Kjeldahl’a göre azot tayini

Azot tayini için Kjeldahl yöntemi, 1883 yılında Danimarkalı kimyager Johann Kjeldahl tarafından geliştirilmiştir.

Prosedür, organik materyaldeki nitrojen ve proteinleri belirler. Kjeldahl işlemi ile 337 santigrat derece olan sülfürik asidin kaynama noktası katalizörler yardımıyla yükseltilir. Yaklaşık 380 derece, sülfürik asit içindeki organik malzeme için optimum sindirim sıcaklığıdır. Protein içeriği, analitik olarak belirlenen azot içeriğinin buğday için faktör 6.25 ve un için faktör 5.7 ile çarpılmasıyla belirlenir. Kjeldahl işlemi ile azot içeriği 4 aşamada belirlenir.

Kjeldahl Azot – Protein tayin sistemi

Proteinler hayvansal ve bitkisel tüm canlı hücrelerinin, protoplazmasının yapısını oluştururlar. Metabolizmayı gerçekleştiren enzim ve hormonların bileşenleri de proteindir. Proteinsiz hayat olmaz. Karbohidratlar ve yağlar canlıların en önemli enerji kaynağıdır. Fakat bu besin öğeleri organizmada yeni dokuların yapılması ve onarımında proteinlerin yerini asla tutamazlar.

Kimyasal olarak 20 amino asitin birbirlerine peptid bağlarıyla bağlanması ve üç boyutlu yapı kazanması ile oluşan proteinlerin yapısında bulunan temel elementler karbon, hidrojen, oksijen, azot ve kükürttür. Gıdalarda toplam organik azot miktarı ya doğrudan doğruya azot olarak ya da protein olarak belirtilir.

Her gıdada farklı oranda protein bulunur. Gıdaların besin değerinin ve kalitesinin saptanmasında protein miktarının da belirlenmesi gerekir. Hayvansal ve bitkisel kaynaklı gıdalarda protein tayini için pek çok yöntem geliştirilniştir. Protein tayini için işletmenin iş yükü ve işletmede bulunan enstrümanlar, örneğin özellikleri ve homojenliği, analiz sonucunda istenen duyarlılık derecesi gibi faktörler göz önünde bulundurularak bu yöntemlerden biri seçilir.

Protein tayininde en çok kullanılan yöntem Danimarkalı kimyacı Johan Kjeldahl’ın geliştirdiği Kjeldahl yöntemidir. Kjeldahl yönteminin temel amacı gıdalardaki serbest azotun amonyum iyonuna çevrilmesidir Kjeldahl yöntemi ile yalnız gıdalarda değil hayvan yemleri, gübre ve çöpler gibi pek çok farklı örnekte azot ve protein tayini yapılabilir.

Rutin analizlerde proteinler ve amino asitler ayrı ayrı değil toplam ham protein olarak tayin edilmekte ve gıdalarda bulunan proteinlerin içerdikleri azot miktarına göre saptanan belirli bir faktörle çarpılarak ham protein miktarını saptanmaktadır.

Proteinler sadece hücredeki ribozomlarda amino asitlerden sentezlenen, ortalama % 50–55 karbon, % 6–7 hidrojen, % 20–23 oksijen, % 12–19 azot ve %0.2–3.0 kükürt içeren organik bileşiklerdir. Bazı proteinlerde bu temel elementlerden başka P, Fe, Zn, Cu gibi elementler de bulunabilmektedir. Proteinler 20 amino asitin birbirlerine peptid bağlarıyla bağlanması ve üç boyutlu yapı kazanmaları ile oluşmuştur. Her protein değişik sayı ve çeşitte aminoasit içerir.

Bazı gıdaların 100 g’ında bulunan protein miktarları %: Dondurma 4.5 Ekmek 9.1 Domates 1.1 Yoğurt (tam yağlı) 3.5 İrmik 11.4 Karnabahar 2.7 Beyaz peynir 15.4 Bisküvi 6.6 Ispanak 3.3 Süt (yağlı-inek) 3.3 Makarna 12.5 Mantar 2.7 Dana eti 19.1 Tarhana 12.2 Bezelye 6.3 Koyun eti 16.5 Ceviz 14.8 Havuç 1.1 Piliç eti 23.4 Fındık 12.6 Mısır 10.0 Alabalık 18.3 Nohut 20,5 Portakal 1.0 Palamut 24.0 Kuru fasülye 22.3 İncir 1.2 Sucuk 21.4 Mercimek 24.7 Kiraz 1.3 Pastırma 29.5 Barbunya 22.9 Üzüm 0.6 Salam 23.8 Soya fasülyesi 34.1 Elma 0.2 Yumurta 12.1 Tahin helvası 13.5

Kjeldahl Yöntemi İle Protein Tayininin İlkesi

Azot içeren örneğin belli bir miktarının H2SO4ile yakılarak içindeki tüm azotun (NH4)2SO4’ a dönüştürülmesi, çözeltinin bazikleştirilmesi ve açığa çıkan NH3’ın damıtılıp belli standart bir asit çözeltisi içinde toplandıktan sonra nötrleşmeyen fazla asit miktarının titrasyonla saptanmasıdır. Kısaca Kjeldahl yönteminin temel amacı gıdalardaki serbest azotun amonyum 9 iyonuna çevrilmesidir.