Determinação de proteinas pelo metodo kjedahl, Notas de estudo de Nutrição

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Faculdade Metropolitana de Campinas VERIS Curso de Nutrição Bromatologia

Determinação de proteínas pelo método de Kjeldahl

Campinas 2011

Determinação de proteínas pelo método de Kjeldahl

Relatório apresentado à disciplina de bromatologia, ministrado pela, como forma de avaliação prática do conteúdo.

Campinas 2011

Introdução

Proteínas são macronutrientes constituídos por uma cadeia de aminoácidos unidos por ligações peptídicas. Possuem funções estruturais, de transporte, hormonal, de armazenamento e defesa. Diferenciam-se quimicamente das outras frações de nutrientes que constituem um alimento por possuírem um átomo de nitrogênio em sua composição. A partir desta particularidade, pode-se determinar a quantidade de proteínas presentes nos alimentos. O método mais utilizado é pelo processo de digestão Kjeldahl, proposto em 1883 pelo mentor de mesmo nome. Este processo é constituído de três etapas, digestão, destilação e titulação. A proteína sofre uma hidrolise ácida e, assim a matéria orgânica é decomposta e o nitrogênio transformado em amônia. Sendo o conteúdo de nitrogênio das diferentes proteínas aproximadamente 16%, introduz-se o fator empírico 6,25 para transformar o numero de g de nitrogênio encontrado em número de g de proteínas.

Objetivos

Objetivo geral:

Conhecer as etapas do método de digestão de Kjeldahl, para determinar a concentração de proteínas na amostra.

Objetivo especifico:

Analisar as etapas de digestão, destilação e titulação da amostra, analisando detalhadamente cada uma a fim de compreender os processos a que a amostra foi submetida e como estes interferem na determinação da concentração proteica.

Métodos

Foram pesados 200 g de leite em pó, 1,5 g de mistura catalisadora e 3 ml de ácido sulfúrico concentrado. Em seguida a amostra foi transferida para o tubo micro-kjedahl, e colocada no bloco digestor por cerca de 1 a 6 horas e, resfriada. Assim, este processo foi realizado antes da aula, pela técnica de laboratório.

Após resfriada a amostra sofreu o processo de destilação, foram adicionados 3 ml de água ao tubo micro-kjedahl e, 10 ml de hidróxido de sódio ao copo destilador. No aparelho destilador a amostra foi destilada pela presença de hidróxido de sódio que volatiliza a amônia, esta foi recolhida em um Erlenmeyer de 250 ml contendo, 10 ml de solução de ácido bórico, com os indicadores vermelho de metila, 4 gotas, e verde de bromocresol, 6 gotas. O ácido bórico fixou a amônia, formando o borato de amônia. A destilação persistiu por alguns minutos, até que a solução contida no Erlenmeyer obtivesse uma coloração azul, foram recolhidos 100 ml, com o cuidado de não desligar o aparelho destilador, para não haver refluxo para o tubo com ácido concentrado.

O destilado foi titulado com ácido clorídrico (HCl) 0,0 2 N. Uma bureta de 50 ml foi completada com HCl , e gotejada na amostra ate que esta passasse da cor verde azulado para roxo claro.

Resultados

O método de Kjeldahl consiste na digestão da amostra protéica por ácido sulfúrico, destilação com fixação da amônia pelo ácido bórico e, titulação com ácido clorídrico onde, o volume deste utilizado na titulação vai determinar a quantidade de nitrogênio da amostra e, conseqüentemente a quantidade de proteína, visto que, em geral o nitrogênio corresponde a 16% do peso da amostra protéica. No experimento realizado em primeira aula pratica, obteve-se 4,3 ml de ácido clorídrico (HCl) na titulação, com este volume a solução de borato de amônia tornou-se roxa claro, o que indica que o ácido desprendeu a amônia da molécula de borato. Levando-se em consideração que a massa atômica do HCl é aproximadamente 36, com massa atômica 1 do hidrogênio e 35 do cloro e, que segundo Cecchi (2003), o método é uma titulometria de neutralização onde 1 mol de HCl é igual a 1 mol de nitrogênio (N), obteve-se os seguintes resultados: 1 mol HCl__________ 36 g X mol _____________ 0.043 g Logo, em 0,043 g de HCl, tem-se 0,0119 mols, que é igual a 0,0119 mols de N.

A massa atômica do nitrogênio é de aproximadamente 16. Fazendo a conversão: Massa de N= Volume de HCl. Massa de HCl. mol de N (CECCHI, 2003).

Discussão

A qualidade nutricional de uma proteína pode ser medida através do conhecimento da sua concentração nos alimentos e da sua composição de aminoácidos. Para a determinação dos aminoácidos em um alimento, são utilizadas técnicas cromatográficas. O método mais utilizado para a determinação da concentração de protéica é o de Kjeldahl, que parte do conceito de que a fração de nitrogênio não- protéico de um alimento é irrelevante e, na determinação de nitrogênio total obtém- se o conteúdo de proteínas. (COULTATE, 2004).

A proporção de nitrogênio para a maioria das proteínas é de 16% do peso total, ou seja, em 100 g de proteínas, 16 g corresponde a nitrogênio. Assim, um fator de 6.25,

que é a diferença entre o peso total e o peso correspondente ao nitrogênio, é utilizado para converter o teor deste em concentração de proteínas. Em alguns alimentos, como cereais, que têm variações na concentração de aminoácidos, um fator diferenciado é utilizado para obter-se maior precisão. (COULTATE, 2004; ZENEBON et al, 2008).

No método referido, primeiramente a amostra protéica passa por uma hidrolise ácida, com ácido sulfúrico concentrado, na presença de calor e de uma mistura catalisadora que acelera a reação. Sendo a proteína formada por cadeias de aminoácidos unidos por ligações peptídicas que, segundo Mahan (2005), “é formada entre o grupo carboxila do primeiro aminoácido e o nitrogênio do segundo’’, o ácido hidrolisa os grupamentos amina.

A mistura catalisadora, utilizada na hidrólise ácida, é composta de substancias que aumentam a velocidade da reação, fornecendo um mecanismo de reação diferente entre reagentes e produtos. Os catalisadores mais utilizados são mercúrio, cobre e selênio, geralmente é utilizada uma mistura, pois, em pequenas concentrações evita- se os problemas de toxidez e perda de nitrogênio causada por estes. (ANDRADE, 2009; CECCHI, 2003).

Após permanecer no bloco digestor por algum tempo, a amostra torna-se transparente, o que indica que esta totalmente digerida e, transformada em sulfato de amônia. Esta amostra passa pelo processo de destilação, no tubo micro-kjeldahl é adicionado água e hidróxido de sódio (NaOH) 40% para alcalinizar a amostra , esta é destilada pelo aparelho. A amônia desprendida é recolhida em um erlenmyer com ácido bórico, que fixa a amônia formando o borato de amônia de coloração azul. (CECCHI, 2003).

Para perceber-se o ponto de equivalência entre o titulante e a amostra são utilizados indicadores, como o verde de bromocresol e vermelho de metila, estes sofrem a mudança de cor indicando que o ponto de equivalência foi atingido.

calibrado para que não haja superaquecimento e, conseqüente perda de nitrogênio por volatilização da amostra.

A determinação da concentração de proteínas nos alimentos esta relacionada com a qualidade protéica dos mesmos, e o nitrogênio pode ser utilizado como parâmetro, pois a sua presença na composição das proteínas é uma particularidade da mesma.

Referências bibliográficas:

ANDRADE, Edira Castello Branco; Análise de alimentos uma visão química da nutrição , 2ª edição, Varela, São Paulo, 2009, pg 62-65.

CECCHI, Heloisa Mascia; Fundamentos teóricos e práticos da análise de alimentos , 2ª edição, UNICAMP, Campinas, 2003, pg 61-

COULTATE, T.P.; Alimentos a química de seus componentes , 3ª edição, Artmed, Porto Alegre, 2004, pg 113-

MAHAN, L. Kathleen; Krause, Alimentos, Nutrição e Dietoterapia , 11[ edição, Roca, São Paulo, 2005.

ROZENBERG, Izrael Mordka; Química geral , 2ª edição , Edgard Blucher Ltda., São Paulo, 2002 , pg 452-

ZENEBON, Odair, PASCUET; Neus Sadocco; TIGELA, Paulo; Métodos físico- químicos para analise de alimentos , 4 edição, Instituto Adolfo Lutz, São Paulo, 2008, pg 122-124.