Raakaproteiinin määritys elintarvikkeesta

Orgaaninen-typpi + H₂SO₄ --> CO₂ + H₂O + (NH₄)₂SO₄ + SO₂

Katalyytiksi näytteen hajottamiseen käytetään usein kuparia, seleeniä tai muuta raskasmetallisuolaseosta tai valmiita Kjeltabs katalyyttitabletteja. Näytettä kuumennetaan polttolaitteessa noin 400 - 450 °C:ssa kunnes liuos on kirkas eikä näytteessä ole enää mustaa hiiltä. Polttoputkien annetaan jäähtyä.

Putket laitetaan tislauslaitteistoon, jossa putkiin lisätään ensin vettä.
Ammoniakki vapautetaan ammoniumsulfaatista väkevällä natriumhydroksidilla, vesihöyrytislataan ja ammoniakki sidotaan etuastiassa olevaan indikaattoria sisältävään boorihappoon. Boorihappo-ammoniakki-liuos titrataan suolahapolla. Lasketaan hapon kulutuksen perusteella typen määrä milligrammoina ja prosentteina alkuperäisen näytteen määrästä. Se muutetaan raakaproteiiniksi proteiinikertoimella, joka on yleensä 6,25. Muutamille elintarvikkeille on tarkempia kertoimia; maito ja maitovalmisteet 6,38 ja vilja ja viljavalmisteet 5,7.

Reagenssit

• 3 polttoputkea, rinnakkaismääritystä ja nollakoetta varten
• kiinteät näytteet punnitaan parafilmin avulla, joka laitetaan polttoputkeen siten, että putken reunoille ei jää näytettä, myös nollaputkeen laitetaan sama määrä parafilmiä, nestemäiset näytteet pipetoidaan suoraan putkeen ja punnitaan.
• väkevä rikkihappo, tiheys 1,84 g/ml
• 40 % NaOH
• Kjeltabs-katalyyttitabletit
• 0,1 M HCl
• 4 % boorihappo: Punnitse 40 g boorihappoa litraan vettä, lisää ennen täyttämistä 5 ml indikaattoriliuosta. Liuoksen tulee olla punaista. Jos se ei ole lisää vähän HCL-liuosta.
• 10 % suolahappoa välineiden puhdistamiseen; näytteen käsittelyssä ja määrityksessä on huolehdittava, että typpeä ei tule kontaminaationa näytteeseen ilmasta, välineistä eikä käsistä.
• indikaattoriliuos: bromkresoli-metyylipunaindikaatori,
  valmistus: 0.1 g bromkresolivihreää 100 ml:ssa etanolia ja 0.1 g metyylipunaista 100 ml:ssa etanolia

Käyttöliuos saadaan kun 10 ml bromkresolivihreän liuosta ja 2 ml metyylipunaisen liuosta yhdistetään. Sitä tarvitaan noin 3-4 tippaa 100 ml:aan boorihappoliuosta. Tavallisesti lisätään jo boorihappoa tehtäessä, jolloin nähdään että boorihappo on juuri punaisella alueella, säädetään suolahapolla. Ammoniakki muuttaa indikaattorin harmaanvihreän kautta vihreäksi ja se sitten titrataan suolahapolla takaisin punaiseksi.

Laitteet ja välineet

• analyysivaaka
• polttoputket
• polttolaite, jossa lämpömittari
• vesihöyrytislauslaite
• byretti, jakoväli 0,1 ml
• kertakäyttökäsineet
• parafilmi tai alumiinifolio

Näytteenotto, säilytys ja esikäsittely

Näyte tai osanäytteet säilytetään ilmatiiviissä astiassa viileässä. Määritykset tehdään mahdollisimman pian näytteen oton jälkeen. Näyte homogenoidaan sille sopivalla laitteella. Näytteen loppuosa voidaan pakata, merkitä ja pakastaa myöhempiä analyysejä varten. Homogenoinnin aikana on huolehdittava, että näytteen koostumus ei muutu.

TISLAUS
Jäähdytä putket. Tee tislauslaitteiston puhdistustislaus. Käytä näytteen asemasta vettä. Yleensä tislauslaitteessa lisätään polttoputkeen vesi, natriumhydroksidi ja etuastiaan boorihappo, jossa on indikaattori valmiina. Tutustu laitteistosi ohjeisiin.
Esimerkkiohjelma voisi olla: Lisää vettä 60 ml, 40% natriumhydroksidia 40 ml, boorihappoa 50 ml (niin paljon, että putken pää on nesteen alapuolella). Tislaa 5-7 min. Ota etuastia, jossa on boorihappoon sitoutunut ammoniakki ja titraa se suolahapolla.

TITRAUS
Titraa rinnakkaisnäytteet ja nollanäyte 0.1 M suolahapolla ja ota kulutus muistiin.

Tulosten laskeminen ja tulkinta
Laske typen määrä, m = M x c V, V = näytteen kulutus - nollan kulutus
Laske sen osuus prosentteina alkuperäisestä näytteestä.
Laske raakaproteiini kertoimella, saat raakaproteiinin määrän prosentteina.
Liitteessä 2 laskuohje.
Vertaa tulosta kirjallisuudessa esitettyihin arvoihin.
Suomen ja EU:n päällysmerkintälainsäädännön mukaan käytetään kerrointa 6,25. Kerroin perustuu siihen olettamukseen, että elintarvikkeiden proteiineissa on 16 % typpeä.

Opastavia tietoja:
Menetelmän testaamiseen voi käyttää esimerkiksi ammoniumsulfaattia. Sitä punnitaan tarkkaan noin 100 mg ja käsitellään samoin kuin näyte. Lasketaan saantoprosentti.
Liitteessä 1 työkaavio.

Lähteitä

• AOAC. 1990. Official methods of analysis of the association of official analytical chemists K. Helrich, Ed., 15th ed. AOAC, Arlington.
• Peltosaari,L ja Raukola, H. 1995. Ravitsemustieto. Kustannusosakeyhtiö Otava. Helsinki.
• Rastas, M, Seppänen, R, Knuts, L-R, Karvetti, R-L ja Varo, P. 1993. Ruoka-aineiden ravintosisältö. Vammalan kirjapaino Oy. Vammala.
• Mattila, Pirjo, Piironen, Vieno ja Ollilainen, Velimatti. 2001. Elintarvikekemia ja -analytiikka. Yliopistopaino. Helsinki.
• www.ktl.fi/fineli/

Liitteet

Liite 1. Raakaproteiinin työvaiheet.

TYPEN KULKU RAAKAPROTEIINIMÄÄRITYKSESSÄ

TULOSTEN LASKEMINEN

Liite 2. Raakaproteiinin laskeminen.

LASKUT
Esimerkki:

1. Näytetiedot
Näyte oli tonnikala öljyssä.

2. Laske typen määrä, mg.

m = M x c x V , jossa

m = typen määrä, mg
M = typen atomimassa, 14 mg/mmol
c = suolahapon konsentraatio, 0.1 mmol/ml
V = suolahapon kulutus - nollanäytteen kulutus

m = 14 mg/mmol x 0.1 mmol/ml x (25.0 - 1.0)ml = 33.6 mg

3. Laske montako % typpeä näytteessä on.

x = (33.6 mg x 100) / 1073.1 mg -> 3.1 %

4. Proteiinikerroin kalalle on 6.25

3.1 % x 6.25 = 19.35 %

Näytteessä I oli raakaproteiinin määrä 19.4 %
Kirjallisuusarvo 23 %.

Laske tulos näytteistä I ja II ja niiden keskiarvo.

Liite 3. Kysymyksiä ja tehtäviä:

1. Polton jälkeen näyte neutraloidaan natriumhydroksidilla. Emästä on oltava riittävästi, jotta kaikki ammoniakki vapautuu ja se voidaan vesihöyrytislata. Laske paljonko 40 % natriumhydroksidiliuosta on lisättävä, jotta se riittää neutraloimaan putkeen laitettu rikkihappo.
2. Kirjoita reaktioyhtälö, kun ammoniumsulfaatti reagoi natriumhydroksidin kanssa.

Etusivu > Elintarvikeanalyysit > Proteiinit

Raportointi-
kaavake
(33 kt Word)