Teknologi

Penetapan Nitrogen Kjeldahl

Prosedur Penetapan Nitrogen/Protein menurut Kjeldahl

Proses Kjeldahl adalah sebuah metode yang sudah diakui dan banyak digunakan tidak hanya untuk semua jenis sampel makanan, tetapi juga untuk sampel lingkungan, kimia, dan farmasi. Proses ini meliputi langkah destruksi untuk menguraikan protein dan spesies yang mengandung nitrogen lainnya, lalu diikuti dengan distilasi uap untuk mengisolasi amonia untuk kuantifikasi nitrogen.

  • :5 min. read time

Proses Kjeldahl

Protein merupakan salah satu komponen nutrisi terpenting dan terkandung di hampir semua produk makanan dan pakan ternak, yang dianggap sebagai fitur kualitas yang andal. Untuk produk makanan, kandungan protein harus dinyatakan pada informasi nutrisi produk untuk konsumen. Pernyataan ini diwajibkan bagi produsen makanan sesuai dengan undang-undang nasional dan internasional. Dengan menetapkan Total Nitrogen Kjeldahl (TKN), kandungan protein dihitung secara langsung dari nitrogen yang terdapat di dalam sampel. Analisis TKN juga menetapkan kandungan nitrogen bentuk organik dan anorganik dalam sampel terkait dan berlaku untuk berbagai Aplikasi. Pada analisis makanan, total basa nitrogen volatil (TVBN) digunakan untuk menetapkan kesegaran produk ikan dan boga bahari.

Gambar 1 Tiga langkah utama dalam penetapan nitrogen Kjeldahl meliputi destruksi, distilasi uap, dan titrasi.

Langkah 1: Destruksi

Analisis dimulai dengan destruksi sampel oleh asam menggunakan Digester, yang mengonversi nitrogen organik menjadi amonia. Sampel perlu dididihkan dalam asam sulfat pekat dan Tablet Kjeldahl yang mengandung kalium sulfat dan katalis tembaga untuk mengonversi nitrogen organik menjadi amonia (Gambar 2). Digester dihubungkan ke Scrubber untuk menghilangkan asap korosif guna mencapai keamanan tertinggi di laboratorium.

Gambar 2 Proses destruksi melalui pemanasan blok.
 
Blok aluminium ① menghasilkan suhu tinggi dalam sampel ②
Sampel didestruksi dalam asam sulfat yang terus mendidih  
Asap asam panas naik ke zona kondensasi ③, lalu mengembun dan turun kembali ke sampel yang menciptakan refluks konstan  
Asap residu ④ yang keluar dari zona kondensasi ⑤ sangat korosif dan harus ditarik dan dinetralkan secara efisien (misalnya, dengan Scrubber K-415)

Langkah 2: Prosedur Distilasi Uap dan Titrasi

Bagian kedua dari metode tersebut melibatkan distilasi uap dengan Unit Distilasi yang sesuai. pH sampel yang sudah didestruksi harus dinaikkan hingga 9,5 dengan menambahkan natrium hidroksida pekat dalam langkah pembasaan ini. Pada pH ini, gas amonia terbentuk. Dengan Sensor Deteksi Reaksi, jumlah natrium hidroksida dioptimalkan secara otomatis sehingga menghemat sumber daya dan biaya. Gas amonia tersebut kemudian ditransfer melalui distilasi uap ke dalam larutan penyerap asam, yaitu Asam Borat encer, dan dikonversi menjadi amonium (Gambar 3). Konsentrasi nitrogen di dalam larutan penerima tersebut kemudian dapat ditetapkan menggunakan metode penetapan elektrode potensiometri atau kolorimetri klasik.

Gambar 3 Proses Distilasi Uap.
 
Ⓐ Pengambil Sampel
Ⓑ Unit Distilasi

① Uap diinduksikan ke dalam tabung sampel
② Uap melewati sampel
③ Analit melewati pelindung percikan menggunakan metode distilasi uap
④ Komponen volatil dikondensasikan dan dikumpulkan dalam penampung