Informe Kjeldahl

Determinación de nitrógeno total en muestra de harina de leguminosas y/o cereales por el
método de Kjeldahl
Stephania Reyes Restrepo

Christian Manuel Romo Guerrero
Universidad Icesi
Facultad de Ciencias Naturales
Laboratorio de Análisis Químico
Santiago de Cali, Colombia
Mayo 02 2018
Resumen
La siguiente práctica de laboratorio consistió en determinar el nitrógeno total en una muestra de

harina de trigo por el método de Kjeldahl. Para lograrlo, se realizaron estandarizaciones de los
compuestos con los que se trabajaría las cuales son Ácido Sulfúrico 0.13N e Hidróxido de Sodio
0.3M utilizando el Ftalato Ácido de Potasio (FaK) como patrón primario y después el hidróxido
de sodio para estandarizar el ácido sulfúrico. En las estandarizaciones se halló que el promedio de
la molaridad del Hidróxido de Sodio era 0.299 M y el Ácido sulfúrico era 0.0623 M. El porcentaje
de nitrógeno hallado en este experimento fue de 1.69% y por los factores de conversión 5.7 para
proteína de harina de trigo y 6.25 para la proteína bruta se obtuvo el 9.63% y 10.6%
respectivamente. El porcentaje de proteínas reportadas es de entre el 10 y 12% por lo que se
concluyó que este método resultó ser efectivo ya que el porcentaje hallado en el experimento no
se encuentra fuera del valor mínimo del rango reportado en la literatura dando un 3.7% de error.
Palabras clave: Método de Kjeldahl, Proteína, Harina de Trigo, Ácido Sulfúrico, Hidróxido de
Sodio, Estandarización.
1. Introducción: Las proteínas aportan al cuerpo todos aquellos
elementos complejos que el organismo del ser
Toda alimentación debe contar con elementos humano no puede generar por sí mismo. De igual
necesarios para otorgar los nutrientes que el manera, hay alimentos que contienen proteínas en
organismo necesita para funcionar correctamente. mayor proporción que otros. Así pues, nace la
importancia de la determinación de proteínas en
los alimentos pues de allí se desprende la
determinación de carbohidratos disponibles, lo que 0.6002 9.8 0.300
permite conocer valores dietarios en los alimentos.
No obstante, el análisis de proteínas se debe Molaridad Promedio 0.299
realizar considerando la aplicabilidad del método
seleccionado, su sensibilidad, las interferencias de
acuerdo con la composición del alimento, su Ecuación Ftalato ácido de potasio con
robustez, precisión y exactitud.
sin embargo, teniendo en cuenta que los alimentos
NaOH:
presentan gran cantidad de compuestos 1)KHC8H4O4+ NaOH↔ KNaC8H4+ H2O
nitrogenados entre los cuales se encuentran las
proteínas; el método Kjeldahl es el más común y Estandarización 1
utilizado para determinar el contenido de las ya
1 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝑎𝐾
mencionadas en una muestra.
0.6032g FaK⋅ 204.22 ⋅ 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 ⋅
𝑔 𝐹𝑎𝐾 1 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝑎𝐾
El método Kjeldahl, es un proceso para 1
0.0099𝐿
= 0.298 M
determinar el contenido en nitrógeno de una
sustancia química el cual consiste en tres etapas:
digestión, destilación y valoración. Estandarización 2
1. Digestión: conversión del Nitrógeno en ion
1 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝑎𝐾
amonio mediante calentamiento a altas 0.5999g FaK⋅ 204.22 ⋅ 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 ⋅
temperaturas 1
0.0098𝐿
= 0.300 M
2. Destilación: separación por arrastre. con vapor
del amoníaco y posterior solubilización en una
solución ácida de concentración conocida.
Estandarización 3
3. Valoración: el amoniaco destilado se recibe en
un exceso de ácido estándar de concentración 1 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝑎𝐾
exactamente conocida, Se titula luego con una base 0.6002g FaK⋅ 204.22 ⋅ 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 ⋅
estándar y así queda determinado el nitrógeno de 1
la muestra original. 0.0098𝐿
= 0.300 M
Cabe resaltar que, aunque el método Kjeldahl es ∑
2
(𝑥−𝑥)
capaz de indicar una gran precisión y exactitud, es *𝑆=√ 𝑛−1
demasiado lento y engorroso para ser utilizado de
manera rutinaria en la determinación de proteínas
(Skoog, 2015) 𝑆 = 1.23 ∗ 10𝐸 − 3
2.Datos y cálculos
Tabla 2. Estandarización de ácido
sulfúrico 0.13N con NaOH
Tabla 1. Estandarización del NaOH con
Ftalato ácido de potasio (FaK) H2SO4 (mL) V NaOH M H2SO4
(mL
Ftlato (g) V NaOH M NaOH
(mL)
10 4.3 0.0643
0.6032 9.9 0.298
10 4.1 0.0613
0.5999 9.8 0.300
10 4.1 0.0613
4) Ecuación utilizada para convertir el
Molaridad Promedio 0.0623
material digestado en amoniaco:
2NaOH+(NH4)2SO4→
Ecuación Ácido Sulfúrico con NaOH: 2NH3+Na2SO4+2H2O
2)H2SO4+2NaOH→ Na2SO4+2H2O
5) Ecuación de moles de H2SO4 que
Estandarización 1 reaccionan con el amoniaco destilado:
0.0043LNaOH⋅ 0.299𝑚𝑜𝑙
1𝐿
𝑁𝑎𝑂𝐻
⋅
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑆𝑂4 1 H2SO4+2NH3→(NH4)2SO4+H2O
2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻
⋅ 0.01𝐿 = 0.0643M
Utilizando la ecuación 2) tenemos
Estandarización 2
0.0041LNaOH⋅ 0.299𝑚𝑜𝑙
1𝐿
𝑁𝑎𝑂𝐻
⋅ 0.0084LNaOH⋅ 0.299𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻
⋅
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑆𝑂4 1 1𝐿
⋅ 0.01𝐿 = 0.0613M 1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑆𝑂4
=1.2558x10 −3
moles H2SO4
rxn NaOH
Estandarización 3
moles totales
0.0041LNaOH⋅ 0.299𝑚𝑜𝑙
1𝐿
𝑁𝑎𝑂𝐻
⋅ H2SO4=0.025L⋅0.0623M=1.5575x10 −3
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑆𝑂4 1
⋅ 0.01𝐿 = 0.0613M
Para la ecuación 3) tenemos
de acuerdo con la ecuación (*) se calcula la
moles rxn NH3=1.5575x10 −3-
desviación estándar
1.2558x10 −3=3.017x10 −4 mol H2SO4
𝑆 = 1.73 ∗ 10𝐸 − 3
−4 2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝐻
3.01710 molH2SO4⋅ 1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑆𝑂34
=6.03410 −4mol NH3⋅ 1 1𝑚𝑜𝑙

𝑚𝑜𝑙 𝑁
𝑁𝐻3
⋅
Tabla 3. Titulación de Ácido Sulfúrico, 14.01 𝑔
después de destilación, con Hidróxido de 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁
=8.454x10 −3g
Sodio
8.454𝑥10 −3 𝑔
Ácido Sulfúrico V NaOH %N= ⋅100%=1.69%
0.5004 𝑔
25.0 mL 8.4
Para hallar el valor de la proteína de la
harina y proteína bruta en la muestra se
multiplica por el factor 5.7 y 6.25
Al conocer la cantidad de moles del ácido respectivamente.
sulfúrico, se pueden establecer las siguientes 6)%Proteína Harina de Trigo =%Nt×5.7
ecuaciones para utilizar en los cálculos: %Proteína Harina de Trigo
=1.69%×5.7=9.63%
3) ∙ moles totales H2SO4=moles rxn
NH3+moles reacción NaOH %Error proteína= [(10%-
∙moles rxn NH3=moles totales-moles rxn 9.63%)⋅100]/10%=3.7%
NaOH
7)%𝐏𝐫𝐨𝐭𝐞í𝐧𝐚 𝐁𝐫𝐮𝐭𝐚=%𝐍𝐓×𝟔.𝟐𝟓
registrado.
%𝐏𝐫𝐨𝐭𝐞í𝐧𝐚 𝐁𝐫𝐮𝐭𝐚=1.69%×6.25= 10.6% Teniendo en cuenta que la mayoría de los
alimentos contiene un 16% de nitrógeno por
3. Análisis de Resultados unidad de peso en las proteínas; así pues, el
El objetivo de esta práctica fue la factor de conversión predeterminado 6.25
determinación de nitrógeno total en una surge del cociente de 100/16 dando por
muestra de harina de trigo. Para ello, se resultado 6.25 Sin embargo, el nitrógeno: la
realiza la estandarización de hidróxido de proporción de proteína varía de acuerdo con
sodio y ácido sulfúrico cuyas tablas de el alimento considerado. Por lo tanto,
información son 1. y 2. respectivamente. existen varios factores de conversión
específicos para diferentes alimentos, que
Para la estandarización de hidróxido de
surgen de estimaciones de acuerdo con lo
sodio con el ftalato de potasio se evidencia
que resulta más preciso y científicamente
en la ecuación 1) que la relación entre el FaK
más sólido a la hora de realizar los cálculos:
y el hidróxido de sodio es 1:1. Al igual que
algunos factores de conversión son:
la estandarización del ácido sulfúrico con
Harina de trigo 5,70 Trigo, centeno, cebada
NaOH en la ecuación 2).
5,83 Arroz 5,95 Cacahuetes 5,46 Almendras
5,18 Soja 5,71 Semillas oleaginosas 5,30
Por otro lado, se tomó una muestra de
Leche y derivados 6,38 Carne y derivados
0.5004g de harina de trigo la cual por el
6,25 Clara de huevo 6,70 Yema de huevo
método Kjeldahl se pudo conocer el
6,62 Huevo entero 6,68 Gelatina 5,55
porcentaje de nitrógeno en esa muestra. de
Vegetales 6,25
acuerdo con las ecuaciones 2, 3 y 5 se pudo
las cuales son utilizadas para calcular el
conocer las moles de amoniaco que se
porcentaje de proteína que tiene cierta
relacionó estequiométricamente con el
muestra
nitrógeno para identificar el porcentaje de
otro método para la cuantificación de
nitrógeno presente en la muestra con el que
nitrógeno en una muestra es el método de
posteriormente se halla el porcentaje de
Dumas el cual consiste en mezclar la mezcla
proteína y la proteína bruta (las cuales se
con polvo de óxido de cobre (II) y se
diferencian en que la primera es la proteína
enciende en un tubo de combustión para
digestable y la otra es la determinación del
formar dióxido de carbono agua nitrógeno y
nitrógeno total) obteniendo como resultado
pequeñas cantidades de óxidos de nitrógeno.
9.63% y 10.6% respectivamente. este
una corriente de dióxido de carbono lleva
resultado no es lejano de la teoría; sin
estos productos a través de un empaque de
embargo, se podría afirmar que el hecho de
cobre caliente, el cual reduce los óxidos de
no haber dejado destilar la muestra por
carbono a nitrógeno elemental. esta mezcla
completo se pudo presentar una pérdida de
se pasa a una bureta de gas llena de
nitrógeno el cual se representa en esa
hidróxido de potasio concentrado. el único
diferencia. no obstante, se obtiene un
componente no absorbido por la base es el
porcentaje de error del 3.7% al valor mínimo
nitrógeno y su volumen se mide de forma
directa. 5. Referencias Bibliográficas
Se debe tener cuidado cuando en la muestra ● Convirtiendo nitrógeno en proteína -

se presentan grupos tales como nitro, azo, más allá de 6.25 y los factores de
azoxi, puesto que son propensos a producir Jones. Recuperado de:
el elemento o sus diversos óxidos. lo https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubm
anterior se evita cuando la muestra se trata ed/18274971
con agentes reductores tales como el ácido
salicílico o el tiosulfato de sodio que son
añadidos a la disolución de ácido sulfúrico ● NUTRICION Y ALIMENTACION
concentrado que contiene la muestra para DE PECES Y CAMARONES
formar amidas o aminas para que CULTIVADOS MANUAL DE
posteriormente sean convertidas en ion CAPACITACIÓN RECURSOS DE
NUTRIENTES Y SU
amonio y después realizar la digestión de
COMPOSICIÓN Recuperado de:
manera habitual. http://www.fao.org/docrep/field/003
/ab492s/AB492S06.htm#noteT1.2
4. Conclusiones
● Determinación de proteínas de un
❏ Se concluyó que el método de alimento por el método Kjeldahl.
Kjeldahl es efectivo para determinar Valoración con un ácido fuerte
el porcentaje de proteínas Recuperado de:
aproximado de una gran variedad de https://riunet.upv.es/bitstream/handl
compuestos. e/10251/16338/Determinaci%C3%
❏ Es importante determinar el B3n%20de%20proteinas.pdf?seque
nitrógeno para poder hallar la nce=1
cantidad de proteína en el alimento.
❏ El porcentaje de proteína de la harina
de trigo fue de 9.63% aunque pudo ● Proteínas de la harina de trigo:
ser mayor debido a que faltó tiempo clasificación y propiedades
de destilación. funcionales
❏ Se necesita tener las Recuperado de:
estandarizaciones junto a las http://www.utm.mx/edi_anteriores/Temas3
ecuaciones estequiométricas 8/2NOTAS%2038-1.pdf
balanceadas para poder establecer de
manera correcta los cálculos
necesarios para determinar el
porcentaje de nitrógeno.

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