الصناعات الغذائية: تقدير البروتين في اللحوم ومنتجاتها بطريقة كلداهل

يتم تقدير البروتين في اللحوم ومنتجاتها بطريقة التقدير الرسمية AOAC 1980 (2.057) بطريقة كلداهل والتي سوف يتم شرحها بشئ من التفصيل.

الأدوات المطلوبة :
1- وحدة هضم تحتوي على سخان وفلاسكات سعة 250 مللي متصلة بوحدة تفريغ وسحب للأبخرة، ولها اشكال متعددة.

*تنبيه هام : الأبخرة الناتجة من الخطوة الأولى وهي خطوة الهضم أبخرة سامة قد تؤدي إلى تهتكات في الرئة فهي أبخرة حامض الكبريتيك المركز ومهضوم العينة، لذلك فوجود أي وسيلة لسحب الأبخرة المتصاعدة أمر مهم جدا.
ويمكن التغلب على هذا الخطر باستخدام أداة بسيطة لإحداث تفريغ وسحب الأبخرة مع ضرورة وجود مصدر مياه دائم ومراعاة إنزال خرطوم خروج الماء داخل مصدر الصرف.

2- وحدة تقطير : ومنها الوحدات الجاهزة الآن ويمكن عمل وحدة تقطير كاملة من الزجاجيات والخراطيم ويراعي ان يكون النظام مغلق جيدا لضمان عدم تسريب النشادر من النظام.

تحضير الكيماويات اللازمة :

1- محلول حامض بوريك 4% : أي 4 جرام حامض بوريك واذابتهم والنقل الكمي في دورق معياري 100 مللي والإكمال بالماء المقطر للعلامة.
2- محلول حامض هيدروكلوريك 0.2 عياري معلوم التركيز بالضبط وده ممكن نعرفه من هنا .. موضوع حول تحضير المواد الكيميائية.

الأساس العلمي للتقدير : يمر بثلاثة خطوات وهم :

من اليسار للمين كالتالي :
1- خطوة الهضم : وفيها يتم تحويل النيتروجين العضوي في العينة إلى نيتروجين معدني بفعل عملية الهضم بحامض الكبريتيك المركز وتقوم المواد المساعدة المضافة برفع درجة غليان الخليط للوصول إلى 370 درجة مئوي وهي درجة حرارة عملية الهضم المثلى.
Sample + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄(aq) + CO₂(g) + SO₂(g) + H₂O(g)

2- خطوة التقطير : وفيها يتم استخدام صودا كاوية مركزة لعمل تقطير للنيتروجين المعدني الناتج من الخطوة السابقة وإنتاج النشادر.
(NH₄)₂SO₄(aq) + 2NaOH → Na₂SO₄(aq) + 2H₂O(l) + 2NH₃(g)
كما أن النشادر تتصاعد لتتكثف وتجد محلول البوريك فتتفاعل معه مكونة ملح البورات.
B(OH)₃ + H₂O + NH₃ → NH₄⁺ + B(OH)₄⁻

^{3- خطوة المعايرة : بعد ذلك تتم المعايرة الرجعية عن طريق تحويل ملليمكافئات البورات إلى بوريك مرة آخرى باستخدام حامض معلوم العيارية بالضبط (حامض هيدروكلوريك).}
^{B(OH)₃ + H₂O + NH₃ → NH₄⁺ + B(OH)₄⁻}

^{التجربة العملية في خطوات :}

^{1- باستخدام ميزان أربع أرقام عشرية يوزن حوالي 2 جرام من العينة التي سبق طحنها ودعكها جيدا، مع مراعاة ان يكون الوزن في ورق ترشيح خالي من النيتروجين، يؤخذ الوزن لرابع رقم عشري وتطبق الورقة جيدا وتوضع في دورق الهضم.}
^{2- يوضع 15 جرام كبريتات بوتاسيوم او صوديوم + 0.45 جرام كبريتات نحاس داخل دورق الهضم.}
^{3- يضاف 25 مللي من حامض الكبريتيك المركز 98%، مع مراعاة الإحتياطات اللازمة عند الإستخدام كالتالي:}
^{- تستخدم ماصة جافة سليمة تماما.}
^{- لا تقوم بسحب الحامض بالفم لأنه خطر جدا عليك فهو مادة حارقة وحتى إن لم يصل السائل إليك فإن الأبخرة التي تخرج من الزجاجة قد تسبب لك ضرارا بالغا.}
^{- تستخدم أداة سحب بحيث تركب فيها الماصة وتفتح الزجاجة ويسحب منها الحجم المطلوب دون اقتراب الانف والفم من فوهة زجاج الحامض، وينقل الحامض المسحوب إلى دورق الهضم بحيث يوضع ببطء على الجدار.}
^{- يراعى عند نقل الحامض الحذر من تساقط قطرات من الحامض أثناء أو بعد عملية النقل حيث أنه مادة حارقة.}
^{4- يتم وضع دورق الهضم في وحدة الهضم وتشغيلها والتأكد من سلامة الوصلات وعدم حدوث تسريب للأبخرة الناتجة.}
^{5- تستمر عملية الهضم حتى زول اللون من العينة تماما ووصولها للون الشفاف.}
^{6- تخرج العينات بعد زوال كل الأبخرة وتبرد ثم تنقل كميا باستخدام الماء إلى دورق التقطير، إذا كان هناك اي ترسبات تزود بالماء وتوضع في حمام مائي حتى زوال الترسبات وامكانية نقل كل المحتويات لدورق التقطير.}
^{7- في دورق مخروطي سعة 250 مللي يضاف 25 مللي حامض بوريك 4% سبق تحضيره + نقطتين دليل أحمر الميثيل + نقطتين دليل اخضر برومو كريزول، ويوضع خرطوم وحدة التقطير منغمرا في محلول حامض البوريك مع الدليل لضمان عدم فقد النشادر المتصاعد.}
^{8- وضع الصودا الكاوية المركزة بمعدل 15 جرام صودا كاوية لكل 10 مللي حامض كبريتيك مستخدم وبالتالي نحن استخدمنا 25 مللي حامض كبريتيك فنحن بحاجة إلى 37.5 جرام صودا كاوية فبطريقة حساب بسيطة إذا كنت قد حضرت صودا كاوية 50% فأنت بحاج إلى 75 مللي من الصودا الكاوية 50%.}
^{8- وضع 75 مللي من الصودا الكاوية 50% ببطء على جدار دورق التقطير به العينة ثم يتم تشغيل اللهب والبدء في متابعة استقبال الامونيا في حامض البوريك.}
^{9- تستمر العملية حتى وصول محتويات الدورق إلى حوالي 150 مللي او توقف خروج النشادر تماما.}
^{10- يؤخذ الدورق وتتم عملية المعايرة الرجعية باستخدام حامض الهيدروكلوريك مضبوط العيارية حتى يتحول اللون الأخضر للرمادي (زوال اللون الاخضر) ويتم تسجيل قراءة السحاحة للتجربة.}

^{البلانك : يتم عمل تجربة بلانك بنفس الخطوات السابقة ونفس الكيماويات المستخدمة ولكن بدون وضع عينة والعمل حتى النهاية والخروج بقراءة السحاحة للبلانك.}

^{الحسابات :}

^{تعتمد الحسابات على الملليمكافئات .. بمعنى :}
^{ملليمكافئات النيتروجين = ملليمكافئات حامض البوريك الذي تحول لبورات = ملليمكافئات حامض الهيدروكلوريك التي أرجعت البورات لبوريك.}
^{أي أنه ..}
^{ملليمكافئات النيتروجين = ملليمكافئات قراءة السحاحة للهيدروكلوريك}
^{ببساطة : ملليمكافئ النيتروجين قام بتحويل كمية محددة من البوريك لبورات وهي نفس المكافئات او نفس الكمية اللي استخدمتها من الهيدروكلوريك علشان ارجع البورات مرة آخرى لحامض بوريك.}
^{إذن ملليمكافئات الهيدروكلوريك = ملليمكافئات النيتروجين}
^{حجم الهيدروكلوريك * عيارية الهيدروكلوريك = وزن النيتروجين * 1000 / الوزن الجزيئي (14.007)}
^{أي أن وزن النيتروجين = (حجم الهيدروكلوريك * عيارية الهيدروكلوريك * 14.007 ) / 1000}
^{ولحساب % لأي شئ نقسم على وزن العينة ونضرب * 100}
^{وبالتالي يكون}
^{% للنيتروجين = (حجم الهيدروكلوريك * عيارية الهيدروكلوريك * 14.007 * 100) / (1000 * وزن العينة).}

^{وتجرى تجربة البلانك لإهمال أي نيتروجين ناتج عن الكيماويات المستخدمة وليس من العينة محل الاختبار لذا لزم طرح حجم السحاحة للبلانك من حجم السحاحة للتجربة وبالتالي تصبح المعادلة كالتالي:}
% للنيتروجين = ((حجم الهيدروكلوريك للعينة - حجم الهيدروكلوريك للبلانك) * عيارية الهيدروكلوريك * 14.007 * 100) / (1000 * وزن العينة).

ويتم حساب % للبروتين من % للنيتروجين عن طريق معادلة عامل التحويل حيث أنه
كل 100 جرام بروتين لحم يحتوي 16 جرام نيتروجين
إذن % للبروتين في اللحم = % للنيتروجين * (100 / 16).

فيديو توضيحي لتقدير البروتين

تقدير البروتين في اللحوم ومنتجاتها بطريقة كلداهل

Translate Now :)

صفحات المدونة

فيديو مميز

الأكثر قراءة

أقسام المدونة

عداد الزيارات :)

نموذج الاتصال

فيديو

تابعنا على الشبكات الاجتماعية