Rozpuszczalność białek w roztworze wodorotlenku potasu (KOH) - Kjeldahl i Dumas

Rozpuszczalność białek w roztworze wodorotlenku potasu (KOH) jest kluczowym parametrem jakościowym pasz wysokobiałkowych. Szczególnie w przypadku soi, głównego źródła białka w żywieniu zwierząt, wartość ta dostarcza informacji o strawności i fizjologicznych korzyściach białka. Ponieważ soja zawiera nie tylko cenne aminokwasy, lecz również substancje antyodżywcze – naturalne lub syntetyczne związki zawarte w środkach spożywczych i paszach, które hamują lub mogą upośledzać wykorzystywanie składników odżywczych w organizmie – wymaga ona ukierunkowanej obróbki termicznej. Metody takie jak prażenie, gotowanie na parze czy ekstruzja poprawiają strukturę białek i zmniejszają ilość składników antyodżywczych. Rozpuszczalność białek w KOH służy jako miara wydajności tych metod przetwarzania.

^{Źródło: Van Eys J.E., Offner A., Bach A. Manual of Quality Analyses for Soybean Products in the Feed Industry. 2nd ed. American Soybean Association; Bruksela, Belgia: 2004}

Badanie opiera się na oznaczaniu rozpuszczalnej frakcji białka w roztworze KOH o stężeniu 0,2%. Wyższe wartości wskazują na dobrą dostępność i strawność, a niższe na przegrzanie lub niewystarczające przetworzenie. Szczególnie w przemyśle paszowym wskaźnik ten ma ogromne znaczenie dla oceny jakości poekstrakcyjnej śruty sojowej i innych źródeł białka. Ukierunkowane kontrole laboratoryjne pozwalają zmaksymalizować przyswajalność składników odżywczych i zoptymalizować wydajność paszy.

Kolejną zaletą badań laboratoryjnych jest możliwość ograniczenia lub nawet całkowitego wyeliminowania badań na zwierzętach. Analiza w laboratorium umożliwia wcześniejsze zapewnienie jakości i strawności paszy – to istotny krok w kierunku zwiększenia dobrostanu zwierząt i zrównoważonej produkcji pasz.

Jednak badanie rozpuszczalności białek w KOH nie służy wyłącznie do kontroli jakości. Stanowi ono również solidną podstawę do optymalizacji dawek pokarmowych podczas obliczeń dla mieszanek paszowych. Dobra rozpuszczalność jest bezpośrednio związana ze strawnością – istotnym czynnikiem wpływającym na wzrost i zdrowie zwierząt gospodarskich. W połączeniu ze wskaźnikami takimi jak aktywność inhibitora trypsyny (TIA) lub aktywność ureazy uzyskuje się kompleksowy obraz jakości białka i intensywności przetwarzania.

Standaryzowane metody, takie jak ISO 14244 i 20.2 z Księgi Metod VDULFA, tom III, gwarantują wysoką powtarzalność wyników. Analizę przeprowadza się zazwyczaj metodami Kjeldahla lub Dumasa, które umożliwiają precyzyjne oznaczanie zawartości azotu w rozpuszczalnych składnikach białkowych. Tak więc rozpuszczalność białek w KOH jest nie tylko niezbędnym narzędziem do zapewniania jakości, lecz również znacząco przyczynia się do optymalizacji dostępności składników odżywczych i promowania dobrostanu zwierząt.

Przygotowywanie i odważanie próbek
Makę sojową mieli się z użyciem sita, a następnie odważa się 1,5 g i umieszcza w zlewce. Do zlewki dodaje się 75 ml roztworu wodorotlenku potasu i przez 20 minut miesza się próbkę z minimalną prędkością. W kolejnym kroku ciecz odwirowuje się w probówce wirówkowej przez 10 minut przy względnej sile odśrodkowej 800 g lub alternatywnie filtruje przez 20–60 minut. Bezpośrednio przed ważeniem próbkę ponownie dokładnie wstrząsa się. 25 ml podwielokrotności przesączu dodaje się do probówki w celu mineralizacji. Każda podwielokrotność odpowiada następnie 0,5 g pierwotnie zmielonej próbki.

• Uwaga dotycząca zastosowania: Wielkość cząstek próbki wpływa na wynik analizy.
• Uwaga dotycząca zastosowania: Jeśli zawartość tłuszczu jest większa niż 5%, tłuszcz należy ekstrahować na zimno.

Mineralizacja
Próbkę umieszcza się w probówce do mineralizacji z tabletką KJELCAT (CU 5,0 g K2SO4 x 5 H2O) i kwasem siarkowym (20 ml). Następnie próbkę mineralizuje się z zastosowaniem parametrów analizy podanych w dokumentacji mineralizatorów (KJELDATHERM lub TURBOTHERM). Opary kwasu są neutralizowane za pomocą skrubera (TURBOSOG lub VACUSOG).

• Uwaga dotycząca zastosowania: Skruber powinien pozostawać włączony przez około 30 minut po wyjęciu statywu na probówki.

Destylacja i miareczkowanie
Po ochłodzeniu się próbki przeprowadza się destylację z parą wodną. W celu przeprowadzenia miareczkowania do badanego roztworu dodaje się 3-4 krople roztworu wskaźnika i miareczkuje roztworem mianowanym aż do zmiany koloru z zielonego na fioletowy. W przypadku detekcji punktu końcowego za pomocą elektrody pH roztwór wskaźnika nie jest wymagany. 

Wartość ślepej próby
W celu oznaczenia wartości ślepej próby analizę (mineralizację + destylację + miareczkowanie) przeprowadza się tylko z podanymi tu odczynnikami i 1 g sacharozy zamiast próbki. W obliczeniach należy uwzględnić zużycie roztworu mianowanego.

Obliczenie

mN w analizowanym filtracie: masa azotu w analizowanym filtracie [g] 

Analizowana część filtratu: ilość analizowanego filtratu / całkowita ilość filtratu 

m pierw. próbki do dodania: masa próbki do poddania działaniu KOH [g] 

wN w pierw. próbce: zawartość azotu w pierwotnej próbce [%]

Przygotowanie próbki
Mąkę sojową mieli się z użyciem sita, a następnie odważa się 1,5 g i umieszcza w zlewce. Do zlewki dodaje się 75 ml roztworu wodorotlenku potasu i przez 20 minut miesza się próbkę z minimalną prędkością. W kolejnym kroku ciecz odwirowuje się w probówce wirówkowej przez 10 minut przy względnej sile odśrodkowej 800 g lub alternatywnie filtruje przez 20–60 minut.

• Uwaga dotycząca zastosowania: Wielkość cząstek próbki wpływa na wynik analizy.
• Uwaga dotycząca zastosowania: Jeśli zawartość tłuszczu jest większa niż 5%, tłuszcz należy ekstrahować na zimno.

Ważenie
Na wadze taruje się masę folii cynowej DumaFoili dodaje około 20 mg superabsorbentu (stosunek 1:10). Wagę ponownie taruje się i za pomocą strzykawki dodaje się około 200 mg filtratu. Gdy próbka przereaguje z superabsorbentem, folię cynową zamyka się i umieszcza w statywie na próbki. 

Kalibracja
Wybrana kalibracja musi obejmować odpowiedni zakres roboczy. W przypadku stosowania zalecanej masy próbki wystarczająca jest kalibracja roztworem buforowym TRIS 0,5% N do 2,5 mg N.

Obliczenia

Powrót do not aplikacyjnych