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El método de GDAL es un método oficial que se utiliza con mucha frecuencia en la determinación de proteínas en los distintos alimentos.
En el vídeo que se va a ver a continuación se muestra la determinación de proteínas en leche por este método. Se comienza pesando aproximadamente 10 gr de sulfato bso, que sirve para elevar el punto de ebullición del ácido sulfúrico y así favorecer la mineralización de la leche.
Se adiciona 1 ml de disolución de sulfato de cobre al 5%, que va a actuar como catalizador, aumentando la velocidad de la reacción de mineralización.
Para que la toma de muestra sea lo más correcta posible, es necesario que la grasa de la leche esté perfectamente repartida. Por ello, se agita la leche con cuidado de no hacer espuma.
En un tubo de ensayo con tapón se vierte aproximadamente 5 ml de leche. En el platillo de la balanza se pone un vaso de precipitado que sostiene el tubo con la leche y se tara, es decir, la balanza se lleva a cero.
La leche del tubo de ensayo se echa en el tubo de digestión y se pesa de nuevo, ahora con el tubo de ensayo sin leche. La diferencia en la pesada es la cantidad de leche tomada para el análisis.
Por último, se añaden 20 ml de ácido sulfúrico concentrado con un dosificador de 10 ml, por lo que esta acción se repite dos veces. Se agita para disolver todo lo que hay en el tubo de digestión.
En el momento en que el ácido sulfúrico reacciona con la leche, se produce una carbonización parcial de la muestra y por esta razón la disolución toma un color marrón negruzco.
El objeto de vidrio que se coloca encima de los tubos de digestión sirve para conectarlos a una bomba de vacío, que es la encargada de arrastrar los vapores de agua y ácido sulfúrico y hacerlos burbujear en una disolución de hidróxido sódico para neutralizarlos.
Los tubos de digestión que aparecen transparentes no tienen muestra, solo ácido sulfúrico, y se ponen porque el aparato calienta los seis tubos a la vez.
La etapa de digestión o mineralización es la más pesada, ya que dura unas 4 horas.
Con objeto de evitar en lo posible una gran formación de espuma, se comienza calentando suavemente y se eleva la temperatura conforme va avanzando la mineralización.
Durante la mineralización de la muestra se observa al principio la formación de vapores de agua y de ácido sulfúrico. Posteriormente la formación de espuma y más tarde comienza a hervir. Si la espuma sube por encima del tubo de digestión, se perdería parte de la muestra y se tendría que empezar de nuevo con el análisis.
Tras la ebullición quedan restos en las paredes de los tubos que poco a poco van desapareciendo.
El color de las disoluciones de las muestras es todavía negro. Se continúa la calefacción al máximo y se ve como las disoluciones van perdiendo color poco a poco.
Cuando tienen un ligero color amarillo, se mantiene el calentamiento durante una hora y media y después se quita la calefacción.
En este momento las muestras están totalmente transparentes con un ligero color celeste debido al sulfato de cobre añadido.
Se dejan enfriar los tubos a temperatura ambiente y cuando están fríos se le adicionan aproximadamente 100 ml de agua destilada, poco a poco, ir resbalando por las paredes del tubo a la vez que se agita. De este modo se evitan salpicaduras por la reacción enérgica entre el ácido sulfúrico y el agua.
El aparato que se ve se encarga de la adición de hidróxido sódico para la formación del amoníaco y de la destilación del mismo.
El funcionamiento del aparato es el siguiente: en el suelo hay dos recipientes, uno contiene agua destilada y el otro hidróxido sódico al 50%, conectados por dos tubos. El primero de ellos va a una bomba azul que se encuentra en la parte izquierda del interior del aparato y arriba para introducir agua en el calderín productor de vapor. Y el segundo a otra bomba situada debajo del anterior que sirve para verter la cantidad adecuada de hidróxido sódico en la muestra.
El vapor entra en la muestra por el conducto de la izquierda, que está unido a un tubo de plástico para que el vapor entre en la parte más baja de la muestra y caliente mejor a la misma. El hidróxido sódico entra por el conducto de la derecha y cae sobre la muestra.
Para recoger todo el amoníaco destilado, se ponen 50 ml de ácido bórico al 4% con un dosificador de 25 ml, por lo que la acción se realiza dos veces. Se pone un exceso no medido exactamente de ácido bórico para que reaccione con todo el amoníaco desprendido. Este ácido es muy débil, reacciona con el amoníaco para dar borato amónico y lo que se valora son los iones boratos con ácido clorhídrico. Por esta razón no importa qué cantidad en exceso haya de ácido bórico. Lo que sí es importante es que todo el amoníaco que haya en la muestra reaccione con el ácido bórico.
Se ponen unas gotas de indicador shiro tachiro, que es una mezcla de los indicadores rojo de metilo y azul de metileno. Este indicador tiene un color rojo violáceo en medio débilmente ácido y verde en medio neutro o básico.
Hay que vigilar que el tubo de plástico del aparato que recoge los condensados esté sumergido dentro de la disolución de ácido bórico para que no se escape nada de amoníaco.
Se introduce el tubo con la muestra en el aparato, se pulsa el botón de adición del hidróxido sódico y posteriormente se pulsa el botón empezar y comienza la introducción de vapor.
Cuando el amoníaco destilado comienza a reaccionar con el ácido bórico, la disolución se va volviendo verde debido a que el indicador cambia de color en medio básico producido por el ión borato.
Durante el tiempo que dura el proceso, se recoge en el Erlenmeyer sobre unos 150 ml de condensado. Este dispositivo automático realiza las dos operaciones de forma rápida y sin intervención del analista, prácticamente en unos 5 minutos.
En un laboratorio de prácticas de alumnos no se dispone de este aparato. El dispositivo equivalente en un laboratorio de prácticas sería el que se ve en la imagen, que lógicamente tarda mucho más y hay que estar muy pendiente de la calefacción durante la destilación.
En el montaje del laboratorio se realizan las mismas operaciones que el aparato automático, solo varía en que se calienta directamente con un mechero. Se podría hacer con arrastre de vapor igual que en el instrumento automatizado, pero entonces el montaje se complicaría.
Aquí hay que medir el volumen de hidróxido sódico, echarlo sobre la muestra y calentar con el mechero para que hierva. Esta última etapa es muy lenta y hay que tener mucho cuidado cuando se calienta y comienza a hervir, porque durante la ebullición hay momentos que la presión cambia y puede haber succión del Erlenmeyer que contiene el ácido bórico. Si retorna al matraz que contiene la muestra, se puede perder el análisis y se tendría que empezar de nuevo.
La etapa final del análisis, la valoración, se hace de la misma forma en ambos laboratorios. Una vez formado el borato amónico, se realiza la valoración con ácido clorhídrico de concentración 0,25 molar.
En la etapa final, que es realmente el análisis, las anteriores han sido la toma de muestra y la preparación de la muestra para el análisis. Se ejecuta la valoración. Para ello se utiliza una microburbuja que indica el punto final de la valoración.
Se anota el volumen gastado de ácido clorhídrico. Con la concentración de ácido clorhídrico y el volumen gastado del mismo, podemos conocer los moles de ácido clorhídrico, que serán los mismos que tiene la muestra de átomos de nitrógeno. Con estos datos se está en disposición de calcular el tanto por ciento de proteínas en la muestra de leche.