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La méthode Kjeldahl

La détermination de l'azote a une longue histoire dans le domaine de la chimie analytique. Johan Kjeldahl a présenté la méthode Kjeldahl pour la première fois en 1883 lors d'une réunion de la « Société chimique danoise ».

Johan Kjeldahl, alors directeur du laboratoire Carlsberg, a été chargé d'observer scientifiquement les processus impliqués dans le brassage de la bière.

Tout en étudiant les protéines pendant la production de malt, il a développé une méthode pour déterminer la teneur en azote qui était plus rapide et plus précise que toute autre méthode disponible à l'époque.
Kjeldahl nitrogen
Johan Kjeldahl dans son laboratoire vers 1880

La méthode Kjeldahl est polyvalente et efficace

L'analyse Kjeldahl est extrêmement polyvalente, car elle convient à une très large gamme d'échantillons allant de l'alimentation humaine et animale (céréales, viande, poisson, lait, produits laitiers, fruits, légumes), aux boissons, aux échantillons environnementaux (sols, engrais, eau , eaux usées, boues) aux industries chimique et pharmaceutique ainsi qu'au papier, aux textiles, au caoutchouc, aux plastiques et aux polymères.

Azote total dKjeldahl dans les analyses environnementales
L'azote total Kjeldahl (TKN) est la somme de l'azote organique, de l'ammoniac (NH3) et de l'ammonium (NH4+) dans l'analyse chimique du sol, de l'eau et des eaux usées.  Pour calculer l'azote total (TN), les concentrations de nitrate-N et de nitrite-N sont déterminées et ajoutées à l'azote total Kjeldahl. 

Aujourd'hui, l'azote total Kjeldahl est un paramètre requis pour la détection réglementaire dans de nombreuses installations de traitement des eaux.

TKN et protéines
L'azote total Kjeldahl est utilisé comme substitut des protéines dans les échantillons alimentaires. La conversion de TKN en protéine dépend du type de protéine présente dans l'échantillon et de la fraction de la protéine composée d'acides aminés azotés.

Cependant, la gamme des facteurs de conversion est relativement étroite. Les exemples de facteurs de conversion, connus sous le nom de facteurs N, pour les aliments vont de 6,38 pour les produits laitiers et 6,25 pour la viande, les œufs et le maïs à 5,70 pour la farine de blé et à 5,46 pour les arachides.

Le secret d'une détermination correcte de TKN
Dans la plupart des cas, la clé du succès d'une analyse Kjeldahl peut être l'étape de préparation de l'échantillon (avant l'étape de digestion).

Cette méthode n'est peut-être pas la plus rapide à utiliser, mais grâce sa grande fiabilité, elle donnera toujours des résultats satisfaisants lorsqu'elle est effectuée correctement (et en suivant les normes).

Les phases de la méthode Kjeldahl

Digestion
La décomposition de l'azote dans les échantillons organiques à l'aide d'une solution acide concentrée. Ceci est obtenu en faisant bouillir un échantillon homogène dans de l'acide sulfurique concentré. Le résultat final est un sel de sulfate d'ammonium.

Distillation
Ajout d'une base au mélange de digestion acide pour convertir NH4 + en NH3, suivi de l'ébullition et de la condensation de l'ammoniac NH3 à l’état gazeux dans une solution réceptrice.

Titrage
Quantifier la quantité d'ammoniac dans la solution réceptrice. La quantité d'azote dans un échantillon peut être calculée à partir de la quantité quantifiée d'ions ammoniac dans la solution réceptrice.

Aujourd'hui, plusieurs associations scientifiques approuvent la méthode Kjeldahl, notamment AOAC International (Association of Official Analytical Chemists), AACC (Association of American Cereal Chemists), AOCS (American Oil Chemists Society), EPA (Environmental Protection Agency), ISO (International Standards Organization) et bien d’autres. Tous les équipements VELP Scientifica pour la détermination de l'azote Kjeldahl fonctionnent conformément aux associations mentionnées ci-dessus.

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