가. 조단백질을 정량하는 방법을 알아보고 Kjeldahl 법에 의한 정량의 원리를 이해한다.
나. 역적정의 원리에 대해 이해하고 실험해 본다.
다. 질소계수의 개념과 단백질 양을 계산하는 방법을 알아본다.
라. 공시험의 개념에 대해 이해하며 본 실험과의 차이를 대조한다.
2. 실험 이론 및 원리
- 단백질은 질소를 함유하고 있는데, 보통 단백질을 구성하는 질소의 비율은 약 16%이다. 이를 통해 식품 중의 단백질을 정량할 경우에는 그 특성을 이용하여 식품의 질소 함유량을 측정하고, 측정한 값에 질소계수 6.25(=100/16)를 곱하여 단백질의 양을 계산한다.
- 이와 같이 질소는 단백질 특유의 성분이지만, 질소를 함유하고 있다고 해서 반드시 단백질이라는 것은 아니다. 식품 중에는 아미노산, 암모니아 화합물, Amide 화합물, Purine 염기 등 여러 가지 질소화합물이 함유되어있으며 이들의 종류에 따라 구성이 다르므로 총 질소의 양에 6.25를 곱한 것이 순 단백질의 양을 나타내는 것은 아니다. 따라서 식품에 존재하는 질소 전체를 정량한 후, 질소계수를 곱하여 얻은 단백질의 양을 조단백질(crude protein)의 양이라 한다.
- 질소 정량법 중 Kijeldal질소 정량법은 다음과 같이 분해, 증류, 중화, 적정의 네단계를 거친다.
시료에 진한 황산과 분해 촉진제를 가해 가열하면 위와 같이 분해 반응과 동시에 산화-환원 반응이 발생한다. 시료 중의 질소는 모두 암모니아로 변화하는데, 이 암모니아는 반응액의 황산과 결합하여 황산암모늄의 형태로 분해액 중에 남는다. 즉 시료 중의 단백질을 구성하고 있는 질소는 분해반응을 통하여 모두 황산암모늄의 형태로 바뀌게 된다. 이 때 산화제인 촉매를 가하면 반응온도가 높아짐에 따라 SO3가 생성되어 유기물의 분해를 더욱 촉진시킨다.
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