روش دوماس برای اندازه‌گیری پروتئین:
پروتئین‌ها پلیمرهای اسیدهای آمینه هستند و از یکدیگر با توجه به نوع، تعداد و توالی اسیدهای آمینه متفاوت‌اند. به همین دلیل ساختارهای مولکولی، ویژگی‌های تغذیه‌ای و فیزیوشیمیایی مختلفی دارند. پروتئین‌ها به دلایل مختلفی از اهمیت در غذاها برخوردارند. آنها یک منبع اصلی انرژی هستند، همچنین حاوی اسیدهای آمینه ضروری مانند لیزین، تریپتوفان، متیونین، لوسین، ایزولوسین و والین هستند که برای سلامتی انسان ضروری هستند اما بدن قادر به سنتز آنها نمی‌باشد.
روش Dumas یک روش سریع و دقیق برای اندازه‌گیری مقدار پروتئین در نمونه‌های غذایی، از جمله گوشت و محصولات گوشتی، لبنیات و خشکبار، غلات، خوراک دام و طیور و آبزیان و انواع کودهای شیمیایی است. این روش نام خود را از شیمیست فرانسوی “Jean-Baptiste André Dumas” می‌گیرد که این روش را در قرن ۱۹ معرفی کرد.
در تحلیل پروتئین‌ها، انتخاب میان روش‌های Kjeldahl و Dumas بستگی به شرایط خاص آزمایشگاهی و نوع نمونه دارد. هر دو روش از دقت و قابلیت انجام در شرایط روتینی برخوردارند و باید با توجه به نیازهای آزمایشگاه و خصوصیات نمونه مورد استفاده قرار گیرند.
اجزای اصلی روش دوماس :
در این روش، نمونه سوخته می‌شود و نیتروژن آزاد شده به صورت گاز اندازه‌گیری می‌شود. این روش به دلیل سرعت بالا و دقت مناسب، به عنوان یک جایگزین مدرن به روش هضم و تقطیر کجلدال مطرح شده است. روش Dumas به عنوان یک روش مدرن و بهره‌ور برای اندازه‌گیری پروتئین مورد استفاده قرار می‌گیرد و به ویژه برای آزمایشگاه‌هایی که به سرعت نتایج نیاز دارند، مناسب است.
آماده‌سازی نمونه:
نمونه مورد نظر در ابتدا به صورت خشک و پودری تهیه می‌شود. این نمونه سپس در یک مخزن وکیوم دار قرار می‌گیرد.
سوزاندن:
مونه با استفاده از سوزاندن با اکسیژن خالص در لوله سوخت اولیه تجزیه می‌شود. این فرآیند باعث اکسایش اولیه و هضم نمونه می‌شود. سپس قسمت باقی‌مانده از نمونه به همراه گاز حامل از طریق لوله سوخت ثانویه عبور می‌کند. در این لوله، اکسیداسیون تکمیلی توسط مخلوطی از کاتالیزور پلاتین و اکسید مس انجام می‌شود. این مرحله به کلی جهت تجزیه و هضم نمونه تکمیل می‌شود و نیتروژن موجود در نمونه به شکل اکسید نیتروژن از طریق این مراحل تولید می‌شود
اندازه‌گیری گازها:
گازهای ایجاد شده از سوخت و سوزاندن، به ویژه CO2، N2، و H2O، جدا شده و اندازه‌گیری می‌شوند.
محاسبه مقدار پروتئین:
با استفاده از میزان نیتروژن اندازه‌گیری شده از گازها، مقدار پروتئین به کمک یک عامل تبدیل به دست می‌آید.
مزایا و معایب روش دوماس
مزایا:
روش دوماس به دلیل سوزاندن سریع نمونه، نتایج را به سرعت ارائه می‌دهد.
روش دوماس دقت بالایی در اندازه‌گیری نیتروژن و پروتئین دارد.
سازمان جهانیAOAC از روش دوماس به عنوان یک روش استاندارد برای تعیین محتوای پروتئین خام در غلات و روغن‌دانه‌ها، گوشت/ محصولات گوشتی و خوراک حیوانات استفاده می‌کند. (AOAC International یک سازمان غیرانتفاعی و بین‌المللی است که در زمینه استانداردهای تجزیه و تحلیل شیمیایی و غذایی فعالیت می‌کند. نام AOAC اختصار “Association of Official Analytical Communities” را نمایان می‌کند. این سازمان در سال 1884 تأسیس شد و به عنوان یک منبع قابل اعتماد برای استفاده از روش‌های تجزیه و تحلیل در زمینه غذا و شیمی تجزیه‌ای شناخته می‌شود و محققان، صنعتگران و نهادهای نظارتی از استانداردها و روش‌های تأیید شده توسط این سازمان بهره می‌برند.)
سازمان بین‌المللی استانداردها (ISO) از روش Dumas برای ارزیابی کیفیت غلات، لپه‌ها، محصولات آرد، روغن‌دانه‌ها و خوراک حیوانات استفاده می‌کند.
انجمن آزمایشگاه‌های آمریکا (AACC) و انجمن آزمایشگاه‌های بین‌المللی نان (ICC) از این روش برای تعیین محتوای پروتئین دانه استفاده می‌کنند.
ISO و استانداردهای صنعتی آلمان (DIN) همچنین از این روش برای ارزیابی محصولات لبنی استفاده می‌کنند.
AOAC و ISO/DIN از این روش به عنوان روش استاندارد برای تعیین کل نیتروژن در کودها و خاک استفاده می‌کنند.
ISO در سال 2015 از این روش برای تعیین محتوای نیتروژن در لاستیک طبیعی خام و لاتکس طبیعی استفاده می‌کند.
معایب:
برای استفاده از روش دوماس در آزمایشگاه نیاز به تجهیزات و ملزومات آزمایشگاهی خاص می باشد
روش دوماس در مقایسه با روش های سنتی مانند کلدال، هزینه بالاتری دارد
معرفی دستگاه دوماس مدل D200/D50 کمپانی Hanon
دستگاه هیدروژن آنالایزر Hanon Dumas، محتوای نیتروژن/ پروتئین نمونه‌ها را از طریق سوزاندن، خالص سازی، احیا و تشخیص گرمایی هیدروژن مشخص می‌کند. این دستگاه به صورت کارآمد در 4 دقیقه بدون نیاز به آماده سازی و به شیوه‌ای بی‌خطر و بی‌ضرر یک نمونه را تجزیه می‌کند
مشخصات فنی دستگاه دوماس هانون مطابق جدول زیر میباشد:
| Working Environment | |
|---|---|
| Power supply | 220V AC ±10% 50Hz |
| Computer | A laptop or a desktop operated with Windows 7 or above and equipped with USB or RS 232 interface |
| Temperature | 5℃～30℃ |
| Humidity | ≤85% | Technical Parameters |
| Analysis efficiency | 3-4 min each |
| Weighing accuracy | ≤0.1mg |
| Analysis efficiency | 3-4 min each |
| Detection range | 0.1-500mg nitrogen |
| Detection recovery rate | ≥99.5% |
| Relative standard deviation (RSD) | ≤0.5% (150mg standard 10% nitrogen) |
| LOD | 0.01mg nitrogen |
| Sample weight | Solid ≤1g, liquid ≤1mL |
| Operating system | Windows 7 and above |
| Sampler | D200:1 disc x 120 1 disc x 40 positions D50:1 disc x 60 positions |
| Detector | TCD |
| TCD accuracy | ≤0.01℃ |
| Furnace temperature | 1200℃ (MAX) |
| Oxygen purity | 99.999% |
| Internal module communication mode | RS-485 bus |
| Peripheral interface | RS232, USB |
| Correction method | Linear or nonlinear calibration, custom calibration curve |
| CRated power | 2000W |
| Dimensions (L×W×H) | 735mm×560mm×560mm |
| Net weight | 80kg |
