Untersuchung und Beurteilung von Lebensmitteln

Untersuchung und Beurteilung von Lebensmitteln
Diätmarmelade
Institut für Lebensmittelchemie
Praktikum LC Teil IV
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Analysen
2.1 Sinnesprüfung . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Aschegehalt . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1 Durchführung . . . . . . . . . . . .
2.2.2 Messwerte/Berechnungen . . . . . .
2.3 Aschenalkalität . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1 Durchführung . . . . . . . . . . . .
2.3.2 Messwerte/Berechnungen . . . . . .
2.4 Lösliche Trockenmasse . . . . . . . . . . .
2.4.1 Durchführung . . . . . . . . . . . .
2.4.2 Messwerte/Berechnungen . . . . . .
2.5 Zucker - qualitativ . . . . . . . . . . . . .
2.5.1 Durchführung . . . . . . . . . . . .
2.5.2 Ergebnis . . . . . . . . . . . . . . .
2.6 Fructose, Glucose, Saccharose - quantitativ
2.6.1 D-Glucose/D-Fructose . . . . . . .
2.6.2 Saccharose/D-Glucose . . . . . . .
2.7 Süßstoffe - qualitativ . . . . . . . . . . . .
2.7.1 Durchführung . . . . . . . . . . . .
2.7.2 Ergebnis . . . . . . . . . . . . . . .
2.8 Farbstoffe - qualitativ . . . . . . . . . . . .
2.8.1 Durchführung . . . . . . . . . . . .
2.8.2 Ergebnis . . . . . . . . . . . . . . .
2.9 pH-Wert . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.10 Pektin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.10.1 Durchführung . . . . . . . . . . . .
2.10.2 Messwerte/Berechnungen . . . . . .
3 Auswertung/Beurteilung
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5
5
5
5
5
6
6
6
7
7
7
7
7
8
10
10
12
13
14
14
15
16
16
17
17
18
19
21
2
Praktikum LC Teil IV
1 Einleitung
Die vorliegende Marmelade ist eine Diät-Konfitüre extra aus Aprikosen von K-classic. Für die
Untersuchung wurden am 18.10.2005 etwa 200 g der Konfitüre im Originalglas mit Etikett erhalten.
Abschrift des Etiketts:
K-classic Aprikose, Konfitüre extra, Diät
brennwertvermindert (50% weniger Kalorien)
55 g Früchte in 100 g, 30 g Zucker in 100 g
1 BE entspricht 45,0 g
Für Diabetiker geeignet. Zur besonderen Ernährung bei
Diabetes mellitus im Rahmen eines Diätplans. In 100 g
Konfitüre werden 60 g Zucker durch 24 g Fructose u.
Süßstofflösung ersetzt.
Zutaten Aprikose, Fructose, Wasser
Gelierungsmittel: Pektin
Säuerungsmittel: Citronensäure
Süßstoffe: Natriumcyclamat, Saccharin
Nährwerte Brennwert
Eiweiß
Kohlenhydrate
Fett
485 kJ (115 kcal)
0,5 g
27,0 g
0,1 g
Mindesthaltbarkeitsdatum: 11.06.2005
Konfitüre Extra ist die streichfähige Zubereitung aus Zuckerarten, nicht konzentrierter Pülpe
aus einer oder mehreren Fruchtarten und Wasser. Für deren Herstellung aus Aprikosen beträgt
die verwendete Menge Pülpe mindestens 45%. Das Erzeugnis muss eine lösliche Trockenmasse von 60% aufweisen, außer wenn der Zucker ganz oder teilweise durch Süßungmittel (nach
Zusatzstoffzulassungsverordnung Anlage 2) ersetzt ist. Im Fall des vorliegenden Untersuchungsguts trifft letzteres zu.[1]
Es handelt sich um ein diätetisches Lebensmittel, welches aber abgesehen von der speziellen
Zusammensetzung zur Erzielung des diätetischen Zwecks im übrigen vollständig den Anforderung der KonfV entsprechen muss.[1][§4 III. C]
Spezielle Anforderungen an diätetische Lebensmittel sind in der Diätverordnung geregelt. So
dürfen beispielsweise weder d-Glucose, Invertzucker, Disaccharide, Maltodextrine noch Glucosesirup zugesetzt werden. Anstelle dieser Stoffe sind Fructose und Süßungsmittel (nach ZZulV)
zugelassen.[2]
Weitere Regelungen zum vorliegenden Produkt trifft die Zusatzstoffzulassungsverordnung. So
sind für Konfitüre extra keinerlei Farbstoffe (außer Saft aus roten Früchten) zugelassen. Da es
3
Praktikum LC Teil IV
sich um eine für Diabetiker geeignete brennwertverminderte Konfitüre handelt, ist ein Zusatz
von Sorbit (E420), Mannit (E421), Isomalt (E953), Maltit (E965), Lactit (E966) und Xylit
(E967) erlaubt und auch Süßstoffe können eingesetzt werden. Hierbei sind aber die jeweilig
vorgeschriebenen Höchstmengen zu beachten: Acesulfam-K (E950, bis 1000 mg/kg), Aspartam
(E951, bis 1000 mg/kg), Cyclamat (E952, bis 1000 mg/kg), Saccharin und seine Salze (E954,
bis 200 mg/kg) und Neohesperidin DC (E959, bis 50 mg/kg).
Um die Konsistenz der Konfitüre zu erreichen, wird Pektin eingesetzt, welches in der Regel
einem Gesamtgehalt von 1-5% am Enderzeugnis ausmacht. Als Verdickungsmittel dürfen Alginsäure und ihre Salze (E400 bis E404), Agar-Agar (E406), Carragen (E407), Johannesbrotkernmehl (E410), Guarkernmehl (E412), Xanthan (E415) und Gellan (E418) zu jeweils 10 g/kg
zugegeben werden. Für die Ausbildung eines optimalen Gels aus Zucker und Pektin ist auch
der Säuregehalt (pH = 2,9 bis 3,1) entscheidend, welcher durch den Zusatz von Citronensäure
(E330), Milchsäure (E270), Äpfelsäure (E296) und L(+)-Weinsäure erreicht werden kann. Die
Zusatzstoffzulassungverordnung trifft auch Regelungen zum Einsatz von Konservierungsmittel
in Konfitüren, wobei folgende Stoffe erlaubt sind: Benzoesäure und Benzoate (E210 bis E213,
bis 500 mg/kg) und Sorbinsäure und Sorbate (E200, E202, E203, bis 1000 mg/kg). Zugelassen sind auch sonstige Zusatzstoffe, wie Festigungsmittel (Calciumlactat, Calciumcitrat) und
Schaumverhüter (Mono- u. Diglyceride von Speisefettsäuren, Dimethylpolysiloxan).[3][D IV-5]
Anhand der vorgestellten Vorschriften für das Erzeugnis wird ein Analyseplan erarbeitet, dessen Ergebnisse in diesem Protokoll dargelegt sind. Nach der Sinnesprüfung erfolgen qualitative
Analysen auf Zuckerarten, Süßstoffe und Farbstoffe mittels Dünnschichtchromatographie. Die
lösliche Trockenmasse wird nach LMBG §35 41.00-1, der Pektingehalt, der Aschegehalt und
die Aschenalkalität nach [4] bestimmt. Für die quantitative Untersuchung der Zucker Fructose,
Glucose und Saccharose werden enzymatische Methoden angewandt.
4
Praktikum LC Teil IV
2 Analysen
2.1 Sinnesprüfung
Die vorliegende Marmelade hat eine glänzend-orange, natürlich anmutende Farbe und weist
kleine Fruchtstücke auf. Sie riecht süßlich und fruchtig nach Aprikose, schmeckt aber weitestgehend nur sehr süß mit einer kleinen fruchtigen Note, die aber die verwendete Frucht kaum
erkennen lässt. Die Textur ist glatt, weich und musig und hinterlässt ein angenehmes Mundgefühl.
2.2 Aschegehalt
Der Begriff Asche bezeichnet den Rückstand, der bei der vollständigen Verbrennung der organischen Bestandteile eines Lebensmittels unter festgelegten Bedingungen entsteht. Dabei verbleiben die Mineralstoffe (zum Teil als Carbonate) zurück. Die übliche Veraschungstemperatur
beträgt 550◦ C, da bei höheren Temperaturen Alkalichloride flüchtig sind, was nur zur Bestimmung der Mehltype (ϑ=900◦ C) erwünscht ist.
Der Aschegehalt stellt eine wichtige Kennzahl zur Qualitätsbewertung dar, denn mit Kenntnis
des durschnittlichen Aschegehalts von Aprikosen lässt sich der Fruchtanteil der zu untersuchenden Konfitüre ermitteln.
2.2.1 Durchführung
Nach [4]. Drei Quarzglasschalen werden über dem Bunsenbrenner geglüht, im Exsikkator abgekühlt und gewogen. Je etwa 15g der Konfitürenprobe einwiegen, im Trockenschrank bei 105◦ C
2h eindampfen und anschließend über dem Bunsenbrenner vorveraschen. Die Schalen nun für
3h in den Muffelofen mit 550◦ C stellen und danach abkühlen lassen. Die Asche mit wenig
Wasser anfeuchten und Kohleteilchen mit einem Glasstab zerdrücken. Die Vortrocknung und
Veraschung werden solange wiederholt, bis die Asche vollständig weiß ist.
2.2.2 Messwerte/Berechnungen
Der prozentuale Glührückstand (Aschegehalt) G berechnet sich nach folgender Formel:
G[%] =
m2 − m 1
· 100
E
m1
m2
E
...
...
...
Masse der leeren Schale in g
Masse von Schale und Probe nach Veraschung in g
Probeneinwaage in g
m1 in g E in g m2 in g Aschegehalt G in %
20,6894 15,6390 20,7408
0,329
21,8045 15,4100 21,8549
0,327
15,6721 14,1700 15,7184
0,327
5
Praktikum LC Teil IV
Der Aschegehalt der Aprikosenkonfitüre von K-classic beträgt also 0,33%.
Nach [5] verbleibt beim Veraschen von Aprikosen ein Glührückstand von etwa 0,75%, woraus
sich ein Fruchtanteil der Konfitüre von 44% ableiten lässt.
2.3 Aschenalkalität
Die Aschenalkalität bezeichnet den Gesamtgehalt an alkalisch reagierenden Stoffen, wie zum
Beispiel Carbonaten, die im Glührückstand enthalten sind.[4] Auch anhand dieses Wertes könnte der Fruchtanteil überprüft werden.
2.3.1 Durchführung
Nach [4]. Nach beendeter Veraschung der Probe wird der Rückstand mit 10 mL Schwefelsäure
(0,05 mol/L) versetzt und zur Vertreibung von CO2 bis zum Sieden erhitzt. Mit heißem destillierten Wasser wird der Inhalt der Quarzglasschale nun in einen Erlenmeyerkolben überführt.
Die Rücktitration erfolgt anschließend mit einer Natriumhydroxid-Maßlösung (0,1 mol/L) gegen den Indikator nach Tashiro von violett nach grün. Die Natronlauge wird mit einer 0,1
molaren Salzsäure eingestellt.
2.3.2 Messwerte/Berechnungen
A=
(a − b · T) · 0, 1
· 100
E
A
a
b
T
0,1
E
...
...
...
...
...
...
Aschenalkalität
Vorlage an Schwefelsäure (0,05 mol/L) in mL
Verbrauch an NaOH (0,1 mol/L) in mL
Titer der NaOH
Umrechnung auf mmol (c(NaOH=0,1 mmol/mL))
Probeneinwaage in g
Einstellung der NaOH (Vorlage: 10 mL 0,1 M HCl)
Verbrauch 1
Verbrauch 2
9,95 mL
10,00 mL
⇒ T=1,003
E in g a in mL b in mL Gesamtalkalität in mmol/100g
15,6390
10
5,15
3,09
15,4100
10
5,10
3,17
14,1700
10
5,15
3,41
Es ergibt sich eine durchschnittliche Gesamtalkalität von 3,2 mmol NaOH pro 100 g Probe bzw.
von 3,2 mL 1N NaOH/100 g.
6
Praktikum LC Teil IV
2.4 Lösliche Trockenmasse
Die lösliche Trockenmasse wird nach der Refraktometermethode §35 LMBG 41.00-1 bestimmt
und leitet sich aus dem Brechungsindex der Konfitüre ab. Da das Erzeugnis nur einen sehr
geringen Anteil an Aminosäuren, Salzen, Fetten, Flavonoiden und Alkoholen aufweist, beeinflussen diese Substanzen den Brechungsindex nur vernachlässigbar gering, weshalb sich aus dem
Endwert direkt der Gesamtzuckergehalt angeben lässt.
2.4.1 Durchführung
Nach [6]. Etwa 10 g der Konfitüre werden in ein Becherglas eingewogen und mit 25 mL destilliertem Wasser versetzt. Man lässt 3 Minuten sanft kochen und überführt die Lösung mit Wasser
in einen gewogenen Kolben. Nun fügt man noch Wasser bis zu einem Gesamtgewicht von etwa
50 g hinzu, bestimmt die exakte Masse von Probe und Wasser und filtriert nach 20 Minuten
durch einen Faltenfilter. Das Filtrat wird nun zur refraktometrischen Vermessung verwendet.
Dabei kann die lösliche Trockenmasse direkt an der Skala in Gewichtshundertteilen (Prozent)
abgelesen werden. Zum Vergleich wird die Konfitürenprobe auch unbehandelt aufgetragen und
der zugehörige Wert bestimmt.
2.4.2 Messwerte/Berechnungen
mges
M=
·W
E
M . . . lösliche Trockenmasse in %
mges . . . Gewicht von Probe und Wasser in g
E
. . . Einwaage in g
W . . . am Refraktometer abgelesener Gewichtsanteil in %
mges in g E in g W in % lösliche Trockenmasse in %
50,59
10,12
8,00
39,99
51,39
10,12
7,75
39,35
Die direkte Bestimmung des Wertes der unbehandelten Konfitüre ergab einen Gehalt von 38,5%,
welcher annähernd mit dem Mittelwert 39,7% aus der nach der Vorschrift durchgeführten Bestimmung übereinstimmt. Der Gesamtzuckergehalt sollte also etwa 40% betragen.
2.5 Zucker - qualitativ
Zur Identifizierung der Zucker mittels Dünnschichtchromatographie wird die Probe gelöst und
auf einer Kieselgelplatte getrennt. Die Detektion erfolgt durch Anfärben der Platte mit einem
Tauchreagenz. Die meisten Zucker zeigen eine charakteristische Färbung.
2.5.1 Durchführung
Nach [7]. Um die Probenlösung für die DC herzustellen werden ca. 2,5 g der Probe in 100 mL
dest. Wasser gelöst und filtriert. Die Dünnschichtchromatografie wird in einer Normalkammer
7
Praktikum LC Teil IV
auf einer Kieselgelplatte (Kieselgel 60) durchgeführt. Als Fließmittel verwendet man Acetonitril/Wasser (85+15 (v/v)). Die Höhe der Fließmittelfront beträgt 13 cm. Es werden ca. 10
µL Probenlösung und 5 µL Vergleichslösung aufgetragen. Als Vergleichslösung werden Maltose, Glucose, Saccharose, Fructose, Lactose beim ersten Lauf und Arabinose, Maltose, Glucose,
Fructose, Saccharose, Lactose, Galacturonsäure beim zweiten Lauf aufgetragen. Nach der DC
wird die Kieselgelplatte an der Luft getrocknet und anschließend getaucht. Das Tauchmittel
wird wie folgt hergestellt: Man löst 0,4 g Diphenylamin in 20 mL EtOH 96%ig und 0,4 mL
Anilin in 20 mL EtOH 96%ig. Kurz bevor das Tauchmittel benötigt wird, werden beide Lösungen zusammengemischt und mit 4 mL H3 PO4 85%ig versetzt. Die ganze Lösung wird nun noch
im Verhältnis 1:1 mit EtOH 96%ig verdünnt und kann so zum Tauchen eingesetzt werden.
Nach dem Tauchen wird die DC-Platte bei 80-90◦ C im Trockenschrank erhitzt bis Farbflecke
zu erkennen sind.
2.5.2 Ergebnis
Nach der ersten DC wurde folgendes Ergebnis erhalten:
Es ist schwer die Zucker, die in der Probe enthalten sind, eindeutig zu identifizieren, da die Probe schlecht getrennt vorliegt (nur einen großer Fleck ist zu erkennen). Dies liegt wahrscheinlich
daran, dass die Probe zu konzentriert ist. Deshalb wird noch einmal eine DC durchgeführt, bei
der die Probelösung verdünnt aufgetragen wird.
Nach der zweiten DC ergab sich folgendes Ergebnis:
8
Praktikum LC Teil IV
Die Untersuchungsprobe hat die Bezeichnung Probe CS“. Die Probenlösung wurde bei dieser
”
DC in den Verdünnungen 1:5 und 1:10 aufgetragen. Diesmal erfolgt eine besssere Trennung der
Zucker und es ist eine Identifizierung der in der Probe enthaltenen Zucker möglich.
Zucker
Arabinose
Maltose
Glucose
Fructose
Saccharose
Lactose
Galacturonsäure
Rf
Farbe
0,42
blau
0,15 blau-violett
0,28
grün
0,32
rot
0,21 braun-violett
0,14 blau-violett
0,08 hellgrau/blau
Probefleck
(von oben nach unten)
1
2
3
4
5
Rf
Farbe
Zucker
0,32
rot
Fructose
0,29
grün
Glucose
0,21 braun-violett
Saccharose
0,16 blau-violett
Maltose
0,09 hellgrau/blau Galacturonsäure
In der Probe sind also folgende Zucker enthalten: Fructose, Glucose, Saccharose, Maltose und
Galacturonsäure. Die Galacturonsäure stammt aus dem der Konfitüre zugesetzten Pektin.
9
Praktikum LC Teil IV
2.6 Fructose, Glucose, Saccharose - quantitativ
Die quantitativen Bestimmungen spezieller Zuckerarten erfolgt enzymatisch. Dafür stehen zwei
Enzym-Test-Combinationen der Firma Boehringer zur Verfügung, welche beide auf einem UVTest beruhen. Zum einen werden D-Glucose und D-Fructose bestimmt und zum anderen Saccharose und D-Glucose.
2.6.1 D-Glucose/D-Fructose
Beide Zucker werden durch das Enzym Hexokinase (HK) unter Verbrauch von ATP und Bildung
von ADP zu Glucose-6-phosphat (G-6-P) bzw. Fructose-6-phosphat (F-6-P) phosphoryliert.
D-Glucose + ATP + HK −→ G-6-P + ADP (1)
D-Fructose + ATP + HK −→ F-6-P + ADP (2)
G-6-P wird dann in Gegenwart von Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase durch Nicotinamidadenin-dinucleotid-phosphat (NADP) zu Gluconat-6-phosphat oxidiert, wobei eine Reduktion
von NADP zu NADPH erfolgt.
G-6-P + NADP+ + G6P-DH −→
Gluconat-6-phosphat + NADPH + H+
(3)
Die hierbei während der Reaktion gebildete NADPH-Menge ist der D-Glucose-Menge äquivalent und kann durch Messung der Absorption bei 365 nm bestimmt werden. Um nun den
Fructoseanteil zu bestimmen, wird das in der Lösung vorhandene F-6-P mittels PhosphoglucoseIsomerase (PGI) in G-6-P überführt, was zu einem erneuten Ablauf von Reaktion (3) führt.
F-6-P + PGI
−→
G-6-P (4)
Nach Stillstand der Reaktion wird wiederum der gebildete NADPH-Gehalt ermittelt, welcher
nun der D-Fructose-Menge äquivalent ist.[8]
2.6.1.1 Durchführung
Nach [8]. Es werden etwa 0,25 g der Konfitürenprobe in einen 100-mL-Messkolben eingewogen,
welcher dann bis zur Marke mit Wasser aufgefüllt wird. Nach dem Mischen wird die Lösung
filtriert und direkt eingesetzt.
Das Enzymkit enthält verschiedene Lösungen, die, wie in der zugehörigen Anleitung beschrieben, nacheinander eingesetzt werden. Dabei handelt es sich bei Lösung 1 nach Verdünnung
mit Wasser um eine Lösung aus Triethylaminpuffer, NADP, ATP, MgSO4 und Stabilisatoren. Flasche 2 enthält eine Suspension aus den Enzymen Hexokinase und Glucose-6-phosphatDehydrogenase und in Flasche 3 befindet sich das Enzym Phosphoglucose-Isomerase.
Es wird nach folgendem Schema gearbeitet, wobei mit der Probe eine Zweifachbestimmung
erfolgt:
10
Praktikum LC Teil IV
In Küvetten pipettieren
Leerwert
Probe
Lösung 1
1,00 mL
1,00 mL
Probelösung
0,10 mL
bidest. Wasser
2,00 mL
1,90 mL
mischen, nach etwa 3 min Extinktionen der Lösungen messen (E1 ),
Reaktion starten durch Zugabe von
Suspension 2
0,02 mL
0,02 mL
mischen, Stillstand der Reaktion abwarten (ca. 10-15 min) und Extinktionen der Lösungen messen (E2 ), anschließend zugeben
Suspension 3
0,02 mL
0,02 mL
mischen, nach 10-15 min Extinktionen der Lösungen messen (E3 )
2.6.1.2 Messwerte/Berechnungen
Einwaage in g
E1
E2
E3
c[g/100g] =
Probe 1 Probe 2
0,2466
0,2636
-0,012
0,013
0,085
0,114
0,422
0,451
V · MG
· ∆E
ǫ · d · v · m · 100
V
MG
ǫ
d
v
∆E
m
...
...
...
...
...
...
...
Testvolumen
Molekulargewicht der Zucker
Extinktionskoeffizient bei 365 nm
Schichtdicke der Küvette
Probevolumen
Extinktionsdifferenz
Einwaage in g
Daraus ergeben sich für die Glucose- bzw. Fructosekonzentration folgende Gleichungen:
3, 02 · 180, 16
· (E2,i − E1,i )
3, 5 · 1 · 0, 1 · mi · 100
3, 04 · 180, 16
=
· (E3,i − E2,i )
3, 5 · 1 · 0, 1 · mi · 100
c[g/100g]Glucose =
c[g/100g]Fructose
c[g/100g]Glucose
c[g/100g]Fructose
Probe 1 Probe 2
6,114
5,956
21,38
20,01
Mittelwert
6,0
20,7
Die Probe weist demnach einen Glucosegehalt von 6% und einen Fructosegehalt von etwa
21% auf.
11
Praktikum LC Teil IV
2.6.2 Saccharose/D-Glucose
Die Glucosebestimmung beruht auf dem gleichen Prinzip, wie die Nebeneinanderbestimmung
von Glucose und Fructose. Es wird also aus Glucose G-6-P gebildet, welches mit NADP als
Oxidationsmittel zu Gluconat-6-phosphat oxidiert. Die dabei gebildete NADPH-Menge ist der
Glucosekonzentration äquivalent. Der Gehalt an Saccharose kann nach Inversion dieser mittels
β-Fructosidase bestimmt werden.
D-Glucose + ATP + HK
−→ G-6-P + ADP
+
G-6-P + NADP + G6P-DH
−→ Gluconat-6-phosphat + NADPH + H+
Saccharose + H2 O + β-Fructosidase −→ D-Glucose + D-Fructose
(1)
(2)
(3)
Die gebildete D-Glucose reagiert nun nach den Reaktionen (1) und (2) weiter und es kommt
erneut zur Bildung von NADPH, welches dem Saccharosegehalt entspricht. Das NADPH wird
in allen Fällen am Absorptionsmaximum bei 365 nm bestimmt.[8]
2.6.2.1 Durchführung
Nach [8]. Die Test-Combination beinhaltet in Flasche 1 eine Lösung aus Triethylaminpuffer,
NADP, ATP, MgSO4 und Stabilisatoren und in Flasche 2 eine Enzymsuspension aus Hexokinase
und Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase. Die 3. Lösung besteht aus Citratpuffer, β-Fructosidase
und Stabilisatoren.
In einen 100-mL-Messkolben etwa 0,5 g Konfitüre einwiegen und dann den Kolben mit Wasser
zur Marke aufgefüllen. Nach Filtration kann die erhaltene Lösung ohne Verdünnung direkt zur
Untersuchung eingesetzt werden. Es wird eine Doppelbestimmung durchgeführt.
In Küvetten
Leerwert
Probe
Leerwert
Probe
pipettieren
Saccharose Saccharose D-Glucose D-Glucose
Lösung 3
0,20 mL
0,20 mL
Probelösung
0,10 mL
0,10 mL
mischen, 15 min bei 20◦ C stehen lassen, Zugabe von
Lösung 1
1,00 mL
1,00 mL
1,00 mL
1,00 mL
bidest. Wasser
1,80 mL
1,70 mL
2,00 mL
1,90 mL
mischen, nach etwa 3 min Extinktionen der Lösungen messen (E1 ),
Reaktionen starten durch Zugabe von
Suspension 2
0,02 mL
0,02 mL
0,02 mL
0,02 mL
mischen, Stillstand der Reaktion abwarten (ca. 10-15 min) und Extinktionen der Lösungen messen (E2 )
12
Praktikum LC Teil IV
2.6.2.2 Messwerte/Berechnungen
Einwaage in g
E1,Saccharose
E2,Saccharose
E1,Glucose
E2,Glucose
c[g/100g] =
Probe 1 Probe 2
0,5831
0,5523
0,019
0,011
0,287
0,291
0,013
0,019
0,225
0,240
V · MG
· ∆E
ǫ · d · v · m · 100
V
MG
ǫ
d
v
∆E
m
...
...
...
...
...
...
...
Testvolumen
Molekulargewicht der Zucker
Extinktionskoeffizient bei 365 nm
Schichtdicke der Küvette
Probevolumen
Extinktionsdifferenz
Einwaage in g
Daraus ergeben sich für die Saccharose- bzw. Glucosekonzentration folgende Gleichungen:
3, 02 · 342, 30
· ((E2 − E1 )Saccharose,i − (E2 − E1 )Glucose,i )
3, 5 · 1 · 0, 1 · mi · 100
3, 02 · 180, 16
· (E2,Glucose,i − E1,Glucose,i )
=
3, 5 · 1 · 0, 1 · mi · 100
c[g/100g]Saccharose =
c[g/100g]Glucose
c[g/100g]Saccharose
c[g/100g]Glucose
Probe 1 Probe 2
2,837
3,155
5,652
6,220
Mittelwert
3,00
5,94
Die Probe weist demnach einen Saccharosegehalt von 3% und einen Glucosegehalt von etwa
6% auf.
2.7 Süßstoffe - qualitativ
Marmeladen und Konfitüren können Süßungsmittel zugesetzt werden. Darunter versteht man
Zuckeraustauschstoffe und Süßstoffe. Süßstoffe sind Süßungsmittel, die eine höhere Süßkraft als
Saccharose besitzen, aber einen geringeren Nährwert als diese aufweisen.[3]
13
Praktikum LC Teil IV
Substanzname Süßkraft (bezogen auf Saccharose)[4]
Strukturformel
O
CH3
SO2
N
K
Acesulfam-K
80-250fach
O
O
O
Aspartam
200fach
O
N
H
OH
NH2
CH3
O
NHSO3H
Cyclamat
25fach
O
Saccharin
700fach
NH
S
O2
2.7.1 Durchführung
Nach [9]. Für die Probenaufarbeitung wiegt man ca. 5 g Probe in ein Becherglas ein und versetzt
sie mit ca. 20 mL Wasser. Damit der pH-Wert der Lösung kleiner 3 ist, wird mit Kaliumhydrogensulfat angesäuert. Diese wässrige Lösung wird dreimal mit je 20 ml Essigsäureethylester im
Scheidetrichter ausgeschüttelt. Die organischen Phasen werden vereinigt, über Natriumsulfat
getrocknet und am Vakuumrotationsverdampfer bei 70◦ C eingedampft. Der entstandene Rückstand wird mit 1 mL MeOH/H2 O (1:1 (v/v)) aufgenommen.
Die Probelösung und die Referenzlösungen werden auf die Platte aufgetragen. Als Referenzen werden Saccharin, Acesulfam-K und Cyclamat eingesetzt. Die Dünnschichtchromatografie
wird in einer Normalkammer auf einer Polyamidplatte durchgeführt. Als Fließmittel verwendet
man Xylol/n-Propanol/Eisessig/Ameisensäure (45+6+7+2 (v/v/v/v)). Die Höhe der Fließmittelfront beträgt 10 cm. Zur Detektion wird eine 0,1%ige Lösung von Dichlorfluoreszin in
Ethanol/Wasser (1+1 (v/v)) verwendet. Die DC-Platte wird in das Detektionsmittel getaucht,
getrocknet und im UV-Licht bei 366 nm betrachtet.
2.7.2 Ergebnis
Nach der DC wurde folgendes Ergebnis erhalten:
14
Praktikum LC Teil IV
Referenzen
Süßstoff
Auftragstelle
Saccharin
a
Cyclamat
c
Acesulfam-K
d
Rf -Wert
0,32
0,17
0,08
An den Stellen b und e wurde jeweils die Probenlösung aufgetragen. An der Stelle b wurde die
Probe unverdünnt aufgetragen und an der Stelle e mit einer 1:1 Verdünnung. An der Stelle e
war keine bzw. nur noch eine sehr schwache Fluoreszenz zu beobachten.
Es wurde nur die Probe ausgewertet die an der Stelle b aufgetragen wurde:
Probenflecke
(von oben nach unten) Rf -Wert
1
0,32
2
0,18
3
0,08
Süßstoff
Saccharin
Cyclamat
Acesulfam-K
In der untersuchten Konfitüre befinden sich also Saccharin, Cyclamat und Acesulfam-K.
2.8 Farbstoffe - qualitativ
Einige Lebensmittel werden gefärbt um Farbverluste und Farbveränderungen bei der Verarbeitung und Lagerung auszugleichen. Es ist allerdings verboten, Lebensmittel zu färben um Mängel
zu verdecken oder wertvolle Bestandteile vorzutäuschen (z.B. Ei, Kakao). Als Lebensmittelfarbstoffe können natürliche Farbstoffe, synthetische organische Farbstoffe und anorganische
Pigmentfarbstoffe eingesetzt werden. Am häufigsten werden Farbstoffe natürlichen Ursprungs
15
Praktikum LC Teil IV
verwendet. Die Zahl der verwendeten synthetischen Farbstoffe ist gering.[10]
Zur Identifizierung der Farbstoffe wird eine Dünnschichtchromatografie durchgeführt. Hierzu
werden die wasserlöslichen Farbstoffe zuerst an Polyamidpulver adsorbiert. Die Farbstofflösung
muss für die Adsorption am Polyamidpulver sauer sein, da die meisten Farbstoffe im Sauren
beständiger gegen den oxidativen Abbau sind. Nach der Adsorption werden die Farbstoffe mittels ammoniakalischer Lösung wieder desorbiert und aufkonzentriert. Diese Lösung wird mit
Referenzfarbstoffen zur Identifizierung auf eine Kieselgelplatte aufgetragen.
2.8.1 Durchführung
Nach [7]. Für Probenaufarbeitung werden ca. 5 g Probe in 30 mL Wasser und 5 mL 10%iger
Kaliumhydrogensulfat-Lösung gelöst. Die unlöslichen Bestandteile werden abfiltriert. Man gibt
nun zur angesäuerten Probenlösung ca. 1 g Polyamidpulver und erhitzt das Gemisch zum Sieden. Die Lösung wird noch 10 Minuten stehen gelassen, damit die Farbstoffe am Polyamid
adsorbiert werden. Das Polyamidpulver wird mit Hilfe einer Fritte getrennt und das hierbei
erhaltene Filtrat kann verworfen werden. Um das Polyamidpulver von störenden Begleitstoffen
zu reinigen, wird einmal mit 50 mL heißer 5%iger Essigsäure und mindestens 150 mL siedendem dest. Wasser gewaschen. Zur Desorption der Farbstoffe werden nacheinander 2 mal 5 mL
methanolische Ammoniaklösung (konz. NH3 /MeOH 5+95 (v/v)) und 3 mL MeOH in die Fritte gegeben und direkt in einen kleinen Kolben eluiert. Die erhaltene Farbstofflösung wird mit
Essigsäure schwach angesäuert, um eventuell alkaliinduzierte Zersetzungen der Farbstoffe zu
vermeiden. Die Lösung wird nun im Trockenschrank auf ca. 1 mL eingeengt und kann dann zur
DC verwendet werden.
Die Dünnschichtchromatographie wird in einer Normalkammer auf einer Kieselgelplatte (Kieselgel 60) durchgeführt und als Fließmittel Ethylacetat/Methanol/konz. Ammoniak/Wasser
(60+18+5+12 (v/v)) eingesetzt. Die Höhe der Fließmittelfront beträgt 10 cm. Auf die Startlinie
werden ca. 1 µL Vergleichslösung und ca. 2 µL Probenlösung aufgetragen. Als Vergleichslösung
werden verwendet:
• E127 (Erythrosin, rot)
• E110 (Gelborange, orange)
• Erioorange (orange)
• Chrysoin (gelb)
• E111 (Orange GGN, orange)
• E104 (Chinolingelb, gelb)
• E102 (Tartrazin, gelb)
• E132 (Indigotin I, blau)
• E124 (Ponceau 4 R, rot)
2.8.2 Ergebnis
Nach der DC wurde folgendes Ergebnis erhalten:
16
Praktikum LC Teil IV
Die Probe wurde 2 mal aufgetragen und jeweils mit Probe CS“gekennzeichnet. In dieser Probe
”
wurden mit Hilfe der DC keine Farbstoffe gefunden. Dies wurde schon nach der Adsorption am
Polyamidpulver vermutet, da keinerlei Färbung des Polyamidpulvers festgestellt werden konnte
und auch die aufgetragene Probenlösung nahezu farblos war.
2.9 pH-Wert
Der pH-Wert ist bei Lebensmitteln, denen Pektin als Geliermittel für die Quellung zugesetzt
ist, entscheidend. So gelten als Standardbedingungen für die Bildung eines stabilen Gels Pektingehalte kleiner 1%, Zuckergehalte von 58 - 75% und pH-Werte zwischen 2,8 bis 3,5.[11]
Zur Bestimmung des pH-Wertes werden ca. 5 g Probe mit 5 mL Wasser verdünnt und diese
Mischung am pH-Meter vermessen.[12] Dabei ergab sich ein pH von 3,2.
2.10 Pektin
Pektin (griech. pektos - fest, geronnen) ist ein Polysaccharid das überwiegend aus (1→4)verknüpfter α-D-Galacturonsäure besteht. Die Hauptkette hat allerdings Abschnitte in denen
L-Rhamnose angereichert ist. In geringen Mengen kann Pektin auch d-Galactane, L-Arabinose
und Arabinogalactane in kovalenten Bindungen an das Galacturonan enthalten. Die Carboxylgruppen der Galacturonsäurereste können mit Methanol verestert sein.[11] Man kann somit
zwischen hochverestertem Pektin (Veresterungsgrad größer 50%) und niederverestertem Pektin
(Veresterungsgrad zwischen 5%-50%) unterscheiden.
Pektin kommt vor allem in Pflanzen vor. Hier findet man es in allen festen Bestandteilen
(Stängel, Blüte, Blätter). Die Pektine sind in den Mittellamellen und primären Zellwänden
enthalten und übernehmen dort eine festigende und wasserregulierende Funktion. Pektin wird
in vielen Produkten als Gelier-, Verdickungs- und Stabilisierungsmittel eingesetzt.[13]
Wenn man Pektin in Wasser löst, werden die Säuregruppen der Galacturonsäurereste depro-
17
Praktikum LC Teil IV
toniert. Aufgrund der negativen Ladungen kommt es zu elektrostatischen Abstoßungen und es
bilden sich um die einzelnen Ladungsträger Hydrathüllen aus. Damit das Pektin geliert, müssen
die elektrostatischen Abstoßungen und die Hydrathülle überwunden werden. Zum einen können
mehrwertige Kationen mit den anionischen Gruppen Chelate bilden, so dass sich ein dreidimensionales Netz ausbildet und ein Gel entsteht. Zum anderen können die anionischen Säurereste
durch Säurezugabe wieder protoniert werden. Somit sinkt die elektrostatische Abstoßung zwischen den Pektinketten. Durch Zugabe von Zucker werden die Hydrathüllen des Pektinmoleküls
abgebaut, da Zucker eine wasserziehende Wirkung besitzen. Somit kann sich das Pektinmolekül
stellenweise nähern und es werden Wasserstoffbrücken ausgebildet (z.T. werden die Zuckermoleküle mit eingebunden) und es entsteht ein dreidimensionales Netzwerk und somit ein Gel.[13]
Pektin kann man photometrisch bestimmen. Hierzu wird das Pektin zuerst durch Fällung mit
EtOH aus der Konfitüre isoliert und der Rückstand mit verdünnter NaOH extrahiert. Durch
Zusatz von Carbazol und Schwefelsäure wird es in ein orange-rotes Kondensationsprodukt
überführt und photometrisch bei 525 nm bestimmt. Zur Erstellung der Kalibriergeraden dient
eine Galacturonsäureanhydrid-Stammlösung.
2.10.1 Durchführung
Nach [4]. Damit das Pektin photometrisch bestimmt werden kann, muss es zuerst isoliert werden. Dazu werden 4 g der Probe in ein Zentrifugenglas eingewogen. Man fügt ca. 12 mL Wasser
und ca. 30 mL heißen 96%igen EtOH hinzu und stellt diese Lösung bei 85◦ C für 10 Minuten
ins Wasserbad (gelegentlich mit dem Glasstab umrühren). Anschließend werden noch etwa 10
mL EtOH hinzugefügt und alles 15 Minuten zentrifugiert.
Die überstehende Lösung wird verworfen und der ganze Reinigungsschritt mit 63%igem EtOH
wiederholt.
Der durch die Zentrifugation erhaltene Niederschlag wird unter Zusatz von dest. Wasser in
einen 100-mL-Maßkolben überführt, mit 5 mL NaOH (1 mol/L) versetzt und mit dest. Wasser
aufgefüllt. Es wird gut durchmischt und 15 Minuten stehen gelassen. Nun wird abfiltriert und
je 1 mL des Filtrats in 2 Reagenzgläser gegeben. In eines der beiden Reagenzgläser gibt man
0,5 mL EtOH und in das andere werden 0,5 mL der Carbazol-Lösung (0,1 g Carbazol in 100
mL EtOH 96%ig) gegeben.
Im Reagenzglas mit Filtrat und EtOH befindet sich nun die Vergleichslösung und im Reagenzglas mit Filtrat und Carbazol befindet sich die Probenlösung.
Um den Fehler der durch die Carbazol-Lösung auftreten kann zu vermindern, wird zur Ermittlung des Blindwertes (man verwendet Wasser statt Filtrat) ein Reagenzglas mit 1ml Wasser
und 0,5 mL EtOH und ein Reagenzglas mit 1 mL Wasser und 0,5 mL Carbazol-Lösung gefüllt.
Anschließend gibt man, unter Schütteln innerhalb von 7 Sekunden (damit die Temperatur auf
85◦ C steigt), in alle Reagenzgläser je 6 mL H2 SO4 . Die Reagenzgläser werden noch einmal für
5 Minuten ins Wasserbad (85◦ C) gestellt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt.Die Lösungen können nun photometrisch bei 525 nm vermessen werden. Es wird jeweils die Probenlösung
gegen die Vergleichslösung gemessen. Für den Blindwert wird die Lösung, die nur Wasser und
EtOH enthält gegen die Lösung, welche Wasser und Carbazol-Lösung enthält vermessen.
Um den Pektingehalt bestimmen zu können, muss eine Kalibriergerade erstellt werden. Dazu
stellt man als erstes eine Galacturonsäureanhydrid-Stammlösung her (Galacturonsäureanhydrid
18
Praktikum LC Teil IV
wird im Folgenden immer mit GA abgekürzt). Es werden 60,8 mg Galacturonsäure-Monohydrat
in einen 500-mL-Maßkolben eingewogen, mit 2 mL 0,25 M NaOH versetzt und mit dest. H2 O
bis zur Marke aufgefüllt. Die GA-Stammlösung hat somit eine Konzentration von c=100,91
mg/mL. Anschließend werden für die GA-Vergleichslösungen jeweils 10 mL, 20 mL, 30 mL,
40 mL, 50 mL und 60 mL der Stammlösung in einen 100-mL-Maßkolben gefüllt und mit dest.
Wasser aufgefüllt. Diese Lösungen werden genauso behandelt wie die Pektinfiltrate der Probe
und auch photometrisch vermessen. Aus den Werten der GA-Vergleichslösungen kann die Kalibriergerade erstellt werden, die man zum Auswerten der Pektinmenge in der Probe benötigt.
2.10.2 Messwerte/Berechnungen
In der folgenden Tabelle sind die Konzentrationen und die gemessenen Extinktionen der einzelnen GA-Vergleichslösungen aufgelistet:
Volumen der GA-Stammlösung in mL GA in µg/mL Extinktion
0
0
0,036
10
10,09129
0,113
20
20,18258
0,167
30
30,27387
0,297
40
40,36516
0,384
50
50,45645
0,475
60
60,54774
0,557
Man erhält die folgende Kalibriergerade:
Extinktion
.
Kalibriergerade
y = 0,0089x + 0,0216
R2 = 0,9936
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
10
20
30
40
50
60
70
Galacturonsäureanhydrid in µg/ml
Nach der ersten Messung wurde festgestellt, dass die Probelösung zu konzentriert ist. Es wurde
deshalb eine neue Bestimmung mit einer 1:10 verdünnten Probelösung durchgeführt. Für die
Proben wurden die folgenden Extinktionen gemessen und aus der Kalibriergeraden das GA in
µg/mL bestimmt.
Einwaage der Probe in g Extinktion GA in µg/mL
4,0131
0,217
21,96
3,9437
0,227
23,08
4,1602
0,256
26,34
19
Praktikum LC Teil IV
Um den Pektingehalt der Probe in mg GA/g Probe zu erhalten muss folgendes gerechnet werden:
P=
GA · 100 · 10
E · 1000
P
...
GA
...
E
...
10, 100 . . .
1000 . . .
Gehalt an Pektin in mg GA/g Probe
µg GA/mL Filtrat (entnommen aus der Kalibriergeraden)
Einwaage in g
Verdünnungsfaktoren
Umrechnungsfaktor von µg auf mg
Einwaage der Probe in g GA in µg/ml P in mg GA/g % GA in der Probe
4,0131
21,96
5,47
0,55
3,9437
23,08
5,85
0,59
4,1602
26,34
6,33
0,63
Der durchschnittliche Pektingehalt beträgt also etwa 0,6%.
20
Praktikum LC Teil IV
3 Auswertung/Beurteilung
Für die Zuammenfassung der Ergebnisse sollen jeweils die Vertrauensintervalle angegeben werden. Dazu ist es notwendig für die Untersuchungsergebnisse den Mittelwert und die Standardabweichung zu berechnen, sowie einen t-Test durchzuführen.
x̄ =
s=
xi
n
P
x̄
xi
n
...
...
...
sP
(xi − x̄)
n−1
Mittelwert
Einzelergebnisse einer Methode
Anzahl der Einzelergebnisse einer Methode
s
xi
x̄
n
...
...
...
...
Standardabweichung
Einzelergebnisse einer Methode
Mittelwert
Anzahl der Einzelergebnisse einer Methode
t·s
∆x = √
n
∆x
t
...
...
s
n
...
...
Vertrauensintervall
Faktor aus t-Verteilung für P=0,95:
f = 2 ⇒ t = 4, 30
f = 3 ⇒ t = 3, 18
Standardabweichung
Anzahl der Einzelergebnisse einer Methode
Daraus ergeben sich die in der folgenden Tabelle aufgeführten Werte.
21
Praktikum LC Teil IV
Parameter
Aschegehalt in %
Aschenalkalität in mL 1N NaOH/100g
lösliche Trockenmasse in %
Zuckerarten
Fructosegehalt in g/100g
Glucosegehalt in g/100g
Saccharosegehalt in g/100g
Süßstoffe
Farbstoffe
pH-Wert
Pektingehalt in %
∗
IST
SOLL
(0,33±2 · 10−3 )
(3,22±0,31)
(39,7±1,4)
Fructose
Glucose
Saccharose
Maltose
(20,7±3,0)
(6,0±0,3)
(5,9±1,2)
(3,1±0,7)
Saccharin
Cyclymat
Acesulfam-K
—
3,2
(0,59±0, 08)
0,41 [5] bzw. 0,44 [14]
3,72 bzw. 4,80 [14]
keine Referenz für Diätkonfitüre
Fructose [15] und [Etikett]
Glucose [15]
Saccharose [15]
Maltose [15]
24,0 [Etikett] + 0,48 [15]∗
0,95 [15]∗
2,8 [15]∗
Saccharin [Etikett]
Cyclamat [Etikett]
— [Etikett]
— [3]
2,9 bis 3,1 [3]
0,5 [15]
natürlicher Gehalt der Zucker in der Aprikose (Fruchtanteil berücksichtigt)
Der Aschegehalt einer Konfitüre ist von deren Fruchtgehalt abhängig und sollte daher in der
vorliegenden Aprikosenkonfitüre, welche laut Etikett einen Fruchtanteil von 55% besitzt, etwas
höher liegen als die ermittelten 0,33%. Auch die Aschenalkalität ist ein wenig niedrig.
Für Diätkonfitüren ist kein gesetzlicher Mindestwert für die lösliche Trockenmasse vorgeschrieben, so dass für diesen Wert kein Soll-Ist-Vergleich möglich ist. Ein Teil der löslichen Trockenmasse ergibt sich aus den enthaltenen Zuckern, welche in diesem Fall Fructose, Glucose, Saccharose und Maltose sind. Fructose ist der Hauptzucker in einer Diätkonfitüre, wenn diese nicht
ausschließlich mit Süßungsmittel hergestellt wurde und alle anderen indentifizierten Zuckerarten kommen natürlich in der Aprikose vor.[15] Der ermittelte Fructosegehalt liegt niedriger als
auf dem Etikett angegeben, der Glucosegehalt allerdings ist um 5 g höher als er eigentlich sein
sollte. Die Aprikose enthält etwa 1,7% Glucose[15], was in der fertigen Konfitüre zu einem Anteil von ca. 1% führen sollte. Es ist damit nachgewiesen, dass dem Produkt zusätzlich Glucose
zugesetzt worden ist. Der Saccharosegehalt liegt im Soll-Bereich.
Es ist auch festzustellen, dass der Gesamtzuckergehalt aus Fructose, Glucose und Saccharose
nur etwa 30% am Enderzeugnis ausmacht, aber die lösliche Trockenmasse zu 40% bestimmt
wurde. Diese Differenz von 10% muss durch Substanzen ausgelöst sein, welche den Brechungsindex stark beeinflussen, bei den Untersuchen aber nicht weiter identifiziert wurden.
Laut Etikettaufschrift sollten in der Diät-Aprikosenkonfitüre nur Saccharin und Cyclamat als
Süßstoffe eingesetzt sein, aber es stellte sich heraus, dass auch ein erheblicher Anteil (sehr
großer Fleck auf der DC-Platte) an Acesulfam-K enthalten ist. Dieser Süßstoff ist zwar laut [3]
erlaubt und da keine quantitative Untersuchung durchgeführt wurde, lässt sich nicht sagen, ob
der Grenzwert von 1000 mg/kg eingehalten wurde, aber da unter dem Punkt Süßstoffe auf dem
Etikett Acesulfam-K nicht auftaucht, ist es in dieser Konfitüre nicht zulässig.
22
Praktikum LC Teil IV
Es sind keine künstlichen Farbstoffe im Untersuchungsgut enthalten, was den gesetztlichen
Richtlinien[3] entspricht.
Der pH-Wert liegt in einem für die Pektinquellung optimalen Bereich und der Pektingehalt
stimmt mit der Literaturangabe überein.
Es ist abschließend festzustellen, dass die vorliegende Aprikosenkonfitüre in dieser Zusammensetzung nicht als Diät“-Produkt deklariert werden darf. Der zusätzliche Glucoseanteil könnte
”
bei Diabetikern wegen Insulinmangels zu schwerwiegenden Folgen führen. Durch diesen Zuckerzusatz lassen sich auch die verminderten Werte von Asche und Aschenalkalität und damit auch
von Fruchtanteil und Fructosegehalt erklären.
Der Zusatz von Acesulfam-K hätte auf dem Etikett aufgeführt sein müssen, was nicht der Fall
ist.
Aus dem Gesamtzuckergehalt lässt sich aufgrund des minimalen Anteil an Fetten und Proteinen
in Konfitüren der Energiegehalt abschätzen. Insgesamt weist die vorliegende Aprikosenkonfitüre
einen Kohlenhydratgehalt von rund 30 g/100 g auf und etwa 1 g sind 17 kJ bzw. 4 kcal.
Also ergibt sich ein Energiegehalt von 510 kJ bzw. 120 kcal pro 100 g Erzeugnis, welcher
erwartungsgemäß höher als die Etikettangabe ist.
Eine Broteinheit entspricht 12,5 g Kohlenhydraten, so dass sich auch der Wert von 1 BE = 45
g Konfitüre, welcher so auf dem Etikett angegeben ist, nicht mehr als richtig einzustufen ist.
Korrigiert ergibt sich Folgendes: 1 BE = 42 g.
23
Praktikum LC Teil IV
Literatur
[1] Zipfel, Walter (Hrsg.) ; Rathke, Kurt-Dietrich (Hrsg.): Lebensmittelrecht. Verlag
C.H.Beck München, 2003. – Verordnung über Konfitüre und einige ähnliche Erzeugnisse
(KonfV)
[2] Zipfel, Walter (Hrsg.) ; Rathke, Kurt-Dietrich (Hrsg.):
C.H.Beck München, 2005. – Diätverordnung (DiätV)
Lebensmittelrecht.
Verlag
[3] Nehring (Hrsg.): Handbuch der Lebensmittelzusatzstoffe. 20. aktuelle Lieferung. 2002
[4] Matissek, Reinhard ; Schnepel, Frank-M. ; Steiner, Gabriele: Lebensmittelanalytik.
1. Auflage. Springer Verlag, Berlin, 1989
[5]
www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/search/
[6] Amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren nach §35 LMBG. Beuth Verlag, Berlin,
1993
[7] TU Dresden, Institut für Lebensmittelchemie: Skript zum Praktikum Lebensmittelchemie
Teil III Dünnschichtchromatographie. 2005
[8] Biochemica. Böhringer, Mannheim, 1989
[9]
www.chemie.uni-hamburg.de/lc/download/praktikumsskript%20ws05-06.pdf
[10] Franzke, Claus: Allgemeines Lehrbuch der Lebensmittelchemie. 3. Auflage. Behr Verlag,
Hamburg, 1996
[11] Belitz, Hans-Dieter ; Grosch, Werner ; Schieberle, Peter: Lehrbuch der Lebensmittelchemie. 5. Auflage. Springer Verlag, Berlin, 2001
[12] Kap. 28B In: Schweizerisches Lebensmittelbuch. Bd. 2.
Drucksachen- und Materialzentrale, Bern, 1964
5. Auflage.
Eidgenössische
[13] www.wikipedia.org
[14] Schormüller, Josef (Hrsg.): Handbuch der Lebensmittelchemie. Springer Verlag, Berlin,
1968
[15] Senser, Friedrich ; Scherz, Heimo ; für Lebensmittelchemie Garching, Deutsche F. (Hrsg.): Der kleine Souci Fachmann Kraut, Lebensmitteltabelle für die Praxis. 2.
Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart, 1991
24