L'analyse Kjeldahl pour la détermination de l'azote et des protéines

L'analyse azote/protéines selon Kjeldahl est toujours la méthode de référence pour les analyses. Grâce à sa grande polyvalence, la méthode est intéressante dans de nombreux domaines, par exemple pour l'analyse des produits alimentaires, de l'alimentation animale, des sols ou de l'eau. Outre la polyvalence, cette méthode présente également l'avantage d'une très grande précision. En particulier lorsque le matériau de l'échantillon est très peu homogène, il n'y a guère d'alternative à la méthode Kjeldahl en raison des grandes différences de poids nets des échantillons. La méthode Kjeldahl fut développée dès 1883 par Johan Kjeldahl et elle est toujours utilisée sous cette forme aujourd'hui. Il est possible de distinguer 3 étapes essentielles de travail :

  • Minéralisation des échantillons avec de l'acide sulfurique
  • Distillation de la solution minéralisée avec de la vapeur d'eau
  • Titration du distillat et calcul des résultats

Dans l'application classique, on utilise des plaques chauffantes manuelles de laboratoire, ainsi que des fioles à fond rond pour la minéralisation et des Erlenmeyer pour la distillation. L'automatisation complète de la méthode, grâce à l'utilisation d'un bloc de minéralisation et d'un système de distillation à la vapeur avec titration intégrée, permet d'augmenter considérablement le nombre d'échantillons traités. Dans le même temps, la répétabilité de l'analyse augmente et le processus de travail, dans son ensemble, est beaucoup plus sûr pour le personnel du laboratoire. Le diagramme ci-dessous illustre le fonctionnement de l'analyse Kjeldahl étape par étape avec les systèmes d'analyse automatique.

Automatisation de la méthode de référence pour l'analyse de protéines et d'azote

Étape 1 - Prises d'essai

Prises d'essai sur du papier sans azote

Étape 2 - Transfert de l'échantillon dans le tube de minéralisation

Insertion de navettes de pesée avec l'échantillon dans le tube de minéralisation

Étape 3 - Minéralisation

Ajout de sels afin d'augmenter le point d'ébullition et d'un catalyseur, p. ex. KJELCAT Cu (K2SO4 + CuSO4)

Étape 4 - Minéralisation

Ajout d'acide sulfurique concentré

Étape 5 - Minéralisation

Minéralisation de l'échantillon à la température d'ébullition, pour une durée comprise entre 60 et 180 minutes.

CnHmNx + H2SO4 → n CO2 + ½ m H2O + ½ x (NH4)2SO4 (solv)

 

Étape 6 - Distillation

Dilution avec de l'eau afin de modérer des réactions fortes survenant lors de l'ajout ultérieur de la solution de soude caustique

Étape 7 - Distillation

L'ajout de soude caustique pour libérer l'ammoniac s'effectue automatiquement dans les distillateurs modernes tels que VAPODEST

NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O

Étape 8 - Distillation

Expulsion de l'ammoniac par distillation à la vapeur d'eau et récupération du mélange ammoniac-eau condensé dans de l'acide borique

NH3 + H3BO3 → NH4+ + H2BO3-

Étape 9 - Titration

Détermination quantitative de l'azote par titration à l'aide d'acide sulfurique ou d'acide chlorhydrique avec mesure directe du pH ou d'une solution indicatrice

NH4+ + H2BO3- + HCl → NH4CL + H3BO3

Étape 10 - Calcul

Calcul de la teneur en azote :

% N = (1,4007 ∗ ceq ∗ (V - Vb)) / E

ceq - H+ concentration en ions de la solution étalon : Acide chlorhydrique c = 0,1 mol/l

alternative : Acide sulfurique Ceq = 0,1 mol/l

V - Consommation échantillon étalon solution acide (ml)

Vb - Consommation échantillon aveugle solution de titration (ml)

E - Poids net (g)

 

Calcul de la teneur en protéines :

% protéine brute = % N * PF

Exemples de facteurs de protéines brutes (PF) :

6,38 Lait, fromage, lait en poudre, produits laitiers
6,25 Viande, poisson, volaille, œufs, légumes, fruits, diverses sortes de céréales, maïs, légumineuses, alimentation animale
5,95 Riz
5,71 Soja
5,7 Blé et farine de blé
5,4 Graines oléagineuses, noix

 

Important : Les facteurs de protéine énumérés ici sont des exemples fréquemment utilisés. Selon la réglementation à laquelle le résultat protéique est soumis, il peut y avoir des écarts, par exemple dans le cas des variétés de céréales, des noix, des graines oléagineuses ou des composants individuels des échantillons énumérés.

Play

Merci de cliquer sur le bouton « Video » pour lancer la video. Veuillez noter que différents fichiers sont partagés lors de l’activation de cette fonction.