Bioquimica

ANÁLISIS DE ALIMENTOS
PRÁCTICA # 3
ANÁLISIS BROMATOLÓGICO BÁSICO
ANÁLISIS DE PROTEÍNAS
DETERMINACIÓN DE NITRÓGENO EN PROTEÍNAS
POR EL MÉTODO DE KJELDAHL

INTRODUCCIÓN

El problema que representa proporcionar proteínas adecuadas a la población del mundo es un tanto secundario en el problema general de alimentación mundial. Además de su significado nutritivo las proteínas juegan unpapel importante en las propiedades organolépticas de los alimentos.

El analista de alimentos comúnmente desea saber el contenido protéico total de los alimentos, aunque dicho contenido esté conformado por una mezcla compleja de proteínas. Actualmente todos los métodos para determinar el contenido protéico total de los alimentos son de naturaleza empírica. El aislamiento y pesado directo dela proteína proporcionaría un método absoluto, sin embargo, dicho método es llevado a cabo sólo a veces en investigaciones bioquímicas pero es completamente impráctico para el análisis de alimentos.
En 1883 el investigador danés Johann Kjeldahl desarrolló el proceso básico del conocido método actual de análisis de proteínas por el método Kjeldahl, más propiamente, para analizar nitrógenoorgánico. En esta técnica se digieren las proteínas y otros componentes orgánicos de los alimentos en una mezcla con ácido sulfúrico en presencia de catalizadores. El nitrógeno orgánico total es convertido en sulfato de amonio. La mezcla digerida se neutraliza con una base y se destila posteriormente en una solución de ácido bórico. Los aniones del borato así formado se titulan con HCl estandarizado,lo cual se convierte en el nitrógeno de la muestra. El resultado del análisis representa el contenido de proteína cruda del alimento ya que el nitrógeno también proviene de componentes no protéicos. Este método ha sufrido varias modificaciones. Así, Kjeldahl usó originalmente permanganato de potasio para llevar a cabo el proceso de oxidación, sin embargo, los resultados no fueronsatisfactorios, de manera que este reactivo se descartó. En 1885 Wilforth encontró que se podía acelerar la digestión con ácido sulfúrico añadiendo algunos catalizadores. Gunning en 1889 sugirió la adición de sulfato de potasio para elevar el punto de ebullición de la mezcla de la digestión para acortar la reacción. Por lo tanto, el procedimiento de esta técnica es más correctamente conocido como MétodoKjeldahl-Wilforth-Gunning.

FUENTES DE ERROR
Constituyen fuentes de error en este método son: la inclusión de nitrógeno no protéico como parte de la proteína; la pérdida de nitrógeno durante la digestión, la digestión incompleta de la muestra.
Las proporciones excesivas de sulfato de sodio o potasio que se añaden al ácido (para elevar el punto de ebullición) pueden resultar en unadescomposición por calor y la consecuente pérdida de amoníaco. Generalmente se recomiendan temperaturas de digestión de 370-410°C.
También puede ocurrir pérdida de nitrógeno si se utiliza demasiado selenio o la temperatura de la digestión no se controla cuidadosamente; las condiciones son aún más críticas que con el cobre o el mercurio cuando se usan como catalizadores.

ESTRATEGIAEn la práctica comercial se tienen que analizar un gran número de muestras diariamente, así que se utilizan estrategias que ahorran tiempo de análisis. En el análisis del harina de trigo se digiere 1 gramo de muestra usando una cantidad conocida de ácido sulfúrico 0.1253N, y titulando (mediante una bureta de lectura invertida) con hidróxido de sodio 0.1253N, así se hace posible reportar elporcentaje de proteína directamente de la lectura de la bureta.

REACCIONES LLEVADAS A CABO EN EL MÉTODO DE KJELDAHL

DIGESTIÓN

(1) n - C -NH2 + mH2SO4 catalizadores CO2 + (NH4)2 SO4 + SO2
proteína calor

NEUTRALIZACIÓN Y DESTILACIÓN

(2) (NH2)SO4 + 2 NaOH 2NH3...