일반생물학실험 | Kjeldahl 법을 이용한 단백질 정량

 

 

 

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.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 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 H₂SO₄ 20㎖ 을 분해 flask에 첨가한다.

⑤ 400℃에서 2～3h 가열한다.

 

2) 증류와 중화

① 맑은 청색을 띠고 있는 분해 flask에 증류수 200㎖를 희석한다. (ISP가 높은 시료에 HCl이 넣어진 상태에서 NaOH를 첨가해야 하므로 반응을 mild하 게 하기 위해서 증류수로 희석한다.)

② 삼각플라스크 2개를 준비하여 하나의 플라스크에는 분해액 20㎖와 NaOH 30%용액 25㎖를 넣고, 다른 플라스크에는 황산 25㎖와 지시약 4～5방울 떨어뜨린다.

③ 왼쪽과 같이 생긴 kjeldahl 기기에 왼쪽에는 분해액 20㎖와 NaOH 30%용액 25㎖이 담긴 분해 flask를 두고, 오른쪽에는 황산 25㎖와 지시약 4～5방울이 있는 삼각 flask를 두고 kjeldahl 기기를 5분간 실행시킨다.

 

3) 적정

위 단계에서 암모니아가 포집된 황산 25㎖와 지시약 4～5방 울이 있는 삼각 flask를 뷰렛 밑에 둔다. 뷰렛에는 0.1 NaOH 용액을 50㎖ 넣고 아래 플라스크의 왼쪽 사진의 앞쪽에 있는 플라스크의 붉은색에서 뒤쪽에 보이는 청색이 될 때까지 적정 한다.

 

 

[일반생물학실험]Kjeldahl 법을 이용한 단백질 정량 레포트