Total Kjeldahl method คือเทคนิควิเคราะห์หาปริมาณโปรตีน (ไนโตรเจน) ทั้งหมดที่มีอยู่ในตัวอย่าง วิธีนี้ถูกพัฒนาโดย Dane Johan Kjeldahl เป็นชาวเดนมาร์ก ในราวปี ค.ศ. 1800 ซึ่งเป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้รับการยอมรับว่ามีความแม่นยำ โดยหลักการการทำงานคือ การย่อยสลายโปรตีน ซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโน (amino acid) ที่มีไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบใน amino group การย่อยโปรตีนจะปลดปล่อยไนโตรเจนออกมา และถูกเปลี่ยนสภาพกลายเป็นไอ คือแอมโมเนีย

การวิเคราะห์หาโปรตีนด้วยวิธี Kjeldahl ประกอบด้วย 4 ขั้นตอนหลักคือ          

1. การย่อยตัวอย่าง (digestion) ด้วยกรด H₂SO₄ เข้มข้น ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง ที่มีการเติม K₂SO₄ เพื่อใช้เพิ่มจุดเดือด และ สารเร่งปฏิกิริยา เช่น CuSO₄, Se, HgSO₄, HgO หรือ FeSO₄ ไนโตรเจนในตัวอย่างจะถูกเปลี่ยนเป็นแอมโมเนียมซัลเฟต (NH₄)₂SO₄
2. การกลั่นแอมโมเนีย (distillation) โดยใช้ NaOH มาทำปฏิกิริยากับเกลือแอมโมเนียมซัลเฟตที่ได้จากการย่อยตัวอย่างแล้ว จะได้เป็นแก๊สแอมโมเนีย ซึ่งจับแก๊สนี้ด้วยสารละลายกรดบอริก
3. การไตเตรตเพื่อหาปริมาณไนโตรเจน (titration)  เป็นการนำสารละลายกรดบอริก ซึ่งจับแก๊สแอมโมเนียไว้ มาไตเตรตกับสารละลายมาตรฐาน H₂SO₄ 

4. ปริมาณไนโตรเจนที่หาได้จะต้องนำมาคำนวณต่อด้วยการคูณกับค่าคงที่เพื่อให้ได้ปริมาณโปรตีนทั้งหมด

   ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น

          จะเห็นว่าวิธี Kjeldahl ยังมีข้อจำกัดอยู่มาก เช่น ระยะเวลาการทดสอบที่ค่อนข้างยาวนาน ผู้วิเคราะห์ต้องมีทักษะความชำนาญ ต้องใช้สารเคมีที่มีกรดและด่างเข้มข้นหลายชนิดและปริมาณที่มาก ดังนั้นเทคนิค Dumas combustion จึงได้รับความสนใจและเป็นที่นิยมมากขึ้น เนื่องจากเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูง ให้ผลที่ถูกต้องแม่นยำ และยังใช้ระยะเวลาในการทดสอบและการใช้สารเคมีที่น้อยกว่าเทคนิค Kjeldahl ที่สำคัญสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้กับงานหลายประเภท เช่น งานทางด้านอาหาร สิ่งแวดล้อม อุตสาหกรรม ปิโตรเคมี และยาได้อีกด้วย

          สำหรับเทคนิค Dumas combustion ถูกคิดค้นโดย Jean Baptiste Andre Dumas ราว ค.ศ. 1800-1884 โดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส เป็นเทคนิคที่ใช้วิเคราะห์ปริมาณโปรตีน หลักการทำงานคือ ตัวอย่างจะถูกชั่งในปริมาณที่เหมาะสมลงในภาชนะ เช่น Tin capsule จากนั้นนำตัวอย่างไปเผาในเตาเผา (combustion tube) ที่มีอุณหภูมิไม่น้อยกว่า 850 ^oC ภายใต้บรรยากาศออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์ ไอสารที่ได้จากการเผาไหม้ ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นโมเลกุลของไนโตรเจน ไนโตรเจนออกไซด์ น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และสารอื่นๆ เช่น สารประกอบซัลเฟอร์ ฮาโลเจน แก๊สตัวพาจะพาสารทั้งหมดเข้าไปใน Reduction tube โดยมีโลหะ เช่น ทองแดง หรือ แพลทินัม ซึ่งจะถูกรีดิวซ์ให้เป็นแก๊สไนโตรเจน ส่วนสารประกอบอื่นจะถูกกำจัดด้วยตัวดูดซับที่มีความจำเพาะแตกต่างกันออกไปตามชนิดของสาร น้ำที่เกิดขึ้นจะถูกกำจัดโดยตัวดูดซับ เช่น Lead Chromate, Silver wool, Silica wool 

          ปฏิกิริยาที่เกิดขึ่นภายในระบบ

          เมื่อได้แก๊สไนโตรเจนแล้วจะถูกพาเข้าไปที่ตัวตรวจวัดชนิด Thermal Conductivity detector (TCD) แสดงผลเป็นค่าปริมาณไนโตเจนทั้งหมด สามารถนำมาหาค่าโปรตีนโดยการคูณกับ Factor ที่เหมาะสมซึ่งขึ้นกับความสัมพันธ์ของปริมาณโปรตีนและกรดอะมิโนที่แตกต่างกันในแต่ละตัวอย่าง

          FlashSmart ยี่ห้อThermo Scientific เป็นเครื่องวิเคราะห์ N/Protein ด้วยการดัดแปลงจากเทคนิค Dumas ที่มีประสิทธิภาพสูง สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างแบบอัตโนมัติได้มากถึง 125 ตัวอย่าง โดยวิธีวิเคราะห์อ้างอิงตามมาตรฐาน AOAC, ASTM, EN, ISO และ ใช้เวลาวิเคราะห์เพียงไม่กี่นาทีเท่านั้น

https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/CMD/brochures/FL-42237-OEA-FlashSmart-Official-Methods-FL42237-EN.pdf

สามารถติดตามข้อมูลเพิ่มเติมได้ใน https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/11206100