Россия, г. Санкт-Петербург
ул. Политехническая, дом 22

+7 (812) 986-23-55 - отдел продаж

+7 (911) 841-97-80 - отдел сервиса

info@ekan.spb.ru

Новости

 

 

 

бесплатные пуско-наладочные работы для инфраскан

 

 

 

АСЭШ и мельница Борей

  

МЕТОД КЬЕЛЬДАЛЯ

Классическим способом определения белка в зерне пшеницы является метод, разработанный в 1883 г. датским химиком Иоганном Кьельдалем. Это очень трудоемкий и продолжительный анализ, поэтому в современной лабораторной практике метод Кьельдаля часто пытаются заменить альтернативными методами, в том числе с использованием дорогостоящих программно-аппаратных комплексов.

Но метод Кьельдаля до сих пор остается единственным общепризнанным методом определения белка и чаще всего используется в качестве эталонного для калибровки и настройки других методов определения массовой доли белка и приборов для экспресс-анализа.

Набор «стекла» для определения белка методом Кьельдаля есть практически в каждой лаборатории, а альтернативные методики применяются только как вспомогательные при очень большом количестве ежедневных анализов. Для предприятия, только начинающего становление своей лаборатории,безусловно, предпочтительным является использование именно метода Кьельдаля. Метод стандартизован (ГОСТ 10846-91«Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка»). Более чем столетняя практика применения метода Кьельдаля не нашла ему достойной альтернативы, поскольку он позволяет с высокой точностью определять количество азота, являющегося составной частью белков. Метод включает в себя несколько основных этапов: отбор и подготовку проб, мокрое озоление, отгонку с паром и определение концентрации аммония (фотометрически или титриметрически).

Процедура подготовки образца должна обеспечивать максимальную однородность, что повышает точность и воспроизводимость результата.Самым трудоемким и продолжительным этапом в методе Кьельдаля является стадия мокрого озоления образца в серной кислоте, при которой выделяется большое количество ядовитых паров диоксида и триоксида серы. Полученный после стадии разложения прозрачный раствор не годится для определения в нем аммонийного азота из-за большого содержания компонентов раствора.

Для отделения аммонийного азота он переводится в аммиачную форму (добавлением щелочи) и отгоняется с паром на дистилляторе. Дистилляторы могут также использоваться для отгонки аммонийного азота непосредственно из образцов без их предварительного разложения, что позволяет выделить содержание аммонийного азота из общего азота по Кьельдалю.

За окончательный результат определения азота принимается среднее арифметическое результатов двух параллельных определений. Расхождение между ними не должно превышать следующей величины: 0.051+0,014х, где X— среднее арифметическое параллельных измерений. Умножив полученную величину на коэффициент К=5,7 (для пшеницы), получаем значение допускаемого расхождения в пересчете на белок.

Пересчет на содержание белка осуществляется по известному коэффициенту,который в общем случае равен 6,25, но может несколько отличаться для различных типов белка. Несмотря на кажущуюся сложность комплекса оборудования для определения белка методом Кьельдаля, использование именно этого метода анализа гарантирует достоверность результатов. Ведущие фирмы по созданию лабораторных приборов выпустили экспресс анализаторы, позволяющие максимально механизировать процесс разложения и титрования раствора. Такое оборудование позволяет существенно увеличить воспроизводимость результатов, снизить расход реактивов и обеспечить безопасность персонала. Однако стоимость самих приборов составляет десятки тысяч евро (в отличие от набора стеклянных сосудов и холодильников).

МЕТОД ДЮМА

Нестандартизованный в России, однако применяемый на договорных условиях при экспортных операциях, метод Дюма имеет широкое распространение в Европе и Америке. Метод разработан Ж. Дюма в 1831 году.

При этом методе навеску анализируемого органического соединения сжигают в кварцевой трубке в атмосфере СО 2  в присутствии СuО и металлической Сu. Объем выделившегося N2, измеряют в азотометре (градуированном сосуде), после чего рассчитывают содержание азота в анализируемом образце. Образующиеся наряду с азотом СО, СО 2 2 , Н 2 0, оксиды азота связываются в трубке (медью или ее оксидом) или поглощаются водным раствором щелочи, которым заполнен азотометр. В настоящее время разработаны и другие модификации этого метода. Например, анализируемое вещество сжигают в вакууме, продукты поступают в слой твердого Мg (СlO 4 )2, затем в раствор щелочи и измерительный сосуд для установления объема выделившегося N2.

Иногда к навеске вещества добавляют различные окислители (NIO, РЬО, или их смесь в соотношении 1:1. АgМnО4, Со2О3, и другие), которые способствуют более полному и быстрому разложению вещества. Для определения объема N2, применяют инструментальные методы, в том числе газовую хроматографию. Существуют полуавтоматические приборы-анализаторы, позволяющие определять содержание азота одновременно с содержанием углерода и водорода. Основные преимущества метода Дюма (азот по Дюма) по сравнению с методом Кьельдаля (азот по Кьельдалю):

  • исключена работа с такими агрессивными реагентами, как концентрированная серная кислота и шелочь. Длявыполнения анализа по методу Дюма требуются только неагрессивные и неядовитые реагенты — окислители и восстановители: окись меди или медь, вольфрам, а также газы О2 и СО2
  • нет необходимости постоянно следить за кипящей кислотой в стеклянных сосудах, которые часто растрескиваются во время анализа или при их переносе. Таким образом, метод Дюма безопасен и не требует дорогостоящей утилизации отходов после проведения анализа.

ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Хорошей альтернативой титриметрии может стать фотометрическое определение аммонийного азота при помощи готовых реактивов в спектрофотометрах и фотометрах. Этот метод позволяет получить результат за считанные минуты. Например, в память спектрофотометра занесены разные методики определения аммонийного азота и азота по Кьельдалю, методы определения целого ряда металлов, различных форм азота и фосфора, практически всех важнейших анионов.

МЕТОД БИК-СПЕКТРОСКОПИИ

В настоящее время во многих странах мира для оперативного (экспрессного) анализа целого ряда показателей качества некоторых видов сельскохозяйственной продукции широко применяется метод спектроскопии в ближней инфракрасной области (БИК спектроскопия). Инструментальную базу спектрального анализа составляют ИК-анализаторы и спектрофотометры.

Основными достоинствами всех известных приборов являются:

  • значительное сокращение времени на проведение анализа;
  • существенная экономия энергоресурсов;
  • применение недорогостоящих расходных материалов и химических реактивов;
  • менее жесткие требования к квалификации обслуживающего персонала, производящего рутинные измерения (по сравнению с их коллегами, осуществляющими традиционные лабораторные методы анализа).

От редакции

За полтора года действия ГОСТ Р 52554-2006 «Пшеница. Технические условия» накопилось много теоретических и практических вопросов, касающихся определения важнейших показателей качества зерна пшеницы — влажности, количества и качества клейковины, содержания белка. О проблемах определения количества клейковины мы писали в МОС № 11 -2008, С. 34—35. Данный материал посвящен определению массовой доли белка.