🥩 Azot i białko surowe w mleku i przetworach mlecznych — metoda Kjeldahla

Chemia żywności PN-EN ISO 8968-1

Przegląd

STATUS (stan na 28.10.2026). PN-EN ISO 8968-1:2014-03 — wersja polska, opublikowana 10.12.2015, wprowadza EN ISO 8968-1:2014 i ISO 8968-1:2014 [IDT]; zastąpiła PN-EN ISO 8968-1:2004 i PN-EN ISO 8968-2:2004. Norma aktualna — bez adnotacji o wycofaniu.

ZAKRES (rozdz. 1). Norma (ISO 8968-1 | IDF 20-1) opisuje oznaczanie zawartości azotu i obliczanie białka surowego w mleku i przetworach mlecznych metodą Kjeldahla, z mineralizacją tradycyjną albo blokową. Dotyczy: mleka płynnego krowiego (pełnego, częściowo odtłuszczonego, odtłuszczonego) oraz pełnego koziego i owczego; serów twardych, półtwardych i topionych; mleka w proszku i suszonych przetworów mlecznych, w tym mlekowych preparatów dla niemowląt, koncentratów białek mleka i serwatki, kazeiny i kazeinianów. Nie dotyczy próbek z kazeinianem amonu. Jeśli w wyrobie jest azot spoza mleka, wynik białka surowego będzie niepoprawny. Inne rodzaje żywności i pasze badają inne normy.

ZASADA (rozdz. 4). Próbkę mineralizuje się mieszaniną stężonego kwasu siarkowego i siarczanu potasu z siarczanem miedzi(II) jako katalizatorem — azot organiczny przechodzi w siarczan amonu. Siarczan potasu nie jest katalizatorem: podwyższa temperaturę wrzenia kwasu i daje silniej utleniającą mieszaninę. Do ostudzonego mineralizatu dodaje się nadmiar wodorotlenku sodu, a uwolniony amoniak destyluje z parą wodną do nadmiaru roztworu kwasu borowego i miareczkuje mianowanym roztworem kwasu solnego. Zawartość azotu oblicza się z ilości amoniaku.

ODCZYNNIKI (rozdz. 5). Siarczan potasu bez azotu; roztwór siarczanu miedzi(II) pentahydratu 5,0 g/100 ml; kwas siarkowy 95–98 % (ok. 1,84 g/ml) bez azotu; roztwór wodorotlenku sodu 50 g/100 g (w automatycznych destylatorach dopuszczalny np. 40 %, gdy stężeńszy zatyka układ — byle w nadmiarze); kwas borowy 40,0 g/l z 3 ml wskaźnika na litr (roztwór jasnopomarańczowy, chroniony przed światłem i oparami amoniaku); wskaźnik — czerwień metylowa i zieleń bromokrezolowa w etanolu w stosunku 1 : 5; kwas solny (0,1 ± 0,0005) mol/l, najlepiej kupiony jako mianowany — nie stężeńszy niż 0,1 mol/l, bo pogarsza to powtarzalność i odtwarzalność (zamiennie kwas siarkowy 0,05 mol/l). Do sprawdzeń: siarczan amonu (co najmniej 99,9 %, suszony 2 h w (102 ± 2) °C), tryptofan albo chlorowodorek lizyny (co najmniej 99 %, bez suszenia) i sacharoza o zawartości azotu najwyżej 0,002 %.

APARATURA (rozdz. 6). Waga analityczna 0,1 mg; łaźnia wodna 38–40 °C; biureta automatyczna (np. 20 ml, rozdzielczość co najmniej 0,004 ml, ISO 8655-3) albo — tylko dla mleka — biureta 50 ml klasy A z podziałką co 0,1 ml (ISO 385); kolby Kjeldahla 500 albo 800 ml lub probówki 250 ml do bloku; środki ułatwiające wrzenie (np. granulki alundu, jednorazowo). Aparat do mineralizacji tradycyjnej trzyma kolby pod kątem ok. 45°, nie grzeje ich powyżej poziomu zawartości i ma odciąg oparów; maksymalną nastawę grzania ustala się tak, by 250 ml wody o temperaturze 25 °C z 5–10 kamyczkami wrzało po 5–6 min (po rozgrzaniu: palnik gazowy 10 min, grzałka elektryczna 30 min). Do mineralizacji blokowej: blok z regulacją i pomiarem temperatury, kolektor oparów i płuczka albo pompka wodna z materiału kwasoodpornego, destylator parowy. Do miareczkowania z punktem końcowym pH — titrator z pH-metrem kalibrowanym w zakresie pH 4–7.

PRZYGOTOWANIE PRÓBKI (rozdz. 7–8). Pobieranie próbek nie jest częścią normy (zalecane ISO 707 | IDF 50). Mleko płynne ogrzewa się w łaźni 38–40 °C, miesza delikatnie przez odwracanie (bez pienienia i maślenia) i studzi do temperatury pokojowej. Z sera usuwa się skórkę, maź albo zapleśniałą warstwę, rozdrabnia, szybko miesza i bada możliwie szybko; odważkę zawija się w bezazotową bibułę (w bloku można ją pominąć i ważyć przez różnicę, bo bibuła sprzyja pienieniu). Mleko w proszku doprowadza się do 20–25 °C, przesypuje do szczelnego pojemnika o objętości ok. dwa razy większej i miesza przez obracanie i odwracanie.

BIAŁKO SUROWE I WSPÓŁCZYNNIK. W mleczarstwie białko surowe oblicza się zwykle jako zawartość azotu × 6,38. Do znakowania wartości odżywczej żywności rozporządzenie (UE) nr 1169/2011 (zał. I pkt 10) definiuje białko jako całkowity azot oznaczony metodą Kjeldahla × 6,25.

CZEGO TU NIE PODAJEMY. Odważek dla poszczególnych wyrobów (tablica A.1), ilości odczynników, temperatur i czasów mineralizacji tradycyjnej i blokowej, warunków destylacji, kryteriów odzysku w sprawdzeniach, wzorów obliczeń i danych precyzji (rozdz. 9–11) — znamy tylko tytuły tych punktów.

Zasada metody

Odważkę mleka lub przetworu mlecznego mineralizuje się w stężonym kwasie siarkowym z siarczanem potasu (podnosi temperaturę wrzenia i zwiększa siłę utleniania) i siarczanem miedzi(II) jako katalizatorem; azot organiczny przechodzi w siarczan amonu. Mineralizacja może być tradycyjna — w kolbach Kjeldahla — albo blokowa, w probówkach w bloku grzejnym.

Do ostudzonego mineralizatu dodaje się nadmiar wodorotlenku sodu; uwolniony amoniak destyluje się z parą wodną do roztworu kwasu borowego ze wskaźnikiem (czerwień metylowa i zieleń bromokrezolowa) i miareczkuje mianowanym kwasem solnym 0,1 mol/l — z punktem końcowym wskaźnika albo pH. Zawartość azotu oblicza się z ilości amoniaku po odjęciu próby ślepej, a białko surowe — mnożąc azot przez współczynnik przeliczeniowy.

Zastosowania

• Mleko płynne krowie (pełne, częściowo odtłuszczone, odtłuszczone) oraz pełne mleko kozie i owcze
• Sery twarde, półtwarde i topione
• Mleko w proszku i suszone przetwory mleczne — w tym mlekowe preparaty dla niemowląt, koncentraty białek mleka i serwatki, kazeina i kazeiniany (bez kazeinianu amonu)
• Obliczanie białka do znakowania wartości odżywczej — według rozporządzenia (UE) nr 1169/2011 azot Kjeldahla × 6,25

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN ISO 8968-1:2014-03

Tytuł (PL)

Mleko i przetwory mleczne — Oznaczanie zawartości azotu — Część 1: Zasada Kjeldahla i obliczanie białka surowego

Title (EN)

Milk and milk products — Determination of nitrogen content — Part 1: Kjeldahl principle and crude protein calculation

Procedura krok po kroku

1. Próbka laboratoryjna

   Pobieranie nie jest częścią normy (zalecane ISO 707 | IDF 50); laboratorium ma dostać próbkę reprezentatywną, nieuszkodzoną i niezmienioną w transporcie i przechowywaniu (rozdz. 7).

2. Przygotowanie próbki do badań

   Mleko: łaźnia 38–40 °C, delikatne odwracanie bez pienienia, ostudzenie. Ser: usunąć skórkę i warstwę powierzchniową, rozdrobnić, wymieszać, badać możliwie szybko; odważkę zawinąć w bibułę bezazotową. Mleko w proszku: doprowadzić do 20–25 °C, przesypać do pojemnika ok. dwa razy większego i wymieszać przez obracanie i odwracanie (rozdz. 8).

3. Mineralizacja

   Odważkę mineralizuje się z kwasem siarkowym, siarczanem potasu i roztworem siarczanu miedzi(II) — tradycyjnie w kolbach Kjeldahla (maksymalna nastawa grzania według próby z 250 ml wody: wrzenie po 5–6 min) albo w bloku grzejnym z kolektorem oparów (rozdz. 4, p. 6.10, 6.12). Ilości i warunki — p. 9.1 i 9.2 normy.

4. Destylacja

   Do ostudzonego mineralizatu dodać nadmiar wodorotlenku sodu; uwolniony amoniak destylować z parą wodną do kolby z roztworem kwasu borowego ze wskaźnikiem (rozdz. 4, p. 5.6).

5. Miareczkowanie

   Destylat miareczkować kwasem solnym (0,1 ± 0,0005) mol/l biuretą automatyczną albo titratorem do punktu końcowego wskaźnika lub pH; zmiana barwy wskaźnika służy też do kontroli miareczkowania pH-metrycznego (p. 5.6–5.7, 6.6, 6.18).

6. Próba ślepa i sprawdzenia

   Przeprowadzić próbę ślepą i sprawdzenia przebiegu oznaczenia z substancjami wskazanymi w normie — siarczanem amonu, tryptofanem albo chlorowodorkiem lizyny i sacharozą (p. 5.8–5.10); sposób i kryteria tych sprawdzeń opisuje część normy poza dostępnym tekstem.

7. Obliczenia

   Azot z objętości titrantu zużytej na próbkę po odjęciu próby ślepej: wN = 1,4007 · (Vs − Vb) · c / m (w %, gdy V w ml, c w mol/l, m w g). Białko surowe = wN × współczynnik — w mleczarstwie zwykle 6,38; do znakowania żywności w UE 6,25.

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Stężony kwas siarkowy i roztwór wodorotlenku sodu 50 % są silnie żrące — postępować według kart charakterystyki
• Mineralizację prowadzić z odciągiem oparów (aparat tradycyjny) albo kolektorem oparów z płuczką (blok) — wymaga tego norma (p. 6.10, 6.14–6.15)
• Dodawanie wodorotlenku sodu do kwaśnego mineralizatu wydziela ciepło — dodawać do ostudzonego mineralizatu (rozdz. 4)

Najczęstsze pytania