OBJETO DE APRENDIZAJE VIRTUAL LECCION 56: Constituyentes básicos QUÍMICA Y ANÁLISIS DE LOS ALIMENTOS GOLDA MEYER TORRES VARGAS UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGÍA E INGENIERA

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL INTRODUCCIÓN En el trabajo de rutina de análisis de alimentos, se determina la proteína total más que las proteínas o aminoácidos individuales. La proteína total se determina por el método de Kjeldahl, que incluye tanto las no proteínas como las proteínas verdaderas. El método se basa en la determinación de la cantidad de nitrógeno orgánico contenido en los productos alimenticios y consta de los siguientes pasos: La descomposición de la materia orgánica bajo calentamiento en presencia de ácido sulfúrico concentrado. El registro de la cantidad de amoniaco obtenido en la muestra.

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL OBJETIVOS Que el estudiante conozca el método de Kjeldahl para la determinación de proteína. Que el estudiante analice los mecanismos químicos que suceden en la determinación de proteína por el método de Kjeldahl. Que el estudiante comprenda la forma como se calcula el % e proteína de una muestra. Que el estudiante las etapas que tiene el método de Kjeldahl para la determinación de proteína. Que el estudiante conozca el método automático determinar proteína por Kjeldahl.

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL Actividades Previas En la determinación de proteína, es necesario que el estudiante repase los siguientes conceptos: Qué es una proteína. Cómo se forman las proteínas Que es una valoración acido- base Como y por qué se genera amoniaco a partir de las proteínas.

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL Presentación Durante el proceso de descomposición ocurre la deshidratación y carbonización de la materia orgánica combinada con la oxidación de carbono a dióxido de carbono. El nitrógeno orgánico es transformado en amoniaco que se retiene en la solución como sulfato de amonio. La recuperación del nitrógeno y velocidad del proceso pueden ser incrementadas adicionando sales que aceleran la temperatura de descomposición ( sulfato de potasio) o por la adición de oxidantes ( peróxidos de hidrógeno, tetracloruro, persulfato o ácido crómico) y por adición de un catalizador.

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL El método consta de los siguientes pasos: 1. Digestión: catalizador 2. Destilación: 3. Adsorción: 4. Titulación:

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL Expresión de resultados El porcentaje de nitrógeno total (N+), se puede calcular a partir del volumen d ácido clorhídrico ( concentración conocida y valorada), gastado, de acuerdo a la siguiente formula: Donde: %N = nitrógeno total Vm= Volumen de HCl gastado en la muestra. Vb= volumen de HCl gastado en el blanco N = Normalidad de HCl El porcentaje de proteína bruta, se obtiene:

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL Equipos empleados Método Tradicional Para determinar proteína de una muestra de alimentos por el método tradicional se requiere el siguiente montaje: montaje Método automatizado Mucho más sofisticado, preciso , seguro y rápido. Ver equipos ( clic)

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL Equipos para el método automatizado Titulador: aparato indicado para la determinación del nitrógeno según Kjeldahl . Tiene función reguladora del vapor entre 30 y 100% el aparato puede servir además para realizar de modo simple otro tipo de destilaciones por arrastre de vapor de agua (p.ej. la determinación de alcohol). Equipos de seguridad: se generan emisiones de gases es irritables: SO2 Digestor de proteína: adecuada para digestiones con ácido sulfúrico concentrados en ebullición en un margen de temperatura de hasta aprox. 370°C. Titulador: equipo automático para realizar valoraciones ácido- base. Fuente: Laboratorio físico-químico SENA, CEDE-AGRO Duitama- Boyacá. Volver

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL Marcha de la Práctica usando el equipo automatizado ( Método recomendado: A.O.A.C. Official Methods of Analysis 13 th Edition, 1984. Reactivos Ácido nítrico al 65% Sulfato de sodio anhidro Acido sulfúrico concentrado, p.a. Sulfato de potasio o sulfato de sodio, p.a. Sulfato cúprico, p.a. Solución de hidróxido de sodio Solución de ácido sulfúrico. Acido bórico Indicador de Tashiro: rojo de metilo al 0.1 % y azul de metileno al 0.1 % en relación de en alcohol etílico. Solución de ácido clorhídrico. Sulfato de potasio Óxido de selenio Fuente: Laboratorio físico-químico SENA, CEDE-AGRO Duitama- Boyacá.

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL Procedimiento: Etapa de digestión 1. Colocar dentro de los tubos de kjeldhl 3.0 a 4.0 g de muestra seca ( previamente se le determina % de húmeda + 10 g de mezcla del catalizadora Sysoev ( K2SO4, CuSO4, KMnO4, óxido de Selenio). 2. Adicionar en campana extractora 100 ml de ácido orgánico ( en la mayoría de los protocolos se usa H2SO4). 2 1 4 3 5 3. El digestor consta de 12 tubos, para montar en simultánea, 12 muestras de diferentes alimentos. El quipo debe funcionar con todos los recipientes ocupados con muestra. 4. Se gradúa la temperatura para cada hilera de tubos, al principio se debe trabajar entre rangos 1 y 2 niveles de calentamiento por 15 minutos con el fin de eliminar la mayor parte de humedad que aún quedan en las muestras. Aumentar la temperatura hasta ebullición . 5. La digestión termina cuando se obtiene una solución de color verde esmeralda. Fuente: Laboratorio físico-químico SENA, CEDE-AGRO Duitama- Boyacá.

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL Etapa de Destilación 6. Transferir el tubo con la muestra digerida, al destilador. En esta parte, el destilador esta conectado a una solución de NaOH al 50%, que cae gota a gota sobre la solución de color verde esmeralda, esto produce vapores de NH3, que son capturados y conducidos a un erlenmeyer de que contiene de 500 ml de ácido bórico al 4% gotas del indicador rojo de metilo. 7. A medida que los vapores de amoniaco caen en la solución de ácido bórico, la solución vira hacia tonos violetas. 6 7 Titulación: 8. transferir el destilado al recipiente d el titulador automático. 9 y 10: programar el titulador para una valoración ácido base con HCL, hasta recuperar el color inicial de la solución . Insertar el peso de la muestra y la concentración de ácido. 11: Del equipo se obtiene: el volumen de ácido gastado. HCl 0.1 N 8 9 10 11 Fuente: Laboratorio físico-químico SENA, CEDE-AGRO Duitama- Boyacá.

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL CONCLUSIONES La determinación de proteína por el método de Kjeldahl, representa una técnica analítica muy común, por lo tanto es importante que los estudiantes del curos de química y análisis de los alimento adquieran conocimiento de la técnica. El método de Kjeldahl por el método tradicional, representa un método dispendioso y demorado, mientras que con el uso del equipo automatizado hay mayor sensibilidad, más exactitud , menso tiempo y hay un control de vapores. Por cualquiera de los métodos, la técnica tiene tres fases de desarrollo correspondientes a una digestión de la materia orgánica, destilación del amoniaco , una adsorción y titulación del nitrógeno.

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL TALLER DE APLICACIÓN En el siguiente taller se pretende aplicar el referente teórico sobre la técnica de Kjeldahl para determinación de proteínas. Encontrará una serie de problemas ( pregunta abierta) en los cuales Usted debe analizar su respuesta. Si lo considera necesario, consulte el módulo en la Unidad 4.

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL TALLER DE APLICACIÓN 1. Para convertir el nitrógeno a proteína se emplea el factor de 6.25 el cual proviene de la consideración de que la mayoría de las proteínas tienen una cantidad aproximada de 16% de nitrógeno. De acuerdo a esto, determine el factor de proteína para el siguiente grupo de alimentos: 2. El factor de conversión usado para huevos y carnes , es válido usarlo en el % de proteína bruta en el contenido de proteína en leches? 5. la explicación de porque en la destilación, la solución de ácido bórico se torna de rojo a violeta o azul , es: explique su respuesta. 3. el papel del ácido sulfúrico en la digestión es de: 4. Durante el proceso de digestión, este proceso se obtiene aumentando la temperatura para alcanzar la descomposición de la materia orgánica y liberar el nitrógeno presente en la muestra. La digestión termina cuando se obtiene una solución de color verde; esta coloración es debida a: explique su respuesta. 6. la titulación se realiza con HCl, la cual neutraliza el producto de la destilación que es:

DETERMINACION DE PROTEINAS POR EL MÉTODO DE KJELDAHL BIBLIOGRAFÍA Análisis de alimentos Fundamentos y Técnicas (2010). n.d: n.d. Instituto de Salud Pública de Chile (2002). Determinación de proteínas Método Kjeldahl. Santiago de Chile: Instituto de Salud Pública de Chile. Pérez, G. Navarro, Y. (1992). Bioquímica. Bogotá D.C: Unisur. Universidad Nacional de Colombia (2003). Laboratorio de Bioquímica. Bogotá D.C: N.d.