Determinazione dell’azoto secondo il metodo Kjeldahl
Procedura di determinazione dell’azoto/delle proteine secondo il metodo Kjeldahl
Il metodo Kjeldahl è un metodo consolidato ampiamente utilizzato per tutti i tipi di campioni alimentari, ma anche per campioni ambientali, chimici e farmaceutici. Implica una fase di digestione per la decomposizione delle proteine e di altre specie contenenti azoto ed è seguita dalla distillazione a vapore per isolare l’ammoniaca per la quantificazione dell’azoto.
Il metodo Kjeldahl
Le proteine sono alcuni dei componenti nutrizionali più importanti e sono presenti in quasi tutti gli alimenti e i mangimi, dove rappresentano una caratteristica dell’affidabilità della qualità. Per i prodotti alimentari, il contenuto proteico deve essere dichiarato nelle informazioni nutrizionali del prodotto per i consumatori. Questa dichiarazione è obbligatoria nelle leggi nazionali e internazionali per i produttori di alimenti. Determinando l’azoto totale di Kjeldahl (TKN), il contenuto proteico viene calcolato direttamente dall’azoto presente nel campione. L’analisi TKN determina anche il contenuto delle forme organiche e inorganiche di azoto nei rispettivi campioni ed è applicabile a un’ampia varietà di applicazioni. Nell’analisi degli alimenti, l’azoto basico volatile totale (TVBN) viene utilizzato per determinare la freschezza del pesce e dei prodotti ittici.
Fig. 1 Le tre fasi principali nella determinazione dell’azoto secondo il metodo Kjeldahl includono la digestione, la distillazione a vapore e la titolazione.
Passaggio 1: Digestione
L’analisi inizia con la digestione acida del campione mediante un digestore, che converte l’azoto organico in ammoniaca. Il campione deve essere bollito in acido solforico concentrato e compresse Kjeldahl contenenti solfato di potassio e catalizzatore di rame per convertire l’azoto organico in ammoniaca (Fig. 2). Il digestore è accoppiato a uno scrubber per rimuovere i fumi corrosivi e raggiungere la massima sicurezza nel laboratorio.
Fig. 2 Il processo di digestione tramite riscaldamento a blocchi.
Il blocco di alluminio ① generare temperature elevate nei campioni ②
Il campione viene digerito in acido solforico in continua ebollizione
I fumi di acido caldo si innalzano nella zona di condensazione ③, si condensano e tornano nuovamente nel campione creando un reflusso costante
I fumi residui ④ che fuoriescono dalla zona di condensazione ⑤ sono altamente corrosivi e devono essere rimossi e neutralizzati in modo efficiente (ad es. con lo Scrubber K-415)
Passaggio 2: Procedura di distillazione a vapore e titolazione
La seconda parte del metodo prevede la distillazione a vapore con un’unità di distillazione adatta. Il pH del digestato deve essere portato a 9,5 aggiungendo idrossido di sodio concentrato in questa fase di alcalinizzazione. A questo pH, si forma ammoniaca gassosa. Con il sensore di rilevamento della reazione, la quantità di idrossido di sodio viene ottimizzata automaticamente, consentendo in tal modo di risparmiare su risorse e costi. L’ammoniaca gassosa viene poi trasferita attraverso distillazione a vapore nella soluzione acida adsorbente, cioè l’acido borico diluito, e convertita in ammonio (Fig. 3). Le concentrazioni di azoto all’interno della soluzione ricevente possono quindi essere determinate utilizzando metodi classici di determinazione potenziometrica o colorimetrica con elettrodi.
