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Practica 5
Métodos para la cuantificación de nitrógeno y proteína
Antecedentes
Para la determinación de proteínas en muestras de alimentos se cuenta con una gran
variedad de métodos, basados en diferentes principios. Existen aquellos en los que se
cuantifica el nitrógeno de las muestras y por medio de factores de conversión se conoce el
contenido de proteína. Tal es el caso del análisis elemental, en el que se produce una
descomposición de la muestra en sus elementos químicos principales; a este grupo pertenece
el método de Kjeldahl, el método más aceptado para la determinación de proteína en los
alimentos. El contenido de nitrógeno puede convertirse fácilmente a proteína utilizando un
factor de conversión.
Investigación previa
1. Investigar las reacciones que ocurren en cada uno de los pasos del método micro-Kjeldahl
para determinación de nitrógeno.
2. Investigar las reacciones ocurridas en la determinación de proteínas por titulación con
formol.
3. Investigar el factor de conversión de nitrógeno a proteína para el alimento a analizar.
4. Investigar el contenido promedio de proteína en las muestras a analizar.
Objetivos

Determinar el contenido de nitrógeno en el alimento seleccionado mediante el método
micro-Kjeldahl y aprender a realizar los cálculos pertinentes para la determinación de
proteína.

Determinar el contenido de proteína en leche mediante el método de titulación con
formol.
Procedimientos
I. Micro-Kjeldahl
En este método, el nitrógeno proteico se convierte a (NH4)2SO4 por medio de una digestión con
ácido sulfúrico en presencia de catalizadores, el digerido se neutraliza con NaOH concentrado,
el amonio formado se destila y se recibe en una solución de H3BO3, para posteriormente
cuantificar el nitrógeno presente en la muestra a través de una titulación. Para el cálculo de la
proteína en la muestra se utilizan factores de conversión de nitrógeno a proteína. El método
micro-Kjeldahl es una adaptación del método de Kjeldahl enfocado al uso de menores
cantidades de reactivos y solventes.
Material
Cantidad Descripción
1
Mortero con mano, rallador manual o licuadora (dependiendo del tipo de muestra a
analizar)
2
Matraces de digestión Kjeldahl de 100 mL
1
Perilla
2
Matraces Erlenmeyer de 150 mL
1
Soporte universal
1
Bureta de 50 mL ???
2
Espátulas
2
Pipetas de 10 mL
2
Probetas de 25 mL
1 par
Guantes de asbesto
1
Pinzas para bureta
Reactivos
Cantidad Descripción
5g
10 mL
---100 mL
Mezcla catalizadora: 5 g de CuSO4·5H2O + 93 g de K2SO4.
Solución digestora: H2SO4: H3PO4 (3:1)
Indicador rojo de metilo al 0.5% diluido en alcohol al 95%
HCl 0.05 N (solución valorada)
----
Agua destilada
50 mL
H3BO3 al 4%
50 mL
NaOH al 40%
Equipo
Cantidad Descripción
1
Balanza analítica
Digestor micro-Kjeldahl
Destilador rápido
Procedimiento
Para la realización de esta práctica se elegirán alimentos con un contenido de proteína medio a
alto, como carne, queso, leche frijoles; cada una será analizada por triplicado por ambos
métodos.
1.
Pesar 200 mg de muestra e introducirlos en el fondo de un matraz Kjeldahl de 100 mL.
2.
Agregar 1.5 g de mezcla catalizadora y 4 mL de solución digestora.
3.
Colocar el matraz en el digestor micro-Kjeldahl y calentar hasta que la muestra se torne
completamente clara y de un ligero color azul.
4.
Enfriar la muestra digerida y adicionar 10 mL de agua destilada.
5.
Colocar 15 mL de la solución de H3BO3 en un matraz Erlenmeyer de 150 mL y agregar 2
gotas del indicador.
6.
Colocar el Erlenmeyer en el destilador con el extremo sumergido en la solución.
7.
Vaciar el contenido del matraz Kjeldahl dentro del destilador, enjuagar con un poco de
agua destilada y vaciar el agua de enjuague. Agregar 15 mL de solución concentrada de
NaOH, o una cantidad suficiente para hacer alcalino el contenido.
8.
Destilar el amoniaco hasta que se observe el vire del indicador.
NOTA: Retirar el matraz de Erlenmeyer y limpiar la unidad destiladora enjuagando la
cámara de ebullición varias veces con agua destilada.
Valora
9. Titular el contenido del matraz con solución valorada de HCl 0.05 N.
10. Calcular el porcentaje de nitrógeno en la muestra.
mL de HCl × NHCl × 0.01401 × 100
% Nitrógeno = ------------------------------------------------muestra (g)
11. Calcular el contenido de proteína en la muestra utilizado el factor de conversión de
nitrógeno a proteína para adecuado.
II. Titulación con formol (CH2O)
Este método se utiliza para la determinación rápida de proteínas en leche fresca. Al agregar
CH2O a la leche neutralizada se produce un ácido libre (grupo metilenoimino –N=CH2) en
proporción a la cantidad de proteína presente, éste se titula con un álcali. El contenido proteico
se obtiene multiplicando el valor obtenido en la titulación por un factor empírico.
Material
Cantidad Descripción
3
Matraces Erlenmeyer de 250 mL
1
Pipeta volumétrica de 25 mL
2
Pipetas graduadas de 1 mL
2
Pipetas graduadas de 10 mL
1
Bureta
1
Soporte universal
1
Pinzas para bureta
Reactivos
Cantidad
---5 mL
Descripción
Fenolftaleína al 0.5% (solución al 2% en alcohol 96%)
Solución saturada y neutralizada de (COO)2K2
100 mL
Solución valorada de NaOH 0.14 N
20 mL
HCHO neutralizado
Procedimiento
1.
Colocar en los matraces de 250 mL, 25 mL de leche y 1 mL de solución de (COO)2K2.
2.
Agregar a cada matraz 0.25 mL de fenolftaleína.
3.
Neutralizar con NaOH 0.14 N hasta el vire del indicador.
4.
Agregar enseguida 6 mL de HCHO. Agitar y esperar un minuto.
5.
Titular la acidez producida con NaOH 0.14 N hasta el vire del indicador.
6.
El contenido de proteínas en 100 mL de leche, esta dado directamente por el número de
mL de soda necesario para llevar la leche al tinte rosa después de añadir el formol.
Registro de datos
Datos de determinación por micro-Kjeldahl
Muestra
Peso de
muestra (g)
Vol de HCl (mL)
Normalidad
de HCl
Factor de
conversión
% de nitrógeno
% de proteína
Promedio =
Desv. Std. =
Datos de titulación con formol
Muestra
Volumen de leche
(mL)
Volumen de
NaOH (mL)
% de proteína
Promedio =
Desv. Std. =
Cuestionario
1. ¿Qué consideraciones deben tomarse en cuenta para la aplicación de los métodos
químicos para la cuantificación de proteínas?
2. ¿Qué otros procedimientos existen para determinar nitrógeno en alimentos y en qué
consisten?
3. ¿Cuál es el papel de las proteínas en los alimentos?