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Determinación automática del contenido de proteínas en la leche

El método Kjeldahl (TKN) es el análisis de nitrógeno total más común para determinar la proteína en la leche. Esta metodología utiliza en uno de los pasos una titulación, la cual se puede automatizar y con esto mejorar la exactitud y ahorrar tiempo.

Acerca de la proteína en la leche

Las proteínas son macromoléculas que juegan un papel crucial en el crecimiento y desarrollo nutricional.

Estas grandes moléculas biológicas contienen al menos un residuo de aminoácidos de cadena larga y son responsables de una multitud de funciones biológicas, incluida la replicación y reparación del ADN, catalizando reacciones metabólicas y proporcionando estructura y comunicación dentro y entre las células. La descomposición digestiva de las proteínas en aminoácidos proporciona una fuente importante de combustible y nitrógeno dietético.

 

 

La leche contiene naturalmente una gran cantidad de nutrientes, incluida la proteína, que es un macronutriente benéfico para los humanos independientemente de su edad.

En la leche de vaca y oveja, el porcentaje de proteína puede oscilar entre el 3,3% y el 5,8%.

Análisis del contenido de proteínas en la leche por método Kjeldahl

El método estándar para determinar el porcentaje de contenido de proteína en la leche es el método Kjeldahl que, en efecto, analiza el nitrógeno total.

El nitrógeno proteico derivado de los aminoácidos representa aproximadamente el 95% del nitrógeno de la leche. El nitrógeno no proteico, como la urea, existe en cantidades menores en aproximadamente un 5%. Por lo tanto, el contenido de proteína en la leche se puede extrapolar analizando el nitrógeno total.

Debido a que el análisis de nitrógeno total Kjeldahl (TKN) no mide directamente las proteínas, el resultado del nitrógeno total se convierte en porcentaje de proteína multiplicando por un factor de 6.38. El factor de conversión de 6.38 es específico de la leche porque explica el contenido de nitrógeno de la composición media de aminoácidos conocida que está presente.

El método AOAC 991.20 para el análisis de TKN en la leche consta de tres etapas:

  1. Digestión

En la etapa de digestión inicial, se agrega una mezcla de sulfato de potasio, sulfato de cobre y ácido sulfúrico a un matraz de digestión que contiene una muestra de leche previamente pesada y precalentada (38 ° ± 1 ° C). La solución de digestión se calienta y se mantiene a punto de ebullición durante aproximadamente 1.5 a 2 horas. Después de enfriar, se agrega agua purificada a la digestión. Luego, se transfiere a un matraz de destilación, donde se agrega hidróxido de sodio para neutralizar la solución y finalmente convertir el sulfato de amonio en gas de amoníaco.

  1. Destilación

En la etapa de destilación, la solución se vuelve a calentar hasta que todo el gas amoniaco se libera y se captura en una solución de ácido bórico.

  1. Titulación

La etapa de análisis primero implica la titulación de un blanco, que contiene solo reactivos digeridos sin muestra, seguida de la titulación del destilado que contiene la muestra con una solución estándar de ácido sulfúrico o clorhídrico.

Es en el último paso de la metodología donde se puede utilizar un titulador automático para hacer este procedimiento más exacto evitando las inconsistencias de la titulación manual.

 

Hanna recomienda el titulador automático HI932 con el electrodo de pH de uso general HI1131B.

El titulador y el electrodo proporcionan una titulación mucho más exacta y repetible para la determinación del nitrógeno total en productos lácteos.

Dado que el análisis TKN requiere tanto una titulación de un blanco de reactivos como una titulación de la muestra, se puede programar un valor del blanco en los cálculos.

Ya no se necesitan realizar y calcular manualmente dos valoraciones, lo que hace al proceso más oportuno y rentable.

Además, el equipo también funciona como un medidor de pH y temperatura.

 

 

Especificaciones del HI932

Especificación Detalle
Código HI932
Intervalo de pH -2.0 a 20.0 pH; -2.00 a 20.00 pH; -2.000 a 20.000 pH
Resolución de pH 0.1; 0.01; 0.001 pH
Exactitud de pH (@25ºC/77ºF) ±0.001 pH
Calibración de pH Hasta cinco puntos de calibración, 8 soluciones estándar y 5 soluciones personalizadas
Intervalo de mV -2000.0 a 2000.0 mV
Resolución de mV 0.1 mV
Exactitud de mV (@25ºC/77ºF) ±0.1 mV
Calibración de mV Un punto de offset
Intervalo ISE 1•10?6 a 9.99•10¹°
Resolución ISE 1; 0.1; 0.01
Exactitud ISE ±0.5% monovalente; ±1% divalente
Calibración ISE Hasta 5 puntos de calibración, siete soluciones estándar y 5 estándares definidos por el usuario
Intervalo de temperatura -5.0 a 105.0°C; 23.0 a 221.0°F; 268.2 a 378.2K
Resolución de temperatura 0.1°C; 0.1°F; 0.1K
Exactitud de temperatura (@25ºC/77ºF) ±0.1°C; ±0.2°F; ±0.1K, sin incluir el error de la sonda
Compensación de temperatura manual (MTC) o automático (ATC)
Agitador programado Tipo propela, 200 a 2500 rpm, resolución 100 rpm
Pantalla 5.7” (320 x 240 pixeles) LCD a color con luz de fondo
Tamaños de bureta 5, 10, 25, y 50 mL
Resolución de la bureta 1/40000
Resolución de la pantalla 0.001 mL
Exactitud de la dosificación ±0.1% del volumen total de la bureta
Métodos Hasta 100 métodos (estándar y definidos por el usuario)
Registro de información Hasta 100 titulaciones y reportes de pH/mV/ISE
Detección automática de la bureta Se reconoce automáticamente el volumen de la bureta cuando se inserta a la unidad
Flujo Seleccionable por el usuario desde 0.1 mL/min hasta 2 veces el volumen de la bureta por minuto
Determinación del punto final Punto de equivalencia (primera o segunda derivada) or valor fijo de pH/mV
Titulaciones potenciométricas Ácido/base (modo pH o mV), redox, precipitación, complejométricas, no-acuosas, de ion-selectivo, argentométricas
Unidades de medición Expresión de las unidades de concentración especificadas por el usuario para adaptarse a los requerimientos específicos de los cálculos.
Gráficos en tiempo real y almacenados Curva de titulación de mV-volumen o pH-volumen, curva de primera derivada o segunda derivada; modo pH, modo mV o modo ISE: pH/mV/concentración contra tiempo
Conexión USB Compatibilidad de dispositivo USB para transferencia de métodos y reportes.
Periféricos Conexiones para teclado de PC externo, impresora, conexión para PC, balanza analítica y USB
Conformidad GLP Capacidad de almacenamiento de la información del equipo e impresión
Idiomas Inglés, portugués, español, alemán
Condiciones de operación 10 a 40°C (50 a 104°F), HR hasta 95%
Condiciones de almacenamiento -20 a 70°C (-4 a 158°F), HR hasta 95%
Alimentación eléctrica 100-240 VCA; modelos “-01”, Conexión US (tipo A); modelos “-02”, conexión europea (tipo C)
Dimensiones 315 x 205 x 375 mm (12.4 x 8.1 x 14.8 “)
Peso aprox. 4.3 kg (9.5 lbs.) con una bomba, agitador y electrodos.
Información para ordenar Cada titulador potenciométrico HI932 se suministra con: titulador, ensamble de la bomba, ensamble de la bureta, soporte para electrodos, agitador, tornillos de sujeción para bomba y bureta, sensor de temperatura, capuchón, adaptador de corriente, cable USB, manual de instrucciones, memoria USB, Aplicación HI900 PC (programa en memoria USB) y certificado de calidad.

 

Referencia: https://blog.hannainst.com/determination-of-protein-content-in-milk-through-total-kjeldahl-nitrogen-analysis/

lácteos, proteinas en la leche

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