Lowry, Kjeldahl 법을 이용한 단백질 정량 Up
Lowry, Kjeldahl 법을 이용한 단백질 정량
Lowry, Kjeldahl 법을 이용한 단백질 정량
Title : Kjeldahl 법을 이용한 단백질 정량
< Introduction >
식품중의 단백질은 탄소, 수소, 산소의 각 원소 외에 반드시 일정량의 비율로 질소를 함유하고 있다. 특히 질소는 지방이나 탄수화물 등 식품의 다른 중요 성분에는 포함되어 있지 않으므로, 식품중의 단백질 정량은 전질소량을 정량하고 그 값에 일정의 계수를 곱하여 조단백질의 양을 구한다.
< Principle >
질소정량법으로는 여러 가지 방법이 있지만 1883년 Kjeldahl이 제안한 방법이 오늘날 널리 이용되고 있다. 이 방법의 원리는 다음과 같다. 즉 일정량의 시료에 진한 황산과 촉매를 가열하면 식품성분의 분해반응과 동시에 산화, 환원 반응이 발생하여 시료 중의 질소는 모두 암모니아로 되는데 이 암모니아는 반응액의 황산과 결합하여 황산암모늄의 형태로 분해액 중에 남는다. 이 황산암모늄은 식품의 다른 여러 가지 분해물과 같이 존재하기 때문에 황산암모늄을 구성하는 질소의 양을 정량하기가 어려우므로 이 질소만을 따로 분리하기 위하여 과잉의 알칼리를 가하고 가열하면 황산암모늄 중의 질소는 알칼리와 반응하여 암모니아 기체로 변하여 식품 중의 다른 분해물과 분리된다. 암모니아는 휘발성이 강하기 때문에 일정량의 산성 물질에 흡수시켜 질소의 형태를 다시 황산암모늄으로 중화시킨다. 이 황산암모늄은 황산과 암모니아가 화학당량적으로 반응하여 생성된 것이고 단지 황산 용액과 존재하기 때문에 남아 있는 과잉의 황산을 알칼리 용액으로 역적정하면 황산과 반응한 질소의 양을 산출할 수 있다.
1) 분 해
시료에 진한 황산과 분해촉진제를 가해 가열하면 식품성분의 분해가 시작되어 유기물의 탈수탄화와 산화환원반응이 일어나 시료 중의 질소는 암모니아로 되고 분해 플라스크 중에 잔존하는 진한 황산과 다음과 같이 반응하여 황산암모늄의 형태로 분해액 중에 포집된다.
질소화합물 + 진한 (유기물의 탄화)
+ → (수소가 암모니아의 생성을 촉진)
첨가한 분해촉진제는 진한 황산과 다음과 같은 반응을 한다.
그러나 가열, 분해 중에 는 구축되어 제거되고, 본 반응은 반복되어 용액은 더욱 진하게 되며 유기물에 대한 작용은 더욱더 격렬하게 된다.
2) 증 류
분해액의 일정량에 과잉의 진한 알칼리를 가해 수증기증류를 하면 암모니아가 유리된다.
3) 중 화
유출된 암모니아를 일정량의 묽은 황산용액 중에 포집한다.
(잔여)
4) 적 정
잔존하는 과잉의 묽은 황산을 농도를 알고 있는 알칼리표준용액으로 적정하여 암모니아와 반응하여 소비된 황산 양을 구한다.
소비된 황산의 양으로부터 적정된 암모니아 양을 환산하여 질소량을 구하고 질소-단백질 환산계수를 곱하면 단백질량이 구해진다.
< Materials >
은박지, 분해 flask, 삼각플라스크 2개, 피펫, 전자저울, boiling stone, 분해촉매제, 고무장갑, 유산지, 약스푼, NaOH 30% 용액, 증류수, 비커, 0.1N 용액, kjeldahl 기기, 지시약 : 메틸렌블루 0.1%용액 + 메틸레드 0.1%용액 + 에탄올, 뷰렛, 지지대, hood
-분해
① 시료 0.5g을 유산지에 싸서 분해 flask 에 넣는다.
② 분해촉매제 10g을 막자사발로 잘게 간다.
③ boiling stone 4~5개와 분해촉매제를 분해 flask에 넣는다.
④ Hood에서 20ml 을 분해 flask에 첨가한다.
⑤ 400℃에서 2~3h 가열한다.
-증류와 중화
① 맑은 청색을 띠고 있는 분해 flask에 증류수 200ml를 희석한다.
(ISP가 높은 시료에 HCl이 넣어진 상태에서 NaOH를 첨가해야 하므로 반응을 mild하 게 하기 위해서 증류수로 희석한다.)
② 삼각플라스크 2개를 준비하여 하나의 플라스크에는 분해액 20ml와 NaOH 30%용액 25ml를 넣고, 다른 플라스크에는 황산 25ml와 지시약 4~5방울 떨어뜨린다.
③
왼쪽과 같이 생긴 kjeldahl 기기에 왼쪽에는 분해액 20ml와 NaOH 30%용액 25ml이 담긴 분해 flask를 두고, 오른쪽에는 황산 25ml와 지시약 4~5방울이 있는 삼각 flask를 두고 kjeldahl 기기를 5분간 실행시킨다.
- 적정
위 단계에서 암모니아가 포집된 황산 25ml와 지시약 4~5방 울이 있는 삼각 flask를 뷰렛 밑에 둔다. 뷰렛에는 0.1 NaOH 용액을 50ml 넣고 아래 플라스크의 왼쪽 사진의 앞쪽에 있는 플라스크의 붉은색에서 뒤쪽에 보이는 청색이 될 때까지 적정 한다.
< Result >
단백질함량(%) =
F=0.1N NaOH 용액의 역가, D=희석배수, S=시료의 양, 6.25=질소계수
0.0014=0.1N-NaOH 용액 1ml에 상당하는 질소 양(g)
이를 대입하면 를 얻는다.
실험 결과, 1조 17.5%, 2조 10.227%, 3조 85.2% 그리고 4조가 8.74%가 나왔다. 일반적으로 이 실험을 하고 나면 80%의 조단백질을 구할 수 있다는데 3조만 현저하게 높은 수치를 얻은 것으로 보아 blank의 값이 잘못된 것으로 예상된다. 4조만 blank실험을 하였기 때문에 정확한 판단이 어렵지만 3조를 제하고 다른 조들과 비교하였을 때, 1조보다 단백질 양이 적다. 가장 큰 이유라 생각되는 것은 kjeldahl 기기를 사용하여 암모니아 기체를 포집할 때 열린 삼각 플라스크로 휘발성이 있는 암모니아가 날아가 손실될 수 있다는 것이다. 둘째, 유기물이 여러 과정에서 완전히 산화 환원 반응이 일어났는지 알 수 없다는 것이다. 반응식에 맞추어 ‘이렇게 되었을 것이다‘라고 예상은 할 수 있지만 눈으로 확인할 수 없기 때문에 이러한 부분에서 오차가 생겼을 수 있다. 셋째로, 지시약은 당량점을 알게 하는 역할이라 정확한 중화점은
[문서정보]
문서분량 : 6 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : Lowry, Kjeldahl 법을 이용한 단백질 정량
파일이름 : Lowry, Kjeldahl 법을 이용한 단백질 정량.hwp
키워드 : Lowry,Kjeldahl,법,이용한,단백질,정량,법을
자료No(pk) : 11041620
Comments