켈달법 (Kjeldahl Method)
쉽게 풀면
켈달법은 시료를 진한 황산으로 분해해 그 안의 질소를 모두 황산암모늄으로 바꾸는 것에서 시작합니다. 여기에 강한 염기를 넣으면 암모니아가 날아가는데, 이를 산 용액에 받아 적정해 양을 잽니다. 질소량에 정해진 환산계수를 곱하면 단백질 함량이 나옵니다. 19세기 말에 고안된 방법이지만 식품 표시의 단백질 값은 지금도 대부분 이 방식으로 구합니다.
왜 중요한가
단백질을 직접 재기는 어렵지만 질소는 정확히 잴 수 있다는 착안 덕분에, 켈달법은 식품·사료·토양 분석의 공인 표준법으로 오랫동안 자리를 지켜 왔습니다. 장비가 비교적 단순하고 매질을 크게 가리지 않아 지금도 다른 방법의 기준값을 잡는 데 쓰입니다. 식품공전과 국제 공인법에 절차가 명시되어 있어 규제 목적의 시험에도 널리 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
질소량을 재고 관례적 계수를 곱해 단백질로 환산했다는 뜻으로, 식품 성분 분석 논문의 전형적인 표현입니다.
조금 더 깊게 보면
분해 과정에는 황산칼륨으로 끓는점을 올리고 구리나 셀레늄 화합물을 촉매로 넣어 반응을 돕습니다. 환산계수는 단백질의 질소 함량이 약 16퍼센트라는 가정에서 나온 6.25가 기본이지만, 우유나 밀처럼 식품에 따라 다른 값을 쓰기도 합니다. 암모니아를 받아 정량할 때는 붕산에 흡수시킨 뒤 표준산으로 적정하는 방식이 흔합니다. 연소법인 두마법이 빠르고 시약 부담이 적어 대체되는 추세지만, 두 방법의 값이 정확히 일치하지는 않아 비교 시 주의가 필요합니다.
주의할 점
브래드포드 단백질 정량법처럼 단백질 자체에 결합하는 방법과 달리, 켈달법은 질소 전체를 재기 때문에 요소나 질산염 같은 비단백 질소까지 포함됩니다. 그래서 결과를 단백질이 아니라 조단백질이라고 부르며, 비단백 질소가 많은 시료에서는 과대평가될 수 있습니다.