میزان پروتئین در نمونه از روی میزان ازت موجود سنجیده می شود که به طور متوسط این مقدار را 16%در نظر می گیرند. باید توجه داشت که این مقدار برای مواد مختلف ، متفاوت است زیرا پروتئین ها از اسید آمینه های متفاوتی ساخته شده اند. مثلاً شیر 68/15% و سویا 51/17% ازت دارد. این امر باعث می شود در مواردی که نمونه چندین نوع پروتئین مختلف داشته باشد ، مشکلات محاسباتی به وجود آید. روش کلدال با هضم ماده غذایی آغاز می شود. در این مرحله اسید سولفوریک غلیظ و کاتالیزور به نمونه اضافه می شوند. در این مرحله اکسید گوگرد و دی اکسید گوگرد که هر 2 گاز سمی هستند ، تولید می شود.در مرحله بعد روش کلدال که مرحله تقتیر نام دارد از سود غلیظ استفاده می شود تا با سولفات آمونیوم تولید شده در مرحله هضم ،تولید آمونیاک دهند.در آخرین مرحله از روی تعداد مول های آمونیوم ، مول های نیتروژن محاسبه می شود. روش کلدال در سال 1883 توسط جان کلدال معرفی و تا به حال در حال استفاده است.همان طور که اشاره شد در این روش از اسید سولفوریک و سود غلیظ استفاده می شود که یکی از اشکالات بزرگ وارد به این روش به حساب می آید. از طرفی دمای کار بالایی نیز برای این روش نیاز است.در هضم با اسید سولفوریک گاهاً با برخی نمونه ها مشکلاتی در مدت زمان هضم پیش می آید که به دلیل پایین بودن درجه تجزیه است. راه حل این مشکل استفاده از نمک های معدنی مانند K2SO4است که باعث بالا رفتن دمای جوشش تا 390 درجه سانتی گراد خواهد شد.در حالت عادی دمای کاری با H2SO4حدود°330است .دمای جوشش رابطه مستقیم با نسبت اسید و نمک مورد استفاده دارد. اصلی ترین مشکل روش کلدال ،مسئله مواد شبیه به پروتئین ها هستند. در سال 2008 مشکل بزرگی برای صنایع شیرخشک سازی در چین به وجود آمد .تحقیقات نشان داد که روش کلدال توانایی تشخصی ملانین و سایر مواد شبه پروتئینی را از پروتئین حقیقی ندارد.

سایر مشکلاتی که در این روش ممکن است به وجود آیند:

·        عدم سازگاری میزان ونوع نمونه با حجم و نوع اسید، نمک یا کریستال مورد استفاده

·        آلودگی در نمونه، کاتالیزور یا وسایل آزمایش

·        ایجاد کف در زمان هضم که با اضافه کردن پودر روی برطرف می گرد

·        عدم هضم یکدست

·        کم و یا زیاد بودن شرایط مورد نیاز برای هضم مثل دما و زمان

·        رسوب دادن نمک ،نمونه هضم شده و یا سایر مواد

·        نشت در تجهیزات

·        مشکلات محاسباتی

مشکلات روش کلدال سبب شد تا روش های دیگه ای برای سنجیدن مقدار پروتئین در نمونه نیز بررسی شوند. از جمله این روش ها می توان به روش دوماس اشاره کرد که یک و نیم قرن پیش توسط جین دوماس معرفی شد که روشی سریع و با مراحل اتوماتیک خود توانایی اندازه گیری سریع پروتئین خام موجود در نمونه را داشت و به سرعت توانست با روش کلدال رقابت کند. اساس کار این روش شامل سوزاندن نمونه با وزن مشخص درمحفظه ای با دمای بالا (حدود 900 درجه سانتی گراد) با حضور اکسیژن  است. این امر باعث آزاد شدن دی اکسید کربن ،آب و نیتروژن می گردد. سپس گازها از ستون های مختلفی عبور می کنند که باعث جدا شدن دی اکسید کربن و آب می شود.دستگاه مورد استفاده در این روش ابتدا باید توسط ماده خالص با میزان مشخص نیتروژن اندازه گذاری شود.همانند روش کلدال به دست آوردن میزان پروتئین نمونه از نیتروژن اندازه گیری شده با استفاده از ضرایبی است که بسته به هر اسید آمینه متفاوت است. روش دوماس مزیت سادگی و خودکار بودن را دارا می باشد. همچنین به طور قابل ملاحظه ای سریع تر از روش کلدال است .اندازی گیری هایی که در روش کلدال یک ساعت یا بیشتر به طول می انجامد ، در این روش تنها در چند دقیقه انجام می شود.همچنین در این روش نیازی به استفاده از مواد شیمیایی سمی و یا کاتالیزور وجود ندارد. بزرگترین اشکال این روش هزینه اولیه بالای آن است همچنین مانند روش کلدال این روش نیز مقدار دقیق پروتئین  حقیقی را مشخص نمی کند زیرا نیتروژن غیر پروتئینی را نیز اندازه گیری کرده و فاکتورهای تصحیح برای پروتئین های مختلف به دلیل تفاوت در اسید آمینه آنها ، نیاز است.همچنین نمی توان نتایج به دست آمده از تجزیه مقدار کمی نمونه را به کل آن تعمیم داد .

منابع :

1-      مکدونالد، ادواردز-  صوفی ساوش رشید- تغذیه دام- 1383- انتشارات آییژ

2-       http:// wikipedia.org

3-       A Guide To Kjeldahl Nitrogen Determination Methods and Apparatus –LABCONCO

4-        steve snash - http://www.physicsforums.com

 

علی فهیمی

نظر خود را اضافه کنید.

ارسال نظر به عنوان مهمان

0 محدودیت حروف
متن شما باید بیشتر از 5 حرف باشد
نظر شما به دست مدیر خواهد رسید
  • هیچ نظری یافت نشد