ГОСТ Р № 52054 «Молоко натуральное коровье - сырье. Технические условия», формулирующий новые технические условия на молоко как сырье и готовый продукт, в том числе нормирующий содержание белка.
С начала своего применения метод Къельдаля не претерпел существенных изменений, все усовершенствования были направлены только на ускорение процесса (поиск новых эффективных и нетоксичных катализаторов) и поиск более компактного аппаратурного решения. Метод и в настоящее время включает три стадии:
• минерализацию образца в присутствии серной кислоты и катализатора, сопровождающуюся превращением всех форм азота в сульфат аммония,
(СНМ0) +Н2304 (изб) ^ С02 + Б02 +
Н2304 + 2Ма0Н (МН4} 2Б04 +2Ма0Н +2Н20;
• титрование количественно перегнанного аммиака стандартным раствором серной или хлористоводородной кислоты
2Н[В(0Н)4] + 2МН3 _>
2МН)[В(0Н))] . (МН)) ^ + + 2Н[В(0Н)4].
Н20 + (МН4)304,
• очистку и выделение свободного аммиака с помощью дистилляции
Ма2304 +2Н20 » Ма2304 +2МН3
Рис. 1. Диджестер БисЫ, модель К-424 на шесть образцов (а) и модель К-435 на 12 образцов (б)
Остановимся более подробно на каждом из трех этапов.
Для осуществления первого этапа - минерализации - были разработаны специальные сжи-гатели - диджестеры (рис. 1). Диджестер позволяет провести процесс минерализации при оптимальной температуре, благодаря чему заметно увеличивается эффективность минерализации и сокращается время на ее проведение. Катализатор является очень важным звеном для успешного проведения первого этапа. Основным компонентом катализатора Къельдаля является сульфат калия. Это вещество, добавленное в концентрированную серную кислоту, увеличивает температуру ее кипения. Оптимальная температура для процесса конверсии азота из органической формы в неорганическую 370 °С, так как уже при 390 °С начинаются первые потери азота, а при более низких температурах реакция не дает 100 % выхода. Небольшие добавки соединений ртути, селена или меди заметно увеличивают скорость протекания реакции. Необходимо отметить, что ртуть и селен, а также их соединения — чрезвычайно токсичные вещества. В связи с чем предпочтительнее добавки меди. Идеальным можно назвать следующее соотношение: нагрев при 370 °С в течение 40—60 мин в присутствии 10 г К2Б04, 200 мг СиБ04 и 10—15 дм3 Н25°4.
Безусловным облегчением и ускорением второго этапа - дистилляции -было создание специальных дистилля-ционных аппаратов. Каждый прибор оснащен встроенным парогенератором и устройством для автоматической подачи в дистилляционную колбу необходимых количеств щелочи и воды (рис. 2). Время проведения дис-
тилляции с помощью такого прибора не превышает 3—5 мин.
Последний этап - титрование. В данном случае мы имеем дело с кислотно-основным титрованием аммиака серной кислотой. Борная кислота, образующая лабильный комплекс с
Рис. 2.
Автоматический дистиллятор БисЫ, модель В-324
Рис. 3. Автоматический титратор Ме1гоЬт, модель 702 БМ
Рис. 4. Автоматический дистиллятор со встроенным титратором БисЫ, модель К-370
QUALITY AND SAFETY
Рис. 5. Полностью автоматизированный комплект оборудования для определения белка по Къельдалю БисЫ, модель 370/371
аммиаком, добавляется исключительно для того, чтобы избежать потерь аммиака вследствие его испарения и в титровании не участвует. Конечную точку титрования детектируют при рН 4,65 или по изменению окраски индикатора Шера. Безусловно, наиболее точные и воспроизводимые результаты получают в режиме автоматическо-
го титрования до конечной точки, для этой цели можно воспользоваться любым автоматическим титратором, например титратором 702 SM Metrohm (рис. 3), или можно использовать дис-тилляционный блок, совмещенный с титратором (рис. 4). Полностью автоматизированный комплект оборудования для определения белка по методу Къельдаля включает диджестер со встроенным устройством для переноса продуктов минерализации в дистиллятор (автосамплер) и дистиллятор со встроенным титратором (рис. 5). Управление всеми ступенями анализа осуществляется через меню, размещенное на панели дистиллятора/-титратора. Таким образом, участие оператора сводится к взвешиванию образца и размещению навески в мине-рализационной колбе. Конечный результат в виде процентного содержания белка появляется на дисплее дис-
тиллятора, а подключение принтера позволяет протоколировать полученные результаты.
Точность, надежность и удобство в использовании современных приборов, разработанных для проведения анализа белка по методу Къельдаля, позволяют рекомендовать их к применению в любой производственной лаборатории даже в отсутствие высококвалифицированного персонала.
DONAU LAB MOSCOW
поставки лабораторного оборудования
- Приборы для анализа БЕЛКА, ЖИРА, окислительной стабильности, кислотности и многое другое
- Пуско-наладка и обучение персонала
- Гарантийное и сервисное обслуживание
- Методическая поддержка
123022 Москва, Звенигородское ш.» 5 Тел.: (095) 2520038, 2562640. Факс: 256 32 93 e-mail: ksenia@donau.asvt.ru
Комплектация исследовательских лабораторий и лабораторий контроля качества
Тест-наборы и реактивы для анализа воды Расходные материалы для хроматографии и других физико-химических методов анализа Аналитические приборы Лабораторная посуда и вспомогательные приборы (рН-метры, весы, термостаты, печи, мешалки и др.) Реактивы для биохимических и микробиологических исследований, питательные среды Пищевые добавки и эфирные масла
115230, Москва,Каширское ш,, д. 9, корп. 3
Тел.: (095) 728-4192, 777-8495, факс: (095) 742-8341 E-mail: mail@chimmed.ru http://www.chimmed.ru
