Determinació de Proteïnes: Mètodes Kjeldahl, Dumas i Espectroscòpia NIR

Determinació de Proteïnes

Mètode Kjeldahl

Aquest mètode determina el contingut de proteïna bruta a partir del contingut de nitrogen (N). Determina el percentatge de N orgànic, però no detecta nitrats ni nitrits.

1r. Digestió

Es mineralitza la mostra per via humida amb àcid sulfúric concentrat i s’alcalinitza posteriorment amb hidròxid de sodi:

• C, H, N orgànic $\rightarrow$ $\text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 + \text{NH}_4^+$
• $\text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O}$

2n. Destil·lació

L’amoníac alliberat és arrossegat per destil·lació i es recull sobre àcid bòric:

• $\text{NH}_3 + \text{H}_3\text{BO}_3 \rightarrow \text{NH}_4^+ + \text{H}_2\text{BO}_3^-$

3r. Valoració

Amb àcid clorhídric es permet el càlcul de la quantitat inicialment present de proteïna a la mostra:

• $\text{H}_2\text{BO}_3^- + \text{H}^+ \rightarrow \text{H}_3\text{BO}_3$

Detecció del punt final:

• Visual amb indicador (verd de bromocresol + roig de metil)
• Detector fotomètric
• Per potenciometria, amb mesura del pH

Mètode Dumas

Es pesen les mostres dins una càpsula d’estany. Es purguen de qualsevol gas atmosfèric. S’introdueixen en un forn de combustió amb $\text{O}_2$. Es fon la càpsula, es crema la mostra i es formen gasos que passen per uns filtres per eliminar interferents i el vapor d’$ ext{H}_2\text{O}$ s’elimina per condensació. Els $\text{NO}_x$ es redueixen a $\text{N}_2$ en presència de $\text{Cu}$ (un tub de radiació de $\text{Cu}$ elimina l’$\text{O}_2$ i transforma $\text{NO}_x$ en $\text{N}_2$). S’eliminen $\text{CO}_2$ i $\text{H}_2\text{O}$ perquè només quedi $\text{N}_2$, que es quantifica en un detector de conductivitat tèrmica.

Avantatges (A): Rapidesa, exactitud, no utilitza reactius corrosius, calibratge fàcil amb EDTA. Inconvenients (I): Car.

Mètode Espectroscòpia NIR

Es mesura l’absorbància ($\text{abs}$) per les molècules dels aliments. Els diferents grups funcionals absorbeixen freqüències diferents.

Avantatges (A): Rapidesa, no consum de reactius, tractament previ de mostra mínim, deteccions simultànies. Inconvenients (I): Calibratge car, no es milloren els resultats respecte al mètode de referència, instrumentació cara.

Mètode Biuret

Mètode colorimètric: reacció entre $\text{Cu}^{2+}$ i l’enllaç peptídic $\rightarrow$ color blau violat (en medi bàsic).

Avantatges (A): Rapidesa i simplicitat, poques interferències, no detecta el N no proteic. Inconvenients (I): No és sensible, el color varia segons la proteïna, necessari calibrar front a proteïna coneguda.

Mètode Lowry

Mètode colorimètric: reacció de la proteïna en medi alcalí amb ions $\text{Cu}^{2+}$ en presència de tartrat. Es forma un complex entre $\text{Cu}$ i $\text{N}$. Reacció amb el reactiu de Folin-Ciocalteau que es redueix mitjançant els grups fenol presents en la proteïna a un...