Determinacion de proteinas metodo kjeldahl

"AÑO DE LA PROMOCIÓN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMÁTICO"
FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE
INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
“DETERMINACION DE PROTEINAS METODO KJELDAHL”
CURSO: Análisis instrumental de productos Agroind.
CICLO: VI
DOCENTE: ING. RODRIGUEZ PAUCAR GILBERT NILO
INTEGRANTES:
 MUÑOZ ROJAS, Andrea Gisela.
 VEGA VIERA, Jhonas Abner.
NUEVO CHIMBOTE - PERÚ

COMPOSICIÓN BIOQUÍMICA DE
PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES
MUÑOZ ROJAS, Andrea Gisela. VEGA VIERA, Jhonas Abner. Página 2
INTRODUCCION
El contenido proteínico de los alimentos puede determinarse por medio de diversos métodos. La forma más habitual es su cuantificación de forma indirecta y aproximada, bien a partir del contenido en nitrógeno de la muestra, o bien deduciendo su cantidad a partir del contenido de uno o dos aminoácidos particulares que conforman la proteína, fáciles de identificar y de cuantificar por su reactividad química específica. Este segundo procedimiento conlleva una mayor inexactitud. Desde hace más de 100 años se está utilizando el método Kjeldahl para la determinación del nitrógeno en una amplia gama de muestras (alimentos y bebidas, piensos, forrajes, fertilizantes) para el cálculo del contenido en proteína.
También se utiliza el método Kjeldahl para la determinación de nitrógeno en aguas residuales y suelos. Es un método oficial descrito en multiples normativas: AOAC, US-EPA, ISO, Farmacopeas, y distintas directivas comunitarias.
La convención general, sobreentendida, es que la totalidad del nitrógeno de la muestra está en forma proteica, aún cuando la realidad es que, según la naturaleza del producto, una fracción considerable del nitrógeno procede de otros compuestos nitrogenados (bases púricas y pirimidínicas, creatina y creatinina, urea, amoniaco, etc.), por ello se denomina “proteína bruta” o “proteína total” a la obtenida por este método.
Con este análisis, sin embargo, no se determina el nitrógeno nítrico, el cianhídrico, el de la hidracina, el de grupos azo y el nitrógeno de un núcleo cíclico.
OBJETIVOS
 Comprender los fundamentos del método Kjeldahl para la determinación del contenido en proteína de un alimento.
 Conocer el procedimiento experimental del análisis de proteínas por el método de Kjeldahl, recogiendo el nitrógeno sobre ácido bórico y valorándolo con una disolución de ácido clorhídrico o sulfúrico.

FUNDAMENTOS DEL MÉTODO Y ETAPAS
El método Kjeldahl mide el contenido en nitrógeno de una muestra. El contenido
en proteína se puede calcular seguidamente, presuponiendo una proporción entre la proteína y el nitrógeno para el alimento específico que está siendo analizando, tal y como explicaremos más adelante.
Este método puede ser dividido, básicamente en 3 etapas: digestión o mineralización, destilación y valoración. El procedimiento a seguir es diferente en función de si en la etapa de destilación el nitrógeno liberado es recogido sobre una disolución de ácido bórico o sobre un exceso conocido de ácido clorhídrico o sulfúrico patrón. Ello condicionará la forma de realizar la siguiente etapa de valoración, así como los reactivos empleados. En este artículo docente se explica el primer procedimiento, cuando el nitrógeno se atrapa sobre ácido bórico.
(a) Etapa de digestión: un tratamiento con ácido sulfúrico concentrado, en presencia de un catalizador y ebullición convierte el nitrógeno orgánico en ión amonio, según la ecuación 1.
Catalizadores/ calor
Procedimiento: Se introducen de 1 a 5 g de muestra un tubo de mineralización y se ponen 3 g de catalizador que suele estar constituido por una mezcla de sales de cobre, óxido de titanio o/y óxido de selenio. De forma habitual se utiliza como catalizador una mezcla de K2SO4 : CuSO4 : Se (10:1:0,1 en peso). Después se adicionan 10 mL de H2SO4 concentrado y 5 mL de H2O2. Posteriormente se digiere a 420 ºC durante un tiempo que depende de la cantidad y tipo de muestra. Se sabe que la digestión ha terminado porque la disolución adquiere un color verde esmeralda característico.
En esta etapa, el nitrógeno proteico es transformado en sulfato de amonio por acción del ácido sulfúrico en caliente. En la actualidad, para llevar a cabo este proceso se utilizan digestores automáticos que son capaces de digerir un número

(b) Etapa de destilación (imagen 2): se alcaliniza la muestra digerida y el nitrógeno se desprende en forma de amoniaco (ecuación 2). El amoniaco destilado se recoge sobre un exceso desconocido de ácido bórico (ecuación 3).
Procedimiento: Después de enfriar se adicionan al tubo de digestión 50 mL de agua destilada, se pone en el soporte del destilador y se adiciona una cantidad suficiente de hidróxido sódico 10 N, en cantidad suficiente (50 mL aprox.) para alcalinizar fuertemente el medio y así desplazar el amoniaco de las sales amónicas. El amoniaco liberado es arrastrado por el vapor de agua inyectado en el contenido del tubo durante la destilación, y se recoge sobre una disolución de ácido bórico (al 4 % p/v).
COMPOSICIÓN BIOQUÍMICA DE PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES
determinado de muestras al mismo tiempo (imagen 1). Imagen 1. Unidad de
digestión.

(c) Etapa de valoración:
La cuantificación del nitrógeno amoniacal se realiza por medio de una
volumetría ácido-base del ión borato formato, empleando ácido clorhídrico o sulfúrico y como indicador una disolución alcohólica de una mezcla de rojo de metilo y azul de metileno (ecuación 4). Los equivalentes de ácido consumidos corresponden a los equivalentes de amoniaco destilados.
FUNDAMENTO
El método se basa en la destrucción de la materia orgánica con ácido sulfúrico concentrado, formándose sulfato de amonio que en exceso de hidróxido de sodio libera amoníaco, el que se destila recibiéndolo en:
a) Ácido sulfúrico donde se forma sulfato de amonio y el exceso de ácido es valorado con hidróxido de sodio en presencia de rojo de metilo, o
b) Ácido bórico formándose borato de amonio el que se valora con ácido clorhídrico.
MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS
Materiales
 Equipo de Kejdalh de digestión y destilación
 Bureta
 Balanza analítica
 Espátula
 Probeta de 100, 250 y 500 ml
 Matraces de 500 ml
 Vasos precipitados
 Papel glacine
 Ácido sulfúrico concentrado
 Catalizador: CuSO4.5H2O, sulfato de potasio anhidro.
 Perlas de vidrio.
 Hidróxido de Sodio al 33%
 Ácido bórico al 4%, solución de ácido clorhídrico 0.1 N
 Indicador Shiro Tashiro(rojo de metilo – azul de metileno)

Procedimientos
DIGESTIÓN
1. Pese exactamente 1-2g de muestra con exactitud de 0.1 gramos sobre un trozo de papel libre de amoniaco (papel glacine o similar) luego colocar la muestra dentro del balón de digestion Kjeldal (evitar que se quede muestra adherida al cuello del balón).
2. Agregar 15 gr de sulfato de potasio, 0.5 gramos de sulfato de cobre y 25 ml de ácido sulfúrico concentrado.

3. Colocar el balón en el aparato de digestión y calentar la mezcla de digestión
a temperatura baja hasta que cese la formación de espuma. Aumentar
progresivamente la temperatura de la hornilla (no permita que escape acido del balón por exceso de calor puesto que se pueden producir perdidas de nitrógeno por volatilización de las sales de amonio).
4. La digestión terminará cuando el color de la muestra sea verde-turquesa transparente (son partículas visibles de muestra). Y luego continúe calentando durante 1h y 30 mint. La digestión demora aprox. 2h. Retirar los balones del equipo y dejar enfriar.
5. Agregar a cada balón 50 ml de agua destilada con mucho cuidado
PRECAUCION: Recordar que la agregar agua al ácido sulfúrico se desarrolla una reacción fuertemente exotérmica, por lo que hay qe ser extremadamente cuidadoso.

DESTILACIÓN
1. Preparar un matraz de 500 ml, que contenga 50 ml de acido borico al 4% (sobre el cual se va a recoger el NH3 destilado) y 3 a 4 gotas del indicador, y colocarlo a la salida del refrigerante cuidando que el extremo de la pipeta colectora quede sumergida en la solución. Abrir la llave del agua de refrigeración del destilador.
2. Adicionar 1 gramo aproximadamente de perlas de vidrio al balón que contiene la muestra digerida, luego agregar cuidadosamente 70 a 75 ml de Na OH al 33% por las paredes del balón de manera que las dos capas no se mezclen. En seguida se conecta el matraz al pico del aparato de destilación. Se calienta el líquido alcalino pasando vapor, hasta que hierva durante 20 min, al comienzo se calienta poco a poco para reducir la espuma.
3. El volumen recogido de destilado deberá ser de por lo menos 150 ml.

Agregamos 3 gotas del
indicador: “Rojo de metilo”
TITULACIÓN
1. El ácido bórico remanente del destilado se titula con solución de HCl 0.1 N valorada, hasta el cambio de color.
2. Titule la muestra con 0.1N de HCl. Un color violeta indica el punto final de la titulación. Compárese este color con el del blanco. Cada equivalente del HCl usado corresponde a un equivalente de NH3 o a un equivalente de N en la muestra original. El peso del N en mg está dado por miliequivalentes del ácido X 14 (el peso equivalente del N).

RECUPERACIÓN DEL AMONÍACO
Una posible fuente de variación en este método es la pérdida del gas amoníaco o una falla en atrapar el amoníaco en el ácido bórico. Esto puede ocurrir en diferentes pasos del proceso. Una técnica para buscar la recuperación del amoníaco consiste en destilar cantidades conocidas de amoníaco líquido y titularlo con HCl. Se obtendrá otra vez el color púrpura en el ácido bórico.
Mientras se digieren las muestras, se puede destilar una solución de sulfato de amonio. Añada 5, 10 ó 15 ml (mediante una pipeta) de solución de sulfato de amonio a la cámara de ebullición de la unidad destiladora. Enjuáguela después con agua destilada y, si es posible, desionizada. Coloque inmediatamente la punta de la unidad destiladora en 10 ml de ácido bórico + indicador. Colecte aproximadamente 20 ml. de destilado.
Titule la muestra con el HCl estandarizado, registre los ml. de HCl empleados y calcule el peso del nitrógeno en el (NH4)2SO4.
FUENTES DE ERROR
Las principales fuentes de error son:
En el proceso de digestión:
1) La inclusión de nitrógeno no proteico (aunque la cantidad de este nitrógeno suele ser despreciable comparada con la del nitrógeno proteico);
2) La pérdida de nitrógeno durante la digestión. El exceso de sulfato de sodio o potasio que se añade al ácido para elevar el punto de ebullición, puede producir una descomposición por calor y por lo tanto pérdida de nitrógeno. Por otro lado, el exceso de catalizador (de cobre generalmente) también puede producir pérdidas de nitrógeno.
3) La digestión incompleta de la muestra. Generalmente debida a falta de tiempo de reacción o falta de ácido sulfúrico.
Durante la destilación:
1) Neutralización incompleta de la mezcla digerida. Es necesario añadir suficiente NaOH para neutralizar el exceso de ácido sulfúrico resultante de la digestión así como transformar todo el amonio formado en la digestión en amoníaco.
2) Perdida de amoníaco por fugas en el circuito de destilación.
3) Perdida de amoniaco por refrigeración insuficiente en el condensador.

CALCULAMOS:
De la valoración se puede calcular el número de equivalentes de nitrógeno recogidos, y con éste dato se obtiene el porcentaje de nitrógeno en la muestra.
Donde
 V= volumen de ácido clorhídrico empleado en la titulación, en ml
 N= normalidad de ácido clorhídrico.
 m= masa de la muestra en gramos
 0.014= Miliequivalente del Nitrógeno.
Para calcular el porcentaje de proteína basta con multiplicar por un factor de conversión el % de nitrógeno calculado. El contenido de nitrógeno en diferentes proteínas es aproximadamente 16% por lo que multiplicando el por ciento del nitrógeno obtenido por el factor 6.25 se obtiene la cantidad de proteínas presentes en los alimentos. Sin embargo la relación nitrógeno-proteínas varía en forma trascendente. En la tabla 1 se recogen los factores para algunos alimentos.
Tabla 1. Factor de conversión para obtener la tasa de proteína bruta a partir del nitrógeno total.

-
Hallamos el % de nitrógeno en la harina de chochoca.
Donde
 V= 42.1ml
 N= 0.1
 m= 1.5254g
 Halamos el % de la proteína cruda.
COMPOSICION NUTRICIONAL DE LA CHOCHOCA
Nutrientes
Cantidad Proteína 5.20 gr
Grasa Total (g) 2.50 gr
Colesterol (mg) -
Glúcidos 78 gr

- Hallamos el % de nitrógeno en la harina de arveja.
Donde
 V= 37.3ml
 N= 0.1
 m= 1.5667g
 Halamos el % de la proteína cruda.
Producto (Cada 100 gr de alimento)
KCalorías
HC
(gr)
Prot (gr)
Líp (gr)
Ca (mg)
Fe (mg) Arvejas secas 349.3 60.3 24.1 1.3 64.0 5.1
Harina de arveja
355.9
65.9
20.6
1.1
51.0
12.9

DISCUCÍONES
 La calidad de una proteína alimenticia, en términos nutritivos, solo puede establecerse realmente mediante ensayos de la alimentación (Madl, 1993; Suarez et al., 2006), pero hoy se sabe lo suficiente con respecto a la digestión de las proteínas y a los efectos de las técnicas de procesados como para poder realizar experimentalmente bastante precisos. Para ello, es necesario conocer tanto el contenido proteínico total del alimento como la composición aminoacidica de su proteína (Madl, 1993).
 Como alternativa a la determinación del nitrógeno orgánico por combustión de la muestra, y tras algunas intentos fallidos, el Danes Johan Gustav Christoffer Thorsager Kjeldahl (1849-1900) público en 1893 un método basado en la conversión del nitrógeno en amoniaco por vía de humedad (Kirk,2002)
 La determinación de nitrógeno total por el método Kjeldahl aun hoy en dia es uno de los métodos mas utilizados en el análisis químico (Souza et al., 200; Moller, 2005). Aceptado por la A.O.A.C (1984). No requiere de un equipo sofisticado y se adapta con facilidad a los análisis de rutina de gran número de muestras.
 El método Kjeldahl (o alguno de sus modificaciones), es el método patrón para determinar la proteina contenida en cereales, carnes y otros materiales biológicos (Matissek et al., 1996).
 En los cálculos realizados al quererse determinar el porcentaje de N en los alimentos, el uso del factor proteico de los alimentos, no se ha encontrado un valor exactamente para el alimento analizado en el práctica, por tanto el
% N es un valor aproximado.
(http://www.grupo-selecta.com/notasdeaplicaciones/analisis-alimentarios- y-de-aguas-nutritional-and-water-analysis/determinacion-de-proteinas-por- el-metodo-de-kjeldahl-kjeldahl-method-for-protein-determination/)
 Durante el proceso se estiman perdidas de N una de ellas es durante la digestión; el exceso de sulfato de potasio que se añade al ácido para elevar el punto de ebullición, puede producir una descomposición por calor y por lo tanto pérdida de nitrógeno. Por otro lado, el exceso de catalizador (de cobre generalmente) también puede producir pérdidas de nitrógeno.

 De los resultados obtenidos: La harina de chochoca presenta mayor porcentaje de
proteínas a comparación de la harina de arveja, sin embargo de la revisión bibliográfica observamos que la harina de arveja tiene mayor contenido proteína que la harina de chochoca, la respuesta a esto podría ser por un mal manejo de los equipos por ende una pérdida de nitrógeno durante los procesos, como mencionamos anteriormente pueden existir errores durante el proceso que hagan que disminuyan el porcentaje de nitrógeno.
CONCLUCIONES
 La determinación de proteína por el método de Kjeldahl, representa una técnica analítica muy común, podemos decir que es un método dispendioso y demorado, mientras que con el uso del equipo automatizado hay mayor sensibilidad, más exactitud, menos tiempo y podemos tener un control de vapores más precisos, el método constata de tres fases de desarrollo las cuales son correspondientes a una digestión de la materia orgánica, destilación del amoniaco, una adsorción y titulación, en la cual se agregó ácido bórico (50ml) al 4%.
 El método de Kjeldahl está basado en la combustión húmeda de la muestra, calentándola con ácido sulfúrico concentrado en presencia de catalizadores metálicos y de otro tipo para efectuar la reducción del nitrógeno orgánico de la muestra a amoníaco, el cual es retenido en solución como sulfato de amonio. La solución de digestión se hace alcalina y se destila o se arrastra con vapor para liberar el amoníaco que es atrapado y titulado. De este modo podemos obtener el porcentaje de nitrógeno en la muestra de la harina de chochoca fue de 3.8639% y la harina de arveja fue 3.33312 % y como proteína se reporta de la harina de chochoca un 24.1494% y de arveja un 18.9987%; al realizar la prueba y obtener los datos se obtuvo que la medida de los valores encontrados no difería significativamente del valor real; sin embargo se debió rechazar por medio de un aprueba un valor pudo estar sujeto a errores que afectaron de manera significativa los resultados; en este método constituyen fuentes de error: La inclusión de nitrógeno no proteico como parte de la proteína; la pérdida de nitrógeno durante la digestión, la digestión incompleta de la muestra

BIBLIOGRAFIA:
 Adrian, J.; Potus, J.; Poiffait, A.; Dauvillier, P.: “Análisis nutricional de los alimentos”, Ed. Acribia, 2000, pág. 41-43
 http://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/16338/Determinaci%C3%B3 n%20de%20proteinas.pdf?sequence=1
 http://www.fao.org/docrep/010/ah833s/ah833s17.htm
 http://www.ispch.cl/lab_amb/met_analitico/doc/ambiente%20pdf/Proteina
.pdf
 http://www.grupo-selecta.com/notasdeaplicaciones/analisis-alimentarios- y-de-aguas-nutritional-and-water-analysis/determinacion-de-proteinas-por- el-metodo-de-kjeldahl-kjeldahl-method-for-protein-determination/
 https://powerpoint.office.live.com/p/PowerPointView.aspx?FBsrc=http%3A
%2F%2Fwww.facebook.com%2Fattachments%2Fdoc_preview.php%3Fmid
%3Dmid.1410821258747%253A6973845e0cc35e8390%26id%3D0c5c7df7
3a20c061f8382f03aef36adb%26metadata&access_token=10000284072557 6%3AAQABrfQ6qOUp253C&title=notasproteinas2
 http://www.aliciacrocco.com.ar/2014/04/tabla-de-composicion-quimica- legumbres-secas/
 http://composicionnutricional.com/alimentos/MAIZ-CHOCHOCA-4

Determinacion de proteinas metodo kjeldahl

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Determinacion de proteinas metodo kjeldahl

Similar a Determinacion de proteinas metodo kjeldahl (20)

Más de Jhonás A. Vega

Más de Jhonás A. Vega (20)

Determinacion de proteinas metodo kjeldahl