اقرأ في هذا المقال
- طرق تقدير محتوى البروتين
- مبدأ طريقة كيلدال
- أنواع الكواشف المستخدمة في طريقة كيلدال
- طرق حساب توحيد محلول حمض الهيدروكلوريك
طرق تقدير محتوى البروتين:
يتم تحديد محتوى البروتين في الأطعمة بعدة طرق ومن الطرق، طريقة كيلدال (Kjeldah) وطريقة احتراق النيتروجين (Dumas) حيث تعتمدا على تحديد النيتروجين، وكلتا الطريقتين رسميتان لأغراض وضع العلامات الغذائية على الأطعمة، بينما تم استخدام طريقة (Kjeldahl) على نطاق واسع لأكثر من مائة عام، فإن التوافر الأخير للأجهزة الآلية لطريقة (Dumas) في كثير من الحالات يحل محل استخدام طريقة (Kjeldahl).
مبدأ طريقة كيلدال:
- يقيس إجراء كيلدال محتوى النيتروجين في العينة، بعد ذلك يمكن حساب محتوى البروتين بافتراض نسبة البروتين إلى النيتروجين للغذاء المحدد الذي يتم تحليله.
- كما يتم تقسيم إجراء كيلدال بشكل أساسي إلى ثلاثة أجزاء، الهضم، التقطير والمعايرة.
- في خطوة الهضم، يتم تحويل النيتروجين العضوي إلى أمونيوم في وجود محفز عند حوالي 370 درجة مئوية.
- في خطوة التقطير، يتم تحويل العينة المهضومة إلى قلوية مع (NaOH) ويتم تقطير النيتروجين على هيئة (NH3).
- ثم يتم تحديد كمية نيتروجين الأمونيا في هذا المحلول بالمعايرة باستخدام محلول حمض الهيدروكلوريك القياسي.
- ثم يتم نقل فراغ الكاشف من خلال التحليل ويتم طرح حجم معاير حمض الهيدروكلوريك المطلوب لهذا الفراغ من كل تحديد.
أنواع الكواشف المستخدمة في طريقة كيلدال:
- حامض الكبريتيك (مركّز، خال من النيتروجين)، محفز/ خليط ملح (أقراص هضم كيلدال) يحتوي على كبريتات البوتاسيوم، كبريتات النحاسي، وثاني أكسيد التيتانيوم، ملحوظة هناك عدة أنواع من أقراص كيلدال الهضم التي تحتوي على مواد كيميائية مختلفة نوعًا ما.
- محلول هيدروكسيد الصوديوم، 50٪ وزن/ حجم، هيدروكسيد الصوديوم في ماء مقطر منزوع الأيونات.
- يتم إذابة 2000 جرام من حبيبات هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) في ~ 3.5 لتر ماء يوميًا.
- ثم يتم إضافة أضف الماء حتى يصل إلى 4.0 لتر محلول حمض البوريك، في دورق سعة 4 لتر، وإذابة 160 جم من حمض البوريك في 2 لتر ماء مقطر مغلي.
- ثم أضف 1.5 لتر إضافي من الماء المقطر الساخن المغلي، ثم تبرد حتى درجة حرارة الغرفة تحت ماء الصنبور، مع الأخذ بعين الاعتبار أنّه قد تنكسر الأواني الزجاجية بسبب التبريد المفاجئ أو تترك طوال الليل.
- عند استخدام الإجراء السريع، يجب رج القارورة من حين لآخر لمنع إعادة تبلور حمض البوريك.
- ثم إضافة 40 مل من محلول البروموكريزول الأخضر (100 مجم من البروموكريزول الأخضر/ 100 مل من الإيثانول) و 28 مل من محلول الميثيل الأحمر (100 مجم من الميثيل الأحمر/ 100 مل من الإيثانول).
- ثم يخفف حتى 4 لترات بالماء مع الخلط الجيد.
- ثم نقل 25 مل من محلول حمض البوريك إلى دورق المستقبل وتقطير فراغ مهضوم (محفز مهضوم/ ملح/ خليط حامض)، حيث يجب أن تكون محتويات القارورة بعد ذلك بلون رمادي محايد.
- إذا لم يكن كذلك، عاير باستخدام محلول (0.1 N) هيدروكسيد الصوديوم حتى يتم الحصول على هذا اللون.
- ثم احسب كمية محلول (NaOH) الضروري لضبط محلول حمض البوريك في دورق سعة 4 لتر بالصيغة.
- ثم أضف الكمية المحسوبة من محلول (NaOH) بنسبة 0.1 إلى محلول حمض البوريك.
- ثم اخلط جيدا، وتحقق من نتائج التعديل عن طريق تقطير عينة فارغة جديدة.
- ثم ضع المحلول المعدل في زجاجة مجهزة سعة 50 مل محلول حمض الهيدروكلوريك المعياري.
- ثم خفف 3.33 مل تركيز.
- ثم أفرغ محلول حمض الهيدروكلوريك القديم من خزان المعايرة واشطفه ثلاث مرات بجزء صغير من محلول حمض الهيدروكلوريك الجديد.
- ثم املأ جهاز المعايرة بمحلول حمض الهيدروكلوريك الجديد ليتم توحيده.
- باستخدام ماصة حجمية، وزع 10 مل من قسامات محلول (THAM) المحضر كما هو موضح أدناه في ثلاث قوارير (50 مل).
- ثم يتم إضافة مؤشر قطرات 3-5 (3 أجزاء 0.1٪ بروموكريسول أخضر في إيثانول إلى جزء واحد من 0.2٪ ميثيل أحمر في إيثانول) لكل دورق ودوامة.
- ثم يتم معايرة كل محلول بمحلول حمض الهيدروكلوريك إلى نقطة نهاية زهرية فاتحة.
طرق حساب توحيد محلول حمض الهيدروكلوريك:
إجراء الهضم:
- في البداية يتم تشغيل كتلة الهضم والحرارة إلى درجة الحرارة المناسبة.
- ثم يتم الوزن بدقة حوالي 0.1 جرام.
- ثم يتم تسجيل الوزن.
- ثم يتم وضع العينة من المنتج الغذائي في أنبوب الهضم.
- ثم يتم تكرير عينتين أخريين.
- ثم يتم إضافة قرص محفز واحد وحجم مناسب (على سبيل المثال، 7 مل) من حامض الكبريتيك المركز لكل أنبوب.
- ثم يتم إعداد فراغات مكررة، قرص محفز واحد + حجم حمض الكبريتيك المستخدم في العينة + وزن الورق (إذا تمت إضافة ورق وزن مع عينات الأغذية).
- ثم يتم وضع رف من أنابيب الهضم على كتلة الهضم.
- ثم يتم ترك العينات تهضم حتى يكتمل الهضم، حيث يجب أن تكون العينات واضحة (ولكن خضراء نيون)، مع عدم وجود مواد متفحمة متبقية.
- ثم يتم أخذ عينات من كتلة الهضم وتركها تبرد مع استمرار تشغيل نظام العادم.
- ثم قم بتخفيف الهضم بعناية باستخدام حجم مناسب من الماء اليومي.
- ثم يتم بتدوير كل أنبوب.
إجراء التقطير:
- اتبع الإجراء المناسب لبدء نظام التقطير، والاستغناء عن الحجم المناسب من محلول حمض البوريك في دورق الاستقبال.
- يتم وضع قارورة الاستقبال على نظام التقطير، مع التأكد من أنّ الأنبوب الخارج من تقطير العينة مغمور في محلول حمض البوريك.
- ثم يتم وضع أنبوب العينة في مكانه والتأكد من تثبيته بإحكام، مع الإستمرار في عملية التقطير حتى اكتماله.
- في عملية التقطير هذه، سيتم توصيل حجم محدد من محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى الأنبوب وسيقوم مولد البخار بتقطير العينة لفترة زمنية محددة.
- عند الانتهاء من التقطير لعينة واحدة، تابع باستخدام أنبوب عينة جديد ودورق استقبال.
- بعد الانتهاء من تقطير جميع العينات، قم باتباع تعليمات الشركة المصنعة لإغلاق وحدة التقطير.
إجراء المعايرة:
- يتم تسجيل الحالة الطبيعية لمحلول حمض الهيدروكلوريك القياسي، حيث في الحالة يتم استخدام نظام معايرة آلي لمقياس الأس الهيدروجيني، حيث يجب اتباع تعليمات الشركة المصنعة لمعايرة الجهاز.
- ثم يتم وضع قضيب تحريك مغناطيسي في دورق المستقبل ومن ثم يتم وضعه على لوح تحريك.
- ثم قم بالاستمرار في تحريك المحلول بسرعة أثناء المعايرة، لكن مع الأخذ بعين الاعتبار أن لا تدع قضيب التحريك يصطدم بالقطب الكهربي.
- ثم يتم معايرة كل عينة حتى تصل إلى نقطة نهاية الرقم الهيدروجيني.
- ثم يتم استخدام الحجم القياسي لمعاير حمض الهيدروكلوريك، وإذا كنت تستخدم نقطة نهاية لونية، فضع قضيبًا مغناطيسيًا في قارورة المستقبل.
- ثم يتم وضعه على لوح تقليب، واستمر في تحريك المحلول بسرعة أثناء المعايرة.
- عاير كل عينة باستخدام محلول حمض الهيدروكلوريك القياسي حتى اللون الرمادي الباهت الأول.
- ثم يتم استخدام الحجم القياسي لمعاير حمض الهيدروكلوريك.
