Có rất nhiều phương pháp xác định hàm lượng Nito hiệu quả như phương pháp sử dụng tia UV, phương pháp Biuret, phương pháp Dumas. Tuy nhiên, phổ biến và được các phòng nghiên cứu, thí nghiệm sử dụng nhiều nhất là phương pháp Kjeldahl. Phương pháp này có ưu và nhược điểm gì? Cùng tìm hiểu phương pháp Kjeldahl là gì và những thông tin xoay quanh nó trong bài viết dưới đây.
Phương pháp Kjeldahl là gì?
Kjeldahl là một phương pháp giúp xác định hàm lượng của Nito có trong các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Đây là phương pháp được xem là tiêu chuẩn trên toàn thế giới giúp tính toán hàm lượng protein có trong nhiều loại vật liệu như phân bón, nước thải, hóa thạch, thức ăn của cả người và động vật,…
Từ 1883, phương pháp Kjeldahl được phát triển từ nhà máy sản xuất bia có tên Johann Kjeldahl. Đây là thực phẩm được tiêu hóa bằng axit mạnh để giải phóng ra nito và có thể xác định được bằng kỹ thuật chuẩn độ phù hợp.
Phương pháp này được nhiều tổ chức lớn công nhận như ISO, AOAC, DIN, USEPA, Pharmacopoeias.
Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl (Ảnh: Internet)
Cách xác định hàm lượng Nitơ bằng phương pháp Kjeldahl
Nguyên lý
Quá trình vô cơ hóa mẫu thử bằng chất xúc tác và H2SO4, sau đó sẽ dùng chất kiềm mạnh như KOH hay NaOH để đẩy NH3 ra khỏi muối (NH4)2SO4 tạo ra thể tự do. Hàm lượng NH3 có thể xác định bằng H2SO4 0,1N.
Cách tiến hành
Đốt đạm:
- Lấy 1gram mẫu thử và 5gram chất xúc tác K2SO4, CuSO4 và 10ml dung dịch H2SO4 đậm đặc cho vào bình kjeldahl.
- Tiến hành đun chậm cho đến khu thu được dung dịch trong suốt không màu hoặc có màu xanh nhạt do CuSO4 khi nguội.
Lưu ý: Quá trình vô cơ hóa mẫu thử ở trong bình kjeldahl sẽ giải phóng ra khí SO2. Vì vậy cần tiến hành trong tử hút và quá trình đốt cần đặt ống nghiệm nằm hơi nghiêng.
Chưng cất đạm:
- Sau quá trình vô cơ hóa mẫu thử hoàn toàn, cho thêm một ít nước cất vào bình Kjeldahl để tráng rồi cho tiếp định mức 500ml vào bình.
- Tiến hành tráng rửa bình kjeldahl và phễu nhiều lần cho thật sạch rồi cho trực tiếp vào bình định mức.
- Đổ 10-15ml NaOH 40% và thêm vài giọt phenoltalein vào bình định mức
- Sau đó sẽ cho thêm 300ml nước cất vào bình.
- Chuẩn bị một bình hứng NH3: Dùng pipet có chứa khoảng 10ml acid Boric cho vào bình hứng rồi lắp bình vào hệ thống sao cho đầu ống sinh hàn chứa đầy acid Boric. Quá trình chưng cất đạm bắt đầu cho đến khi dung dịch trong bình hứng đạt 150ml.
Chuẩn độ: Tiến hành đem bình hứng đi chuẩn độ bằng dung dịch H2SO4 0,1N
Tính kết quả
Hàm lượng protein thô = [0,0014 x (VH2SO4 – V’H2SO4) x 100 x 6,25] / m
Trong đó:
- 0,0014 là trọng lượng nitơ (g) tương ứng với 1ml H2SO4 0,1N
- V là dung dịch H2SO4 dùng cho mẫu trắng (ml)
- V’ là dung dịch H2SO4 dùng cho mẫu thử (ml)
- m là khối lượng của mẫu thử (g)
Có bao nhiêu bước trong phương pháp Kjeldahl (Ảnh: Internet)
Ưu nhược điểm của phương pháp Kjeldahl là gì?
Ưu điểm của phương pháp Kjeldahl
Phương pháp này được ứng dụng rất phổ biến và là phương pháp tiêu chuẩn để so sánh với những phương pháp khác. Khả năng tái sản xuất tốt và có độ chính xác cao nên phương pháp Kjeldahl được coi là phương pháp chủ yếu để ước tính lượng protein trong thí nghiệm.
Phương pháp Kjeldahl được sử dụng phổ biến bởi ưu điểm chuẩn xác (Ảnh: Internet)
Nhược điểm của phương pháp Kjeldahl
Tất cả nitơ không phải đều ở dạng protein, vì thế mà nó không phải là thước đo thực sự. Với những loại protein khác nhau thì sẽ cần yếu tố hiệu chỉnh khác nhau bởi trình tự axit amin cũng khác nhau. Việc sử dụng dung dịch axit sunfuric đậm đặc ở nhiệt độ cao ít nhiều có thể gây ra mối nguy hại đáng kể và chất xúc tác cũng tương tự. Chính vì vậy mà kỹ thuật này đòi hỏi tốn nhiều thời gian để thực hiện.
>>> Có thể bạn quan tâm: Realtime PCR là gì?
Kết luận
Kjeldahl là phương pháp cực kỳ hiệu quả trong việc xác định nồng độ hàm lượng và phần trăm nitơ trong các trung tâm nghiên cứu hay phòng thí nghiệm. Trên đây, Hapoin đã giúp bạn giải đáp câu hỏi phương pháp Kjeldahl là gì và cách xác định hàm lượng nitơ chính xác nhất. Hy vọng những kiến thức trên sẽ giúp ích đến bạn. Đừng quên để lại thông tin liên hệ để được tư vấn nhanh nhất nếu có bất kỳ thắc mắc nào nhé!
Jasmine Wu – Hapoin
