Live Chat with Support
Live Chat with Customer Service
Live Chat with Our Operator
Partner Access

Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

HOME Menu
Search
Memilih Katalis yang Tepat Untuk Uji Protein Metode Kjeldahl

Memilih Katalis yang Tepat Untuk Uji Protein Metode Kjeldahl

Monday, 11 November 2024

Apakah proses destruksi Anda masih kurang optimal? Proses destruksi Kjeldahl yang belum optimal ditandai dengan adanya busa yang dapat memicu pemanasan yang tidak merata. Akibatnya, hasil destruksi yang seharusnya berwarna bening, malah berubah menjadi cairan dengan padatan hitam. Hal inilah yang harus dihindari oleh para analis ketika melakukan uji protein dengan menggunakan metode Kjeldahl. Lalu bagaimana cara untuk mencegahnya? Banyak faktor yang dapat memicu terjadinya hal ini, salah satunya adalah proses reaksi yang kurang optimal akibat tidak menggunakan katalis atau menggunakan katalis yang kurang tepat. Studi yang dilakukan oleh Sáez-Plaza, dkk (2013) menyatakan bahwa penggunaan katalis seperti justru dapat mempercepat dan mengoptimalkan proses destruksi yang dilakukan. Apa saja jenis - jenis katalis ini? Dan bagaimana aplikasinya? Pembahasan tersebut akan menjadi fokus dalam artikel ini. 

Metode Kjeldahl merupakan salah satu metode tertua dan sangat relevan untuk menentukan kadar total nitrogen ataupun protein dalam suatu sampel. Metode ini terdiri dari 3 tahap, yakni tahap destruksi, tahap destilasi dan tahap penentuan reaksi. Mari mengulas tahapan ini satu persatu terlebih dahulu : 

1. Tahap Destruksi (Digestion Step)
Tahap ini melibatkan beberapa reagen seperti asam sulfat pekat dan kalium sulfat (K2SO4). Dilakukan dengan mereaksikan sampel bersama asam sulfat, kalium sulfat dan katalis pada suhu tinggi dengan range 350o - 420oC selama 1 - 2 jam. Tahap ini bertujuan untuk memecah ikatan peptida pada protein ataupun ikatan kimia lain yang mengandung nitrogen yang ada pada sampel, dan membebaskan nitrogen sebagai ammonium, sehingga mudah untuk dideteksi.
 
Berdasarkan persamaan reaksi diatas, dapat dikatakan bahwa tahap ini adalah tahap yang sangat krusial. Tahap ini menyebabkan efek domino pada proses destilasi dan penentuan kadar. Dibutuhkan alat dan preparasi yang tepat untuk tahap ini agar proses destruksi berlangsung optimal. Sebagai rekomendasi, analis dapat menggunakan Alat digester Kjeldahl agar pemanasan berlangsung optimal. 
 
2. Tahap Destilasi (Distillation Step)
Setelah tahap destruksi, hasil destruksi kemudian diproses dengan destilasi untuk mengubah ion amonium dalam sampel preparasi menjadi gas amonia. Hal inilah alasan utama tidak boleh ada jeda antara tahap destilasi dan tahap penentuan kadar. Pada proses ini, diperlukan reagen seperti natrium hidroksida (NaOH) dan asam borat (H3BO3). Setelah destilasi dijalankan, destilat yang terkumpul harus segera dianalisa dan ditentukan kadarnya. Hal ini karena larutan H3BO3 yang merupakan larutan penjerap tidak dapat menahan gas ammonia (NH3) terlalu lama. Proses tunggu yang terlalu lama dapat mengakibatkan hilangnya gas ammonia sehingga hasil ukur menjadi tidak akurat. 
Dewasa ini, tahap destilasi banyak menggunakan instrumentasi modern seperti Alat destilator Kjeldahl. Alat ini dinilai sangat efektif bagi kebanyakan analis karena mampu mempersingkat waktu destilasi secara signifikan. Tidak hanya itu, nilai yang dihasilkan pun akurat dan presisi serta terhindar dari kontaminasi ataupun kebocoran sistem. Jika biasanya destilasi dilakukan lebih dari 120 menit, maka dengan Alat destilator Kjeldahl, analis hanya membutuhkan waktu 3 - 5 menit untuk mendapatkan destilat yang ditargetkan. Bahkan, beberapa instrumen destilator Kjeldahl telah dilengkapi dengan titrator, sehingga durasi 5 menit sudah mencakup 2 tahap sekaligus, yakni tahap destilasi dan tahap titrasi.
 
 
3. Tahap Penentuan Kadar (Determination Step)
 
Penentuan kadar dapat dilakukan dengan 2 cara, yakni metode spektrofotometri dan titrimetri. Perlu menjadi catatan bahwa pengukuran secara spektrofotometri hanya dapat dilakukan untuk sampel dengan kadar total nitrogen Kjeldahl (TKN) yang relatif rendah, sehingga jika sampel memiliki kadar protein ataupun TKN yang tinggi, disarankan untuk menggunakan metode titrimetri. 
 
 
Teknik titrasi yang dilakukan adalah titrasi alkalimetri (titrasi asam - basa), dan umumnya dilakukan dengan menggunakan buret kaca. Dalam hal ini, volume titran yang digunakan dicatat untuk dimasukkan sebagai data perhitungan. Hanya saja, dalam beberapa kasus yang melibatkan banyak sampel, teknik ini dimodifikasi dalam suatu sistem yang dapat melakukan kerja secara otomatis. Salah satu contohnya adalah dengan menggunakan alat destilator Kjeldahl yang telah dilengkapi dengan titrator, atau alat destilator Kjeldahl yang telah tersambung dengan titrator otomatis. 
 
 
Gambar 1. Rangkaian Alat Uji Protein (A) Konvensional (B) Modern

 

Katalis adalah suatu reagen yang berfungsi untuk mempercepat reaksi tanpa menghasilkan hasil samping yang dapat mengganggu reaksi. Pada metode Kjeldahl, katalis digunakan pada tahap destruksi yang fungsinya adalah mempercepat pemecahan ikatan peptida pada protein dan ikatan kimia sehingga dihasilkan suatu senyawa nitrogen bebas seperti ion ammonium. Uji Kjeldahl terdahulu menggunakan katalis logam seperti merkuri. Namun merkuri bersifat toksik dan tidak aman bagi kesehatan analis. Diantara resiko tinggi dari penggunaan merkuri antara lain : dapat menyebabkan keracunan logam berat, penyakit minamata, kanker hingga berbagai penyakit lainnya.

Dewasa ini, katalis yang dapat diaplikasikan pada metode Kjeldahl tidak hanya logam merkuri saja, melainkan banyak alternatif lainnya seperti tembaga dan selenium. Keduanya terbukti efektif untuk diaplikasikan sebagai katalis pada tahap destruksi Kjeldahl. Dilansir dari buku Milk Proteins edisi ketiga karya Goulding, dkk.(2020), penambahan selenium dapat mempercepat proses destruksi pada metode Kjeldahl. Penelitian lainnya dikaji oleh Campbell bahwa penggunaan zat tembaga juga dapat mempercepat proses destruksi protein. 

Selain katalis, penambahan zat kalium sulfat berfungsi untuk menaikan titik didih campuran sehingga suhu optimal pemutusan ikatan nitrogen dapat tercapai. Hanya saja, penambahan reagen yang terlalu banyak dengan frekuensi sampel yang relatif signifikan memungkinkan tidak efisiennya analisa dalam segi durasi/waktu. Analis perlu menimbang satu persatu reagen pada neraca analitik lalu baru mencampurkannya dengan sampel dan asam sulfat. Sebagai alternatif, brand Velp menyediakan Tablet katalis yang praktis untuk digunakan pada proses destruksi Kjeldahl. 

Tabel 1. Jenis Katalis Destruksi Kjeldahl dan Aplikasinya

Dengan menggunakan Tablet katalis, beberapa keuntungan yang menyertai analisa Kjeldahl Anda yakni : 

  1. Hasil yang optimal dan proses destruksi yang jauh lebih cepat;

  2. Durasi persiapan uji yang sangat singkat dan praktis;

  3. Mencegah reaksi eksotermis yang dapat membahayakan analis;

  4. Praktis dan fleksibel untuk digunakan pada berbagai aplikasi sampel;

  5. Biaya per analisa relatif lebih murah dengan tidak terbuangnya reagen; 

  6. Komposisi bobot yang tepat dan lebih presisi sehingga mampu menghasilkan hasil yang presisi

 

Dari keuntungan tersebut tentunya Tablet katalis dapat dijadikan sebagai referensi yang perlu dipertimbangkan untuk hasil uji metode Kjeldahl yang lebih praktis, aman, mudah dan efisien dengan hasil yang akurat dan presisi. 

 

Referensi : 

Goulding., D.A., dkk. 2020. Milk Proteins (Third Edition) : Chapter 2 - Milk proteins: An overview. Cork : Academic Press

Sáez-Plaza, Purificación., dkk. 2013. An Overview of the Kjeldahl Method of Nitrogen Determination. Part I. Early History, Chemistry of the Procedure, and Titrimetric Finish, Critical Reviews In Analytical Chemistry, Vol. 43 (4), Hal.  178 - 223

Velp Scientifica. 2021. Optimize Your Kjeldahl Analysis With KJTabs - Kjeldahl Catalyst and Antifoaming Tablets, https://www.velp.com/en-ww/velp-kjtabs-kjeldahl-catalyst-tablets.aspx?srsltid=AfmBOopywGJQazdUWUn8l3G28zVH4J3Vf_KTAoFyQ9knNMcXS4p3PT-h diakses pada 11 Oktober 2024

 

 

,Katalis destruksi ,Metode Kjeldahl ,KjTabs ,Tablet Katalis ,Uji Protein ,Total Nitrogen Kjeldah

Previous Article

Kualitas Air Budidaya Ikan Air Tawar

Monday, 04 November 2024
VIEW DETAILS

Next Article

Optimalkan Pengujian Kadar Air dalam Minyak Kelapa Sawit Mentah dengan Menggunakan Moisture Analyzer

Monday, 18 November 2024
VIEW DETAILS