FACULTAD FACULTAD DE CIENCIA CIE NCIA Y TECNOLOGÍA TECNOLOGÍ A METODOS DE ANÁLISIS QUÍMICO LABORATORIO Nº 4 DETERMINACIÓN DE PROTEÍNA TOTAL MÉTODO KJENDAHL Obj!"#$% •
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Reconocer y aplicar la valoración acido-base por medio del método Kjeldahl, para el análisis de muestras alimenticias. Determinar el contenido de Nitrógeno presente en una muestra de ogurt. !omparar los resultados obtenidos por el método de Kjeldahl y el porcentaje de prote"na presente en la muestra de ogurt. ogurt. #plicar la valoración acido-base por retroceso retroceso o indirecta.
R%&'( $n la práctica de laboratorio se llevó a cabo la determinación del contenido de Nitrógeno %& de prote"na' presente en una muestra de ogurt %marca #lpina' a través del (étodo Kjendahl. $ste método está basado en tres etapas, la primera se llama Digestión, en esta se destruye la materia orgánica presente en el alimento con )cido *ul+rico concentrado a ebullición y en presencia de cataliadores, en el ue se +orma *ul+ato de #monio. $n la segunda etapa, en la Destilación al *ul+ato de #monio se le a/ade un e0ceso de solución de 1idró0ido de *odio, el cual permite ue se libere #mon"aco %presenta comportamiento básico'. 2inalmente la tercera etapa3 la 4itulación, el #moniaco es recogido en #cido 5órico en presencia de un indicador, +ormándose 5orato )cido de #monio en la titulación directa. $n la titulación titulación indirecta indirecta o de retroceso retroceso aplicada en este caso a la muestra, el amoniaco es recogido recogido en #cido #cido !lorh"dric !lorh"drico o con indicador +enol+tale"na +enol+tale"na y es valorado con 1idró0ido 1idró0ido de *odio hasta el cambio de color de la solución. 6rote"na, na, (étodo (étodo Kjendah Kjendahl,l, valora valoració ción n acido acido - base, base, destil destilaci ación ón e P)*)b+)% P)*)b+)% C*)#, C*)#, 6rote" indicador.
Ab%!+)-!,
7n this laboratory practice 8as carried out the determination o+ the content o+ Nitrogen %6rotein percent' present in a sample o+ ogurt %trade3 #lpina' through the Kjendahl (ethod. 4his method is based on three stages, the +irst one is called Digestion, in this part is destroyed the organic matter present in the sample 8ith *ul+uric #cid concentrated to a boil and catalysts, producing #mmonium *ul+ate. 7n the second stage3 Distillation to the #mmonium *ul+ate is added a e0cess solution o+ *odiumm 1ydro0ide 8hich allo8s the releasing o+ #mmoniac %base behavior'. 2inally, the third stage3 the titration, the #mmonium is collected in boric acid in the presence o+ an indicator, 8ith the +orming 5orate #cid #mmonium in the direct titration. 7n the reverse titration or indirect, in this case applied to the sample, #mmonium is collected in 1ydrochloric #cid 8ith phenolphthalein indicator and titrated 8ith *odium 1ydro0ide until the color change o+ the solution.
K./$+0%, 6rotein, Kjendahl (ethod, #cid-5ase 4ritation, Distillation and indicator.
M!$0$*$12),
T)b*)% 0 +%&*!)0$%,
4abla primaria
T)b*) N$3 D)!$% ($ 5+$-%)0$% 91!l: ;.?@N & prote"na teórico %ogurt' <>& Na=1 gastado <<.A ml Bramos de muestra <.A?Cg utiliada 4abla secundaria3
T)b*) N$36 D)!$% 5+$-%)0$% Bramos de muestra 1.5489 g
meq N
<.E
7N P
1.7945
10.4
C8*-&*$%, D"+-!) 7nicialmente, se realió un cálculo teórico de la cantidad de muestra ue era necesaria pesar para obtener el porcentaje de prote"na teórico del alimento. Nota3 para este cálculo se tuvo en cuenta el valor teórico del porcentaje de prote"na en embutidos3 >.& y la solución preparada en el laboratorio de 1!l 9;.< N:. Proteína =%N ∗ Factor alimento
Proteína %N = Factor alimento
%N =
2.9 6.38
= 0.4545
N
+¿=meq NH 3= meqN ¿
meqH
(
vol ( mL) HCl∗[ HCL] N ∗ gmuestra =
14,08 mg N 1 meqg N
)(
−3
1 x 10 gN 1 mg
)∗
100
N
(
14,08 mg N
5 ml HCl ∗[ 0,1 ] N HCl∗
gmuestra =
1 meq −g N
)(
1 g N 3
1 x 10 mg N
)∗
100
0.4545
g muestra=1.5489
R!+$-%$ !álculo de cantidad de muestra necesaria para realiar la volumetr"a por retroceso en el método Kjendahl3 meq totales HCl Rx con N H 4 OH = meqN que Rx con N H 4 OH =meq N
(
vol ( mL) HCl∗[ HCL] N ∗ gmuestra =
14,08 mg N 1 meqg N
)(
−3
1 x 10
gN
1 mg
)∗
100
6.38 ( Lacteos )
(
5 ml HCl ∗[ 0,1 ] N HCl∗
gmuestra =
14,08 mg N 1 meq −g N
)(
1 g N 3
1 x 10 mg N
)∗
100
6.38
gmuestra =0.1103
*e hace titulación con Na=1 estandariado 9;.;@F:N a la muestra, luego del proceso de destilación con e0ceso de 1!l 9;.;>@:N meqtotales HCl −meqN H 4 que no reaccionan = meqN +¿=meq Rx con analito+ meq no Rx con analito ¿
meq totales H
+¿−meq noRx con analito ¿ meq Rx con analito =meq totales H
meq Rx con analito ( N )= 10 ml HCl∗[ 0.1 ] N HCl −11.5 ml NaOH ∗[ 0,243 ] N NaOH meq N =1.7945
P$+-(!)j 0 N"!+91($ . P+$!2() ( '&%!+) Ga masa de muestra analiada es de3
(
meq N ∗ N =
1.5489 g
)(
−3
)
eq −g N 14,08 g N ∗factor alimento ∗100 1 meq− g N 1 eq − g N g muestra
1 x 10
(
1.7945 meq− g N ∗
N =
−3
eq − g N 1 meq −g N 1.5489 g muestra 1 x 10
)(
14,08 g N 1 eq− g N
)∗
100
N =1.6312
(
1.7945 meq− g N ∗
P =
−3
)(
)
eq − g N 14,08 g N ∗6,38∗100 1 meq− g N 1 eq − g N 1.5489 g muestra
1 x 10
P =10.4074
A(8*"%"% 0 +%&*!)0$% $n la determinación de Nitrógeno en una muestra alimenticia, en este caso, el ogurt, mediante el método de Kjeldahl se e+ectan una serie de reacciones ue serán tenidas en cuenta de acuerdo a las etapas en las ue se desarrolla este método3
3 D"1%!"9(, $n esta etapa a la muestra alimenticia se le hace un proceso de destrucción de materia orgánica con el +in de obtener el residuo inorgánico ue permita la determinación de Nitrógeno, esta destrucción de materia orgánica se lleva a cabo en el digestor y está dada por la adición de <;ml de )cido *ul+rico concentrado a <.A?Cg de muestra %ogurt' a ebullición y con ?g de cataliadores para acelerar la reacción, proceso ue permite la +ormación de *ul+ato de #monio y el desprendimiento de H0ido de #u+re y Dió0ido de !arbono, como se muestra a continuación3
H NH (¿¿ 4 )2 SO4 + CO 2+ SO2 [¿ ¿ 2 SO4 ] ∆ ¿ →
Alimento (ogurt )+¿
Muestra con Ácido Sulfúrico y catalizadores en el digestor.
63 D%!"*)-"9(, en esta etapa se usa el destilador de Kjendahl, donde el *ul+ato de #monio se hace reaccionar con un e0ceso de solución de 1idró0ido de *odio al @;&mIv, el cual permite ue se libere #mon"aco y se +orme *ul+ato de *odio3 NH NH 2 (¿¿ 4 OH ) (¿¿ 4 )2 SO4 + NaOH →Na2 S O4 +¿
¿
Destilador de Kjendahl
:3 T"!&*)-"9( :3 T"!&*)-"9( D"+-!), el #moniaco liberado sobrante de la destilación es recogido en <;ml de #cido 5órico al ?&mIv en presencia del indicador 4ashiro para observar el comportamiento básico, donde la solución cambia de color a verde, en esta reacción se +orma 5orato )cido de #monio3 NH 4 OH + H 3 ! O 3 → NH 4 H 2 !O3
2inalmente el 5orato )cido de #monio es valorado con #cido !lorh"drico a ;.
:36 T"!&*)-"9( 5$+ +!+$-%$, *e usaron <; ml )cido !lorh"drico de concentración ;.?@N y @ gotas de +enol+tale"na como indicador. 6or di+erencia se sabe la cantidad de #moniaco, y por lo tanto también se sabe la cantidad de Nitrógeno presente en la muestra original. $n esta titulación se gastaron <<.A ml de Na=1, y se calculó a partir de este volumen, los mili euivalentes de Nitrógeno presentes en la muestra ue +ueron de %<.F?A' por la di+erencia de los mili euivalentes totales %<' y los mili euivalentes ue no reaccionaron con el analito %>.F?A'. Guego se realió el cálculo de porcentaje de Nitrógeno, y se encontró ue el yogurt conten"a una cantidad baja de nitrógeno con respecto al dato teórico, pues e0perimentalmente se encontró ue el alimento conten"a un <.E& de Nitrógeno mientras ue teóricamente este deber"a contener un >.&. *in embargo, con los datos obtenidos e0perimentalmente se calculo el porcentaje de 6rote"na del yogurt, el cual contiene una cantidad prote"na del <;.?& ue respecto al valor teórico de <>&. !on lo ue se puede concluir ue este producto cumple con el porcentaje de Nitrógeno especi+icado lo ue lo convierte en un producto de alta calidad.
C$(-*&%"$(% *e determinó mediante el método de Kjeldahl el porcentaje de prote"na en una muestra de lácteos %yogurt' dando un porcentaje de <;.?& ue en correlación al valor teórico de <>&, es alto el contenido proteico de dicha muestra de yogurt. $l método de determinación de prote"na empleado puede presentar errores ue pueden justi+icar de algn modo esta di+erencia entre el valor e0perimental y teórico de porcentaje de prote"na en lácteos, como son3 la inclusión de nitrógeno no proteico ó la digestión incompleta de la muestra. $l método de Kjeldahl es bastante preciso ya ue es un sistema cerrado, en el ue no hay pérdida de muestra, por lo ue la con+iabilidad del método permite asegurar el alto porcentaje de prote"na en muestra. Ga titulación por retroceso permitió valorar e0actamente el e0ceso de ácido clorh"drico, mediante la adición del volumen en e0ceso de Na=1. De esta manera, se consigue ue reaccione todo el analito y posteriormente se valora el e0ceso de reactivo, por lo ue se gasta menos reactivo al valorar y se puede observar la estandariación por medio le +enol+tale"na.
B"b*"$1+);2) 6anreac. %*in +echa'. Determinación de Nitrógeno por el (étodo Kjendahl. 6áginas3 <-@. 9$n l"nea:. !onsultado el A de (ayo de >;<@. Disponible en3 http3II888.panreac.esIpd+IdeterminacionJnitrogenoJesp.pd+ Ga gu"a u"mica. %*in +echa'. (étodo Kjeldahl. 9$n l"nea:. !onsultado el A de (ayo de >;<@. Disponible en3 (étodo Kjeldahl Ga Bu"a de Lu"mica http3IIuimica.laguia>;;;.comIuimica-organicaIuimica-analiticaImetodoMjeldahli0>*RpR@oO$