Данный метод основан на выделении азота из образца путем сжигания и нагревания с концентрированной серной кислотой.
Метод Кьельдаля применим только для анализа веществ, где азот связан с углеродом или водородом.
Что собой представляет определение белка-азота по методу Кьельдаля
Метод Кьельдаля — это эффективный способ определения массовой доли белков и общего азота в различных продуктах и материалах. За долгие годы он подвергся существенным изменениям, направленным на автоматизацию отдельных этапов и сокращение временных затрат. Суть метода — последовательное проведение трёх операций, а именно:
- Минерализация (озоление). Осуществляется нагрев подготовленной пробы с серной кислотой, до температуры в 360-450° С в присутствии катализаторов. Связанный азот переходит в сульфат аммония.
- Дистилляция (отгонка). Полученный сульфат аммония подвергают воздействию концентрированной щёлочи, отгоняя в приёмную колбу с точным содержанием реактива (например, борной кислоты). Перегонка осуществляется до полного освобождения аммиака. Аммиак перегоняется в приёмную колбу с реактивом, который связывает его в лабильный комплекс.
- Титрование. Осуществляется ручным или автоматическим способом с помощью серной или азотной кислоты. Полученные результаты используют, чтобы вычислить массовую долю общего азота и произвести дальнейшие расчёты.
Перед проведением исследования образец подвергают взвешиванию и гомогенизации, добавляют катализаторы.
Преимущество метода — высокая точность и воспроизводимость.
Недостаток — отсутствие селективности по отношению к атомам азота, входящим в состав изучаемого вещества. То есть метод Кьельдаля определяет весь азот — не только тот, что входит в структуру молекул молочных белков, но и тот, что был привнесён азотсодержащим веществом.
Особенности метода
Несмотря на высокую точность, метод Кьельдаля считается достаточно трудоёмким. Он занимает от одного до нескольких часов, требует работы с опасными веществами (щёлочью, серной кислотой). Но, несмотря на свою сложность, этот способ является единственным общепризнанным арбитражным методом определения белка.
Чтобы минимизировать риски и влияние человеческого фактора на результаты исследований, а также упростить выполнение методики, были разработаны специальные комплексы аналитического оборудования. Наличие аппаратов позволяет автоматизировать значительную часть процессов и сократить время проведения анализа, а также обеспечить безопасность сотрудников лабораторий.
Где используется
Поскольку метод Кьельдаля считается международно признанным для оценки содержания белка, сфера его применения широка. Это биология, фармацевтика, агропромышленность, пищевая промышленность. Его используют для анализа содержания белка в зерновых культурах, пищевых продуктах, лекарствах, почве, удобрениях, сточных водах, промышленных материалах. Указания по определению содержания азота по Кьельдалю приведены во многих ГОСТах, регламентирующих состав и производство продуктов питания (молока, сыров, соков, комбикормов и пр.).
Критерии выбора анализаторов
Современное лабораторное оборудование позволяет автоматизировать значительную часть процессов при проведении исследования. Например, при работе по методу Кьельдая на каждом этапе применяется конкретный прибор.
- Для минерализации используются дигесторы. При их выборе важными критериями являются стабильность поддержания температуры, точность контроля температурных показателей, вместительность. Для нейтрализации токсичных паров также применяются скрубберы.
- На этапе перегонки требуется автоматическая система дистилляции. Автоматические дистилляторы позволяют максимально сократить время работы с одной пробой.
- Для титрования можно использовать магнитную мешалку и бюретку либо внешний титратор. Но гораздо удобнее, если титратор уже встроен в оборудование.
