식품기사 실기, 작업형: 조단백질 정량&킬달 장치 [2017년 2회 시험 후기 추가]

식품기사 실기 작업형 포스팅을 해보려고 합니다

실제로 제가 공부 할 때도 너무 자료가 없기도 해서 정리해두려고 합니다

킬달 장치 동영상도 없고 사진도 별로 없어서 킬달 장치 다루는 법 위주로 포스팅 하겠습니다

이건 킬달 장치를 전체적으로 찍은 동영상입니다

킬달 장치는 크게

수증기 발생 플라스크

증류 플라스크

흡수 플라스크

로 나뉘어져 있습니다

사진에서 알코올 램프 위에가 수증기 발생 플라스크

오른쪽 아래 고무줄로 연결되어 있는게 증류 플라스크

가운데 아래 삼각플라스크가 흡수 플라스크입니다

이건 측면에서 찍은 사진

여기서 맨 오른쪽 삼각플라스크가 흡수 플라스크죠

이건 깔대기랑 킬달 트랙을 찍은 사진인데

킬달 트랙은 저 깔대기 옆에 동그란 부분이 킬달 트랙이라고 하더라구요

처음에 볼 땐 많이 이해가 안 갔는데 지금은 이해가 갑니다 ㅎㅎ

증류 플라스크에서 증류된 암모니아가 오른쪽 위로 가는 부분이구요

여긴 냉각관

냉각관은 냉각수 호스를 아래에서 위로 물이 흐르게 연결해야합니다

이건 수증기 플라스크

수증기 플라스크에는

98% 황산 2~3방울, 브런스 위크 지시약 2~3방울을 넣습니다

황산을 넣는 이유는 증류수 안에 있는 질소 고정과 세척시 역류하는 암모니아의 고정때문입니다

이건 증류 플라스크

증류플라스크에는 안에 긴 유리관이 있는데

이게 수증기 발생 플라스크에서 넘어온 수증기가 증류 플라스크로 들어오는 관입니다

증류 플라스크에는 위에서 본 깔대기를 통해 분해가 완료된 시료 20ml를 넣고

약간의 증류수를 넣어 관에 뭍은 시료까지 넣어주고 난 다음

수증기 플라스크 밑의 알코올램프 불을 켜서 수증기 플라스크를 가열하여 수증기를 발생시키고

증류 플라스크의 시료가 끓기 시작하면 깔대기 코크를 열어주고 30% NaOH 25ml를 넣어줍니다

그러면 갑자기 갈색으로 바뀌면서 용액이 막 반응을 하는데 이때 시료 속의 황산 암모늄이 암모니아 기체로 나오게 됩니다

나오게된 암모니아 기체는 수증기 발생플라스크 쪽에서는 수증기가 계속 나오고 있으므로

킬달 트랙을 지나 냉각관에서 냉각이 되어 액체로 흡수 플라스크에서 희황산으로 포집이 됩니다

이것을 약 100ml정도 받아내면 흡수플라스크를 분리하고 흡수 플라스크에 닿은 냉각관 하부 유리관에 증류수를 약간 부어서

뭍은 암모니아까지 흡수 플라스크에 넣어 줍니다

킬달 장치 사진 많이 찍어놨습니다 

한 번 보세요

수증기 발생 플라스크

NaOH에 의해 나온 암모니아가 냉각관으로 가는 부분 오른쪽 유리 관으로 넘어가게 됩니다

증류 플라스크 연결된 부분

암모니아 기체가 못 나가게 꽉 끼어놓은것 같네요

증류수 적정시 용액의 색깔

종말점은 분홍색에서 녹색이 될때가 종말점입니다

킬달 플라스크 입니다

밑에가 둥글게 생겨 똑바로 세워 놓을수 없습니다

사용되는 시약들

실험시 약포지에 시료를 잽니다

밀가루 이기 때문에 질소 20~30mg정도 되는 양 즉, 1~2g 정도를 재면 됩니다

그리고 약포지를 잘 꽁꽁 싸매서 킬달 플라스크에 넣어주면 됩니다

밀가루를 넣다가 유리 벽면에 뭍는걸 방지하는 것 같아요

시료를 싼 약포지를 넣은 후

98% 황산 20~30ml, 분해 촉진제 1~2g을 넣고 분해가열장치에서 가열해줍니다

색깔은 흑갈-녹갈-담청색으로 변하게 되는데 담청색이 되면 분해를 멈추고 

잠깐 식힌 다음 증류수 100ml를 가해서 녹인 다음 200ml 메스 플라스크에 넣어

나머지를 증류수로 채워주면 됩니다

200ml 메스플라스크에서 20ml를 취해서

깔대기를 통해 증류 플라스크로 넣어주면 됩니다

분해와 증류가 끝났다면

적정을 하게 되는데

0.05N NaOH로 적정을 합니다

종말점은 이렇게 녹색이 되면 끝나게 됩니다

정리를 하자면

조단백질 정량

1. 분해 과정

필요시약: 진한 황산(98%), 분해촉매제 

분해촉매제:(K2SO4)+(CuSO4․5H2O) 1:4 비율을 막자와 막자사발을 이용하여 갈아서 섞은 것

(Hood에서 한다는 가정) Kjeldahl Flask에 시료를 유산지에 싼 채로 넣는다. 분해촉매제 1~2g, 진한 황산 20~30ml를 킬달 플라스크 벽면을 따라 천천히 넣은 다음 가열분해장치에 연결하여 분해한다. 흑갈색→녹갈색→담청색으로 색이 변하게 되는데 담청색이 될 때 분해를 종료한다. 

분해가 끝난 Kjeldahl Flask를 식힌 후에 증류수를 100ml 가하여 녹이고 200ml 메스플라스크에 넣고 증류수로 나머지로 채운다.  

여기서 20ml를 취하여 증류장치에 증류 플라스크에 깔때기를 통하여 넣는다.

2. 증류과정

필요시약: 0.05N H2SO4, 30% NaOH, 브런스위크지시약 : 0.1% Methyl red 용액(Ethanol)과 0.1% Methylene Blue 용액(Ethanol) 용액을 2:1의 비율 ethanol에 섞는다.

수증기 발생 플라스크에는 증류수 1/2, 진한황산 2~3 방울, 혼합지시약 몇방울, 비등석을 넣는다.

진한황산과 혼합지시약을 넣는 이유는 증류수에 질소성분을 잡아주며, 역류세척 시에 질소가 증류수로 들어 올 경우를 대비하기 위함이다. 비등석은 가열 반응시 돌비현상에 일어나서 Flask가 깨지는 것을 방지하는 역할

증류방법은 분해로 얻은 시료 20ml를 깔때기를 통하여 넣고 증류수를 넣어 남은 것까지 넣어준 다음 증류 플라스크를 가열하여 증기가 발생하도록 한다. 이때, 증기가 발생하여 증류 플라스크가 끓고 있을 때 깔때기를 통해 30% NaOH 25ml를 넣는다. 30~40분간 흡수 플라스크 G에서 수상치환방법으로 100ml정도 받는다. 냉각관에서 플라스크를 분리할 때 0.05N 황산용액에 담겨 있던 부분을 증류수로 세척하여 삼각플라스크에 같이 넣는다.

3. 적정과정

0.05N NaOH로 적정한다

종말점은 분홍색에서 녹색으로 변할 때

+2017년 식품기사 2회 시험까지

시험장에서 

1. 분해, 증류 구두 설명

2. 분해촉진제, 시료 무게재서 넣고 황산 넣어서 녹이기 실험, 적정 실험 함

3. 조단백질 식 적용하여 결과 계산(조건 값은 주어짐)

4. 화학식 빈칸 채우기

으로 진행 된다네요 실험방식이

실험 진행 후기도 있어서 퍼옵니다

먼저 시료량을 저희가 직접 계산해서 구해야하는데 저희는 질소량 20mg으로 해서 단백질함량은 10% 그리고 단백질 계수 5.83으로 했습니다. 

저 값 다 주어지구요 질소량에 단백질 계수 곱하고 단백질함량퍼센트의 역수를 곱해주면 시료량이 나옵니다. 

1166mg이 나오는데 나중에 한명씩 나와서 저울로 측정할 때 저울에 소숫점 둘째짜리 까지 밖에 안뜨기 때문에 1.17g으로 해줘야합니다. 

그리고 한명 씩 나와서 조단백에 사용되는 기구들 이름과 어디로 시료 넣는지 등등 자세히 다 설명해야합니다 

그 뜻은 과정의 완벽한 이해와 암기가 필수라는 뜻입니다.

그리고 증류수 20mL 기준으로 해서 황산 넣고 브런스위크 3방울 넣으시고 색 변화를 보라색에서 녹색이라고 꼭 하셔야합니다. 그리고 적정합니다. 

이거는 적정값을 산출하는게 아니라 적정을 올바르게 하나 지시약을 올바르게 쓰나를 보는것 입니다. 

제 앞에 계신분은 보라색에서 안바뀌시더라구요.... 이상하게 용액도 다 똑같고 지시약도 같은거 넣으셨는데...

그리고 계산식은 뭐 다들 아실테니까 생략할게요. 그렇게 하면 10.2%가 나옵니다.

조단백은 정말 빡셉니다 ㄷㄷ

계산식을 잘 알고 있다 하더라도 미리 한 번 계산 해보시고 가시는거 추천!

시료량은  질소함량 *시료의단백질퍼센트*시료질소계수니까

시료량=20mg X 10/100 X 5.83을 하면 시료량이 나오고

계산값을 저울에 달아서 시료로 사용하시면 되겠습니다

또 다른 후기는

기구연결하는건 안하구

 

구두로 각각 기구들 이름이랑 분해과정 설명해보라했는데

 

긴장해서 생각안나더라구요ㅋㅋㅋㅋ

 

분해과정말곤 다 대답했는데

 

그거하고 적정한명씩 공시험 진행했는데 종말점

 

녹색나왔구요

 

다하구 계산까지 해서 값 10.2%나왔습니다

 

조단백 빈칸은 질소, 암모니아, 알칼리성, NH3

 

나왔습니다

 

중화반응이랑 적정 빈칸나왔어요!!

기구 연결은 안 한다니까

제가 적어 놓은 프로토콜로 설명만 잘 하시면 될거 같습니다